Prognostiske faktorer hos patienter med colon cancer af Dukes type B med henblik på udvælgelse til adjuverende kemoterapi

Transkript

1 1 Prognostiske faktorer hos patienter med colon cancer af Dukes type B med henblik på udvælgelse til adjuverende kemoterapi En populationsbaseret undersøgelse Ph.D. projektbeskrivelse Cand.med. Sanne Kjær-Frifeldt Onkologisk Afdeling Vejle Sygehus Maj 2007

2 2 Baggrund: Colorectal cancer (CRC) er en af de hyppigst forekommende maligne sygedomme i hele den vestlige verden. I Danmark registreres ca nye tilfælde årligt (1). De fleste, 2/3, opstår i colon og 1/3 har udgangspunkt i rectum. På diagnosetidspunktet vil langt hovedparten (ca. 80%) af patienterne kunne tilbydes radikal behandling i form af kirurgi. I efterforløbet udvikler ca. 50% lokalrecidiv og/eller metastaser (2), og gruppen som helhed har en dårlig prognose med en 5 års overlevelse på 40-45% (3). Prognosen er først og fremmest afhængig af sygdomsudbredning på diagnosetidspunktet. Der har i tidens løb været anvendt forskellige klassifikationssystemer. Klassifikation AJCC UICC Dukes Stage 0 Tis N0 M0 - Stage I T1 N0 M0 A T2 N0 M0 - Stage II T3 N0 M0 B T4 N0 M0 - Stage III Any T N0 M0 C Any T N2 M0 - Stage IV Any T Any N M1 - Stadieinddelingen har specielt været anvendt i USA, men TNM klassifikationen anvendes internationalt i stigende omfang. Her i landet har man i mange år anvendt Dukes klassifikation, men anvender nu også TNM klassifikationen. Dukes klassifikation er dog stadigvæk udgangspunkt for adjuverende kemoterapi. Dukes type B svarer til T3 og T4 N0M0 tumorer. Prognose for Dukes type A er god med en overlevelse > 90%. For Dukes B tumorer er overlevelsen 60-70%. Dukes C tumorer har en overlevelse på 50-55% (2). Dukes B er en meget heterogen gruppe, der udgøres af tumorer med forskellig lokal sygdomsudbredning. Hovedbehandlingen er fortsat kirurgi, men man har i adskillige år forsøgt at forbedre prognosen med adjuverende kemoterapi til patientkategorier, der har den dårligste prognose. I 1990 blev der offentliggjort en stor undersøgelse af adjuverende kemoterapi til patienter med colon cancer. Undersøgelsen viste en 41% reduktion i recidivrisikoen for patienter med Dukes C tumorer og en nedsættelse af mortaliteten på 33 % (6). Der var ingen signifikant effekt hos patienter med Dukes B tumorer. Denne undersøgelse er senere suppleret med en række undersøgelser, der samstemmende viser, at adjuverende behandling forbedrer prognosen ved colon cancer af Dukes type C. Med kombinationen af 5-FU og Leucovorin opnås en forbedring af overlevelsen på 8-10 procentpoint. I de senere år har man anvendt kombinationskemoterapi, hvilket giver yderligere en forbedret overlevelse på 7-8% (7). Samtidig ses en øget frekvens af alvorlige bivirkninger. Indikationen for adjuverende kemoterapi bør derfor overvejes grundigt. Det er fortsat usikkert, om adjuverende kemoterapi er indiceret ved Dukes type B. I to store metaanalyser er man nået til forskellige resultater.

3 3 IMPACT B2 studiet (8) var en metaanalyse af 5 trials med 1600 patienter. Man fandt kun en forbedret overlevelse for Dukes type B på 2% og konkluderede derfor: The data does not support routine use of adjuvant chemotherapy in Dukes B colon cancer. The National Surgical Adjuvant Breast and Bowl Project (NSABP) (9) var baseret på en metaanalyse af 4 trials med i alt 4000 patienter. Man fandt en forskel i overlevelsen for Dukes type B på 5% og konkluderede: Dukes B patients benefit from adjuvant treatment. American Society of Clinical Oncology har i 2004 foreslået (10), at man bør overveje adjuverende kemoterapi til Dukes type B patienter med høj risiko baseret på klassiske prognostiske markører. I Danmark er patienter med colorectal cancer i en årrække registreret i DCCG registret. Man har her udover rent kliniske oplysninger, også registreret oplysninger om patologien. Databasen er landsdækkende, og det er aftalt, at oplysninger om Dukes B patienter registreret i hele 2001 kan stilles til rådighed for nærværende PhD projekt. Hidtidige undersøgelser har været baseret på kliniske trials, hvor der har været en selektion af patienter. Man savner undersøgelser, der er populationsbaseret med henblik på udvælgelse af Dukes B patienter til adjuverende kemoterapi. Nærværende PhD projekt har til formål at bidrage til løsning af denne problemstilling. Problemstilling. Den vigtigste prognostiske faktor for colon cancer af Dukes type B er sygdomsudbredningen på diagnosetidspunktet (T3, T4). Prognosen er endvidere afhængig af en række forskellige tumorkarakteristika herunder kar- og nerve invasion og differentieringsgrad. Hertil kommer en række forholdsvis nye markører. Mikrosatellitinstabilitet (MSI) er udtryk for replikationsfejl i cellerne forårsaget af ændringer i DNA repair systemet. Disse replikationsfejl kan identificeres som ændringer (instabilitet) i nukleotidgentagelser (mikrosatellitter) i genomet. Man inddeler i grader af instabilitet, hvor High er en instabilitet i >30% af markørerne. Man har fundet at MSI-H er korreleret til øget overlevelse, men disse patienter har muligvis dårlig response på kemoterapi (12). EGFR er et transmembrant glycoprotein med tyrosin-kinase aktivitet. Dysregulering af EGF systemet har betydning for tumorudvikling og vækst, bl.a. ændret adhæsion, proliferation, og metastaseringsevne. Mere end 50% af colon tumorer har overekspression af EGFR (13), og man anvender nu monoklonale antistoffer rettet mod EGFR i behandlingen af metastatisk colorectal cancer. Den prognostiske værdi af EGFR i denne sammenhæng er dog kun mangelfuldt undersøgt (14). Nogen studier har vist, at der er en korrelation mellem overekspression og dårlig prognose (15), mens andre studier ikke har kunnet bekræfte denne sammenhæng. De divergerende resultater kan muligvis forklares ved forskellig patientselektion. Vasculær endothelial vækstfaktor (VEGF) har central betydning for tumor angiogenese, og hæmning af VEGF er nu indført i behandlingen. VEGF har prognostisk betydning (16) og er traditionelt målt i serum, men betydningen af VEGF receptorer og sammenhængen med andre angiogenese markører er kun dårligt belyst. K-ras er et onkogen og mutationer, der medfører aktivering, opstår tidligt i udviklingen af CRC. Nogle studier viser, at tilstedeværelsen af mutationen medfører dårlig prognose, specielt ved Dukes type B (17). 18q er et tumorsuppressorgen som formodes at have betydning for cellulær

4 4 differentiering og epitelial stromal interaktion. Ved tab (deletion) mistes heterocygoteten, og studier har vist at dette forværrer prognose ved Dukes B (17). Thymidylat synthase (TS) syntetiserer dtmp hvilket er et essentielt led i DNA-syntesen. TS er target for 5-FU der er en af grundstenene i både adjuverende og pallierende behandling af CRC. Studier antyder at høj TS-protein ekspression i tumor øger risikoen for recidiv (18). Det forekommer ikke sandsynligt, at man kan identificere en enkelt markør, der er helt afgørende for prognosen. Derimod forekommer det som arbejdshypotese nærliggende, at man kan identificere et panel af molekylærbiologiske faktorer, som samlet set indeholder relevant prognostisk information, der kan anvendes til at udvælge en gruppe patienter, hvor fordelene ved adjuverende kemoterapi er større end ulemperne. Paraffinindstøbt væv kan anvendes til traditionelle immunhistokemiske undersøgelser, og den teknologiske udvikling har nu medført, at man kan anvende tissue micro array (TMA). Denne metode tillader, at man undersøger tumorer fra et stort antal patienter i en enkelt analyse. Præparaterne fremstilles ved at udstanse små stykker af en række paraffinblokke og indstøbe disse i en ny samlet paraffinblok. Et potentielt problem er tumorheterogenisitet, som kan medføre, at forholdene i den udstansede område ikke afspejler forholdene i tumor som helhed. Det er derfor nødvendigt at foretage sammenlignende undersøgelser i et TMA set-up med undersøgelser af hele paraffinblokke. Paraffinindstøbt materiale kan også være udgangspunkt for oprensning af DNA, der kan anvendes til at analysere genpolymorfier og mutationer samt amplifikationer. Det er endvidere muligt at foretage sammenligninger med proteinekspressionen målt ved immunhistokemi. Det væv, der skal anvendes, indsamles fra de relevante patologiske institutter. Formål. 1. At analysere nye prognostiske markører ved hjælp af tissue micro array. 2. At sammenligning klassiske prognostiske markører med nye markører. 3. At belyse eventuelle relationer mellem forskellige biologiske markører. 4. At udvikle en prognostisk model 5. At validere modellens prognostiske værdi i et andet materiale. Materiale og metoder. Projektet underopdeles i 3 delprojekter: 1. Metodestudie. På et patientmateriale, der inkluderer ca. 100 patienter, der ikke indgår i ovennævnte DCCG materiale, udvikles tissue micro array teknikken og der foretages sammenligning med klassiske histopatologiske undersøgelser. Dette med henblik på anvendelse af tissue micro array teknikken til immunhistokemiske analyse af DCCG materialet. Det materiale, der skal anvendes, er allerede indsamlet på Vejle Sygehus. 2. Sammenlignende undersøgelse. Der foretages en sammenligning af nye prognostiske markører med klassiske prognostiske parametre, herunder kar- og nerveinvasion, dette med henblik på indbyrdes relationer. 3. Prognostisk studie. Der foretages i den første del af undersøgelsen udvikling af en prognostisk model, hvor de biologiske markører relateres til prognosen for den anvendte DCCG årgang af patienter med Dukes type B. Der vil formentlig indgå ca. 250 patienter i

5 5 denne del af undersøgelsen. Den udviklede model valideres herefter i ca. 250 andre patienter fra den samme årgang. Statistik. Der vil blive søgt om statistisk bistand til projektet. De indbyrdes relationer mellem individuelle prognostiske markører vil blive belyst med nonparametrisk statistik. Man forventer at bruge COX multivariate regressionsanalyse til at udvikle den prognostiske model og validere samme. Etik. Undersøgelserne foretages på væv, der er rutinemæssigt udtaget og opbevaret ved udredning og behandling af patienterne. Der vil ikke bliver foretaget diagnostiske procedurer, indgreb eller handlinger overfor patienterne, som ikke indgår i afdelingernes sædvanlige retningslinier. Patienterne udsættes ikke for nogen risici eller belastning. Protokollerne vil blive anmeldt til Videnskabsetisk Komite. Perspektiver. Det er uafklaret, om patienter med colon cancer af Dukes type B skal tilbydes adjuverende kemoterapi. En afklaring af denne problemstilling er væsentlig, da kemoterapien er belastende, og størstedelen af patienterne ikke vil have gavn af behandlingen. Nærværende projekt vil med anvendelse af nye prognostiske markører og moderne teknik formentlig kunne bidrage til en bedre udvælgelse af patienter med dårlig prognose og dermed målrette kemoterapien til en gruppe patienter med høj risiko for recidiv.

6 6 Referencer. 1. Sundhedsstyrelsen Canceregisteret Bethesda Handbook of clinical oncology, 2. edition s Statens Institut for Medicinsk teknologivurdering. Kræft i tyktarm og endetarm. Diagnostik og screening 2001;3(1): American joint committee on cancer (AJCC) staging classification version , sept part II C Tebutt NC m.fl. Systemtic treatment of colorectal cancer, European journal of cancer 2002:38: CG Moertel m.fl. Levamisole and fluorouracil for adjuvant therapy of resected colon carcinoma, New England Journal of Medicine 1990:322; Thierry André m.fl. Oxaliplatin, Flourouracil, and Leucovorin as Adjuvant Treatment for Colon Cancer (MOSAIC), New England Journal of Medicine 2004:350; Efficacy of adjuvant fluorouracil and leucocorin in stage B2 and C colon cancer. International Multicenter Pooled Analysis of Colon Cancer Trials Investigators (IMPACT B2), Journal of Clinical Oncology 1999:17; Mamounas m.fl. Comparative Efficacy of Adjuvant Chemotherapy in Patients With Dukes B Versus Dukes C Colon Cancer: Results From Four National Surgical Adjuvant Breast end Bowl Project Adjuvant Studies, Journal of Clinical Oncology 1999:17; American Society of Clinical Oncology Recomandations on Adjuvant Chemotherapy for Stage II Colon Cancer, Journal of Clinical Oncology 2004:22; O Connel JB m.fl. Colon cancer survival rates with the new American Joint Committee on Cancer 6. edition staging Journal of national Cancer institute 2004:96; Carolyn C Colorectal carcinoma: Diagnostic, Prognostic, and molecular features Modern Pathology 2003:16; Petr J. O Dwyer m.fl Epidermal growth factor receptor-targeted therapy in colorectal cancer Sem. Oncology 2002:29; Nicholson m.fl EGFR and cancer prognosis European Jr of Cancer 2001 vol 37; Murray m.fl Epidermal Growth Factor Receptor, c-met, β-catenin, and p53 expression as Prognostic Indicators in Stage II Colon Cancer: A Tissue Microarray Study Clin Cancer Research 2004:10; Ferrara Vascular Endothelial Growth Factor as a Target for Anticancer Therapy The Oncologist 2004;9: Carolyn Compton m.fl. American Joint Committee on Cancer Prognostic Factors Consensus Conference Cancer 2000:88; Popat m.fl Thymidylate Synthase Expression and Prognosis in Colorectal Cancer: A Systematic Review and Meta-Analysis Jr. of Clinical Oncology 2004;22: