Förderprojekte

Förderbeginn 01.01.2008

Untersuchung der Genamplifikation von prognostischen Faktoren beim Mammakarzinom und deren Assoziation mit genetischen Polymorphismen

Prof. Dr. med. Peter A. Fasching
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Frauenklinik - Universitätsklinikum Erlangen

Dr. Dr. Michael F. Press
University of Southern California, Los Angeles
Norris Cancer Center

Bei der Behandlung von Brustkrebs basiert die bisherige Therapieentscheidung auf dem Wissen, welches aus großen Patientinnenkollektiven gewonnen worden ist, also auf dem durchschnittlichen Ansprechen einer Gruppe von behandelten Patienten. Um jedoch eine individualisierte Medizin zu ermöglichen, müssen prädiktive Faktoren identifiziert werden, die vorhersagen, bei welcher Patientin welche Therapie am besten wirkt. In diesem Projekt soll an Mammakarzinompatientinnen ein tissue microarray aus den Brustkrebstumoren hergestellt werden, der es ermöglicht mittels Immunhistchemie und in situ Hybridisierung nach prädiktiven und prognostischen Faktoren zu suchen. Insbesondere die Überamplifikation der Gene HER2/neu und Topoisomerase 2a scheinen hier von Bedeutung zu sein. In neueren Studien konnte nachgewiesen werden, dass nur Patientinnen mit einer Überamplifikation von Topoisomerase 2a (8%) von einer Standardchemotherapie mit Anthazyklinen profitieren. Zurzeit wird jedoch allen Brustkrebspatientinnen dieses Medikament verabreicht.
Durch das geförderte Projekt wird eine Reihe von Markern untersucht, die zu einem diagnostischen Test beitragen können, Patientinnen zu identifizieren, die von einer Therapie mehr profitieren als andere. Gene und deren Amplifikation, die im Rahmen dieses Projektes analysiert werden sollen, sind unter anderem HER2/neu und Topisomerase 2a. Besondere Beachtung wird auch der Genotypisierung dieser Patientinnen geschenkt. Dadurch sollen prädisponierende Faktoren, welche das Expressionsverhalten des Tumors erklären können, identifiziert werden. Insgesamt ermöglicht die Kooperation eine Bündelung der Expertise beider Arbeitsgruppen auf der Ebene des Genoms und der Expression, um Wissenschaft für eine individualisierte Patientinnenbetreuung zu fördern.

Abschlussbericht
Genamplifikationen ist einer der Mechanismen, wie in Mammakarzinomen Genexpression reguliert wird. Eine für das Mammakarzinom prognostisch wichtige Amplifikationsregion liegt auf dem Chromosom 17 und beinhaltet den humanen Wachstumsfaktor-Rezeptor HER2. Nicht nur HER2 in dieser Genregion wird überamplifiziert, sondern auch andere Gene, die in Nachbarschaft zu diesem Gen liegen. Eines dieser Gene ist die Topoisomerase 2α (TOP2A), welches am Zellzyklus beteiligt ist, und für welches hypothetisiert wird, dass seine Expression mit dem Ansprechen auf eine anthrazyklinhaltige Chemotherapie korreliert. Es wurde berichtet, dass eine Amplifikation von TOP2A nur zusammen mit einer Amplifikation von HER2 auftritt. Deswegen war eines der Studienziele die Bestimmung der Ko-Amplifikation von HER2 und TOP2A. Des Weiteren wurde untersucht, ob eine Ko-Amplifikation von einer genetischen Variante im Gen TOP2A abhängen könnte. Letztlich wurde auch untersucht, ob die Bestimmung der HER2 Positivität durch Immunhistochemie (IHC) oder durch fluoreszierende in situ Hybridisierung (FISH) einen größeren Stellenwert für die Vorhersage der Prognose hat.

HER2 und TOP2A Amplifikation wurden nach der Konstruktion eines Tissue Microarray (TMA) in einer Kohortenstudie mittels FISH untersucht. Zusätzlich wurde die genetische Variante rs13695 aus Keimbahn DNA genotypisiert und mit der Amplifikation von TOP2A korreliert. Des Weiteren wurde die Genamplifikation von HER2 mit der Expression von HER2, bestimmt mittels IHC, korreliert. Sowohl HER2 Expression als auch die Amplifikation wurden mit der Prognose korreliert.

Insgesamt zeigten 101 von 628 (16,1%)Patientinnen eine Amplifikation des HER2 Gens. Eine Amplifikation des TOP2A Gens konnte in 32 Patientinnen (5,1%) gefunden werden. Keine TOP2 Amplifikation konnte gefunden werden, die nicht auch eine Amplifikation des HER2 Gens gezeigt hatten. In Bezug auf die den Vergleich mit der IHC von HER2 konnte eine Amplifikation in 8% der Patientinnen mit einem IHC-Score von 0 oder 1+ gefunden werden und in 13,6% und 55,1% der Patientinnen mit einem Score von 2+ bzw. 3+. Der immunhistochemische Score hatte keinen prognostischen Wert für die Kohorte der Mammakarzinompatientinnen, wohl aber die Messung mittels FISH. Interessanterweise konnte eine Assoziation zwischen der Amplifikation von TOP2A und dem Genotyp von rs13695 gefunden werden (p=0,03).

Obwohl es eine signifikante Korrelation zwischen der Immunhistochemie für HER2 und der Amplifkation gab, zeigte nur die Amplifikation einen Wert für die Vorhersage der Prognose, was den potentiell größeren Stellenwert diese Untersuchungsmethode impliziert.

Die Forschungsarbeiten wurden Publiziert in Breast Cancer Research and Treatment (http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10549-014-2922-x).
Fasching, P.A., S. Weihbrecht, L. Haeberle, A. Gasparyan, I.E. Villalobos, Y. Ma, A.B. Ekici, D.L. Wachter, A. Hartmann, M.W. Beckmann, D.J. Slamon, and M.F. Press, HER2 and TOP2A amplification in a hospital-based cohort of breast cancer patients: associations with patient and tumor characteristics. Breast Cancer Res Treat, 2014.