Fråga 1 – 2014

Lungcancer – Pernilla Darlington

Vetenskap bakom rutinmässig analys av EGFR-mutation och ALK-translokation
Lungcancer är den cancerdiagnos som orsakar flest cancerrelaterade dödsfall i världen varje år. Den främsta riskfaktorn för lungcancer är rökning och vilken orsakar 85-90 procent av alla fall (1). Lungcancer brukar vanligtvis indelas i småcellig och icke småcellig lungcancer och där >80% av alla med lungcancer har icke småcellig lungcancer. Cirka 70-80% av alla patienter med icke småcellig lungcancer har redan vid diagnostillfället en lokalt avancerad eller metastaserad sjukdom och har om obehandlat en 1-års överlevnad på ungefär 15%. Palliativ kemoterapi ökar 1-års överlevnaden med ca 10% och förbättrar cancerrelaterade symtom (2). Vid avancerad icke småcellig lungcancer är rekommendationen för första linjens kemoterapi en platinuminnehållande kombinationbehandling (3). Med sedvanlig kemoterapibehandling är dock långtidsöverlevnaden låg, där mindre än fem procent lever efter fem år (4). Under senaste åren har därför intresset varit stort gällande betydelsen av en mer målstyrd behandling vid lungcancer och betydelsen av genmutationer såsom mutation av epidermal tillväxtfaktorreceptorn (EGFR) och anaplastiskt lymfomkinas (ALK) vid icke småcellig lungcancer. Studier har visat att patienter med avancerad icke småcellig lungcancer och där EGFR-mutation påvisats svarar bättre på EGFR-tyrosinkinashämmare (TKI) behandling med preparaten gefitinib (Iressa) och erlotinib (Tarceva) än sedvanlig cytostatika (5), medan patienter med påvisad ALK-translokation svarar bättre på behandling med ALK-hämmaren crizotinib. Behandling med dessa läkemedel vid påvisad mutation har resulterat i förlängd progressionsfri överlevnad (6). Förekomst av EGFR-mutationer har dock inte visats ha någon prognostisk betydelse för total överlevnad hos patienter med icke småcellig lungcancer oberoende av terapi (1).

EGFR är en transmembranreceptor och som detekteras hos ca 80-85% av alla patienter med icke småcellig lungcancer. Mutationer i EGFR-genen förekommer hos cirka 10% av alla fall med icke småcellig lungcancer i Europa och Nordamerika samt hos upp till 50% av asiatiska patienter med lungcancer. Många mutationer har beskrivits men de två vanligaste, som svarar för majoriteten av mutationerna, är exon 19 deletion och exon 21 punktmutation (1). Förekomst av EGFR-mutation leder till en aktivering av ett tyrosinkinas som i sin tur leder till en kaskad av reaktioner vilket resulterar i tumörtillväxt och spridning av cancerceller. Det var i maj 2004 som två studier för första gången visade att förekomsten av mutationer i kinasdomänen av EGFR var starkt korrelerad med en ökad känslighet för EGFR-TKI behandling hos patienter med icke småcellig lungcancer. Detta har visats sig gälla förekomst av EGFR-genmutationer i exon 19 och 21, vilka båda har korrelerats till bättre respons vid behandling med EGFR-TKI preparat. Tidigare, i de allra första studierna med EGFR-TKI behandling hos patienter med icke småcellig lungcancer identifierades subgrupper som svarade bättre på behandling med EGFR-TKI preparat bl.a. aldrig rökare, kvinnor, asiater och de med adenocarcinom (7). I första hand har EGFR-mutationerna hittats hos personer som aldrig eller nästan aldrig rökt vilka utgör 10% av alla med lungcancer (8). Senare studier har visat att behandling med EGFR-TKI preparaten Gefitinib och Erlotinib ger längre progressionsfri överlevnad än konventionell cytostatika för personer med EGFR-mutationspositiv icke småcellig lungcancer och ger dessutom färre och lindrigare biverkningar. Det är ungefär 70% av dem med EGFR-mutationer svarar på behandlingen. Gefitinib och Erlotinib kan ges per oralt och tolereras av de flesta patienter. Besvärliga biverkningar utav dessa två preparat är framförallt utslag och klåda. Även efter tumörprogression är det visat att avbrott med behandling med Gefitinib och Erlotinib leder till en ännu snabbare tumörprogression (1). Det har även visats att olika EGFR-mutationer har olika känslighet för behandling med EGFR-TKI preparat, där de med mutationer i exon 19 är mer benägna att svara på behandlingen än de med mutationer i exon 21. Dessutom är vissa submutationer i exon 20 (T790M) och exon 21 (T854A) förknippade med utveckling av resistens mot EGFR-TKI preparat (2).

Förekomst av ALK-translokation hos patienter med icke småcellig lungcancer beskrevs 2007 hos 6,7% (5 av 75) undersökta japanska patienter med lungcancer (9). ALK-translokationer har sedan i USA återfunnits hos 2-7% av patienterna med icke småcellig lungcancer (1). ALK-genen är viktig för bildandet av ett protein som heter anaplastiskt lymfomkinas och tillhör proteinfamiljen tyrosinkinasreceptorer som är viktiga för signalering inuti celler. EML4-ALK fusionsgenen som bildas vid ALK-translokation är en onkogen som bidrar till cellproliferation och tumörens överlevnad. Patienter med ALK-translokation svarar inte på EGFR-TKI behandling men återfinns hos samma typer av patienter som de med EFGR-mutationer d v s de med adenocarcinom som är icke-rökare (6). Crizotinib är det läkemedel som är godkänt vid lungcancer hos patienter med ALK-translokation och är en hämmare av ALK- och MET- tyrosinkinaser. Behandling med Crizotinib har visats ge en signifikant bättre överlevnad hos > 80% av de patienter med lokalt avancerad icke småcellig lungcancer som har påvisad ALK-translokation och som haft sjukdomsprogress med tidigare behandling. Crizotinib ges i tablettform och har få biverkningar. En del patienter har dock fått livshotanade pneumoniter. De flesta patienter svarar snabbt på behandling med crizotinib men där många utvecklar resistens efter ungefär ett år (1).

Metoder för analys av EGFR-mutation och ALK-translokation samt fördelar och nackdelar
Den metod som i regel används vid analys av EGFR-mutationer är realtids-PCR. Analysen utförs på DNA extraherat från formalinfixerat paraffininbäddat material. Vävnad med hög tumörcellshalt selekteras till analysen. Testet för EGFR är framtaget för 29 olika mutationer i exon 18-21 vilket motsvarar >90% av alla kända mutationer. För test av ALK-translokation används tekniken fluorescence-in-situ hybridisering (FISH). In-situ-hybridisering (ISH) är en form av hybridisering som använder uppmärkta RNA eller DNA-strängar, som kallas för prober, för att detektera en RNA- eller DNA-sekvens i vävnad. Vid test av ALK-translokation görs testet på DNA från tumörvävnad. FISH kan även användas för detektion av EGFR-mutationer och immunohistokemi kan användas för både påvisande av både EGFR-mutationer och ALK-translokationer. Dock är PCR för påvisande av EGFR-mutationer respektive FISH för påvisande av ALK-translokation de mest säkra testen (10). Nackdelar med FISH är att det kräver mer avancerad utrustning i jämförelse med immunohistokemi. Nackdelar med immunohistokemi är att det anses mindre tillförlitligt jämfört med de andra testen (11, 12).

Material som kan användas för analys
Vävnad för mutationsanalys utgör formalinfixerat paraffininbäddat material från exempelvis bronkbiopsi, mellannål, VATS biopsi, operationsmaterial, cellblock preparat från pleuravätska och cellblock preparat från bronkborstar, nålbiopsier m.m. (13).

Referenser

  1. Ettinger DS, Akerley W, Borghaei H, Chang AC, Cheney RT, Chirieac LR, et al. Non-small cell lung cancer. J Natl Compr Canc Netw. 2012;10(10):1236-71.
  2. Gately K, O’Flaherty J, Cappuzzo F, Pirker R, Kerr K, O’Byrne K. The role of the molecular footprint of EGFR in tailoring treatment decisions in NSCLC. J Clin Pathol. 2012;65(1):1-7.
  3. Ellison G, Zhu G, Moulis A, Dearden S, Speake G, McCormack R. EGFR mutation testing in lung cancer: a review of available methods and their use for analysis of tumour tissue and cytology samples. J Clin Pathol. 2013;66(2):79-89.
  4. Gentzler RD, Patel JD. Maintenance treatment after induction therapy in non-small cell lung cancer: latest evidence and clinical implications. Ther Adv Med Oncol. 2014;6(1):4-15.
  5. Satouchi M, Negoro S, Funada Y, Urata Y, Shimada T, Yoshimura S, et al. Predictive factors associated with prolonged survival in patients with advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC) treated with gefitinib. Br J Cancer. 2007;96(8):1191-6.
  6. Shaw AT, Yeap BY, Mino-Kenudson M, Digumarthy SR, Costa DB, Heist RS, et al. Clinical features and outcome of patients with non-small-cell lung cancer who harbor EML4-ALK. J Clin Oncol. 2009;27(26):4247-53.
  7. Kosaka T, Yatabe Y, Endoh H, Kuwano H, Takahashi T, Mitsudomi T. Mutations of the epidermal growth factor receptor gene in lung cancer: biological and clinical implications. Cancer Res. 2004;64(24):8919-23.
  8. Shigematsu H, Lin L, Takahashi T, Nomura M, Suzuki M, Wistuba II, et al. Clinical and biological features associated with epidermal growth factor receptor gene mutations in lung cancers. J Natl Cancer Inst. 2005;97(5):339-46.
  9. Soda M, Choi YL, Enomoto M, Takada S, Yamashita Y, Ishikawa S, et al. Identification of the transforming EML4-ALK fusion gene in non-small-cell lung cancer. Nature. 2007;448(7153):561-6.
  10. Dacic S. Molecular genetic testing for lung adenocarcinomas: a practical approach to clinically relevant mutations and translocations. J Clin Pathol. 2013;66(10):870-4.
  11. Kim H, Yoo SB, Choe JY, Paik JH, Xu X, Nitta H, et al. Detection of ALK gene rearrangement in non-small cell lung cancer: a comparison of fluorescence in situ hybridization and chromogenic in situ hybridization with correlation of ALK protein expression. J Thorac Oncol. 2011;6(8):1359-66.
  12. Dacic S. EGFR assays in lung cancer. Adv Anat Pathol. 2008;15(4):241-7.
  13. Eberhard DA, Giaccone G, Johnson BE, Group N-S-CLCW. Biomarkers of response to epidermal growth factor receptor inhibitors in Non-Small-Cell Lung Cancer Working Group: standardization for use in the clinical trial setting. J Clin Oncol. 2008;26(6):983-94.

Pernilla Darlington