Tumorheterogenität therapierelevanter Biomarker am metastasierten Adenokarzinom des Magen und ösophagogastralen Überganges
Authors:   , Brosig Johannes 
Published: February 2025

Sprache
Deutsch
Einleitung: Adenokarzinome des Magen und ösophagogastralen Überganges gehören weltweit zu den häufigsten tumorbedingten Todesursachen. Häufig findet sich bereits bei Diagnosestellung ein fortgeschrittenes Erkrankungsstadium, da sich bei der Erkrankung kaum Frühsymptome zeigen. Mit den 2014 und 2015 erschienenen Klassifikationen molekularer Subtypen für Adenokarzinome des Magen und ösophagogastralen Überganges ergaben sich neue Ansätze sowohl für die molekulare Diagnostik als auch für die zukünftige molekulare Therapie. Bisher ist die gängige Praxis die molekulare Klassifikation am Gewebe des Primärtumors durchzuführen. Ziel der vorliegenden Arbeit war herauszuarbeiten, ob sich eine therapierelevante Heterogenität der untersuchten Biomarker in den Metastasen im Vergleich zum Primärtumor zeigt.
Patienten und Methoden: In dieser explorativen Pilotstudie wurden 32 Patienten mit metastasierten Adenokarzinomen des Magen und ösophagogastralen Überganges, welche sich zwischen 2005 und 2015 in onkologischer Behandlung am Krankenhaus Nordwest in Frankfurt am Main befanden eingeschlossen. Von diesen wurden 110 FFPE-Tumorblöcke von Primärtumor und Metastasen ausgewählt. Die histologischen Schnitte wurden durch einen erfahrenen Onkologen der Uniklinik Köln vorselektiert und der Tumorzellgehalt bestimmt. Nach der Vorselektion wurden 91 Tumorblöcke von 29 Patienten der DNA- und RNA-Extraktion anhand des XTRAKT XL® und im Falle einer unzureichenden DNA-Anreicherung, zutreffend für 26 Tumorblöcke, anhand des Maxwell® 16 wiederholt. Mittels Next-Generation Sequencing konnten anhand eines Gen Panels mit 114 Amplikons, die Hotspot-Mutationen von 12 Genen abdeckten, sowie der Mikrosatelliten Status von 68 Tumorproben (75% Erfolgsrate) von 28 Patienten analysiert werden. Auf mRNA-Expressionsebene konnten mittels reverser Transkription und quantitativer Echtzeit-PCR 34 Gene von 80 Tumorproben (88% Erfolgsrate) von 28 Patienten analysiert werden. Die Heterogenität zwischen Primärtumor und Metastasen wurde anhand der Konkordanz-Raten der Mutationen operationalisiert. Die mRNA-Expression wurde mittels hierarchischer Clusteranalyse exploriert. Für die Expression der Gene HER2, PD-1, PD-L1 und die Hormonrezeptoren wurden relative Abweichungen zwischen Primärtumor und Metastasen untersucht. Zudem erfolgte die Nutzung von Spearman Korrelationsanalysen für die Assoziation der mRNA-Genexpression im Primärtumor mit einer hepatischen und peritonealen Metastasierung als häufigste Fernmetastasen Lokalisationen.
Ergebnisse: Für 21 Patienten gelang eine erfolgreiche Sequenzierung anhand des Gen Panels für Primärtumoren mit zugehörigen Metastasen. Dies waren 59 Tumorproben in denen 49 Mutationen detektiert wurden. Die Konkordanz-Rate der detektierten Gesamtmutationen betrug 88%. Eine Mikrosatelliteninstabilität wurde in fünf Tumorproben nachgewiesen und zeigte eine Konkordanz-Rate von 100%. In der Clusteranalyse erschien die Einteilung in vier Cluster am sinnvollsten. Dabei wurden 50% der Primärtumore (13 von 26 Patienten) übereinstimmend mit ihren zugehörigen Metastasen eingruppiert. Es zeigten sich Abweichungen in der Expression der Immungene mit teils Expressionsverlusten insbesondere bei Leber-, Krukenberg- und Peritonealmetastasen. Bezüglich spezifischer Biomarker lag für die relativen Expressionsraten für HER2 eine Übereinstimmung von 77%, für PD-1 von 50% und PD- L1 von 65% vor. Weiterhin zeigten sich Abweichungen der Hormonrezeptoren. Die Spearman Korrelation ergab eine moderate positive Korrelation der Expression von IGFB3 mit dem Vorliegen einer peritonealen Metastasierung, sowie eine moderate inverse Korrelation für die Expression von PGR und TWIST2 und eine starke inverse Korrelation für die Expression von KIT mit dem Vorliegen einer hepatischen Metastasierung.
Diskussion und Schlussfolgerung: Zusammenfassend zeigte sich eine hohe Konkordanz- Rate zwischen Primärtumor und Metastasen, ähnlich zu Beobachtungen in Studien zum Kolonkarzinom und nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomen. Auf Ebene der mRNA- Expression zeigten sich Abweichungen zwischen Primärtumor und Metastasen insbesondere bei den Immungenen, Hormonrezeptoren und HER2. In einer Studie zum Urothelkarzinom zeigte sich eine niedrigere Ansprechrate unter Checkpoint-Inhibitor Therapie in den Tumoren mit Lebermetastasen, möglicherweise aufgrund des Verlusts tumorinfiltrierender Lymphozyten. Diese Erkenntnisse könnten zukünftig in Hinblick auf Checkpoint-Inhibitoren bei Adenokarzinomen des Magen und ösophagogastralen Überganges interessant sein, erfordern jedoch weiterer Untersuchungen. Die relativen Abweichungen der HER2-Expression ähneln früheren Studienergebnissen und scheinen mit einer intratumoralen Heterogenität verbunden zu sein. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Mutationsstatus von Hotspot-Mutationen bei Adenokarzinomen des Magen und ösophagogastralen Überganges zuverlässig am Tumorgewebe des Primärtumors bestimmt werden könnte. Auf mRNA-Genexpressionsebene zeigen sich Abweichungen, die von therapeutischem Interesse sein könnten. Weitere Studien sind jedoch erforderlich, um diese Hypothesen zu bestätigen.