Standardisierung der Bestimmung des HER2/c-erbB-2-Status beim Mammakarzinom mittels Immunohistochemie, Fluorescence in situ-Hybridisierung und doppelt-differentielle PCR-Methode

Das HER2-Protein (Synonyme: c-erbB-2, neu, p185HER2) ist eine Membranrezeptor-Tyrosinkinase, welche strukturell dem Epidermalen Wachstumsfaktorrezeptor (EGFR, HER1) entspricht. Etwa 25-30% der invasiven duktalen Mammakarzinome sowie bis zu 60% der intraduktalen Karzinome (ductales carcinoma in situ; DCIS) überexprimieren den Rezeptor. Die Überexpression in humanen Tumoren beruht überwiegend auf einer Amplifikation des c-erbB2-Gens, die eine Folge genomischer Instabilität unter Verlust der Kontrolle der Integrität der DNA ist. Die klinische Relevanz des c-erbB-2 Status beim Mammakarzinom besteht darin, daß es eine inverse Korrelation zwischen c-erbB-2 Überexpression /Genaplifikation und der Prognose der Tumorpatienten gibt. Darüber hinaus erwiesen sich c-erbB-2 überexprimierende Tumoren auch als weniger sensitiv gegenüber Standardchemo- und Hormontherapien. Die Detektion des c-erbB-2 kann über die Bestimmung der Genkopienzahl, den Nachweis der mRNA oder des Proteins erfolgen. Vergleichende methodische Studien haben für die Standardverfahren Southern Blot (genomische DNA), Northern Blot (mRNA), Western Blot und Immunhistochemie (Protein) eine starke Korrelation der Ergebnisse festgestellt. Die Vergleichbarkeit der klinischen Studien zur prognostischen Bedeutung des c-erbB-2 für das Mammakarzinom ist durch eine fehlende Standardisierung der Methoden jedoch eingeschränkt und hat zu diskrepanten Ergebnissen geführt, was die Einführung des Markers als Standardparameter in der Klinik für die Prognoseabschätzung und Therapieentscheidung verzögert hat. Erst kürzlich erhielt HERCEPTIN, ein "humanisierter" monoklonaler Antikörper, der gegen das HER2-Protein gerichtet ist und die Proliferation HER2-überexprimierender Tumorzellen hemmt, gemeinsam mit einem immunhistochemischen Diagnostikum (Dako HercepTestTM) durch die US-Gesundheitsbehörde FDA die Zulassung. Voraussetzung für die HERCEPTIN-Therapie ist die eindeutige Diagnose der Überexpression des HER2-Proteins, die als 2+ oder 3+ nach dem vorgegebenen semiquantitativen Score bezeichnet wird. Da der HercepTest als Alternative zu dem in den klinischen HERCEPTIN-Studien verwendeten immunohistochemischen sog. Clinical Trial Assay (CTA, Antikörper CB11) entwickelt wurde, gibt es bis heute keine Daten über das wahrscheinliche Ansprechen der auf Grund des HercepTests ausgewählten Mammakarzinome auf die HERCEPTIN-Therapie. Darüber hinaus wurde in Vergleichsstudien eine mangelnde Korrelation zwischen den mit dem CB11-Antikörper und dem HercepTest erzielten Färbeergebnissen gefunden (nur 60% Übereinstimmung), insbesondere in der Gruppe der 2+ positiven Tumoren. Da die Höhe des Scores entscheidend ist für das Ansprechen der Therapie, haben wir beschlossen, daß wir in solchen Fällen (2+) auch eine in situ-Hybridisierung (FISH) routinemäßig durchführen, um eine optimale Voraussetzung für eine erfolgreiche Therapie zu erzielen. Für die Bestimmung der Sensitivität beider Methoden (Immunhistochemie und FISH) wird auch bei selektierten Fällen die hoch-sensitive Methode der doppelt-differenziellen PCR, in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von PD Dr. rer. nat. Brandt am Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin durchgeführt. Unsere Ergebnisse werden in einem Standardprotokoll, gemeinsam mit anderen Referenzzentren in Deutschland, zusammengefaßt.

Drittmittelgeber:

Lise-Meitner-Stipendium an Agnes Bankfalvi

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Agnes Bankfalvi, Dr. Horst Bürger, Dipl.-Biol. Ronald Simon, PD Dr. Barbara Dockhorn-Dworniczak, Prof. Dr. Werner Böcker

Veröffentlichungen:

Bankfalvi, A., R. Simon, H. Bürger, B. Brandt, B. Dockhorn-Dworniczak, W. Böcker: Caveat in the detection of HER2 status in breast cancer biopsy samples. Abstract 1999 San Antonio Breast Cancer Symposium

Simon, R., A. Beckmann, H. Bürger, W. Böcker, L. Hertle, B. Brandt, H.J. Terpe: Genetic alterations of chromosome 8 in transitional cell carcinoma of the bladder investigated by CGH, FISH and double differential PCR (ddPCR). Abstract Pathol Res Pract 1998; 194/4: 283.

Brandt, B., U. Vogt, C.M. Schlotter, C. Jakisch, R. Werkmeister, M. Thomas, M. von Eiff, U. Bosse, G. Assmann, K.S. Zänker: Prognostic relevance of aberrations of the erbB oncogenes in breast, ovarian, oral and lung cancer: double-differential PCR for clinical diagnosis? Gene 1995; 159: 35-42.

Roetger, A., B. Brandt, A. Barnekow: Competitive-Differential polymerase chain reaction for gene dosage estimation of erbB-1 (egfr), erbB-2, and erbB-3 oncogenes. DNA and Cell Biology 1997; 16: 443-448.

Roetger, A., A. Merschjann, T. Dittmar, C. Jackisch, A. Barnekow, B. Brandt: Selection of potentially metastatic subpopulations expressing c-erbB-2 from breast cancer tissue by use of an extravasation model. Am J Pathol 1998: 153: 1797-1806