Tamoxifen response prediction

Al meer dan 40 jaar is tamoxifen een van de hoekstenen van de systeemtherapie voor oestrogeen receptor positief borstkanker. Tamoxifen kan worden beschouwd als een van de oudste vormen van doelgerichte therapie. En hoewel tamoxifen een enorme daling in borstkankersterfte heeft veroorzaakt, is therapieresistentie nog altijd een belangrijk klinisch probleem voor meer dan 30% van de patiënten die adjuvant worden behandeld en uiteindelijk toch een recidief van de ziekte krijgen. Deze patiënten zullen uiteindelijk ook overlijden aan de ziekte.

In Nederland zijn circa 10.000 gevallen van de 14.449 nieuwe vrouwelijke borstkanker patiënten per jaar oestrogeen receptor positief (ER+). Dat betekent dat ongeveer 3.000 van deze vrouwen binnen 10 jaar een recidief van de ziekte ontwikkelen en zullen overlijden aan hun borstkanker, ondanks de adjuvante anti hormonale therapie.

Expressie van hormoonreceptoren is essentieel voor de anti hormonale therapie, echter het enkel dichotoom (aanwezig/ afwezig) bepalen van de ER-status is onvoldoende voor het betrouwbaar inschatten van de responskans voor iedere individuele patiënt. Het mechanisme van tamoxifenresistentie is naar alle waarschijnlijkheid multifactorieel en het blijkt complex om veelbelovende resultaten uit het laboratorium te valideren in patiënten cohorten. Er zijn in de laatste decennia reeds meerdere veelbelovende celbiologische aanwijzingen gevonden in retrospectieve klinische studies. Desalniettemin is het nog niet succesvol gelukt deze door te ontwikkelen tot de gevalideerde klinische test, die zo dringend nodig is voor de verbetering van de endocriene therapie op maat voor hormoonreceptor positief borstkanker.

In de zoektocht naar een reproduceerbare, gevalideerde test voor respons-predictie zou de eerste stap moeten zijn, dat bestaande testen en gegevens geoptimaliseerd worden en completer ingezet en geïnterpreteerd. Daarnaast is het belangrijk om te weten of het optreden van therapiebijwerkingen aanwijzingen geeft over therapie effectiviteit.

In de verschillende studies in dit proefschrift wordt onderzocht of er meer informatie te destilleren is uit de onderzoeken die reeds beschikbaar zijn in de dagelijkse praktijk, eventueel door meerdere testresultaten te combineren.

Tegenwoordig is het bepalen en kwantificeren van de hormoonreceptorstatus bij iedere borstkanker de gouden standaard. Reeds in 2007 heeft het St. Gallen expertpanel drie endocriene-respons-klassen gedefinieerd ten behoeve van besluitvorming aangaande adjuvante anti-hormonale therapie.

Hoofdstuk 2 beschrijft de studie naar 6 verschillende definities van deze respons-klassen om de optimale afkapwaarden van de ER en progesteronreceptor (PgR) te bepalen. Het is mogelijk gebleken de St. Gallen definities voor zeer endocrien gevoelig (ER-H), gemiddeld endocrien gevoelig (ER-I) en niet endocrien gevoelig (ER-N) met reeds beschikbare immuunhistochemie resultaten te bevestigen. Het meest uitgesproken onderscheid tussen ER-H en ER-I patiënten aangaande de tijd tot terugkeer van de ziekte was te vinden met de afkapwaarden ER≤50 en PgR≤75. Daarnaast beschrijven we dat er een evident verschil is in anti-hormonale gevoeligheid tussen de ER-H en de ER-I patiënten. ER-H patiënten hebben tijdens de behandeling met tamoxifen en in de eerste jaren daarna meer voordeel van de adjuvante behandeling, maar daarna ontwikkelen de ER-H patiënten meer late recidieven. Op grond hiervan stellen wij dat de indeling in St. Gallen klassen meer prognostische waarde bevat dan enkel de dichotome indeling hormoonreceptor positief of negatief.

De laatste jaren zijn verschillende genprofielen ontdekt en gepubliceerd. Het 70-genen profiel (MammaPrint ®), in Nederland het bekendst, is eenvoudig toegankelijk en beschikbaar in de dagelijkse klinische praktijk als prognostisch beslishulpmiddel. In hoofdstuk 3 beschrijven we de meerwaarde van het combineren van het 70-genen profiel met immuunhistochemische kleuringen, twee gevalideerde testen voor het inschatten van de uitkomst na tamoxifen behandeling voor vrouwen met ER+ borstkanker. In tamoxifen behandelde patiënten, is zowel het 70-genen profiel (gecorrigeerd voor St. Gallen respons klasse; HR 2.17, 95%CI 1.01-4.66) als de St. Gallen respons klasse (gecorrigeerd voor 70-genen profiel; HR 6.35, 95%CI 1.90-21.3) geassocieerd met borstkanker specifieke overleving (BCSS). Een gecombineerde analyse van 70-genen profiel en ER/PgR heeft daarnaast nog toegevoegde waarde.

De fysiologische rol zorgt ervoor dat ER bindt aan de natuurlijke ligand, het estradiol, waarna de receptor hecht aan het chromatine, coregulatoren rekruteert en veranderingen in transcriptie activiteit induceert. Vervolgens ontstaat er een toegenomen celproliferatie en tumorgroei. Onderzoek toont aan dat intrinsieke effecten op de ER/ chromatine interactie kunnen leiden tot tamoxifen resistentie.

De verbeterde techniek om op een directe wijze de binding tussen ER en chromatine in kaart te brengen, zoals beschreven in hoofdstuk 4, creëert de mogelijkheid om door middel van een zogenaamde carrier al met zeer beperkte input hoeveelheden de ER-chromatine interactieplaatsen genoomwijd te bepalen. Deze carrier kan weer worden verwijderd voorafgaand aan de DNA-amplificatie en sequencing. De verwachting is, dat door deze techniek met hoge resolutie, transcriptie factor plaatsbepaling op het genoom mogelijk is, juist voor de beperkte biopten vanuit klinische studies.

Regelmatig wordt gesuggereerd dat het optreden van bijwerkingen een surrogaat indicator zou zijn voor therapiesucces. In hoofdstuk 5 onderzoeken we of de frequentie en/of de ernst van het optreden van opvliegers door tamoxifen gebruik gecorreleerd zijn aan de serum concentraties van tamoxifen of van actieve tamoxifenmetabolieten. Geen enkele associatie is ontdekt tussen de concentraties van tamoxifen metabolieten en opvliegers gedurende de behandeling. Wel is een suggestie gewekt dat de frequentie van opvliegers zou kunnen toenemen bij een hogere serum concentratie van tamoxifen en de metabolieten in postmenopauzale vrouwen, die ook al last hadden van opvliegers voor start behandeling met tamoxifen.

In hoofdstuk 6 onderzoeken we de relatie tussen genetische varianten in ESR1, het gen dat codeert voor oestrogeen receptor alfa, en opvliegers. Eerder onderzoek suggereerde dat de grote interindividuele variabiliteit in het optreden van vasomotor symptomen, zoals opvliegers, ondanks gelijke adjuvante anti-hormonale behandeling, verklaard zou kunnen worden door variatie in receptor affiniteit door tamoxifen. Desondanks hebben wij geen bewijs gevonden voor de hypothese dat het optreden van opvliegers gecorreleerd is met rs9340799 en/of rs2234693 polymorfismen in ESR1 in ons gehele cohort. Derhalve redeneren wij dat het optreden van opvliegers niet voorspeld kan worden op basis van genetische analyse van rs9340799 en/of rs2234693.

Op basis van de bevindingen, zoals beschreven in hoofdstuk 5 en 6, pleiten wij ervoor om opvliegers niet te beschouwen als een surrogaat indicator voor therapeutische serumconcentraties van endoxifen of van tamoxifen receptor affiniteit.