Onderzoek naar kanker van maag en slokdarm is al vele jaren het interessegebied van dr. Nicole van Grieken, patholoog bij Amsterdam UMC, locatie VUmc. Recent heeft zij samen met collega’s in Nederland, Denemarken en de Verenigde Staten gekeken naar vrij circulerend tumor-DNA (ctDNA) in het bloed van patiënten met maagcarcinoom.1
Al in 2007 was Nicole van Grieken betrokken bij het opzetten van de CRITICS-studie, een internationale multicenterstudie naar perioperatieve therapie bij patiënten met een resectabel maagcarcinoom. Alle patiënten in de studie kregen preoperatief dezelfde chemotherapie. Voor het postoperatieve traject waren de patiënten gerandomiseerd in twee groepen: de ene groep onderging chemotherapie, de andere groep werd behandeld met chemo- plus radiotherapie. “Maar in de praktijk bleek dat ongeveer de helft van de patiënten de postoperatieve behandeling niet afmaakte, vaak omdat het te zwaar was. In de eerdere MAGIC-studie was al wel een duidelijke overlevingswinst gezien ten opzichte van operatie alleen”, zegt Van Grieken. “De gedachte is nu, dat de winst vooral zit in het preoperatieve traject. Een belangrijke vraag is hoe je de patiënten die een adjuvante behandeling echt nodig hebben, beter kunt selecteren.”
Van de patiënten in de CRITICS-studie zijn op verschillende momenten bloedmonsters verzameld. Dat is een enorme inspanning geweest van diverse, vooral Nederlandse ziekenhuizen. Van deze patiënten zijn vaak meerdere samples beschikbaar, afgenomen voor de start van de behandeling (baseline), voorafgaand aan de operatie (preoperatief), na de operatie (postoperatief) en tijdens follow-up. Met het toenemen van de technische mogelijkheden en de opkomst van het onderzoek naar ctDNA ontstond bij Van Grieken het idee om bij een aantal patiënten uit de CRITICS-studie te kijken naar ctDNA in deze bloedsamples en de bevindingen af te zetten tegen de overleving van de patiënten en de histologische respons op neoadjuvante chemotherapie. Wellicht zou de aan- of afwezigheid van ctDNA kunnen fungeren als een niet-invasieve biomarker met prognostische waarde. Via prof. dr. Gerrit Meijer, hoofd van de afdeling Pathologie van het Antoni van Leeuwenhoek, Amsterdam, kwam Van Grieken in contact met prof. dr. Victor Velculescu, hoogleraar Oncologie aan de Johns Hopkins University in Baltimore, en kreeg de samenwerking met de Verenigde Staten vorm.
Technische aspecten
Uit de totale groep patiënten werden er vijftig geselecteerd. Hierbij waren de vereisten dat er bloedmonsters van drie verschillende tijdstippen beschikbaar waren (baseline, pre- en postoperatief) en dat het materiaal van goede kwaliteit was. Dit alleen is echter niet voldoende voor een betrouwbaar resultaat.
De meerwaarde van de manier waarop het ctDNA in deze studie is onderzocht, zit in verschillende aspecten. In het bloed circuleert veel uit cellen ‘weggelekt’ DNA (celvrij DNA; cfDNA) dat lang niet allemaal van tumorcellen afkomstig is. Dit is ook zo bij gezonde mensen. Dit cfDNA komt vooral uit witte bloedcellen en kan allerlei mutaties bevatten zonder dat er sprake is van een hematologische maligniteit. Het gemuteerde cfDNA uit witte bloedcellen kan gemakkelijk worden aangezien voor ctDNA afkomstig van een tumor. In de studie van Van Grieken is er daarom voor gekozen om niet alleen te kijken naar mutaties in cfDNA, maar ook naar mutaties in de witte bloedcellen uit hetzelfde bloedmonster. Zo is vast te stellen welke mutaties in het cfDNA uit de witte bloedcellen komen en welke afkomstig zijn van de maagtumor en dus behoren tot het ctDNA. “Het heeft me verbaasd hoeveel mutaties we vonden in de witte bloedcellen en hoe vaak dit mutaties waren die we allemaal kennen als drivers voor allerlei solide tumoren, zoals mutaties in TP53 of KRAS.”
Een ander belangrijk punt is, dat er in veel studies naar ctDNA slechts een enkel gen wordt onderzocht. “Omdat van maagtumoren bekend is dat die genetisch heel heterogeen zijn, vond ik dat voor deze studie eigenlijk niet goed genoeg”, zegt Van Grieken. “Door je te richten op één gen beperk je je tot de kleine groep patiënten die hierin daadwerkelijk een mutatie heeft en dat wilde ik niet. Daarom hebben we het door Velculescu ontwikkelde panel gebruikt van 58 genen die vaak gemuteerd zijn in solide tumoren. Hiermee zou je in theorie een sensitiviteit kunnen bereiken van bijna 90% bij patiënten met een maagtumor.”
Deze methode staat los van de techniek voor het detecteren van ctDNA, waarover onlangs door Van Grieken, dr. Remond Fijneman (Antoni van Leeuwenhoek), Meijer, Velculescu en anderen is gepubliceerd in Nature en waarvoor ook een aantal bloedsamples van maagkankerpatiënten zijn geanalyseerd.2 “Onderzoek naar ctDNA is altijd een zoektocht naar een zo hoog mogelijke sensitiviteit. Uit die studie blijkt, dat het combineren van beide technieken uiteindelijk van toegevoegde waarde kan zijn.”
Prognostische waarde
Bij 27 van de vijftig patiënten in de studie (54%) was ctDNA aantoonbaar in het baselinesample. De aan- of afwezigheid van ctDNA in het postoperatief afgenomen bloed is volgens Van Grieken echter de interessantste parameter, omdat het een goede voorspeller is van overleving, los van de uitgangswaarde. Van Grieken: “Patiënten bij wie in het postoperatieve sample helemaal geen ctDNA aantoonbaar was, overleven vrijwel allemaal in deze serie, maar zodra je wel ctDNA vindt, daalt de overlevingscurve sterk.” Essentieel is dat dit verschil in overleving alleen werd gevonden als er werd gecorrigeerd voor de mutaties uit witte bloedcellen en er dus echt alleen naar ctDNA werd gekeken. De bevindingen suggereren dat er bij de patiënten met postoperatief ctDNA nog (minimale) resterende ziekte aanwezig is, die de prognose bepaalt. Wellicht zijn dit de patiënten die baat hebben bij adjuvante therapie.
Het preoperatief gemeten ctDNA toonde een duidelijke relatie met de mate van tumorregressie in de resectiepreparaten. Er was een complete of bijna complete histologische respons bij patiënten bij wie er preoperatief geen ctDNA meer aantoonbaar was. Van Grieken vindt deze bevinding relevant, maar lastiger om klinisch toe te passen: “Je komt weer uit bij de vraag hoe sensitief je ctDNA-bepaling is. Het is nogal wat om therapeutische consequenties te verbinden aan een negatief preoperatief sample en bijvoorbeeld op basis daarvan iemand niet te opereren, omdat je verwacht dat er een goede respons op de chemotherapie is geweest. Daarvoor moet je wel heel zeker zijn van je negatieve uitslag.” Zover is het nog niet.
ctDNA was vaker aanwezig bij patiënten met een intestinaal type carcinoom dan bij patiënten met een diffuus type. Voor Van Grieken geen verrassing. “In het diffuse type komen minder mutaties voor dan in het intestinale type. Daarnaast is er de hypothese dat de opbouw van het diffuse type, met losse tumorcellen omgeven door veel stroma, het weglekken van DNA naar de vaten belemmert.”
Toekomstplannen
De resultaten van de studie vormen een goed uitgangspunt voor verder onderzoek. Volgens Van Grieken is het vooral van belang om de prognostische waarde van postoperatief ctDNA verder te valideren. De vraag is of ctDNA uiteindelijk belangrijker zal blijken te zijn voor het voorspellen van de prognose dan de klassieke histologische parameters ‘niet-radicale (R1-)resectie’ en ‘positieve lymfeklierstatus’. Als dat zo is, zou ctDNA wel eens aan de basis kunnen staan van toekomstige studies gericht op het selecteren van maagkankerpatiënten die in aanmerking komen voor adjuvante therapie.
Referenties
1. Leal A, et al. Nat Commun 2020;11:525.
2. Cristiano S, et al. Nature 2019;570:385-9.
Dr. Susanne van Eeden, medical writer/patholoog
Oncologie Up-to-date 2020 vol 11 nummer 1
DEEL DIT ARTIKEL:
