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JOURNAL ONKOLOGIE – Artikel
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09. September 2016

Neue Standards in der molekulardiagnostischen Versorgung von Lungenkrebspatienten

F. Griesinger, Universitätsklinik Innere Medizin-Onkologie, Koordinator Cancer Center Oldenburg, Pius-Hospital Oldenburg.

Das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom, die häufigste zum Tode führende Erkrankung beim Mann und die zweithäufigste bei der Frau, ist paradigmatisch geworden für eine molekular charakterisierte Erkrankung. Bei etwa 20% aller Patienten mit nicht-Plattenepithelkarzinom werden sog. Treibermutationen nachgewiesen, die einer molekular stratifizierten, zielgerichteten Therapie zugeführt werden können. Diese ist in der Regel nebenwirkungsärmer und effektiver als die klassische Chemotherapie und hat sich als Standard durchgesetzt. Wichtig ist die frühe Durchführung der molekularen Diagnostik sowie auch die Bestimmung von Resistenzmechanismen, um den Patienten eine optimale Therapie offerieren zu können. Der Artikel befasst sich mit Fortschritten in der molekularen Diagnostik, mit einem Fokus auf hybrid-capture-basiertem next-generation-sequencing in Gewebe und Blut (sog. liquid biopsy aus zell-freier zirkulierender Tumor-DNA). Entscheidend für die Verbreitung dieser Methoden ist die Qualitätskontrolle und der Einsatz in multiprofessionellen Netzwerken.
Molekulare Diagnostik

Das nicht-kleinzellige Lungenkarzinom (NSCLC) ist das Paradebeispiel für eine molekular definierte Tumorentität: Für etwa 25% aller Patienten im Stadium IV, d.h. mit einer inoperablen Erkrankung, kommt eine zielgerichtete Therapie, d.h. eine molekular-stratifizierte Therapie in Frage. Diese Therapien sind der Standardtherapie (Chemotherapie) in puncto Ansprechen, Verträglichkeit, Toxizität, Lebensqualität und auch Überleben überlegen (s.u.). Vor der Systemtherapie steht daher eine umfassende molekulare Tumoranalyse, die alle therapeutisch adressierbaren Genveränderungen wie Punktmutationen (z.B. EGFR, BRAF, KRAS), oder Genfusionen (z.B. ALK, ROS, RET) oder Amplifikationen (c-MET, c-erbB2) identifiziert. Standard in der Diagnostik des Lungenkarzinoms sind die Histologie und Immunhistochemie zur Einteilung in das kleinzellige oder nicht-kleinzellige Lungenkarzinom, sowie für letzteres die weitere Unterteilung in die Subtypen des Lungenkarzinoms, d.h. Adenokarzinom, Plattenepithelkarzinom und großzelliges Karzinom. Bei den Nicht-Plattenepithelkarzinomen soll eine molekulare Diagnostik vor Einleitung einer Systemtherapie erfolgen, ebenso bei Patienten mit Plattenepithelkarzinom, die nie oder nur leicht geraucht haben (Empfehlung der AIO, der ESMO und der DGHO-Onkopedia) (1-3).

Eine umfassende molekulare Diagnostik beim Lungenkarzinom erforderte in der Vergangenheit unterschiedliche Methoden, die nicht gewebesparend eingesetzt werden konnten. So wurden EGFR-, BRAF- und KRAS-Mutationen mittels Sequenzierverfahren, ALK-, ROS- und RET-Fusionen mit FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung) oder mit immunhistochemischen Verfahren nachgewiesen (4, 5). Dies führte dazu, dass bei etwa 30% der Patienten eine umfassende Diagnostik, die alle therapierelevanten molekularen Targets identifiziert, nicht möglich war (6). Hier setzen neue Verfahren an, die mittels einer hybrid-capture next-generation-sequencing (NGS) Methode alle genetischen Veränderungen inklusive Mutationen, Deletionen, Amplifikationen, und Translokationen in einem einzigen Test gewebeschonend nachweisen können (7). Dieses Verfahren lässt sich auch im Plasma einsetzen im Rahmen einer sog. „liquid biopsy“: Hier wird zellfreie zirkulierende Tumor-DNA analysiert, und es können mit einer hohen Sensitivität die genetischen Alterationen, die im Tumor vorhanden sind, im Blut nachgewiesen werden (8, 9).

Die molekulare Diagnostik ist nicht nur bei Diagnosestellung zur optimalen Therapiestratifizierung notwendig, sondern auch bei Entwicklung einer sog. Tyrosinkinase-Inhibitor(TKI)-Resistenz. Bei einer EGF-Rezeptor-Mutation erfolgt eine Therapie mit einem EGFR-TKI, oft entsteht unter Therapie eine sog. EGRF(T790M)-Gate-Keeper-Resistenz, die zielgerichtet therapiert werden kann und daher molekular charakterisiert werden muss.


Klinische Daten der molekular stratifizierten Therapie

Bei Nachweis einer aktivierenden EGFR-Mutation soll in der Erstlinientherapie ein sog. Erst- (Erlotinib, Gefitinib) oder Zweit-Generations-TKI (Afatinib) eingesetzt werden. Diese Medikamente führen gegenüber einer Chemotherapie zu einer Verbesserung des Ansprechens, der Lebensqualität und des progressionsfreien Überlebens (PFS). Für Afatinib konnte gezeigt werden, dass ein Vorteil im Überleben gegenüber Chemotherapie bei Exon-19-EGFR-Mutationen auftritt, so dass Afatinib bei Exon-19-Mutation die präferierte Wahl des EGFR-TKI darstellt (3, 10) .

Unter einer Therapie mit einem Erst- oder Zweit-Generations-TKI kommt es im Median nach etwa 12 Monaten zu einer Resistenzentwicklung. Hier wird am häufigsten die bereits erwähnte EGFR(T790M)-Gate-Keeper-Resistenz nachgewiesen, die zu einer Blockierung der Bindung von Erst- und Zweit-Generations-TKIs führt. In dieser Situation soll Osimertinib (Tagrisso®) eingesetzt werden (11), das eine hohe Effektivität gegenüber T790M-positiven Tumoren hat und effektiver ist als eine Chemotherapie (12). Entscheidend für den Einsatz des Medikaments ist die Erfassung der Resistenzmutation, die über eine Rebiopsie oder alternativ über eine liquid biopsy erfolgt (9). Auf weitere Resistenzmechanismen wie z.B. c-MET-Amplifikation und c-erbB2-Amplifikation oder -Mutationen sollte ebenfalls getestet werden, da zielgerichtete Medikamente (Crizotinib, Trastuzumab, Afatinib) zur Verfügung stehen (13). Bei knapp 50% der Patienten mit einer T790M-Mutation liegen noch weitere Resistenzmechanismen vor, so dass häufig ein heterogenes Resistenzmuster nachweisbar ist. Dessen Detektion ist klinisch relevant und am besten durch eine liquid biopsy zu erreichen, die alle Resistenzmechanismen an zellfreier zirkulierender Tumor-DNA erfassen kann (s.u.) (14).

Bei Nachweis einer ALK-Translokation ist Crizotinib mit einer höheren Ansprechrate, PFS und Lebensqualität gegenüber Chemotherapie assoziiert, so dass der Standard in dieser Situation die Einleitung einer zielgerichteten Therapie mit Crizotinib darstellt (15, 16). Bei Therapieversagen konnte gezeigt werden, dass Ceritinib eine hohe Effektivität aufweist, die vermutlich höher ist als die einer Chemotherapie (17). Weitere ALK-Inhibitoren sind in der Entwicklung und z.T. bereits verfügbar, die unterschiedliche Effektivität in Abhängigkeit von ALK-Resistenzmechanismen aufweisen. Nach Zulassung dieser weiteren ALK-Inhibitoren wird daher die Bestimmung der ALK-Resistenz von klinischer Bedeutung sein.

ROS1-Translokationen werden bei etwa 1% aller Patienten mit Lungenkarzinom beobachtet, die auf der Basis von Phase-I- und -II-Daten mit Crizotinib behandelt werden sollten (18). Weitere ROS1-Inhibitoren sind in der Entwicklung.

Daten zur Behandlung von BRAF-mutierten Patienten mit BRAF- und MEK-Inhibitoren (z.B. Dabrafenib und Trametinib (19)) sowie für RET-translozierte Tumore mit RET-Inhibitoren liegen in kleinen Phase-II-Studien vor (20), eine Kostenübernahme zum Einsatz eines zielgerichteten Medikamentes (off-label use) in der Zweit- oder Drittlinientherapie sollte daher bei Vorliegen dieser Alterationen erwogen werden.


Hybrid-capture next-generation-sequencing zur umfassenden Tumoranalytik

Um eine umfassende Diagnostik auch an limitiertem Gewebe sicherzustellen und dem Patienten belastende Rebiopsien, wann immer möglich, zu ersparen, werden seit längerem next-generation-sequencing(NGS)-Methoden wie PCR-basierte NGS-Verfahren zum parallelen Nachweis verschiedener Punktmutationen eingesetzt (Abb. 1). Mittlerweile stehen jedoch auch NGS-basierte Gesamtlösungen zur Verfügung, die neben Punktmutationen gleichzeitig auch Kopienzahlveränderungen sowie Genfusionen mit hoher Sensitivität detektieren können. Vor allem sog. hybrid-capture-basierte Verfahren in Kombination mit NGS sind für die Tumordiagnostik interessant, da sie an geringen Gewebemengen oder an einfachen Blutproben (liquid biopsy) durchgeführt werden können und somit dazu beitragen, unnötige Rebiopsien zu verhindern.
 
Abb. 1: Prinzip des hybrid-capture-basierten next-generation-sequencing(NGS)-Verfahrens zur parallelen Detektion von Punktmutationen, Genfusionen und Kopienzahlveränderugen. 1 u. 2) DNA wird aus Paraffin-eingebettetem Gewebe, Zytologien oder einer liquid biopsy aufgereinigt und gleichmäßig fragmentiert. 3 u. 4) Diagnostisch und therapeutisch relevante DNA-Regionen werden mittels komplementärer Sonden angereichert. 5) Parallele Sequenzierung und bioinformatische Auswertung ergeben die Grundlage für einen umfassenden molekularpathologischen Bericht (mod. nach (7)).
Abb. 1: Prinzip des hybrid-capture-basierten next-generation-sequencing(NGS)-Verfahrens.


Mithilfe von Sonden werden zunächst alle therapierelevanten Gene aus einer Tumorprobe angereichert, und im Anschluss mit hoher Abdeckung parallel sequenziert. Im Fall der liquid biopsy erfolgt die Analytik an zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA), die vom Tumor in das Blut abgegeben wird. Die Auswahl der Sonden ermöglicht eine optimale Abdeckung aller relevanten Gene, sowie den sensitiven Nachweis niedrigfrequenter Varianten auch vor einem hohen Hintergrund an nicht-Tumorzellen. Eine hohe Sequenziertiefe garantiert die benötigte Sensitivität und Spezifizität im diagnostischen Routinebetrieb. Die Sequenzierdaten werden bioinformatisch ausgewertet, um Treibermutationen von klinisch irrelevanten Passenger-Mutationen abzugrenzen und die Daten hinsichtlich ihrer klinischen Relevanz zu beurteilen.

Im Gegensatz zu PCR-basierten diagnostischen Methoden können im hybrid-capture-Verfahren sowohl im Gewebe als auch im Blut Kopienzahlveränderungen sowie Genfusionen nachgewiesen werden. Für letztere ist eine Nukleotid-genaue Bestimmung des Bruchpunktes möglich, sogar unbekannte Fusionsgene können detektiert werden, so lange einer der beiden Fusionspartner mittels Sonden angereichert wird. Das Verfahren ermöglicht somit den Nachweis aller therapierelevanten Veränderungen auch in Resistenzsituation, inklusive Resistenzmechanismen wie z.B. c-MET- oder c-erbB2-Amplifikationen. Gewebeintensive und zeitaufwendige Methoden wie FISH oder IHC sind damit überflüssig.

Die Sensitivität der liquid biopsy liegt bei Verdünnungsexperimenten über 99%, in der Realität ist von einer Sensitivität und Spezifität von über 70% auszugehen. Die liquid biopsy ist somit als komplementäre Diagnostik bei Erstdiagnose und unzureichendem Material anzusehen. In der Resistenzsituation kann die liquid biopsy im Falle des positiven Nachweises einer Resistenzmutation eine Rebiopsie, die mit Komplikationen und Komorbiditäten assoziiert sein kann, ersetzen.

Die molekulare Diagnostik bei Lungenkarzinom sollte in jedem Fall qualitätsgesichert sein, d.h. Ringversuche durch ein unabhängiges Institut, die regelmäßig durchgeführt werden, sollten verpflichtend für die Durchführung und Abrechnung der molekularpathologischen Leistungen sein. Seit Juli 2016 sind NGS-Verfahren für die Bestimmung von genetischen Veränderungen an Gewebe im Rahmen des EBM abgebildet und können abgerechnet werden. Genetische Untersuchungen an liquid biopsies sind im EBM nicht abgebildet, und können derzeit nur im Rahmen von spezifischen Verträgen (s.u.) abgerechnet werden.


Überregionale Netzwerke: evidenzbasierte personalisierte Tumortherapie

Um eine zeit- und heimatnahe optimale Versorgung von Lungenkrebspatienten unabhängig vom Wohnort sicherstellen zu können, müssen die Neuerungen der molekularen Tumordiagnostik sowie die darauf basierenden individuell zugeschnittenen Behandlungskonzepte in die Regelversorgung implementiert werden. Daher ist die Entwicklung von Netzwerkstrukturen entscheidend, in denen die molekulare Diagnostik in spezialisierten molekular-pathologisch ausgerichteten Einrichtungen durchgeführt wird. Bei der Komplexität der Befunde und der daraus resultierenden Therapieansätze ist es entscheidend, dass im Rahmen von interdisziplinären Konferenzen in den Netzwerken Therapeuten und Pathologen eine Therapieempfehlung aussprechen inklusive der Empfehlung für die Teilnahme an klinischen Studien. Hierzu wurde zunächst im Nord-Westen, inzwischen aber auch Bundesweit, das Lungennetzwerk NOWEL gegründet, in dem Vertreter aus den Fachdisziplinen Onkologie, Pneumologie und Pathologie interdisziplinär und sektorenübergreifend zusammenarbeiten. Mit der von NEO New Oncology GmbH etablierten Methode der NEOliquid-Technologie (liquid biopsy) steht NOWEL eine qualitätsgesicherte hybrid-capture-basierte Diagnostik auch im Blut zur Verfügung, die dem Arzt eine nach dem neuesten Stand der Forschung erstellte Analyse aller therapierelevanten Genveränderungen auch in Resistenzsituation liefert. Im Rahmen einer Web-basierten Tumorkonferenz haben die Behandler die Möglichkeit, evidenzbasierte Therapie- und ggf. Studienempfehlungen zu besprechen. Im Rahmen des Netzwerkes erfolgt eine Dokumentation und Auswertung der klinischen Daten. Dieses Konzept führte zum erfolgreichen Abschluss eines Vertrages zur integrierten Versorgung mit der Barmer GEK, mit weiteren Krankenkassen werden aktuell Gespräche geführt.

Der Autor dieses Artikels ist Sprecher des Lungennetzwerks NOWEL, das deutschlandweit für Zentren (Kliniken und niedergelassene Praxen) der relevanten Fachrichtungen (Onkologie, Pneumologie, Pathologie) offen ist.


 
Griesinger Frank Prof. Dr. med. Frank Griesinger
Direktor der Klinik für Hämatologie und Onkologie

Universitätsklinik Innere Medizin-Onkologie
Koordinator Cancer Center Oldenburg, Pius-Hospital
Georgstr. 12
26121 Oldenburg

Tel.: 0441/2291611
Fax: 0441/2291607
E-Mail: Frank.Griesinger@Pius-Hospital.de












 
ABSTRACT

F. Griesinger, Universitätsklinik Innere Medizin-Onkologie, Koordinator Cancer Center Oldenburg, Pius-Hospital Oldenburg
 

Non small cell lung cancer, the most deadly malignant disease in men and the second most deadly disease in woman, has become a paradigm for a molecularly characterized disease. In about 20% of patients with non-squamous cell carcinoma, so called driver mutations can be detected, which allow a molecularly stratified, targeted therapy. This specific therapy is less toxic and more effective than classical chemotherapy. Therefore it is imperative to do the molecular analysis early on and also in the case of acquired resistance, in order to be able to offer the best therapy to the patients. This article deals with progress made in molecular diagnosis, with a focus on hybrid capture based next generation sequencing in tissue and blood (so called liquid biopsy on cell free circulating tumor DNA). In this regard, quality control as well as the establishment of multiprofessional networks are important.
 

Keywords: molecularly stratified therapy, non-small cell lung cancer, liquid biopsy, hybrid capture, next generation sequencing
 
Literatur:

(1) Sebastian M, Niederle N, Thomas M et al. [Molecular genetic tests in advanced non-small cell lung cancer: practical relevance]. Dtsch Med Wochenschr. 2014;139(41):2096-100.
(2) Peters S, Adjei A, Gridelli C et al. Metastatic non-small-cell lung cancer (NSCLC): ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol 2012;23 (Supplement 7): vii56-vii64.
(3) https://www.onkopedia.com/de/onkopedia/guidelines/lungenkarzinom-nicht-kleinzellig-nsclc/@@view/html/index.html
(4) Hadd AG, Houghton J, Choudhary A et al. Targeted, high-depth, next-generation sequencing of cancer genes in formalin-fixed, paraffin-embedded and fine-needle aspiration tumor specimens. J Mol Diagn 2013; 15, 234-247.
(5) Kerick M, Isau M, Timmermann B et al. Targeted high throughput sequencing in clinical cancer settings: formaldehyde fixed-paraffin embedded (FFPE) tumor tissues, input amount and tumor heterogeneity. BMC Med Genomics 2011; 4: 68.
(6) The Clinical Lung Cancer Genome Project (CLCGP) and Network Genomic Medicine (NGM), 2013.
(7) Heuckmann JM, Thomas RK. A new generation of cancer genome diagnostics for routine clinical use: overcoming the roadblocks to personalized cancer medicine. Ann Oncol 2015.
(8) Menon R, Müller JN, Lakis S et al. NEOliquid: Detection of KIF5B-RET fusions in liquid biopsy samples; ELCC 2016, Abstract #431.
(9) Gautschi O, Aebi S, Heukamp LC. Successful AZD9291 Therapy Based on Circulating T790M. J Thorac Oncol 2015; 10, e122-e123.
(10) Yang JC-H, Wu Y-L, Schuler M et al. Afatinib versus cisplatin-based chemotherapy for EGFR mutation-positive lung adenocarcinoma (LUX-Lung 3 and LUX-Lung 6): analysis of overall survival data from two randomised, phase 3 trials. Lancet Oncol 2015; 16: 141-51.
(11) Oxnard GR, Arcila ME, Chmielecki J et al. New strategies in overcoming acquired resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in lung cancer. Clin Cancer Res 2011;17(17):5530-7.
(12) Jänne PA, Yang JC-H, Kim D-W et al. AZD9291 in EGFR Inhibitor-Resistant Non-Small-Cell Lung Cancer.N Engl J Med 2015;372:1689-99.
(13) Yu HA, Arcila ME, Rekhtman N et al. Analysis of tumor specimens at the time of acquired resistance to EGFR-TKI therapy in 155 patients with EGFR-mutant lung cancers. Clin Cancer Res 2013; 19:2240-2247.
(14) Chabon JJ, Simmons A, Newman AM et al. Inter- and intra-patient heterogeneity of resistance mechanisms to the mutant EGFR selective inhibitor rociletinib. J Clin Oncol 34, 2016 (suppl; abstr 9000).
(15) Shaw AT, Kim D-W, Nakagawa K et al. Crizotinib versus Chemotherapy in Advanced ALK-Positive Lung Cancer. N Engl J Med 2013. DOI: 10.1056/NEJMoa1214886.
(16) Solomon BJ, Mok T, Kim D-W et al. First-Line Crizotinib versus Chemotherapy in ALK-Positive Lung Cancer. N Engl J Med 2014;371:2167-77.
(17) Shaw AT, Kim D-W, Mehra R et al. Ceritinib in ALK-Rearranged Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2014; 370:1189-97.
(18) Shaw AT, Ou S-H, Bang Y-J et al. Crizotinib in ROS1-Rearranged Non-Small-Cell Lung Cancer. N Engl J Med 2014;371:1963-71.
(19) Planchard D, Besse B, Groen HJ et al. Dabrafenib plus trametinib in patients with previously treated BRAF(V600E)-mutant metastatic non-small cell lung cancer: an open-label, multicentre phase 2 trial. Lancet Oncol 2016;17(7):984-93.
(20) Drilon AE, Sima CS, Somwar R et al. Phase II study of cabozantinib for patients with advanced RET-rearranged lung cancers. J Clin Oncol 33, 2015 (suppl; abstr 8007).

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