Topoisomerase II Alpha-Genamplifikation und Proteinüberexpression zur Vorhersage der Wirksamkeit von Epirubicin (TOP)

Klinische Bewertung von Topo II a als prädiktiver Marker: Vorläufige Ergebnisse einer klinischen Studie legen nahe, dass eine vollständige Remission nach der Behandlung mit Anthrazyklinen bei fortgeschrittenem Brustkrebs nur bei einer Topo II a-Genamplifikation beobachtet wird (7 vollständige Remissionen, alle bei Patientinnen mit Topo). II a-Gen amplifizierte Tumoren, keine vollständigen Remissionen bei Patienten mit einem normalen oder deletierten Topo II a-Gen).

Darüber hinaus hat unsere Gruppe den prädiktiven Wert von Topo II a in einer Population nodalpositiver Brustkrebspatientinnen analysiert, die nach dem Zufallsprinzip entweder mit Anthrazyklinen oder mit CMF behandelt wurden (belgische kooperative Studie). In einer ersten Studie wurde Topo II a mittels Immunhistochemie untersucht, was den Nachweis der Topo II a-Proteinexpression ermöglicht. Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass Patienten, die den größten Nutzen aus Anthrazyklinen ziehen, diejenigen sind, bei denen Topo-II-a-Protein in mehr als 10 % der Tumorzellen immungefärbt ist. Die Hauptergebnisse dieser Studie sollten als hypothesengenerierend angesehen werden, da die Anzahl der untersuchten Patienten begrenzt ist (ungefähr fünfzig in jedem Studienarm) und weil die Topo-II-a-Proteinspiegel sowohl von der Genamplifikation als auch von der Tumorproliferationsrate abhängen. Daher spiegelt die Topo II a-Proteinexpression nicht unbedingt den Topo II a-Genstatus wider.

Die zweite von unserer Gruppe durchgeführte Studie basierte auf derselben Patientenreihe, die in der ersten Studie untersucht wurde, dieses Mal wurden jedoch sowohl HER-2- als auch Topo-II-a-Gene durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) evaluiert, was dies ermöglicht Erkennung von Genaberrationen. Die Hauptergebnisse der zweiten Studie stimmten weitgehend mit den präklinischen Daten überein, die darauf hindeuteten, dass nur HER-2-amplifizierte/Topo-II-a-amplifizierte Tumoren eine große Empfindlichkeit gegenüber Anthrazyklinen zeigen, während die Wirksamkeit derselben Wirkstoffe bei HER-2-amplifizierten/Topo-II-a-Tumoren zu hoch war bei nicht-amplifizierten Tumoren ist vergleichbar mit der Wirksamkeit anderer Medikamente oder Therapien wie CMF.

Obwohl die in dieser Studie berichteten Ergebnisse die Hypothese, dass Topo II a ein Marker zur Vorhersage der Wirksamkeit von Anthrazyklinen ist, zusätzlich untermauern, können aufgrund der recht begrenzten Anzahl untersuchter Patienten und der retrospektiven Natur keine endgültigen Schlussfolgerungen gezogen werden die Analysen.

Das vorliegende Studienprotokoll: Unterstützt durch „In-vitro“- und vorläufige „In-vivo“-Daten, die oben kurz zusammengefasst wurden, soll diese Studie prospektiv den Wert der Topo-II-Alpha-Genamplifikation und Proteinüberexpression bei der Vorhersage der Wirksamkeit von Anthrazyklinen testen. Nach unserem Kenntnisstand ist dies die einzige prospektive Studie weltweit, die versucht, den prädiktiven Wert dieses interessanten biologischen Markers prospektiv zu klären. Diese Studie könnte wichtige praktische Auswirkungen auf die tägliche klinische Behandlung von Brustkrebspatientinnen im Frühstadium haben, denn wenn die Studie bestätigt, dass Topo II eine Genamplifikation und/oder Proteinüberexpression mit einer hohen Wirksamkeit von Anthrazyklinen verbunden ist, während Topo II ein normales/deletiertes Gen ist und ein niedriger Proteingehalt mit einer mäßigen Wirksamkeit verbunden sind, wäre ein wichtiger Schritt vorwärts in Richtung Anthracyclin-„Maßschneiderung“ erreicht.

Der praktische Vorteil dieses Ansatzes bestünde darin, Anthrazykline vor allem bei Patienten einzusetzen, die den größten Nutzen daraus ziehen sollen, und so die langfristige Anthrazyklin-bedingte Toxizität (d. h. sekundäre akute myeloische Leukämie, Herzfunktionsstörung und Amenorrhoe/Sterilität bei fruchtbaren Frauen) bei Patienten, bei denen kein signifikanter Anstieg der Antitumoraktivität zu erwarten ist.

Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, werden Brustkrebspatientinnen im Frühstadium mit Tumoren von mindestens 2 cm (definiert durch Brustultraschall) auf Topo II a-Gen- und Proteinexpression untersucht. Zu diesem Zweck wird eine Vorbehandlungsbiopsie (Tru-Cut) durchgeführt und das Topo II a-Gen wird an fixierten Proben durch FISH ausgewertet. Die Verwendung einer Dreifachsonde ermöglicht die gleichzeitige Bewertung des HER-2-Genstatus. Topo II a-Protein wird durch Immunhistochemie (IHC) bewertet. Anschließend werden alle Patienten, unabhängig vom Topo II a-Gen- und Proteinstatus, mit Epirubicin als Einzelwirkstoff behandelt. Die Zulassungskriterien ermöglichen die Teilnahme von Patienten, für die der Einsatz einer Anthracyclin-basierten adjuvanten Therapie höchstwahrscheinlich danach vorgeschlagen worden wäre Brustkrebsoperation, hauptsächlich wegen der Negativität des Östrogenrezeptors (ER). Daher kommt es bei dieser Patientengruppe nicht zu einer Überbehandlung mit Anthrazyklinen. Die pathologische vollständige Reaktion (pCR) auf Epirubicin wird mit dem Topo II a-Gen- und Proteinstatus korreliert. Die Studie basiert auf zwei biologischen Hypothesen, eine für die Untergruppe der Patienten mit ER-negativen/HER-2-amplifizierten Tumoren, die andere für die Untergruppe der Patienten mit ER-negativen/HER-2-nicht-amplifizierten Tumoren.

1. St. Hypothese: Patienten mit ER-negativen/HER-2-amplifizierten Tumoren: In dieser Untergruppe von Patienten wird das Topo II a-Gen in etwa 40 % der Fälle amplifiziert. Wir gehen davon aus, dass in Topo II a-amplifizierten Tumoren ein dreifacher Anstieg der pCR-Rate beobachtet wird, im Gegensatz zur pCR-Rate in Tumoren mit Topo II einem normalen oder deletierten Gen.
2. nd-Hypothese: Patienten mit ER-negativen/HER-2-nicht-amplifizierten Tumoren: In dieser Untergruppe von Patienten werden fast keine Topo-II-a-Genaberrationen gefunden, basierend auf den oben diskutierten früheren Daten. Jüngste Daten von C. Sotiriou et al. unter Verwendung von cDNA-Mikroarrays legen jedoch nahe, dass in dieser Untergruppe von ER-negativen HER-2-negativen Tumoren, die auch als basale Untergruppe definiert wird, zwei unterschiedliche Untergruppen identifiziert werden können (d. h. basalartig 1 und 2). Während Basal-like-1-Tumoren eine hohe Proliferationsrate und hohe Konzentrationen an Topo-II-a-RNA aufweisen, weisen Basal-like-2-Tumoren eine mäßig-niedrige Proliferationsrate und normale Konzentrationen an Topo-II-a-RNA auf. Wir gehen davon aus, dass die Überexpression von Topo-II-a-RNA in Basal-like-1-Tumoren nicht mit der Topo-II-a-Genamplifikation zusammenhängt, da in dieser Untergruppe von Tumoren keine gleichzeitige HER-2-Genamplifikation berichtet wird. Die zweite Studienhypothese ist, dass in ER-negativen/HER-2-nicht amplifizierten Tumoren mit Topo-II-a-Proteinüberexpression ein 2,5-facher Anstieg der pCR-Rate beobachtet wird, im Gegensatz zur pCR-Rate in Tumoren mit niedrigem Topo-II-a-Proteingehalt.

Eine zum Zeitpunkt der Biopsie vor der Behandlung entnommene Tumorprobe wird eingefroren und zur Durchführung von Mikroarrays auf Oligonukleotidbasis (Affymetrix) verwendet. Diese Technik ermöglicht die Auswertung tausender Gene und liefert uns letztendlich das genetische Profil des Tumors. Homogene genetische Profile (genetische Cluster), die möglicherweise identifiziert werden, werden mit der Wirksamkeit des Einzelwirkstoffs Epirubicin korreliert. Diese Korrelation wird es uns ermöglichen, den sekundären Endpunkt dieser Studie anzugehen, nämlich die Identifizierung anderer Gene oder möglicherweise eines genetischen Profils, das bei der Bestimmung der Empfindlichkeit gegenüber Anthrazyklinen eine Rolle spielt. Unter den Genen, die die Empfindlichkeit gegenüber Anthrazyklinen beeinträchtigen könnten, scheint p-53 besondere Aufmerksamkeit zu verdienen. Tatsächlich deuten „In-vitro“-Daten darauf hin, dass zumindest einige p-53-mutierte Tumoren nur wenig empfindlich auf Anthrazykline reagieren, vor allem weil die Anthrazyklin-induzierte Apoptose verhindert wird. Interessanterweise zeigen p-53-mutierte Tumoren häufig eine HER-2-Genamplifikation und damit eine Topo II a-Genamplifikation (23). Dementsprechend könnten p-53-Mutationen die Reaktion auf Anthrazykline sogar in Tumoren behindern, die eine Topo-IIa-Genamplifikation tragen. Diese Hypothese wird auch in der vorliegenden Studie untersucht, da p-53-Mutationen durch DNA-Sequenzierung bewertet werden und die Wirksamkeit von Epirubicin bei Topo-II-a-amplifizierten und nicht-amplifizierten Tumoren mit dem p-53-Status korreliert.

Zusätzlich werden Patientinnen mit entzündlichem Brustkrebs mit einer intensiven Gabe von Epirubicin (100 mg/m2/2 Wochen) behandelt. Wir behalten das gleiche Medikament wie bei Brustkrebs im Frühstadium bei, verwenden jedoch ein etwas aggressiveres Regime mit einer höheren Dosisdichte. Die Machbarkeit der Verabreichung von Epirubicin 100 mg/m2 alle zwei Wochen mit Unterstützung des Granulozyten-Wachstumsfaktors wurde im neoadjuvanten, metastasierten und adjuvanten Umfeld mit akzeptabler Toxizität gezeigt. Diese neoadjuvante Epirubicin-Therapie kann durch eine adjuvante Chemotherapie, wie z. B. Taxan-basierte Therapien, ergänzt werden, da der sequentielle Ansatz (Anthrazykline und Taxane) als überlegen gegenüber der Anthrazyklin-Therapie bei LABC gilt.