Hans Peterse Lecture Een decennium mammapathologie Van confectie naar couture Jelle Wesseling, MD. PhD. Nederlands Kanker Instituut Antoni van Leeuwenhoek Ziekenhuis j.wesseling@nki.nl
Vroeger was het leven simpel Benigne of Maligne
Patiëntfactoren Polymorfismes Maar nu is het complex Expressieprofielen Proteomics Type Graad Marges Grootte Lymflklierstatus Angioinvasie Epignetische factoren HER2 ER PR Ki 67 Genetische factors
Veranderingen in mammapathologie Classificatie Prognose Effectiviteit behandeling Predictie Rol patholoog
Classificatie
Zo n 10 jaar geleden
Moleculaire subtypes 65 tumoren afkomstig van 42 patiënten Retrospectief Perou et al., Nature (2000) 406:747
Moleculaire subtypes Sørlie et al., PNAS (2003) 100:8418
Moleculaire subtypes en overleving Sørlie et al., PNAS (2003) 100:8418
Moleculaire subtypering prospectief Weigelt et al., Lancet Oncology (2010) 11:229
Moleculaire classificatie volgens Hans
Moleculaire classificatie van special types Peterse et al., J. Pathol. (2008) 216:141
Moleculaire classificatie van special types Figure 2. Unsupervised hierarchical clustering of histological special types. Hierarchical clustering of 113 breast carcinomas of 11 histological types measured over 8518 genes whose expression varied most across samples. Immunohistochemical staining results of selected markers are included Peterse et al., J. Pathol. (2008) 216:141
Betekenis moleculaire classificatie Classificatie vaak afhankelijk van gebruikte methode Ondanks verschillen in genlijsten, uitkomst gelijk Profielen veelal parallel aan proliferatie en ER status Prognostische waarde beperkt tot ER positief carcinoom Subclassificatie ER positief mammacarcinoom in luminal A en luminal B arbitrair gebaseerd op proliferatie Expressieprofielen zijn complementair aan standaard clinicopathologische parameters Weigelt et al., Nature Reviews Clinical Oncology (2011) advance online publication
Effectiviteit van behandeling Triple negatief mammacarcinoom Ca. 15% van alle mammacarcinomen Helft van TN mammacarcinoom is BRCA1 deficiënt BRCA1 deficiëntie door Hypermethylatie BRCA1 promoter Mutatie BRCA1 BRCA deficiëntie leidt tot homologe recombinatie deficiëntie (HRD)
BRCA1 essentieel in repareren dubbelstrengsbreuken (DSB) DSB BRCA1 BRCA2 RAD51 BRCA2 RAD51 DNA reparatie celdood genomische instabiliteit tumorigenesis BRCA1 deficiënte tumoren gevoelig voor cross linkers DNA
Tumorgrafts van mammacarcinoom Tumorfragment Transplantatie: volgende passage Interventie studies Vergelijk primaire tumor met tumorgraft: histologie, acgh, genexpressie, sequencing Tumorgraft: directe implantatie van verse tumorstukjes (geen weefselkweek!)
Tumoreigenschappen blijven behouden T126 T127 T250 Primary H&E Tumor graft ER (IHC) Primary Tumor graft
Tumoreigenschappen blijven behouden T127 T241 T250 Primary Tumor Tumor Xenograft acgh patronen blijven stabiel bij doortransplanteren
Behandeling tumorgraft modellen 1. Wat is het effect van BRCA1 deficientie op de respons op DNA cross linkers of PARPremmers? 2. Treedt er resistentie op? 3. Indien ja, door wat voor mechanisme?
BRCA1 status in primaire TN xenografts T127 T162 T241 T250 BRCA1 status + Eiwitexpressie Promotermethylatie Ja Ja Nee Nee Mutatie Nee Nee Nee Ja Relatieve BRCA1 mrna expressie 1.0 0.5 primary xenograft 0 T127 T241
Interventiestudies in T127 tumorgraft model T127 is BRCA1 deficiënt door BRCA1 promoter hypermethylatie Behandeling: Cross linkers: cisplatin, melphalan Behandeling: Begint bij tumorgrootte van 200 mm 3 (=100%) Stopt als tumor <50% van begingrootte Herstart als tumor weer de beginwaarde bereikt
Respons van T127 op cross linkers Cisplatin 150 Remissie: 3/8 Recidief: 4/8 Resistentie: 1/8 150 300 100 100 200 50 50 100 0 8 16 24 32 40 48 56 0 8 16 24 32 40 48 56 0 8 16 24 32 40 48 56 Melphalan 150 Remissie: 5/6 Resistentie: 1/6 600 RTV (%) 100 50 400 200 Tijd (weken) 0 8 16 24 32 40 48 56 0 8 16 24 32 40 48 56
Interventiestudies BRCA1 deficient tumorgraft model T127: Goede respons op cisplatin en melphalan Recidieven komen voor en leiden tot resistentie Hoe onstaat de resistentie?
Cisplatin resistentie in T127 stabiel na transplantatie p1 300 p2 600 250 500 percentage 200 150 100 percentage 400 300 200 50 100 0 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 weeks weeks cisplatin onbehandeld
Cisplatin resistentie in T127 geassocieerd met BRCA1 expressie en RAD51 foci 0,4 0,3 0,2 0,1 0 p0 p1 p3 p4 p1 cis p2 cis T241 relative expressie BRCA1 mrna expressie RAD51 foci formatie p1 p1 cis BRCA1 eiwitexpressie p0 p1 p1 cis p2 cis
Cisplatin resistentie in BRCA1 gemutateerde xenograft T250 (getrunceerd eiwit) cisplatin 400 500 600 300 200 100 400 300 200 100 500 400 300 200 100 0 0 5 10 15 20 25 0 0 5 10 15 20 25 0 0 5 10 15 20 25 olaparib 400 600 600 300 500 400 500 400 200 300 300 RTV (%) 100 0 0 5 10 15 20 200 100 0 0 5 10 15 20 200 100 0 0 5 10 15 20 Tijd (weken)
Resistentie in T250: genetische reversie Expressie BRCA1 in resistente T250 T250 T250 T250 res1 T250 res2 T250 res3 BRCA1 Resistente T250: additionele deleties herstellen reading frame WT TAGACACTTTAACTGTTTCTAGTTTCTCTTCTTTTTCTTCTCTTGGAAGG T250 TAGACACTTTAACT.TTTCTAGTTTCTCTTCTTTTTCTTCTCTTGGAAGG T250res1 TAGACACTTT...TTCTTCTCTTGGAAGG T250res2 T250res3 TAGACACTTTAACT.TTTCTAGTTTCTCTT...GGAAGG TAGA...TAGTTTCTCTTCTTTTTCTTCTCTTGGAAGG
Wat kunnen we hiervan leren? Heterogeniteit mammacarcinoom Classificeren o.b.v. goede morfologie en goede IHC vaak goed mogelijk ER+, HER+, TN Proliferatie (Ki 67) HRD Analyse gevoeligheid en resistentie voor therapie Wat staat aan en wat staat uit? Wat zijn de drivers van progressie (en dus targets)? Etc. etc. etc. Rol van patholoog verandert
Rol patholoog Integratie morfologische en moleculaire data Kennis van behandelingsconsequenties Chirurgie Radiotherapie Medische Oncologie Medebehandelaar en medeverantwoordelijk Vereist subspecialisatie
Pathologierapport in 2001 Infiltrerend ductaal carcinoom Graad III Diameter 1,8 cm Geen DCIS Sneevlak vrij Hormoonreceptoren negatief
Pathologierapport in 2011 Infiltrerend ductaal carcinoom, expansief groeiend Graad III Diameter 1,8 cm Geen DCIS Marges tenminste 5 mm etc. ER 0%, PR 0%, HER2 neg. (1+), Ki 67 40% HRD
Pathologierapport in 2021 Infiltrerend ductaal carcinoom, expansief groeiend Graad III Diameter 1,8 cm Geen DCIS Marges tenminste 5 mm etc. ER 0%, PR 0%, HER2 neg. (1+), Ki 67 40% HRD Therapietargets O.b.v. kinoom, SNPs, resistentieprofiel, signaaltransductie, etc. Geïntegreerd advies inzake behandeling
Kosten DNA sequencing 2000: eerste humane genoom: $ 2.700.000.000 2010: genoom tumor $ 10.000 Extrapolatie tot 2020: $ 0,04 per genoom
Van confectie
Naar couture
Dank aan Petra ter Brugge Petra Kristel Petra Kristel Eline van de Burg Ute Boon Petra Nederlof Sven Rottenberg Lodewyk Wessels Ian Majewski Rene Bernards Jos Jonkers Elisabetta Marangoni Marie France Poupon Leanne de Koning Thierry Dubois Cátia Moutinho Freixas Manel Esteller Heidi Gevensleben Nick Turner
Smakelijk eten!