EGFR-mutatie bij niet-kleincellig longcarcinoom

Transcriptie

1 Stand van zaken EGFR-mutatie bij niet-kleincellig longcarcinoom Behandeling met tyrosinekinaseremmers mogelijk Erik Thunnissen, Egbert F. Smit, Petra M. Nederlof en Anne-Marie C. Dingemans Niet-kleincellige longcarcinomen (NSCLC s) waarbij sprake is van een mutatie in de epidermale groeifactorreceptor (EGFR) vormen een aparte groep van longcarcinomen. Ze komen meer voor bij vrouwen, niet-rokers, Aziaten, adenocarcinomen en ze hebben een betere prognose. Sinds kort zijn orale tyrosinekinaseremmers (TKI s) geregistreerd voor de behandeling van longkanker. De respons op de therapie is groot bij longcarcinomen met een activerende EGFR-mutatie, dat wil zeggen dat de signaaltransductieroute extra wordt geactiveerd. Bij patiënten met een activerende EGFR-mutatie is een eerstelijnsbehandeling met een EGFR-TKI geïndiceerd. Er zijn verschillende technieken om de mutaties te detecteren, zoals sequentieanalyse, high resolution melting (HRM) met sequentieanalyse en DXS-genscan; al deze methoden zijn gebaseerd op PCR. Vanwege het belang van de uitslag van de EGFR-mutatieanalyse bevelen wij aan om bij alle patiënten met een incurabel NSCLC, uitgezonderd plaveiselcelcarcinoom, carcinoïd en mucineus bronchiolo-alveolaircelcarcinoom, EGFR-mutatieanalyse te verrichten. VU Medisch Centrum, Amsterdam. Afd. Pathologie: dr. E. Thunnissen, klinisch patholoog. Afd. Longziekten: prof.dr. E.F. Smit, longarts. Nederlands Kanker Instituut, afd. Pathologie, Amsterdam. Dr. P.M. Nederlof, moleculair bioloog. Maastricht Universitair Medisch Centrum, afd. Longziekten, Maastricht. Dr. A.-M.C. Dingemans, longarts. Contactpersoon: dr. E. Thunnissen Bij 60% van de patiënten met niet-kleincellig longcarcinoom ( non-small cell lung carcinoma ); NSCLC) is de ziekte al bij de diagnose gemetastaseerd. De standaardbehandeling bestaat dan uit in opzet palliatieve chemotherapie. 1 Sinds begin deze eeuw worden orale tyrosinekinaseremmers (TKI s) onderzocht voor de behandeling van longkanker. TKI s blokkeren onder andere de epidermale-groeifactorreceptor (EGFR). Bij een deel van de patiënten werd met EGFR-TKI een spectaculaire afname van de tumor waargenomen, een zogenoemde lazarusrespons. Verschillende studie toonden aan dat deze patiënten een activerende mutatie hadden in het intracellulaire domein van de EGFR, dat wil zeggen dat de signaaltransductieroute extra of via een andere weg dan oorspronkelijk wordt geactiveerd (zie het uitlegkader voor een beschrijving van die signaaltransductieroute). 2,3 Naar schatting komt deze mutatie in de Nederlandse populatie voor bij 10-15% van de patiënten met NSCLC, met name adenocarcinoom. Recent zijn 3 grote gerandomiseerde fase III-studies gepubliceerd waarin is beschreven dat een EGFR-TKI (in dit geval gefitinib) als initiële behandeling bij patiënten met een activerende EGFRmutatie leidt tot een significante verlenging van de progressievrije overleving in vergelijking met standaardchemotherapie. 4-6 Eén daarvan heeft er toe geleid dat gefitinib in Nederland is geregistreerd voor patiënten met NSCLC die positief zijn voor de EGFR-mutatie, ongeacht de eerdere behandeling. 5 Het is inmiddels duidelijk dat NSCLC met een activerende EGFR-mutatie afwijkt van andere vormen van NED TIJDSCHR GENEESKD. 2011;155:A2554 1

2 Uitleg De EGFR-signaaltransductie Epidermale-groeifactorreceptor (EGFR) is een transmembraaneiwit dat behoort tot een familie van 4 groeifactorreceptoren: HER1 (= EGFR), HER2 (= NEU of erbb2), HER 3 (= erbb3) en HER4 (= erbb4). Aan het extracellulaire deel van het eiwit kunnen verschillende liganden binden: niet alleen de epidermale groeifactor (EGF)) maar ook TGFα, β-celluline, epireguline, amfireguline en heparin-binding EGF-like -groeifactor. 23 Na binding van de ligand aan EGFR vormen de receptoren homodimeren, bestaande uit 2 EGFR s of heterodimeren, bestaande uit 2 verschillende groeifactorreceptoren. Dit heeft autofosforylering van het intracytoplasmatische deel van de receptor tot gevolg, waardoor een conformatieverandering optreed in het kinasegedeelte van het eiwit. Dit leidt dat tot de activatie van eiwitten die een intracellulair signaal doorgeven naar de celkern (signaaltransductieroute), waardoor celgroei en celdeling gestimuleerd worden. Na afloop van de activatie komt de ligandgebonden receptor in een endosoom terecht, en kan dan afgebroken of gerecycled worden. Activatie van EGFR kan ook veroorzaakt worden door mutaties in het kinasedomein, waardoor de receptor zonder aanwezigheid van een groeifactor in een andere, ook actieve conformatie verkeert en door binding aan het proto-oncogen SRC de cel aanzet tot groei. 24 SRC en gemuteerde EGFR hebben de eigenschap elkaar wederzijds te fosforyleren (activeren), waarbij via SRC het signaal via een andere route doorgegeven wordt. Daarnaast kan verhoogde expressie van EGFR, al dan niet door amplificatie van het EGFR-gen, leiden tot verhoogde activiteit. NSCLC: het hebben van deze mutatie is prognostisch een goed teken, en voorspelt daarnaast een respons op behandeling met een EGFR-TKI. De mediane overleving van patiënten met en zonder EGFR-mutatie is respectievelijk 27 en 10 maanden, ongeacht de behandeling. 7,8 De a-priorikans bij patiënten met een activerende EGFR-mutatie op een objectieve respons na behandeling met een EGFR- TKI is meer dan 75%, en de duur van de respons is 9-14 maanden; daarna is er weer progressie van de ziekte. Deze gegevens dienen te worden gezien tegen de achtergrond van de resultaten van chemotherapie bij patiënten zonder EGFR-mutatie, bij wie de responskans 25% is en de mediane responsduur rond de 6 maanden. Nu de eerste daadwerkelijk doelgerichte therapie in Nederland geregistreerd is voor daarvoor geselecteerde NSCLC-patiënten, rijst de vraag bij wie en op welke manier we de analyse van de EGFR-mutatie in gaan zetten. In dit artikel geven we een overzicht van de EGFRsignaaltransductie, verschillende methoden om een EGFR-mutatie te bepalen, de selectie van patiënten en de huidige organisatie van deze bepaling in Nederland. EGFR-mutaties De meest voorkomende, activerende mutaties zijn deleties in exon 19 en een puntmutatie in exon 21 (L858R). Deze mutaties voorspellen een goede respons op behandeling met EGFR-TKI s: de responskans is circa 70%. Bij ongeveer de helft van de patiënten, die onder een behandeling met een EGFR-TKI ziekteprogressie hebben, wordt naast de activerende mutatie, een puntmutatie in exon 20 (T790M) gevonden. Deze mutatie leidt tot resistentie tegen de huidige EGFR-TKI s. Als niet bekend is of een EGFR-mutatie wel of niet een responskans heeft, wordt een eerstelijnsbehandeling met combinatiechemotherapie aanbevolen. Mutatiedetectie EGFR-mutaties kunnen met verschillende technieken gedetecteerd worden. In feite zijn alle methoden gebaseerd op PCR. Voorbeelden hiervan zijn: sequentieanalyse, 9 high resolution melting (HRM) met sequentieanalyse 10 en het commerciële platform DXS-genscan (Qiagen, Manchester Ltd. 5 HRM en DXS zijn beiden gevoeliger technieken dan sequentieanalyse en hebben een analytische sensitiviteit van 1-5%, hetgeen wil zeggen dat de test de mutatie al kan aantonen bij slechts 1-5% tumorcellen in het monster. Grofweg kan gesteld worden dat sequentieanalyse nauwkeurig, redelijk gevoelig (de fractie tumorcellen in het te meten materiaal moet minimaal 20-30% zijn), maar bewerkelijk is. HRM kan gebruikt worden voor het snel uitsluiten of aantonen van een mutatie, waarbij voor het vaststellen van het type mutatie wederom sequentieanalyse uitgevoerd moet worden. Voor DXS-genscan geldt dat er specifiek naar de meest voorkomende mutaties gezocht wordt, maar daarbij kunnen wel mutaties gemist worden. De uitslag van de DXS-genscan en de HRM is enkele dagen na de DNA-extractie bekend. PCR-sequentieanalyse is bewerkelijker en de meeste laboratoria hebben hier 5-7 dagen voor nodig. Een elegantie strategie is om in de PCR-sequentieanalyse een HRM-test te incorporeren: bij opwerken van het DNA voor sequentieanalyse kan via 1 extra PCR-stap (HRM) vastgesteld worden of er een EGFR-mutatie aanwezig is. Slechts voor deze patiënten hoeft dan een sequentieanalyse verricht te worden om te zien of het een activerende mutatie betreft. Bij het grootste deel van de patiënten is dan al na 2 dagen bekend dat er geen mutatie is en dat ze niet in aanmerking komen voor eerstelijnsbehandeling met een EGFR-TKI. Een foutnegatieve mutatietest kan het gevolg zijn van te weinig tumor-dna of DNA van onvoldoende kwaliteit. Het is dan ook belangrijk dat de patholoog zowel het geschatte tumorcelpercentage als de kwaliteit van het DNA in het verslag vermeldt. 2 NED TIJDSCHR GENEESKD. 2011;155:A2554

3 Of een gevonden EGFR-mutatie bekend is in de literatuur, staat onder andere in de COSMIC-database ( Catalogue of somatic mutations in cancer : uk/genetics/cgp/cosmic/). De mogelijke responskans op TKI kan opgezocht worden in de webdatabase Somaticmutations in EGFR ( NSCLC.html). Het tot in detail bepalen of een mutatie wel of niet reageert op behandeling met EGFR-TKI is specialistisch werk, waarvoor advisering van een van de longkankercentra aan te raden is. Geschikt materiaal Voor de EGFR-mutatietest is tumor- DNA nodig. Dit kan uit nagenoeg al het histologisch materiaal komen: uit kleine biopten die via bronchoscopie zijn verkregen, uit transthoracale biopten, en uit grotere chirurgisch verkregen preparaten. Behalve op biopten, kan mutatieanalyse ook op cytologische preparaten verricht worden: op pleuravocht, 11 direct op fijnenaaldaspiraten, 12 of op fijnenaaldaspiraten na inbedden in paraffine, 13 en op bronchiale spoelsels. 11 Histologisch onderzoek heeft de sterke voorkeur. Een randvoorwaarde voor al het te analyseren materiaal is, dat er voldoende tumorcellen in het gedeelte zitten dat voor DNA-isolatie opgewerkt wordt. Dit houdt in dat altijd een patholoog het preparaat zal moeten beoordelen. Met cytologische preparaten is nog relatief weinig ervaring: op theoretische gronden wordt gesteld dat er minimaal 20-25% tumorcellen in zou moeten zitten, rekening houdend met een heterozygote mutatie en een drempelwaarde van de gebruikte detectiemethode (analytische sensitiviteit) van minimaal 10%. EGFR-analyse kan met gevoelige technieken (analytische sensitiviteit van circa 1%) ook op plasma uitgevoerd worden, maar de klinische waarde hiervan is nog niet duidelijk. 8 Selectie van patiënten Omdat het testen op EGFR-mutaties een kostbare en bewerkelijke techniek is én omdat de mutaties maar bij 10-15% van de patiënten met NSCLC gevonden worden, is er gezocht naar criteria om patiënten voor mutatieanalyse te selecteren. Dat blijkt niet zo eenvoudig. Vanwege het belang van de uitslag van de EGFR-mutatieanalyse bevelen wij aan om bij alle patiënten met een incurabel NSCLC, uitgezonderd met immuunhistochemie bevestigd plaveiselcelcarcinoom, carcinoïd en mucineus bronchiolo-alveolaircelcarcinoom, EGFR-mutatieanalyse te verrichten. Daarvoor hebben we een aantal argumenten. Hoewel EGFR-mutaties frequenter voorkomen bij vrouwen, Aziaten, niet-rokers en bij mensen met een adenocarcinoom, 14,15 zijn deze klinische selectiecriteria onvoldoende specifiek. In een recente grote Spaanse studie werden mutaties met name gevonden bij vrouwen, patiënten die nooit gerookt hebben en patiënten met adenocarcinoom: respectievelijk bij 70, 66 en 80%. Ook bij andere patiëntengroepen zijn echter activerende mutaties aangetoond: mannen (30%), huidige rokers (6%) en ex-rokers (26%) en patiënten met andere histologische kenmerken dan adenocarcinoom (20%). 8 Als bij rokers of ex-rokers geen EGFR-mutatietest wordt gedaan, wordt dus een derde van de patiënten die in aanmerking komen voor een behandeling met een EGFR-TKI gemist. Daarbij komt dat bij patiënten met adenocarcinoom zonder EGFR-mutatie de progressievrije overleving beduidend slechter is wanneer ze worden behandeld met eerstelijns-gefitinib dan met chemotherapie. 5 Dit geeft aan dat alleen patiënten met een bewezen EGFR-mutatie in aanmerking komen voor een eerstelijnsbehandeling met een EGFR-TKI. EGFR-mutaties komen voor bij verschillende subtypes van het NSCLC: adenocarcinoom, bronchiolo-alveolaircarcinoom, NSCLC niet verder gespecificeerd, sarcomatoïd carcinoom, 16,17 plaveiselcelcarcinoom (zonder immuunhistochemisch ondersteunde diagnose), 9,18,19 en pulmonale tumoren van het speekselkliertype. 20 Tot op heden zijn er geen EGFR-mutaties gevonden bij een zekere diagnose carcinoïd, 21 en mucineuse BAC. 22 Bij deze diagnoses lijkt een EGFR-mutatieanalyse dan ook niet geïndiceerd. Het is ook mogelijk om met immuunhistochemie een hoge EGFR-expressie aan te tonen in tumorcellen. Verhoogde EGFR-expressie komt voor bij circa 50-80% van de NSCLC, maar heeft onvoldoende voorspellende waarde voor behandeling in vergelijking met de EGFRmutatieanalyse en wordt daarom niet aanbevolen. Huidige praktijk Binnen de werkgroep Moleculaire Pathologie van de Nederlandse Vereniging voor Pathologie (NVVP) is een systeem van kwaliteitsanalyse opgezet, waarbij dezelfde geblindeerde monsters door laboratoria die EGFR-mutatieanalyse uitvoeren, getest worden. Hoewel de criteria voor validatie nog onvoldoende gespecificeerd zijn iets wat overigens wereldwijd geldt, worden de bepalingen in vrijwel elk laboratorium goed uitgevoerd. Conform de richtlijnen van de NVVP mogen EGFR-mutatieanalyses alleen verricht worden in laboratoria die beschikking hebben over een moleculair bioloog. De uitslag van de mutatieanalyse dient door de patholoog verwerkt te worden in een geïntegreerde conclusie in het pathologieverslag. Voor een goede interpretatie van de uitslag is het noodzakelijk dat dit rapport tevens gegevens bevat over het percentage tumorcellen, de gebruikte methode voor de EGFR-mutatieanalyse, de geteste exonen (standaard is analyse van het kinasedomein: exonen 18-21), de diagnose en of er wel of geen mutaties aangetoond zijn. Op basis van de testuitslag en het aangeboden materiaal geeft de klinisch patholoog een kort statement, waarin hij of zij aangeeft of een eventueel gevonden NED TIJDSCHR GENEESKD. 2011;155:A2554 3

4 Leerpunten Bij 10-15% van de patiënten met gemetastaseerd adenocarcinoom is een mutatie aanwezig in de epidermale groeifactorreceptor (EGFR). Longkanker waarbij sprake is van een EGFR-mutatie, is een apart type longkanker met een betere prognose, onafhankelijk van de behandeling. Deleties in exon 19 en een puntmutatie in exon 21 (L858R) van de EGFR voorspellen een goede respons op behandeling met EGFR-TKI s; dit zijn zogenoemde activerende mutaties. Bij recidieven na behandeling met EGFR-TKI is er bij de helft van de patiënten een tweede mutatie aantoonbaar: T790M in exon 20. betrokken specialisten en pathologielaboratoria op de hoogte te zijn van het belang van deze test voor de behandeling. Er wordt tenslotte op de uitslag van de test gewacht vóór de behandeling kan beginnen. De vraag rijst dan ook of de longarts degene is die de test moet aanvragen of dat de klinisch patholoog de EGFRmutatietest direct in moet zetten bij de diagnose NSCLC. Bij 60% van de patiënten gaat het immers reeds om stadium IV van de ziekte en heeft het vinden van een mutatie direct therapeutische consequenties. Wanneer het bepalen van een EGFR-mutatie geïncludeerd wordt in de pathologiediagnostiek van longkanker, zal dit de analysetijd aanmerkelijk kunnen bekorten. mutatie wel, geen of geen duidelijke kans heeft op een respons op behandeling met EGFR- TKI. Bij een laag percentage tumorcellen en een negatieve testuitslag zou daarbij ook aangevuld moeten worden dat er twijfel is over de representativiteit van het monster. De aanvraag voor de EGFR-mutatieanalyse wordt tot nu toe geïnitieerd door de longarts. Dit is van belang om organisatorische redenen. In de huidige financieringssystematiek komt namelijk de rekening via de pathologie naar de longziekten ten laste van het ziekenhuisbudget. Het is echter nieuwe diagnostiek, die bovenop de huidige taken komt, en waarvoor financiering via de DBC s nog geregeld moet worden. De medicamenteuze vergoeding is daarentegen wel geregeld. Voor de noodzakelijke diagnostiek is het maken van afspraken met ziektekostenverzekeraars aan te raden. In de meeste laboratoria wordt de bepaling 1 maal per week ingezet. Zodra het tumormateriaal in het laboratorium voor EGFR-analyse beschikbaar is, duurt het proces minder dan 5 werkdagen. In circa 5-10% van de monsters moet de analyse worden herhaald. Vaak treedt een aanzienlijke vertraging in de logistiek op doordat de analyse wordt verricht op materiaal dat afkomstig is van een ander laboratorium: het opzoeken en versturen van het paraffineblokje blijkt regelmatig een vertraging van dagen tot weken op te leveren. Daarom dienen alle Conclusie De behandeling van longkanker is duidelijk aan het veranderen. Het is nu mogelijk om patiënten te selecteren met een betere prognose, die in aanmerking komen voor een doelgerichte therapie: de tijd dat alle longkanker gelijk werd behandeld is voorbij. Zo heeft 10-15% van de patiënten met niet-kleincellig longcarcinoom een activerende mutatie in de epidermale groeifactorreceptor (EGFR). Deze patiënten reageren goed op behandeling met tyrosinekinaseremmers. NSCLC met een EGFR-mutatie is een andere entiteit dan NSCLC zonder die mutatie, en verdient een andere aanpak. Het is dan ook zaak dat EGFR-mutatieanalyse bij patiënten met NSCLC adequaat en snel verricht wordt. Hierbij is goede samenwerking tussen longartsen, pathologen en moleculair biologen cruciaal. Belangenconflict: dr. E. Thunnissen ontving via zijn instituut een vergoeding voor congresbezoek van Astra Zeneca. Financiële ondersteuning: geen gemeld. Aanvaard op 27 oktober 2010 Citeer als: Ned Tijdschr Geneeskd. 2011;155:A2554 > Meer op Literatuur 1 Schiller JH, Harrington D, Belani CP, et al. Comparison of four chemotherapy regimens for advanced non-small-cell lung cancer. N Engl J Med. 2002;346: Lynch TJ, Bell DW, Sordella R, et al. Activating mutations in the epidermal growth factor receptor underlying responsiveness of nonsmall-cell lung cancer to gefitinib. N Engl J Med. 2004;350: Langer CJ. The lazarus response in treatment-naive, poor performance status patients with non-small-cell lung cancer and epidermal growth factor receptor mutation. J Clin Oncol. 2009;27: Mitsudomi T, Morita S, Yatabe Y, et al. Gefitinib versus cisplatin plus docetaxel in patients with non-small-cell lung cancer harbouring mutations of the epidermal growth factor receptor (WJTOG3405): an open label, randomised phase 3 trial. Lancet Oncol. 2010;11: Mok TS, Wu YL, Thongprasert S, et al. Gefitinib or carboplatin-paclitaxel in pulmonary adenocarcinoma. N Engl J Med. 2009;361: NED TIJDSCHR GENEESKD. 2011;155:A2554

5 6 Inoue A, Kobayashi K, Usui K, et al. First-line gefitinib for patients with advanced non-small-cell lung cancer harboring epidermal growth factor receptor mutations without indication for chemotherapy. J Clin Oncol. 2009;27: Kim ES, Hirsh V, Mok T, et al. Gefitinib versus docetaxel in previously treated non-small-cell lung cancer (INTEREST): a randomised phase III trial. Lancet. 2008;372: Rosell R, Moran T, Queralt C, et al. Screening for epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer. N Engl J Med. 2009;361: Arteaga CL. The epidermal growth factor receptor: from mutant oncogene in nonhuman cancers to therapeutic target in human neoplasia. J Clin Oncol. 2001;19:32S-40S. 10 Chung BM, Dimri M, George M, et al. The role of cooperativity with Src in oncogenic transformation mediated by non-small cell lung cancerassociated EGF receptor mutants. Oncogene. 2009;28: Park S, Holmes-Tisch AJ, Cho EY, et al. Discordance of molecular biomarkers associated with epidermal growth factor receptor pathway between primary tumors and lymph node metastasis in non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol. 2009;4: Kramer D, Thunnissen FB, Gallegos-Ruiz MI, et al. A fast, sensitive and accurate high resolution melting (HRM) technology-based assay to screen for common K-ras mutations. Cell Oncol. 2009;31: Smouse JH, Cibas ES, Janne PA, Joshi VA, Zou KH, Lindeman NI. EGFR mutations are detected comparably in cytologic and surgical pathology specimens of nonsmall cell lung cancer. Cancer Cytopathol. 2009;117: Horiike A, Kimura H, Nishio K, et al. Detection of epidermal growth factor receptor mutation in transbronchial needle aspirates of non-small cell lung cancer. Chest. 2007;131: Nakajima T, Yasufuku K, Suzuki M, et al. Assessment of epidermal growth factor receptor mutation by endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration. Chest. 2007;132: Gazdar AF. Activating and resistance mutations of EGFR in non-smallcell lung cancer: role in clinical response to EGFR tyrosine kinase inhibitors. Oncogene. 2009;28(Suppl 1):S24-S Sequist LV, Bell DW, Lynch TJ, Haber DA. Molecular predictors of response to epidermal growth factor receptor antagonists in non-smallcell lung cancer. J Clin Oncol. 2007;25: Ushiki A, Koizumi T, Kobayashi N, et al. Genetic heterogeneity of EGFR mutation in pleomorphic carcinoma of the lung: response to gefitinib and clinical outcome. Jpn J Clin Oncol. 2009;39: Italiano A, Cortot AB, Ilie M, et al. EGFR and KRAS status of primary sarcomatoid carcinomas of the lung: implications for anti-egfr treatment of a rare lung malignancy. Int J Cancer. 2009;125: Shigematsu H, Lin L, Takahashi T, et al. Clinical and biological features associated with epidermal growth factor receptor gene mutations in lung cancers. J Natl Cancer Inst. 2005;97: Pesek M, Benesova L, Belsanova B, Mukensnabl P, Bruha F, Minarik M. Dominance of EGFR and insignificant KRAS mutations in prediction of tyrosine-kinase therapy for NSCLC patients stratified by tumor subtype and smoking status. Anticancer Res. 2009;29: Han SW, Kim HP, Jeon YK, et al. Mucoepidermoid carcinoma of lung: potential target of EGFR-directed treatment. Lung Cancer. 2008;61: Rickman OB, Vohra PK, Sanyal B, et al. Analysis of ErbB receptors in pulmonary carcinoid tumors. Clin Cancer Res. 2009;15: Wislez M, Antoine M, Baudrin L, et al. Non-mucinous and mucinous subtypes of adenocarcinoma with bronchioloalveolar carcinoma features differ by biomarker expression and in the response to gefitinib. Lung Cancer. 2010;68: NED TIJDSCHR GENEESKD. 2011;155:A2554 5