Eray Gökkurt
Onkologische Ambulanz und TagesklinikUniversitätsklinikum Carl Gustav Carus
Dresden
Klinische Bedeutung histologischer/immunzytochemischer Marker beim
NSCLC
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
Was bedeutet “Klinische Bedeutung von Markern”?
Prognostische Marker• Aussage zum
allgemeinen outcome• Unabhängig von
Therapie• Selektion von
Hochrisikopatienten (z. B. für neo-adjuvante oder aduvante Ansätze)
Prädiktive Marker• Aussage zum
Therapieansprechen auf eine spez. Therapie
• Steuert Therapieauswahl in kurativem wie palliativem Setting
Medikamentöse Optionen beim NSCLC
■ Cisplatin / Carboplatin■ Paclitaxel■ Docetaxel■ Gemcitabine■ Vinorelbin■ Pemetrexed
■ Bevacizumab■ Cetuximab■ Erlotinib
■ Cisplatin / Carboplatin■ Paclitaxel■ Docetaxel■ Gemcitabine■ Vinorelbin■ Pemetrexed
■ Bevacizumab■ Cetuximab■ Erlotinib
Medikamentöse Optionen beim NSCLC
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
Histologie als Marker Beispiel Pemetrexed (NSCLC)
Phase III – 1st LineGem/Cis vs. Pem/Cis
Histologie als Marker Beispiel Pemetrexed (NSCLC)
Phase III – 1st LineGem/Cis vs. Pem/Cis
Histologie als Marker Beispiel Pemetrexed (NSCLC)
Phase III – 2nd LinePem/BSC vs. BSC
Histologie als Marker Beispiel Pemetrexed (NSCLC)
Phase III – 2nd LinePem/BSC vs. BSC
Scagliotti, G. et al. Oncologist 2009;14:253-263
Histologie als Marker Beispiel Pemetrexed (NSCLC)
Phase III – 2nd LinePem vs. Doce
Auszug aus der Fachinfo von Alimta®
„ALIMTA ist in Kombination mit Cisplatin angezeigt zur first-line Therapie von Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom außer bei überwiegender plattenepithelialer Histologie.“
ALIMTA in Monotherapie ist angezeigt zur Behandlung in Zweitlinientherapie von Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem nichtkleinzelligen Bronchialkarzinom außer bei überwiegender plattenepithelialer Histologie.“
Auszug aus der Fachinfo von Avastin®
“Avastin wird zusätzlich zu einer Platin-haltigen Chemotherapie zur First-Line –Behandlung von Patienten mit inoperablem fortgeschrittenem, metastasiertem oder rezidivierendem nicht kleinzelligem Bronchialkarzinom, außer bei vorwiegender Plattenepithel-Histologie, angewendet.”
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
ImmunzytochemiePrognostische Marker
Huang C et al. BJC 2005, 92:1231
ImmunzytochemiePrognostische Marker
Arinaga M et al. Cancer 2003, 97:457
p < 0.001
p = 0.003
ImmunzytochemiePrognostische Marker
Viele weitere potentiell prognostische immunzytochemische Marker
KI67p53p21p16
BCL-2MMP9TIMP-1TIMP-2
etc.etc.etc.
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
Platinum und ERCC1
Platin Metabolismus
Platin
EntgiftungGSTP1 GSTM1
SOD1 MPO NQO1
Erkrennendes Schadens
HMG1
MMRNER
Zelltod
MLH1MSH6
ERCC2XPD
ERCC1XRCC1
Zellmembran
Platin
Platin
ATP7A
SLC31A1
ABCG2ABCC2
Platin
DNS-Reparatur
ERCC1 und DNA-Reparatur
de Laat W. L. et.al. Genes Dev. 1999;13:768-785
ERCC1
Zentrales Enzym im NER
Hypothese
Niedriges ERCC1
Gutes Ansprechen auf Cisplatin
ERCC1Protein Expressionsbestimmung
Voraussetzung „Frische“ Schnitte (möglichst gleicher Tag)
Positive interne (umgebende Stromazellen) und externe Kontrolle (Tonsille)
Scoring Definierte Anzahl zu evaluierender Nuklei(z.B. 500-1500)
Intensität (z.B. 0-3) und Anteil der gefärbtenNuklei
z.B. Intensität x Anteil = semiquantitative Score(cut-off zur Unterscheidung pos. vs. „neg“?)
ERCC1 Protein Expression in NSCLC
ERCC1 - positiv
ERCC1 - negativ
Olaussen K et al. NEJM 2006, 355:983
Arriagada R et al. NEJM 2004, 350:351
Kontrollgruppe Cisplatin basierte adjuvante Therapie
5J ÜL 40,4% 44,5%
HR=0.86, p<0.03
Adjuvante Chemotherapie beim NSCLCIALT Studie
ERCC1 Protein Expression – als prognostischer Marker –
761/1867 IALT Patienten für ERCC1-Protein Expression analysiert
In Kontrollgruppe ist hohe ERCC1-Protein Expression mit besserer Prognose assoziiert
Hohe ERCC1 Niedrige ERCC1Expression Expression
Medianes ÜL 55 Monate 42 Monate
5J ÜL 46% (37-55) 39% (32-47)
HR=0.65, p<0.008
Olaussen K et al. NEJM 2006, 355:983
ERCC1 mRNA Expression in NSCLC- Prognostische Relevanz -
n = 51, medianes Überleben 95 Monate vs. 36 Monate, p=0.01
Simon G. et al, Chest 2005,127:978
ERCC1 Protein Expression in adjuvant Cisplatin behandelten Patienten
(IALT – Studie)
Olaussen K et al. NEJM 2006, 355:983
ERCC1 Expression auch prädiktiver
Marker?
ERCC1 Protein Expression beim NSCLC (St. IIIB/IV)
und Cisplatin-basierter Therapie
n = 50, medianes Überleben 11 Monate vs. 8 Monate, p=0.055
Woo Le H et al. Lung Cancer 2009, Epub ahead of print
ERCC1 Gen-Expression beim NSCLC (Stadium IV)
unter Gemcitabine / Cisplatin
Bepler G et al. JCO 2006, 24:4731
Probleme und Limitierungen der ERCC1 – Bestimmung I
• Verschiedene AK für die ERCC1-Testung kommerziell erhältlich, aber bisher kein Vergleich der Qualität und Reproduzierbarkeit der AK untereinander erfolgt
• Jedes neue Kit eines AK muss initial auf seine Qualität getestet werden, da zwischen den Chargen eines Antikörpers erhebliche Qualitätsunterschiede bestehen
• Kein einheitliches Scoring System bisher verwendet in Literatur
• Qualitätsunterschiede in Beurteilung der Färbung, Beispiel: Olaussen et al. NEJM 2006, positiv vs. „negativ“ „negativ“ inhaltlich falsch, da ERCC1 essentielles Enzym jeder Zelle, günstiger: hohe vs. niedrige ERCC1 Expression
• Bisherige Scoring Systeme aufwändig und nicht in jedem Labor möglich
Aktuell: Keine Empfehlung zur routinemäßigen Bestimmung oder klinischem Gebrauch
Probleme und Limitierungen der ERCC1 – Bestimmung II
Prospective Phase III Studie – ERCC1 Expression –
Cobo M et al. JCO 2007, 25:2747
NSCLCSt. IIIB oder IV
n=346
ECOG 0 & 1
Parameter Pts. OR 95%CI p-value
Histologie Plattenepithelkarzinom 97 1 Referenz Adenokarzinom 249 1.25 0.78 to 2.01 0.36
ECOG PS 1 216 1 Referenz 0 130 1.90 1.22 to 2.95 0.004
Behandlungsarm Kontrolle 135 1 Referenz Genotyp 211 1.59 1.03 to 2.47 0.04
Prospective Phase III Studie – ERCC1 ExpressionAnsprechen
Cobo M et al. JCO 2007, 25:2747
Gemcitabin und RRM1
RRM1 und GemcitabineRibonukleotidreduktase ist der molekulare „Konkurrent“ von Gemcitabine
Hypothese niedrige RRM1 – Expression
gutes Ansprechen auf Gemcitabin
Bepler, G et al. NEJM 2007, 356:800 Davidson, J et al. Cancer Res. 2004, 64:3761
Bepler G et al, JCO 2006,24:4731
RRM1 Gen-Expression beim NSCLC (Stadium IV)
unter Gemcitabine / Cisplatin
NSCLC Stadium IIIB/IV
Randomisation 2:1
Behandlung nach Genexpression Standardbehandlung
RRM1 hoch RRM1 gering
ERCC1 Docetaxel & Gemcitabine &Hoch Vinorelbin Docetaxel
ERCC1 Carboplatin & Gemcitabine &Gering Docetaxel Carboplatin
Gemcitabine &Carboplatin
Simon G et al. JCO 2007, 25:2741
ERCC1 & RRM1 in NSCLC (Phase II/III)Molecular Analysis Directed Individualized Treatment „MADeIT“
Medianes ÜL: 13.3 Monate12-Monats-ÜL: 59% - CR/PR: 44%
„Therapieentscheidung basierend auf ERCC1 & RRM1 machbar und erfolgversprechend“
ERCC1 & RRM1 in NSCLC (Phase II)Molecular Analysis Directed Individualized Treatment „MADeIT“
Simon G et al. JCO 2007, 25:2741
Simon G et al. JCO 2007, 25:2741
Gesamtüberleben und Therapiearm
ERCC1 & RRM1 in NSCLC (Phase II)Molecular Analysis Directed Individualized Treatment „MADeIT“
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
Histologie oder Thymidylatsynthase?
Leichman et al JCO 1997
Zielenzyme des Pemetrexed
TS Expression und Inhibition
0
5
10
15
20
Response Non-Response
Dane
nber
g Tu
mor
Pro
file
Scale
TS in NSCLC (n=51!)
Ceppi et al. Cancer 2006, 107:1589
TS potentieller Prädiktor der Pemetrexed Effektivität
Pemetrexed und TS Expression
• Geringe mRNA Spiegel von TS, DHFR, und GARFT korrelieren direkt mit Pemetrexed Sensitivität in-vitro
• Pemetrexed: mRNA Expression der Zielenzyme TS, GARFT und DHFR korrelieren mit der Chemosensitivität solider humaner Tumore in vitro
• Assoziation zwischen niedrigem TS mRNA Baseline Spiegel und Ansprechen auf Pemetrexed bei Patientinnen mit Mammakarzinom (p=0.1)
Hanauske AR et al. Invst New Drugs 2007
Eismann U et al. Int J Clin Pharmacol Ther 2005
Gomez HL et al. Clin Cancer Res 2006
TS Expression in NSCLC – Unterschiede nach Histologie(Protein Bestimmung)
n=312 50 % (156) Adenokarzinom42 % (131) Plattenepithelkarzinom5 % (15) Mischtumoren Adenokarzinom/Plattenepithelkarzinom3% (10) Großzelöliges Karzinom
TS Protein Expression mit monoklonalem Maus-AK 106 gegen TS
Problem: Differenzen der Anfärbung in Tumorzentrum und –peripherie
Scoring: Bewertung von Nukleus und Zytoplasma,Intensität 0-4 (3/4 = high), Prozentsatz gefärbter Zellen
Kein Unterschied zwischen Adenokarzinom und Plattenepithelkarzinomhinsichtlich TS Protein Detektion=keine Bestätigung der Daten von Ceppi et al.
Stoehlmacher J et al. eingereicht ASCO 09
Stoehlmacher J et al. eingereicht ASCO 09
TS Expression in NSCLC – Unterschiede nach Histologie(Protein Bestimmung)
überwiegend nukleär nukleär und zytoplasmatisch
überwiegend zytoplasmatisch
Probleme: Unterschiedliche Scoring SystemeSelten Evaluation beider ZellkompartimenteEmpfindlicher AK – zeitnahe Prozedur notwendig!
Fragiler Marker mit fraglich valider Reproduzierbarkeit
1. Einleitung
1. Histologie als prädiktiver Marker?
1. Immunzytochemische Marker• ERCC1• RRM1• TS
1. Zusammenfassung
Übersicht
Zusammenfassung I
Histologie - Entscheidend für Einsatz von Pemetrexed (Zulassungsrelevant)
ERCC1 - Geringe Expression – schlechte Prognose
- Geringe Expression – besseres Platinansprechen (lfd. prospektive Phase III-Studie – mRNA basiert in Kombi mit RRM1)
- IHC schwierig aufgrund relevanter Unterschiede in z. T. komplexen Scoringsystemen und hoher Anzahl verschiedener AK
- Aktuell nicht zum „Routineeinsatz“ in der Klinik geeignet
RRM1 - Keine IHC Daten
- Geringe mRNA Expression – besseres Ansprechen auf Gemcitabin (lfd. prospektive Phase III-Studie – mRNA basiert in Kombi mit ERCC1)
TS - Potentieller Prädiktor der Pemetrexed Effektivität
- Ursache für fehlende Wirksamkeit von Pemetrexed bei Plattenepithel-Histologie?
- IHC schwierig aufgrund relevanter Unterschiede in z. T. komplexen Scoringsystemen
- Aktuell nicht zum „Routineeinsatz“ in der Klinik geeignet
Zusammenfassung II