Pathologie: herkennen van kanker. Han van Krieken, patholoog Universitair Medisch Centrum St. Radboud Nijmegen

Transcriptie

1 Pathologie: herkennen van kanker Han van Krieken, patholoog Universitair Medisch Centrum St. Radboud Nijmegen

2

3 Pathologie: herkennen van kanker Definitie Moleculaire basis Morfologie en aanvullende technieken Criteria Statement

4 Definitie Kanker is gedefinieerd als een proces dat als gevolg van genetische veranderingen gestoorde groeiregulatie heeft en dat via invasieve groei en uitzaaiingen kan leiden tot het overlijden van de patiënt.

5 Hanahah and Weinberg, Cell 2000 Hallmarks of Cancer

6 Hanahah and Weinberg, Cell 2011

7

8 Morfologie Kanker wordt meestal gediagnostiseerd op basis van weefselonderzoek door een patholoog Morfologie Immuunhistochemie En steeds meer: moleculair

9 Criteria belangrijkste biologische criterium: uitzaaiing, metastase (vrijwel nooit doorslaggevend voor de patholoog) afgeleide criteria: - (solide tumoren) invasieve groei - cellulaire veranderingen (cel- en kernpolymorfie, atypie) - veranderde architectuur (cribriforme of solide groei)

10 Criteria, vervolg Uitzonderingen: carcinoid Problemen low malignant potential, borderline, atypisch of tumor Conclusie: ga niet alleen op de naam van een proces af, maar ga na welke ziekte-entiteit door een bepaalde diagnose wordt gerepresenteerd.

11 Meer problemen Voorspellen/ behandeling Grijs gebied Toetsbaar Conclusie: de grens tussen goed- en kwaadaardig is niet scherp, de voorspelling is niet absoluut.

12 Meer problemen: Sampling Klein biopt Tumoren zijn vaak heterogeen Conclusie: als de pathologische diagnose onverwacht is, niet past bij het klinische vermoeden, denk dan altijd aan de mogelijkheid van sampling error.

13 Nog meer problemen: Definiëren Definities veranderen Voorbeeld: MALT-lyfoom van de maag

14 Extranodaal marginale zone lymfoom Primair maag lymfoom Pseudolyfoom Clonaliteit, MALT-lymfoom Rol Helicobacter pylori Marginale zone lymfoom large cell small cell small/large small cell Extranodaal marginale zone lymfoom

15 De klinisch patholoog Makroskopie Mikroskopie Immunohistochemie Enzymhistochemie Electronen microscopie Moleculaire pathologie Onderdeel van het multidisciplinair team

16 Macroscopische en microskopische beoordeling mesorectum CRM mesorectum CRM distal margin

17 Macroscopie Compleet mesorectum:

18 Onverwacht positieve marge

19 Microscopie

20 Weinig stromareactie

21 Moleculaire pathologie: EGFreceptor blokkade Colorectal Lung Head and Neck

22 Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) in Colorectal Cancer EGFR can be overexpressed in colorectal cancer Tumor cell proliferation and growth can result from EGFRmediated signals In vitro and in vivo data suggest that preventing the binding of natural ligands to EGFR may result in inhibition of tumor cell growth and lead to cancer cell death Monoclonal antibodies can inhibit the binding of ligands such as EGF, TGF-, and other ligands to EGFR Herbst RS, Shin DM. Cancer. 2002;94(5):

23 EGFR Belongs to the ErbB Family of Cell Surface Receptors Extracellular Domain Transmembrane Domain Intracellular TK Domain ErbB1 (EGFR) ErbB2 (HER2/neu) ErbB3 (HER3) ErbB4 (HER4)

24 EGFR Activation Enhances Pathways Important for Tumor Cell Growth EGFR Activation Tumor Blood Vessel Metastatic Spread Cell Survival Angiogenesis Tumor Blood Vessel Proliferation

25 EGFr- expression: normal, adenoma, carcinoma

26 EGFr expression: heterogeneity

27 Inhibition of EGFR dimerisation and downstream signalling that includes RAS proteins EGF EGFR EGFR Homodimer TGF-α Panitumumab RAF RAS GTP RAS GDP EGFR MEK ERK JNK Nck JNKK PAK Rac PKC PLCγ PI3K S6K PTEN AKT mtor Proliferation Anti-apoptosis Angiogenesis Survival Metastasis Elk Myc Jun Fos Yang XD, et al. Cancer Res 1999; 59: ; Foon KA, et al. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 58:984-90; Hecht JR, et al. Proc Am Soc Clin Oncol 2004; 22:A3511; Crawford J, et al. Proc Am Soc Clin Oncol 2004; 22:A Amgen Inc. All rights reserved

28 KRAS Is Important in Growth and Cell Division Mutations Can Cause Cancer inactive active GDP GTP inactive GDP Normal: Growth Proliferation Differentiation ABNORMAL: Growth Proliferation Differentiation Ras proteins are GTPases Ras family members include: KRAS, NRAS, and HRAS Normal cycle occurs between a GDP-bound (inactive) and a GTPbound (active) form of Ras Specific mutations in the KRAS gene result in a constitutively active protein * active GTP Schubbert S, et al. Nature Rev Cancer. 2007;7:

29 KRAS & NRAS mutation hotspots KRAS EXON 1 EXON 2 EXON 3 EXON % 5% 6% NRAS EXON 1 EXON 2 EXON 3 EXON % 4% 0% Among WT KRAS exon 2 patients, an additional 17% of tumours with RAS mutations were found

30

31 Conventional Sanger sequencing PCR KRAS EGFR BRAF TP53 Sequence

32 Next generation sequencing PCR TP53 EGFR KRAS BRAF Sequence

33 OncoNetwork Consortium: 8 experienced labs in colon and lung cancer diagnosis Prof. Ian Cree Warwick Medical School United Kingdom Dr. Marjolijn Ligtenberg & Dr. Bastiaan Tops Radboud University Nijmegen Medical Centre The Netherlands Prof. Orla Sheils Trinity College Dublin, Ireland Dr. Cristoph Noppen & Dr. Henriette Kurth VIOLLIER AG Basle, Switzerland Dr. Ludovic Lacroix Institut Gustave Roussy Paris, France Prof. Aldo Scarpa ARC-NET University of Verona Italy Prof. Pierre Laurent Puig Université Paris Descartes, France Dr. Nicola Normanno Centro Ricerche Oncologiche Mercogliano, Italy Alain Rico Rosella Petraroli

34 Proof of principle 90 amplicons; 22 genes RTKs: EGFR, ERBB2, ERBB4, MET, ALK FGFR1, FGFR2, FGFR3, DDR2 RTK pathway: KRAS, NRAS, PIK3CA, BRAF, PTEN, MAP2K1, AKT1, STK11 Other cancer genes: TP53, CTNNB1, SMAD4, FBXW7, NOTCH1 RTKs, receptor tyrosine kinases 10 ng FFPE derived DNA in 1 reaction (N.B. no complete gene coverage)

35 ER HER2 KIT EGFR

36 HER-2 amplified breast carcinoma

37 Conclusie De diagnostiek beweegt zich in de richting van het definiëren van ziekte entiteiten en het bijhorend klinischpathologisch spectrum. Een simpele indeling kanker versus niet kanker kent de natuur niet.

38 Case history Female ( ) 1994: histologically proven celiac disease 2000: in spite of diet return of symptoms biopsy : histology almost normal no treatment 2001: twice new biopsies

39 Further studies Flow-cytometry (April 2001): loss of surface CD3 Southern-blotting: the same clonal result for TCR in submitted biopsy and in September 2001

40 Summary & Diagnosis Ongoing clinical deterioration Histology normal Aberrant phenotype Persistent clone High risk refractory celiac disease

41 Clonality analysis in celiac disease (Biomed 2 primers) Clonal results in: Enteropathy associated T-cell NHL 4/4 Refractory celiac disease 10/18 Untreated celiac disease 4/10 Dyspepsia, diarrhoea 3/9

42 Conclusion Histology alone is not sufficient Clonality analysis needs to be interpreted with care and in the right clinicopathologic setting Treatment in controlled trial

43 Statement: Refractaire coeliakie is een vorm van kanker Patiënten met coeliakie:verhoogd risico op T-cel lymfomen. Dit zijn agressieve lymfomen waartegen geen behandeling mogelijk is en waaraan patiënten meestal binnen enkele maanden overlijden. Er komt bij patiënten met coeliakie ook een situatie voor waar zij niet meer reageren op dieettherapie: refractaire coeliakie. Morfologisch is er dan niet veel te zien. Met technieken als flow-cytometrie en moleculaire biologie kan een aberrante T- cel populatie worden gevonden, een echt lymfoom kan de patholoog morfologisch niet diagnosticeren. De meerderheid van de patiënten in deze situatie ontwikkelt later een lymfoom.