Nebennierenrindenkarzinome (NNR-Ca; engl. adrenocortical carcinoma (ACC)) zählen zu den sehr seltenen Tumorentitäten. Die Prognose für die Patient*innen ist insgesamt eher schlecht, kann aber, im Einzelnen betrachtet, sehr heterogen sein. Eine zuverlässige Prognose anhand klinischer und histopathologischer Marker – wie dem Tumorstadium bei Diagnose, dem Resektionsstatus und dem Proliferationsindex Ki-67 –, die routinemäßig erhoben werden, ist nicht für alle Erkrankten möglich. Außerdem wird deren Behandlung dadurch erschwert, dass Therapeutika fehlen, von denen ein Großteil der Patient*innen profitiert. Umfassende Multi-Omics-Studien aus den letzten Jahren halfen nicht nur das Wissen über Pathomechanismen in NNR-Cas zu erweitern, es konnte auch gezeigt werden, dass sich Patient*innen anhand molekularer Marker in Subgruppen mit jeweils unterschiedlicher Prognose einteilen lassen. Mit molekulargenetischen Untersuchungen wurden außerdem potentielle neue Therapieziele gefunden. Diese Erkenntnisse finden bisher jedoch keine oder kaum Anwendung, da die Analysen den zeitlichen und finanziellen Rahmen, der für den routinemäßigen Einsatz im Klinikalltag zu erfüllen wäre, deutlich überschreiten. Ziel dieser Arbeit war es, eine Strategie zur verbesserten Patientenversorgung der NNR-CaPatient*innen zu etablieren. Dafür sollte geklärt werden, ob ausgewählte molekulare prognostische Marker mit Methoden, die theoretisch einfach in den Klinikalltag zu implementieren wären, gefunden werden können. Außerdem sollte nach prädiktiven Markern gesucht werden, die helfen, NNR-Ca-Patient*innen zielgerichtet zu therapieren. Statt exom- oder genomweite Analysen durchzuführen wurden gezielt krebs- beziehungsweise NNR-Ca-assoziierte Gene mittels NGS (Next-Generation Sequencing) oder SangerSequenzierung (zusammen 161 Gene) und Pyrosequenzierung (4 Gene) auf somatische Veränderungen hin untersucht. Die Analysen wurden an DNA (Desoxyribonukleinsäure) durchgeführt, die aus FFPE (mit Formalin fixiert und in Paraffin eingebettet)-Gewebe isoliert worden war, welches standardmäßig nach Tumoroperationen in Pathologien für Untersuchungen zur Verfügung steht. Durch Analyse der Sequenzierergebnisse von insgesamt 157 Patient*innen aus einem retrospektiven (107 Patient*innen) und einem prospektiven Studienteil (50 Patient*innen) konnten in NNR-Cas bereits beschriebene Veränderungen von Genen und Signalwegen sowie Methylierungsunterschiede gefunden werden. Anhand der Sequenzierdaten der retrospektiven Studie wurden molekulare prognostische Marker (Anzahl an proteinverändernden Varianten pro Tumorprobe, Veränderungen im P53/Rb- und/oder dem Wnt/ß-Catenin-Signalweg und dem Methylierungsstatus von CpG-Inseln von vier 2 Tumorsuppressorgenen (GSTP1, PAX5, PAX6 und PYCARD)) definiert und für jeden einzelnen Marker ein signifikanter Zusammenhang zur Länge des progressionsfreien Überlebens (PFS) der Patient*innen gefunden. Durch die Kombination der molekularen Marker mit den klinischen und histopathologischen Markern war es zudem möglich, einen COMBI-Score zu bilden, der, verglichen mit den klinischen und histopathologischen Markern, eine spezifischere und sensitivere Aussage darüber erlaubt, ob Patient*innen innerhalb von 2 Jahren ein Fortschreiten der Tumorerkrankung erfahren. Mit Hilfe der Sequenzierdaten wurden in beiden Kohorten außerdem Veränderungen gefunden, die als prädiktive Marker zum Einsatz von zielgerichteten Therapien vewendet werden könnten. Als vielversprechendstes Therapieziel wurde – bei 46 Tumoren in der retrospektiven und 7 Tumoren in der prospektiven Studie – CDK4 identifiziert. CDK4/CDK6-Inhibitoren sind für die Behandlung von fortgeschrittenem und metastasiertem Brustkrebs von der Lebensmittel- überwachungs- und Arzneimittelbehörde (FDA; engl. Food and Drug Administration) zugelassene Therapeutika und bei anderen soliden Tumoren Gegenstand von Studien. Im Rahmen der Arbeit konnten außerdem von 12 Patient*innen jeweils zwei Tumoren molekulargenetisch untersucht und die Ergebnisse verglichen werden. Die Analyse zeigte, dass der Methylierungsstatus – im Vergleich zu Veränderungen in der DNA-Sequenz – der stabilere prognostische Marker ist. Mit dieser Arbeit wurde gezeigt, dass molekulare prognostische und prädiktive Marker für den Einsatz zielgerichteter Therapien mit Methoden identifiziert werden können, die sich im klinischen Alltag bei der Behandlung von NNR-Ca-Patient*innen implementieren lassen. Um einen allgemein anerkannten Leitfaden zu etablieren, fehlen allerdings noch die Ergebnisse weiterer – vor allem prospektiver – Studien zur Validierung der hier präsentierten Ergebnisse. Die gewonnenen Erkenntnisse sind jedoch als wichtiger Schritt in Richtung personalisierter Medizin bei Nebennierenrindenkarzinomen anzusehen. / Adrenocortical carcinomas (ACC) are among the very rare tumor entities. Altogether prognosis for the patients is poor, though regarding individuals the outcome can be heterogenous. Prognostic stratification on the basis of clinical and histopathological markers – for example tumor stage at diagnosis, resection status and proliferation index Ki-67 – is not reliable for all patients. This fact and the lack off effective pharmacological therapies, makes the patient care challenging.
In the last years comprehensive multi omics studies helped to increase the knowledge about pathogenetic mechanisms in ACC. With those data, scientists were also able to identify molecular markers useful to distinguish subgroups of patients with distinct clinical outcome. With molecular analysis also new potential drug targets for targeted therapies were identified. Till now these findings have not been transferred into the clinical routine care of ACC patients, mostly due to the time consuming and expensive methods required for the multi omics studies.
The aim of this study was to establish a strategy for improved patient care of ACC patients. We chose methods theoretically applicable in a clinical routine workflow to analyze selected prognostic molecular markers, already correlated to outcome. Moreover it was searched for predictive markers for targeted therapy of ACC patients.
Instead of comprehensive analysis a targeted approach via NGS (Next Generation Sequencing) or Sanger Sequencing (161 genes in total) and pyrosequencing (4 genes ) was conducted to find somatic variants in genes associated with cancer in general or particularly with ACC. For the analysis, DNA (deoxyribonucleic acid) was isolated from FFPE (formalin fixad and paraffin embedded) tissue which is routinely prepared and available in pathological institutions after tumor resections.
Sequencing results of 157 patients in total, gained from a retrospective part of the study (107 patients) and a prospective part (50 patients), were in accordance to already published data concerning somatic variants in genes and signaling pathways and differences in the methylation patterns of particular genes. Molecular prognostic markers (number of protein changing variants per tumor sample, variants in P53/Rb- and/or Wnt/ß-Catenin signaling pathway and methylation pattern of CpG islands of four tumor suppressor genes (GSTP1, PAX5, PAX6 und PYCARD)) were defined with the data of the retrospective study. A significant prognostic role for progression free survival (PFS) was found for all of them. With the COMBI-Score – a combination of the molecular prognostic markers and the clinical and histopathological prognostic markers – it was possible to even better predict the progress of the disease within two years. Moreover variants reported to be predictive markers for the use of targeted therapies were identified in both cohorts. Most promising drug target seems to be CDK4 which was found to be amplified in 46 and 7 tumors in the retrospective and prospective study, respectively. CDK4/CDK6 inhibitors are drugs already approved by the Food and Drug Administration (FDA) for the treatment of advanced or metastatic breast cancer and under investigation in other solid tumors.
Within this study it was also possible to compare molecular data from 12 tumor pairs, what means two tumors gained from one patient. It seems as if the methylation pattern is a more consistent prognostic marker than the changes detected on DNA sequence level.
In conclusion, we demonstrated that molecular prognostic markers and predictive markers for targeted therapy can be identified using methods easily applicable in a clinical routine workflow for patients with ACC. Before implementing our strategy into a guideline that is commonly approved, further prospective studies are needed for the validation of the presented results. However our strategy can be regarded as an important step towards personalized medicine in adrenocortical carcinoma.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:24717 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Lippert, Juliane |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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