Prognostische Bedeutung der Mutationslast von EGFR und KRAS in Adenokarzinomen der Lunge

Abstract

Lungenkrebs gehört mit ca. 57500 Neuerkrankungen im Jahr zu den häufigsten Krebserkrankungen in Deutschland. Da die Tumorerkrankung in über 50 % der Fälle erst diagnostiziert wird, wenn bereits eine Fernmetastasierung vorliegt, ist eine komplette Tumorentfernung oft nicht mehr möglich. Bei diesen Patienten kommt der medikamentösen Therapie eine besondere Bedeutung zu. Noch vor wenigen Jahren stellte die Chemotherapie die einzig mögliche medikamentöse Therapieform dar. Mittlerweile ist bekannt, dass sich die Tumore im Hinblick auf ihre genetischen Eigenschaften unterscheiden und mehrere Angriffspunkte für neue zielgerichtete Medikamente bieten. Beim pulmonalen Adenokarzinom, das geschlechtsabhängig ca. 36-46 % der malignen pulmonalen Neoplasien ausmacht, liegen je nach Ethnizität der Betroffenen und Studie in ca. 10-50 % der Fälle Mutationen im EGFR-Gen und in ca. 15-30 % der Fälle Mutationen im KRAS-Gen als onkogene Treiber vor. Während sich für Patienten mit Treibermutation im EGFR-Gen bereits prognoseverbessernde zielgerichtete Medikamente etabliert haben, befinden sich zielgerichtete Medikamente für Patienten mit KRAS-Mutation derzeit noch in Entwicklung. Zum Auffinden von Mutationen werden die 1977 vorgestellte Sanger-Sequenzierung und die 2005 eingeführte Hochdurchsatz-Sequenzierung (Next-Generation-Sequenzierung) verwendet. Die Hochdurchsatz-Sequenzierung ermöglicht erstmalig auch eine quantitative Bestimmung von Mutationen im Tumor. Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass diese quantitative Bestimmung von Mutationen für die Prognose und Prädiktion von Bedeutung sein kann. Mit der in der vorliegenden Arbeit eingesetzten Technik soll anhand von in pulmonalen Adenokarzinomen vorliegenden EGFR- und KRAS-Mutationen herausgefunden werden, ob auch die semiquantitative Bestimmung von Mutationen – die durch die Sanger-Sequenzierung retrospektiv ermöglicht wird – von diagnostischer und klinischer Relevanz ist. In dem Kollektiv von 376 Patienten mit EGFR-Mutationsanalyse wurden bei 35 Patienten (9 %) aktivierende Mutationen im EGFR-Gen nachgewiesen. Die semiquantitative Mutationslast konnte bei 34 dieser Patienten ermittelt werden. Eine hohe EGFR-Mutationslast ging bei Patienten in den UICC-Stadien IIIB-IV mit einem längeren krankheitsspezifischen Überleben einher. Am häufigsten waren nicht-synonyme Mutationen im KRAS Exon 2 auffindbar. In dem Kollektiv von 104 Patienten mit KRAS-Mutationsanalyse konnten bei 31 Patienten (30 %) KRAS-Mutationen nachgewiesen werden. Die semiquantitative Mutationslast konnte bei 23 dieser Patienten ermittelt werden. Eine hohe KRAS-Mutationslast traf signifikant häufig mit dem Status „N0“ zusammen. Die Arbeit weist darauf hin, dass es durch die semiquantitative Analyse möglich ist, Mutationsträger mit pulmonalem Adenokarzinom noch differenzierter zu betrachten: Demnach ähneln die klinisch- histopathologischen Standardparameter und die Prognose von Patienten mit niedriger Mutationslast mehr denen von Patienten ohne Mutation als denen von Patienten mit hoher Mutationslast. Dieses Ergebnis könnte durch Mutationslastanalysen multipler prognoserelevanter Gene bestätigt werden, sodass auch eine prädiktive Wertung möglich ist.

With approximately 57500 new cases a year lung cancer is one of the leading malignant neoplasms in Germany. Extrapulmonary metastases are present in over 50 % of cases at initial diagnosis. Therefore complete surgical excision is often not feasible and drug therapy is of great importance. Just a few years ago chemotherapy was the only possible form of drug therapy. It has recently been proven that tumors differ in genetic characteristics and thus offer multiple points of attack for new, targeted drugs. Pulmonary adenocarcinoma accounts, depending on gender, for about 36-46 % of all cases of pulmonary neoplasia. Depending on ethnicity and study, it harbors EGFR mutations in approximately 10-50 % of cases and KRAS mutations in approximately 15-30 % of cases. Nowadays prognostic-improving targeted drugs have already been established for patients with driver mutations in the EGFR gene, whereas targeted drugs for patients with KRAS mutations are still in development. In order to detect mutations, the Sanger sequencing method, which was developed in 1977, as well as the next-generation sequencing method, which was introduced in 2005, are used. For the first time, next- generation sequencing also allows a quantitative determination of mutations in the tumor. Recent studies indicate that this quantitative determination of mutations could be important for prognosis and prediction. The technique used in the present work aims to find out, on the basis of EGFR and KRAS mutations in pulmonary adenocarcinomas, whether the semiquantitative determination of mutations - which is also made possible retrospectively by Sanger sequencing - is of diagnostic and clinical relevance. In a collection of 376 patients with EGFR mutation analysis, activating mutations were detected in 35 patients (9 %). The semi-quantitative mutation burden could be determined in 34 of these patients. High EGFR mutation burden was associated with longer tumor-specific survival in patients in UICC stages IIIB-IV. Exon 2 was analyzed for KRAS non-synonymous mutations. In the tumor group mutations were detected in 31 of 104 patients (30 %). The semi-quantitative mutation burden could be determined in 23 of these patients. High KRAS mutation burden significantly frequently coincided with "N0" status. This work indicates that the semiquantitative analysis of mutation status allows prediction of clinical outcome. This study shows that the prognosis of patients with low mutation burden is more similar to that of patients without mutations than to that of patients with high mutation burden. This conclusion could be confirmed by mutation load analyses of multiple prognosis-relevant genes in terms of their predictive value.