CIRCULATING TUMOR CELLS (CTC) BIJ ERFELIJKE BORSTKANKER. EEN LITERATUURSTUDIE OVER HET TOEPASSEN VAN CIRCULATING TUMOR CELLS BIJ VROUWELIJKE PATIËNTEN MET ERFELIJKE BORSTKANKER. Katrien Timmermans Stamnummer: 01309056 Promotor: dr. Kim De Leeneer Masterproef voorgelegd in het kader tot het behalen van de graad Master of Medicine in de Geneeskunde Academiejaar: 2017 - 2018
63
Embed
CIRCULATING TUMOR CELLS (CTC) BIJ ERFELIJKE BORSTKANKER.€¦ · CTC mogelijk als screeningsmerker bij hoog risico patiënten (patiënten met een erfelijke voorbeschiktheid) worden
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CIRCULATING TUMOR CELLS (CTC) BIJ
ERFELIJKE BORSTKANKER. EEN LITERATUURSTUDIE OVER HET TOEPASSEN VAN
CIRCULATING TUMOR CELLS BIJ VROUWELIJKE PATIËNTEN MET
ERFELIJKE BORSTKANKER.
Katrien Timmermans Stamnummer: 01309056
Promotor: dr. Kim De Leeneer
Masterproef voorgelegd in het kader tot het behalen van de graad Master of Medicine in de Geneeskunde
Academiejaar: 2017 - 2018
“De auteur en de promotor geven de toelating dit afstudeerwerk voor consultatie beschikbaar
te stellen en delen ervan te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de
beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting
uitdrukkelijk de bron te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit dit afstudeerwerk.”
Datum
Katrien Timmermans Dr. Kim De Leeneer
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
3/63
INHOUDSOPGAVE
INHOUDSOPGAVE 3
Dankwoord 5
0 Abstract 6
1 OPZET MASTERPROEF 8
2 METHODOLOGIE 10
3 BORSTKANKER 12
3.1 Wat is borstkanker 12
3.2 Oorzaak borstkanker 12
3.3 Screening 13
3.4 Diagnose primaire borstkanker 14
3.4.1 Anamnese en klinisch onderzoek 14
3.4.2 Beeldvorming 14
3.4.3 Anatomopathologisch onderzoek van de borst 15 3.5 Classificatie borstkanker 15
wordt het volledige RNA geïsoleerd. Dit wordt via een reverse transcriptase reactie omgezet
in cDNA. Dit cDNA wordt gebruikt in een Real Time PCR waarbij een amplificatie en detectie
volgt van specifieke tumor en epitheliale target genen (48).
Net zoals bij immunocytologische detectiemethoden kan het CK19 genfragment gebruikt
worden om CTC te detecteren bij borstkankerpatiënten (40,48). Maar het meest gebruikte
targetgen is het mammaglobine A gen (hMAM) (48). Tijdens de RT-qPCR kan één targetgen
worden opgespoord of meerdere targetgenen tezamen. Een voorbeeld van een multiplex RT-
qPCR techniek is de Adnatest (40,48). Kwantificatie kan op een absolute of relatieve manier
gebeuren. Absolute kwantificatie gebeurt op basis van de hoeveelheid targetgenen. Via
relatieve kwantificatie wordt het aantal CTC bepaald op basis van het aantal housekeeping
genen ten opzichte van het aantal referentiegenen (48).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
36/63
Na de detectie van CTC kunnen moleculaire assays CTC subtypes identificeren op basis van
de specifiek aanwezige genen. Dit kan extra informatie opleveren over het kankertype van de
patiënt, wat kan bijdragen tot een geïndividualiseerde therapeutische aanpak. De mogelijkheid
van moleculaire assays om CTC te detecteren en de identificeren is een groot en belangrijk
voordeel. RT-qPCR is een zeer sensitieve en specifieke detectiemethode. De sensitiviteit van
multiplex systemen ligt hoger dan de sensitiviteit van een systeem waarbij slechts één target
gen wordt gebruikt (38,40,48). Via een multiplex systeem kunnen ook zeldzaam voorkomende
CTC worden gedetecteerd (48). Een RT-qPCR heeft een hoge analysesnelheid, is eenvoudig
uitvoerbaar en automatiseerbaar. Daarnaast kunnen meerdere analyse op één staal
uitgevoerd worden. Dit verlaagt het aantal nodige stalen, maar ook de kosten en noodzakelijke
analyseduur ten opzichte van andere detectiemethoden (40).
Zoals eerder aangegeven verdwijnen epitheliale merkers, waaronder dus ook het
mammaglobine A gen, tijdens EMT. Dit leidt tot vals negatieve resultaten (48). Een bijkomend
nadeel aan RT-qPCR is de kwantificatie. Het aantal CTC kan enkel bij benadering bepaald
worden. Enkel het aantal targets kan accuraat worden bepaald, maar het genexpressie niveau
per CTC kan sterk wisselen (30,40). Een derde nadeel is dat morfologische analyse van de
CTC niet mogelijk is (40). De techniek bestaat uit een grote reeks stappen die doorlopen
moeten worden. Op dit moment is er een gebrek aan standaardisatie. Dit leidt tot een lage
reproduceerbaarheid in de bekomen resultaten. Om de analyses uit te kunnen voeren moet
de staalgrootte voldoende groot zijn. Dit kan een probleem vormen. Als oplossing hiervoor
werd de droplet digital PCR (ddPCR) techniek bedacht. De staalgrootte noodzakelijk voor
analyse is kleiner, wat een voordeel biedt (48).
Het CellSearch systeem is tot op vandaag de gouden standaard voor de detectie van CTC bij
zowel metastatische als niet-metastatische borstkanker. Toch heerst discussie rond welke
detectiemethode ideaal is voor patiënten met niet-metastatische borstkanker. Bij slechts 5 tot
24% van de patiënten worden CTC gedetecteerd via het CellSearch systeem met een
mediaan van slechts één gedetecteerde CTC per 7,5ml bloed (42). Verder onderzoek naar
CTC detectie bij borstkanker stadium I tot en met III is noodzakelijk (38,49).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
37/63
Als potentiële oplossing om voldoende CTC te bekomen bij niet-metastatische borstkanker
voor verdere moleculaire karakterisering, worden aanrijkingsmethoden die grote
hoeveelheden bloed onderzoeken naar voren geschoven. Technieken die hiervoor in
aanmerking komen zijn leukaferese en het CellCollector systeem. Deze technieken zijn beide
meer invasief wat een nadeel is. Het belangrijkste struikelblok voor toepassing van de
technieken in de praktijk is het tijdrovend karakter van beide technieken (38).
Figuur 2: overzicht aanrijking- en detectiemethoden
1. Aanrijkingsmethoden
• NEGATIEVE AANRIJKING
• Leukocyten depletie
• POSITIEVE AANRIJKING
• obv fysische eigenschappen
• Grootte
• Vervormbaarheid
• Dichtheid
• Oppervlakte lading
• obv immunocytologische eigenschappen
• via magnetisch veld
• via microchip
• In Vivo aanrijking
• Leukaferese
2. Detectiemethoden
• obv functionele eigenschappen
• In Vitro detectie
• Invasie analyse
• EPISPOT
• In Vivo detectie
• obv immunocytologische eigenschappen
• obv moleculaire assays
• RT-qPCR
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
38/63
5.3 Moleculaire karakterisering
De eerste reeds afgeronde studies tonen aan dat het mogelijk is om moleculaire analyses op
CTC uit te voeren. Moleculaire analyse van CTC kan gebeuren via high resolution microarray-
based Comperative Genome Hybridization (CGH) of Next Generation Sequencing (NGS)
waarbij het genoom van CTC onderzocht wordt op genexpressie en copy number variaties
(toename of afname) (37). Genoomanalyse van CTC tonen genveranderingen aan die ook
teruggevonden kunnen worden in de primaire tumor ter hoogte van de borst. In CTC kan
bijvoorbeeld HER2/neu amplificatie worden aangetoond, als ook een winst in chromosoom
8q. Dit bevestigt dat CTC ontstaan uit gecloneerde cellen van de primaire tumor. Het verzekert
met andere woorden het maligne karakter van CTC (50). Via moleculaire karakterisering van
CTC kunnen onder andere mutaties worden opgespoord welke een rol spelen in het ontstaan
van therapieresistentie.
Moleculaire karakterisering van CTC kan een toekomstig hulpmiddel zijn om
tumorheterogeniteit beter te bestuderen. Heterogeniteit binnen een tumor kan ingedeeld
worden in inter-tumorheterogeniteit en intra-tumorheterogeniteit.
Inter-tumorheterogeniteit weerspiegelt de verschillende histologische of moleculaire
tumortypes die kunnen ontstaan uit één en hetzelfde borstweefsel. Deze biologische
verschillen zijn klinisch belangrijk want deze zijn verantwoordelijk voor een sterk variërend
gedrag ook al behoren al deze types tot borstkanker.
Intra-tumorheterogeniteit geeft de variabiliteit in genmutaties binnen éénzelfde tumor weer.
Deze mutaties nemen toe tijdens tumorgroei en progressie zowel in tijd als in ruimte. In ruimte
kan er intra-tumorale heterogeniteit worden teruggevonden tussen de primaire tumor en
eventuele metastasen.
Deze evolutie in mutaties maakt een tumor sterker en het therapeutisch moeilijker om de
tumor succesvol te vernietigen. Via CTC kan de intra-tumorheterogeniteit makkelijker
opgevolgd worden in de tijd. De evolutie kan beter in kaart worden gebracht.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
39/63
Nieuwe mutaties in therapeutische targetgenen zouden op deze manier sneller kunnen
worden geïdentificeerd. Ook toont de intra-tumorale heterogeniteit in ruimte aan dat bij M1
patiënten het niet voldoende is om enkel de primaire tumor te classificeren. Het histologische
en moleculaire subtype van de metastase(n) moet(en) mee in rekening worden gebracht om
tot een therapeutisch succes te komen (51).
5.4 Voor- en nadelen van CTC
CTC werden gedurende de laatste decade intensief onderzocht, zowel bij primaire als bij
metastatische borstkanker en andere kankertypes. De reeds gepubliceerde klinische studies
tonen het potentieel van CTC als prognostische merker, hulpmiddel bij het monitoren van
ziekteprogressie, enz. De rol van CTC hierin wordt hieronder verder beschreven.
5.4.1 CTC en kankerprognose
De klinische validiteit van CTC als prognostische merker voor metastatische borstkanker is
enkele jaren geleden aangetoond. Nadien volgde ook de validatie voor niet-metastatische
borstkanker. Hierbij heeft het aantal CTC invloed op de totale overleving (OS) en de ziekte
vrije overleving (DFS) bij M0 patiënten/ progressie vrije overleving (PFS) bij M1 patiënten.
Hierbij is de aanwezigheid van CTC niet gecorreleerd aan één of meer standaard
prognostische factoren zoals, tumorgrootte, ER status, PR status, histologische type,
lymfenoduli positiviteit, lymfo-vasculaire invasie of Ki67 proliferatieindex. CTC zijn met andere
woorden een onafhankelijke risicofactor voor een slechtere patiënten uitkomst (38,49).
Het aantal CTC dat geassocieerd is met een slechtere OS en/of DFS is afhankelijk van het
ziekte stadium, namelijk afhankelijk van niet-metastatische of metastatische borstkanker.
Patiënten met niet-metastatische borstkanker hebben een slechtere DFS zodra één of meer
CTC per 30 ml bloed kan worden gedetecteerd met het CellSearch systeem (37,52). Hierbij
verlaagt de DFS op 36 maanden bij M0 patiënten significant van 94,2% voor CTC negatieve
patiënten naar 87,9% voor CTC positieve patiënten. De OS daalt van 80% CTC negatieve
patiënten tot 60% bij CTC positieve patiënten. Zowel de totale sterfte als de borstkanker
gerelateerde sterfte liggen hoger bij CTC positieve patiënten.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
40/63
De Kaplan Meier overlevingscurve op 36 maanden is 97,3% voor CTC- patiënten en 93,2%
voor CTC+ patiënten.
Figuur 3: Kaplan Meier overlevingscurve (OS) CTC – borstkanker patiënten t.o.v. CTC + borstkanker patiënten op 36 maanden uit Circulating Tumor Cells Predict Survival in Early Average-to-High Risk Breast Cancer Patients. J Natl Cancer Inst. 2014;106(5). doi:10.1093/jnci/dju066 (52).
Samengevat voor niet-metastatische borstkanker patiënten is de prognose van de patiënt in
alle klinische eindpunten, namelijk DFS, OS, kankerspecifieke overleving en metastase vrije
overleving, gecorreleerd aan het aantal CTC gedetecteerd via het CellSearch systeem. Het
risico op overlijden verdubbeld indien het aantal CTC toeneemt van één naar minimaal vijf per
30 ml bloed (52).
Bij metastatische borstkanker is het cut-off niveau voor CTC aantal verschillend dan bij niet-
metastatische borstkanker. Indien vijf of meer CTC per 7,5 ml bloed gedetecteerd worden via
het CellSearch systeem leidt dit tot een kortere OS en PFS. De PFS van CTC positieve
patiënten ten opzichte van CTC negatieve patiënten is 2,7 maanden versus 7 maanden. De
OS is 10,1 maanden bij CTC positieve patiënten versus 18 maanden bij CTC negatieve
patiënten. Deze bevindingen werden voor het eerst aangetoond door Cristafanilli en bevestigd
door veel andere studies en een meta-analyse (37).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
41/63
Naast een slechtere OS en PFS hebben M1 borstkanker patiënten met vijf of meer CTC per
7,5 ml bloed significant meer metastatische locaties en ontwikkelen sneller nieuwe
metastatische lesies dan patiënten met minder dan vijf CTC per 7,5 ml bloed (50).
Het aantal CTC heeft niet dezelfde prognostische waarde voor elk borstkanker subtype. In
hormoonreceptor (ER/PR) positieve borstkanker en triple negatieve borstkanker heeft het
aantal CTC een prognostisch belangrijke waarde. De prognostische waarde van het aantal
CTC neemt af wanneer het gaat om HER2 positieve borstkanker welke behandeld wordt met
targeted therapie. De interactie tussen de CTC en de therapie is een mogelijke verklaring voor
de vermindering van het prognostisch belang van het aantal CTC (37). CAVEAT: Het
borstkanker subtype heeft geen invloed op de prognostische waarde van het aantal CTC bij
T1N0M0 borstkanker (49).
Tot nu toe is de klinische validiteit van CTC aangetoond. Maar de klinische utiliteit, namelijk
het vermogen van CTC om de therapiekeuze te beïnvloeden, blijft onduidelijk (38,49). Tijdens
de SWOG S0500 studie werd onderzoek verricht naar de klinische utiliteit. Tijdens de studie
kon geen overlevingsvoordeel worden aangetoond bij het wijzigen van het
chemotherapeuticum bij patiënten met metastatische borstkanker op basis van het aantal
aanwezige CTC na de eerste therapie cyclus (53). Momenteel loopt de CirCe01 studie met
als doel het aantonen van de utiliteit van CTC (50). Indien de klinische utiliteit aangetoond kan
worden kan dit leiden tot betere therapeutische uitkomsten met een langere OS. Hierdoor
zullen ook de patiënten sneller geïdentificeerd kunnen worden waarbij chemotherapie geen
voordeel heeft (37). Bij M1 patiënten zal dit leiden tot een sneller overschakeling naar
palliatieve zorg, wat meer comfort en een hogere levenskwaliteit biedt voor de patiënt dan een
extra cyclus chemotherapie.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
42/63
5.4.2 CTC en gepersonaliseerde geneeskunde
Gepersonaliseerde geneeskunde is gericht op gewijzigde genen die betrokken zijn in de
carcinogenese en aan de oorzaak liggen van therapie inefficiëntie (45). Het genetische profiel
van CTC wordt gekarakteriseerd, waarbij de aanwezige genmutaties in kaart worden
gebracht. Mutaties die resistentie aan therapie veroorzaken kunnen onder andere worden
opgespoord. Deze informatie kan naderhand worden gebruikt om het therapie schema te
optimaliseren (45).
CTC karakterisering kan gebeuren op het niveau van het fenotype en het genotype. Op het
niveau van het genotype kunnen mutaties worden opgespoord in therapeutische targets op
eiwit, RNA of DNA niveau (38).
5.4.2.1 CTC karakterisering op eiwitniveau
CTC karakterisering op eiwitniveau betekent dat de ER, PR en HER2/neu status wordt
bepaald. Bij patiënten met borstkanker wordt de primaire tumor standaard
anatomopathologisch onderzocht op hormoonreceptorstatus en HER2/neu status om
patiënten te identificeren die in aanmerking komen voor hormoontherapie en/of targeted
therapie. Het is mogelijk dat de primaire tumor positief is voor één of meerdere eiwitten, maar
dat de aanwezige CTC negatief zijn of omgekeerd. Dit heeft tot gevolg dat CTC kunnen
ontsnappen aan de therapie en leiden tot herval. De HER2/neu status net als de ER en PR
status kan wijzigen over de tijd heen. CTC zouden gebruikt kunnen worden om de eiwitstatus
in de tijd op te volgen zonder dat invasieve biopsies noodzakelijk zijn. Maar zoals eerder
aangegeven is er een slechte concordantie in eiwitstatus tussen de primaire tumor en de
aanwezige CTC. Dit vormt een sterke belemmering.
Op dit moment is nog onvoldoende onderzocht of therapie aanpassingen op basis van de
CTC eiwitstatus een positieve invloed heeft op de overleving (50). Een studie toonde reeds
aan dat anti-HER2 therapie bij tumor – en CTC + patiënten leidt tot een langere overleving en
PFS (50,53). Een mogelijke verklaring kan zijn dat: via anti-HER2 therapie chemoresistente
CTC worden geëlimineerd. Een andere verklaring is de mogelijk foutieve interpretatie van de
HER2/neu status van de primaire tumor, aangezien de studies uitgevoerd werden voor de
ASCO/CAP richtlijnen rond het testen van HER2/neu status werden opgesteld.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
43/63
Momenteel loopt de DETECT III studie waarbij het effect van lapatinib bij patiënten met een
HER2/neu negatieve tumor maar positieve CTC wordt bestudeerd. De studie heeft als primair
eindpunt de PFS (50).
Een nieuwe therapeutische aanpak bij patiënten in een gevorderd kanker (M1) is het
blokkeren van het Program of Death Ligand 1 (PDL1). PDL1 is een immuun checkpoint
regulator. PDL1 komt tot expressie bij meer dan 60% van de patiënten met hormoonreceptor
positieve en HER2/neu negatieve borstkanker. CTC zouden kunnen gebruikt worden als
predictieve biomerker om responders en niet-responders snel in het behandelingsproces van
elkaar te kunnen onderscheiden. Dit is noodzakelijk omdat het blokkeren van PDL1 een zeer
dure therapie is met een hoge toxiciteitgraad (54).
5.4.2.2 CTC karakterisering op DNA niveau
Wanneer een mutatie aanwezig is in het gen dat codeert voor een therapeutisch target of in
een signaaleiwit lager van het targetgen kan dit de werkzaamheid van de targeted therapie
verminderen. Bijvoorbeeld resistentie tegen anti-HER2 therapie kan worden veroorzaakt door
activatie van de PI3K pathway ten gevolge van een mutatie in het PI3KCA gen. Deze mutatie
kan in CTC worden gedetecteerd. In hoeverre dit zal leiden tot therapeutische interventies
moet nog worden onderzocht (54).
Karakterisering van CTC zou in de toekomst een belangrijke waarde kunnen hebben bij het
luminaal type borstkanker. Bij luminale borstkanker is anatomopathologische informatie
moeilijk te verkrijgen. CTC kunnen extra informatie geven rond de tumorbiologie.
Ook voor borstkanker patiënten met metastasen kunnen CTC extra informatie geven.
Sommige metastasen, zeker botmetastasen, zijn moeilijk bereikbaar voor een biopsie. Zoals
eerder aangegeven kunnen primaire tumor en metastasen verschillen in karakteristieken. Het
is daarom belangrijk dat metastasen steeds anatomopathologisch onderzocht worden en in
het therapieschema betrokken worden. CTC uit het perifeer bloed kunnen gebruikt worden
om de nodige informatie rond de metastasen te bekomen (37).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
44/63
Karakterisering van CTC is enerzijds noodzakelijk om nieuwe therapeutische targets te
identificeren en het gebruiken van deze informatie kan bijdragen tot noemenswaardige
verbeteringen in het behandelen van kanker. Maar om CTC te kunnen betrekken in een
gepersonaliseerd therapieschema moet eerst de utiliteit worden aangetoond (52).
5.4.3 CTC en het monitoren van de ziekteprogressie
Gedurende therapie kunnen meerdere bloedstalen worden afgenomen bij de patiënt. Op deze
manier kan de gevoeligheid voor de therapie worden gemonitord. De therapieresistentie kan
herhaaldelijk worden onderzocht. De respons op de therapie kan worden gevolgd op basis
van de evolutie in het aantal CTC. Op deze manier kan vroegtijdig herval worden gedetecteerd
en de evolutie in het aantal CTC voorspelt de prognose van de patiënt (41,50).
Pachmann toonde aan dat een sterke stijging in het aantal CTC tijdens chemotherapie ten
opzichte van het aantal CTC voor het starten van de therapie, een sterke voorspellende factor
is voor herval, onafhankelijk van elke andere prognostische factor. CTC kunnen worden
beschouwd als een vroege merker voor herval dat nog niet op te sporen is via de huidige
detectiemethoden, namelijk beeldvorming. De reproduceerbaarheid van CTC detectie en
kwantificatie ligt hoger dan de reproduceerbaarheid van beeldvorming. De interindividuele
variabiliteit in het aflezen van de meetresultaten van CTC ligt op 1% ten opzichte van en
interindividuele variabiliteit van 15% bij het bestuderen van medische beeldvorming (37). Via
CTC kan herval 3 tot 9 weken vroeger worden opgespoord dan met de huidige
beeldvormingsmethoden (50). CTC kunnen met andere woorden gebruikt worden als een
surrogaat merker voor therapierespons (37,49).
CAVEAT: Hierbij is het belangrijk dat het detectieproces van CTC gestandaardiseerd is en
consequent wordt uitgevoerd. Waarbij de evolutie in het aantal CTC meer zeggend is dan het
absolute aantal CTC.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
45/63
5.4.4 CTC en kankerscreening bij hoog risicopatiënten
De rol van CTC als screeningsmethode om borstkanker op te sporen bij hoog risicopatiënten
is nog niet onderzocht. Bij COPD patiënten is dit wel reeds onderzocht. In een studie met 168
COPD patiënten en 77 gezonde controle patiënten, waarvan 42 rokers en 35 niet-rokers. Voor
de start van de studie werden alle COPD patiënten gescreend op de aanwezigheid van een
longcarcinoom via een spiraal CT. Dit was negatief bij alle studiepersonen. Daarnaast werd
een bloedstaal afgenomen en onderzocht op de aanwezigheid van CTC. Bij 5 van de 168
COPD patiënten (3%) werden CTC in het bloed teruggevonden.
Vervolgens ondergingen de studiepersonen een jaarlijkse screening aan de hand van een
CT-scan. Bij alle vijf de patiënten die CTC positief waren, werden binnen één en vier jaar tijd
longnodules teruggevonden. Hieruit blijkt dat screening van hoog risicopatiënten aan de hand
van CTC mogelijk is, ook voor borstkankerpatiënten. Toch moet deze piste verder onderzocht
en gevalideerd worden in grotere studiecohortes. Daarnaast moeten zowel de sensitiviteit als
specificiteit van de detectiemethoden toenemen om screening toe te kunnen passen. Indien
screening mogelijk is zou dit een aantal neveneffecten van de huidige screeningmethode
teniet doen, namelijk de blootstelling aan straling bij het nemen van een mammografie, en de
kosten dalen. CAVEAT: Het gebruik van CTC over vijf jaar is niet kosteneffectief, indien de
kosteneffectiviteit wordt bepaald op langere termijn, namelijk levenslang, is het gebruik van
CTC wel kosteneffectief. (54)
Tabel 4: Overzicht toepassingsmogelijkheden CTC per borstkankerstadium
Hoog risicopatiënten Screening
Opvolging
Vroegtijdig ingrijpen
M0 borstkankerpatiënten Disseminatierisico en prognose bepalen
Behandelingsschema opstellen
Therapierespons monitoren
Resistentie opsporen
Herval detecteren
M1 borstkankerpatiënten Prognose bepalen
Behandelingsschema opstellen
Therapierespons monitoren
Resistentie opsporen
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
46/63
6 DISCUSSIE
CTC werden de laatste jaren naar voren geschoven als belangrijke biomerkers die kunnen
bijdragen tot het verbeteren van de diagnose, het nemen van therapeutische beslissing, het
bepalen van de prognose, het monitoren van de ziekteprogressie, enz. bij borstkanker en vele
andere kankertypes. In het onderdeel resultaten werden de toepassingsmogelijkheden van
CTC bij borstkanker reeds besproken. Hieruit blijkt dat CTC een groot potentieel bezitten.
Maar er zijn nog steeds zeer veel vraagtekens rond het gebruik van CTC en de
toepasbaarheid in de klinische praktijk. Bovendien zijn er zeer veel nieuwe soortgelijke
merkers in ontwikkeling. In welke mate wegen de voordelen van CTC op tegen de nadelen?
Zijn de huidige knelpunten van CTC te overwinnen? Wat is de mogelijke rol van CTC in
erfelijke borstkanker? Met andere woorden: Zijn CTC een strategie waarin geïnvesteerd moet
blijven worden met belangrijke voordelen voor de patiënt of zijn CTC slechts een tijdelijke
trend zonder duidelijke meerwaarde in de diagnose en behandeling van borstkanker. In de
discussie zullen voor- en nadelen van CTC in borstkanker worden besproken, als ook de
mogelijke alternatieven.
CTC komen via fragiele tumorale bloedvaten vroegtijdig tijdens de tumorgenese in de
algemene circulatie terecht. Hierdoor kunnen CTC geïsoleerd worden via een bloedafname
op een minimaal invasieve manier. Het bekomen van CTC op een niet-invasieve manier is
één van de grootste pluspunten. Dit maakt ook dat CTC herhaaldelijk na elkaar bepaald
kunnen worden tijdens het ziekteproces om therapieresistentie, antwoord op therapie en
vroegtijdig herval op te volgen (37). Monitoring aan de hand van CTC zou eenvoudig
toegevoegd kunnen worden aan de huidige monitoringsmogelijkheden (55). Zeker als
opvolging van de minimale residuele ziekte (MRD) kunnen CTC een voordeel hebben ten
opzichte van de huidige technieken. Aangezien chirurgie, chemotherapie en/of radiotherapie
de tumor en eventuele metastasen zodanig kunnen verkleinen dat deze niet meer
waarneembaar zijn. Evolutie in ziekte wordt hierdoor slechts laattijdig zichtbaar op
beeldvorming. Een tweede gevolg is dat de tumor niet meer tastbaar is voor biopsie. CTC
kunnen een oplossing bieden in deze problematiek. CTC zijn enerzijds vroeg detecteerbaar
en anderzijds zijn CTC tastbaar tumoraal materiaal (56).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
47/63
Het vroegtijdig voorkomen van CTC in de circulatie maakt ook dat CTC in theorie toepasbaar
zijn als biomerker die vroegtijdige detectie toelaat (37).
CTC zijn cellen die enkel voorkomen bij patiënten met een tumoraal proces. Ze zijn niet
detecteerbaar bij gezonde patiënten. Bijkomend zijn CTC aanwezig bij bijna alle kankertypes.
Dit maakt dat CTC breed toepasbaar zijn in de oncologie (55).
CTC zijn belangrijk in het ontstaan van metastasen. Het onderzoeken van CTC kan een beter
inzicht geven in het verloop van borstkanker en wat aanzet tot en hoe het metastatische
proces verloopt (45). Om inzicht te verwerven in het metastatische proces is niet enkel het
bestuderen van CTC noodzakelijk. Maar ook de interacties van CTC met stromale cellen
afkomstig van de primaire tumor en met circulerende kankergeassocieerde macrofaagachtige
cellen zijn van belang om een beter inzicht in het metastatische proces te krijgen (57). Er is
ook extra onderzoek noodzakelijk naar efficiënte behandelingsmethoden voor patiënten in het
M1 borstkanker stadium. Zonder deze mogelijkheden leidt het gebruik van CTC om vroegtijdig
metastasen te detecteren enkel tot meer patiënten in het M1 stadium. Wanneer
therapeutische mogelijkheden op punt staan om metastatische kankerpatiënten een lange
periode progressievrij, ideaal ziekte vrij, te houden, kan het vroegtijdig detecteren van
metastasen een grote meerwaarde zijn (58).
Een belangrijk voordeel van CTC is dat de cellen niet slechts afkomstig zijn uit één deel van
tumor. Algemeen wordt aangenomen dat CTC afkomstig zijn van verschillende subklonen van
de primaire tumor. Bij de aanwezigheid van metastasen zijn de geïsoleerde CTC een
combinatie van CTC afkomstig van de primaire tumor en de metastatische locaties. CTC
brengen met ander woorden de intra-tumorheterogeniteit in kaart welke bijdraagt tot het
ontstaan van verworven therapieresistentie.
Op dit moment is het uitvoeren van herhaaldelijk multiple biopsieën de enige manier om deze
intra-tumorheterogeniteit weer te geven. Aan het uitvoeren van meerdere biopsies zijn een
aantal nadelen verbonden: er kan geen oneindig aantal biopsies uitgevoerd worden bij een
patiënt of een biopsie kan technisch onuitvoerbaar zijn omwille van een tumorlocatie die niet
bereikbaar is of op een zeer gevaarlijke plaats ligt. Bovendien is er bij het uitvoeren van een
tumorbiopsie een grote kans op sampling error.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
48/63
Deze kans blijft hoog zelfs als er meerdere biopsies worden uitgevoerd. Dit heeft tot gevolg
dat de tumorheterogeniteit niet steeds wordt weergegeven en relevante biomerkers kunnen
worden gemist. Om de heterogeniteit aan de hand van CTC te kunnen vatten is genetisch
onderzoek op het niveau van één cel noodzakelijk. Door de ontwikkeling van technieken zoals
Whole Genome Sequencing (WGS), digitale PCR, Next Generation Sequencing (NGS) is dit
mogelijk (56,59).
Het uiteindelijke doel van het bepalen van de intra-tumorheterogeniteit is het individualiseren
van de therapie gebaseerd op mutaties aanwezig in het tumorgenoom en specifieke
patiëntkenmerken.
Om dit te kunnen verwezenlijken is nog zeer veel onderzoek noodzakelijk. Op het vlak van
CTC zijn hier rond nog grote vraagtekens. De eerste vraag is of CTC inderdaad meer
bruikbaar zijn dan een tumorbiopsie. En zo ja, in hoever kunnen CTC een tumorbiopsie
vervangen? Een biopsie aangevuld met anatomopathologisch onderzoek op zich geeft reeds
een groot inzicht in de kenmerken van de ziekte en welke therapeutische opties mogelijk zijn.
CTC zijn meer geschikt voor het monitoren van de ziekte en CTC laten sneller toe het
therapeutische effect te evalueren. Dit pleit voor een complementaire rol van CTC en
tumorbiopsies op dit moment. Wat niet uitsluit dat CTC in de toekomst eventueel een
tumorbiopsie kunnen vervangen (56).
Een tweede belangrijke punt is in hoeverre het toepassen van CTC gepersonaliseerde
therapie uiteindelijk leidt tot een betere uitkomst voor de patiënt. De klinische utiliteit van CTC
is nog niet aangetoond. Het wijzigen van het chemotherapeutische schema op basis van het
aantal CTC na de eerste cyclus bij patiënten met metastatische borstkanker toonde nog geen
verbetering in overleving aan. Het huidige gebrek aan utiliteit weerspiegelt zich ook in het
tweede voorbeeld. Op dit moment is het niet aangetoond dat de aanwezigheid van merkers
zoals ER, PR of HER2/neu receptoren op CTC de respons op targeted therapie kunnen
voorspellen (37). Vooraleer CTC betrokken kunnen worden in een gepersonaliseerd
therapieschema moet eerst de klinische utiliteit worden aangetoond.
Het is belangrijk in acht te nemen dat enkel evaluatie van genetische informatie onvoldoende
is voor het ophelderen van de actieve genen en pathways.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
49/63
Dit terwijl het beïnvloeden van de actieve pathways het uiteindelijke hoofddoel van therapie
is. Om dit te kunnen bestuderen zijn eiwitanalyses van CTC noodzakelijk (56).
Naast het aantonen van de klinische utiliteit van CTC, is het optimaliseren van de
detectiemethoden van belang om CTC toe te kunnen passen. Niet enkel het verhogen van de
sensitiviteit en de specificiteit zijn noodzakelijk. Maar ook het standaardiseren van het
detectieproces is essentieel.
De standaardisatie moet niet enkel de detectie- en aanrijkingsmethoden zelf bevatten, maar
moet ook het pre-analytische proces omvatten. Als oplossing hiervoor werd het CANCER-ID
project gestart.
Het CANCER-ID project is een initiatief van de academische wereld samen met de
farmaceutische industrie waarbij men tegen 2019 alle technieken die men gebruikt in liquid
biopsies tracht te standaardiseren. Daarnaast leidt het gebruik van nieuwe detectiemerkers
zoals mesenchymale merker, EMT merkers, HER2/neu receptoren en detectie op basis van
biofysische eigenschappen zoals celgrootte en vervormbaarheid tot het detecteren van meer
CTC, met een verhoging van de sensitiviteit tot gevolg. Het gebruik van detectie op basis van
biofysische eigenschappen heeft zoals eerder vermeld een bijkomend groot voordeel,
namelijk via deze technieken kunnen levende CTC geïsoleerd worden. Dit maakt het opzetten
van celculturen mogelijk (56). Via deze culturen kan een beter inzicht in de biologie van CTC
worden bekomen. Een betere fysiologische kennis van CTC leidt waarschijnlijk tot het
optimaliseren van de huidige detectiemethoden. Het ontwikkelen van krachtige
detectiemethoden, zowel qua sensitiviteit en specificiteit, welke kostenefficiënt zijn en een
korte analyse-duur hebben, zijn een tweede belangrijke vereiste om CTC toe te kunnen
passen in de klinische praktijk (41).
Een belangrijke overweging die gemaakt moet worden bij elke nieuwe techniek of
geneesmiddel is het nagaan van de kosteneffectiviteit. Weegt de kostprijs van het toepassen
van CTC op tegen de toename in levenskwaliteit en kwantiteit (QALY, Quality-Adjusted Life
Year). Een techniek/geneesmiddel wordt kosteneffectief beschouwd tot en met een kostprijs
van 40.000 euro per QALY. In metastatische borst-, colon- en prostaatkanker wordt CTC
aantal als monitoring van ziekte gebruikt. De telling gebeurt via het CellSearch systeem en
kost op zich, afhankelijk van het uitvoerende labo, rond de 350 dollar.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
50/63
De kosten nemen verder toe indien ook genoomanalyses worden uitgevoerd om mutaties in
therapeutische targets op te sporen.
Het aantal reeds uitgevoerde studies naar de kosteneffectiviteit van het gebruik van CTC bij
borstkanker is minimaal. Een studie uitgevoerd aan de Universiteit van Twente onderzocht de
kosteneffectiviteit van het gebruik van CTC als leidraad in de systemische behandeling van
stadium IA primaire borstkanker. In stadium IA primaire borstkanker wordt niet standaard
systemische therapie gegeven. Bij de aanwezigheid van CTC werd systemische therapie
opgestart. Bij de afwezigheid van CTC werd er geen systemische therapie toegediend. Het
gebruik van CTC leidde tot een extra kost van 8.978 euro en een toename van 0,03 QALY’s.
De ICER (Incremental Cost-Effectiveness Ratio) is 331.476 euro per QALY over 5 jaar. Dit is
niet kosteneffectief. Wanneer het gebruik van CTC bij stadium IA borstkanker geëvalueerd
wordt over levenslang, kost dit 8.580 euro extra met een winst van 0,46 QALY’s. Dit betekent
dat het gebruik van CTC wel kosteneffectief is. Extra onderzoek bij andere borstkanker stadia
is noodzakelijk (60). De kosteneffectiviteitsratio kan verbeterd worden door de kosten van
CTC te laten dalen samen met het verbeteren van de moleculaire karakterisering, wat bij moet
dragen tot het verhogen van de QALY’s (61).
In het beperkte aantal andere studies rond CTC bij andere kankertypes zoals metastatische
castratie resistente prostaatkanker (mCRPC) worden het gebruik van CTC als kosteneffectief
bevonden. Toch moet aangehaald worden dat de huidige winst in QALY’s minimaal is
(gemiddeld een toename met 0,04). Het toepassen van CTC heeft dus nog geen zeer
overtuigende meerwaarde voor de patiënt (62).
6.1 Hoe kunnen CTC specifiek een rol spelen bij erfelijke
borstkanker?
Er zijn slechts weinig tot geen studies reeds gepubliceerd specifiek gericht op de rol van CTC
in erfelijke borstkanker. Een mogelijke toepassing van CTC in erfelijke borstkanker kan
screening van hoog risico patiënten zijn.
CTC lenen zich goed tot moleculaire karakterisering van het tumorgenoom. Maar CTC kunnen
de huidige bloedtest om mutaties in BRCA1/2 op te sporen niet vervangen.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
51/63
Deze mutaties kunnen inderdaad in het CTC DNA gedetecteerd worden, maar dit
veronderstelt de aanwezigheid van CTC en CTC kunnen enkel gedetecteerd worden bij de
aanwezigheid van een tumoraal proces. Het preventief uitvoeren van een borstamputatie en
wegnamen van de eierstokken is in dit stadium niet meer mogelijk.
CTC zouden wel in het screeningsprogramma van hoog risico patiënten kunnen worden
ingebouwd. Het jaarlijks uitvoeren van een bloedafname waarin gezocht wordt naar CTC kan
een aanvulling zijn op de huidige screening aan de hand van mammografie eventueel
aangevuld met echografie of MRI.
De kostprijs van het gebruik van CTC ligt hoger dan zowel een mammografie als een MRI-
scan (350 euro in plaats van respectievelijk 60 euro en 150 euro). Maar een groot voordeel
van CTC ten opzichte van beeldvorming is dat CTC een bron zijn van tumoraal materiaal wat
rechtstreeks onderzocht kan worden. Latere tumorbiopsies worden in optimale
omstandigheden overbodig. Dit maakt dat de totale kosten van CTC lager liggen dan de
combinatie beeldvorming en het uitvoeren van een biopsie. Daarnaast zijn de nadelen kleiner.
Straling wordt vermeden en er wordt enkel een minimaal invasieve bloedafname uitgevoerd
ten opzichte van een invasieve biopsie.
Maar de huidige sensitiviteit van de detectietechnieken is te laag. Zoals reeds aangegeven
kunnen meer invasieve detectiemethoden zoals leukaferese hiervoor een oplossing bieden.
Daarnaast mag niet rechtstreeks uitgegaan worden dat de gedetecteerde CTC afkomstig zijn
van een tumoraal ter hoogte van de borst. Deze CTC kunnen ook afkomstig zijn uit een andere
tumorlocatie. Om dit na te gaan zijn CTC karakterisering, een klinisch onderzoek en
beeldvorming noodzakelijk. Het inzetten van CTC als screeningsmethode is een
onderzoeksterrein dat verder onderzocht moet worden, want het zijn de patiënten met niet-
metastatische borstkanker waarbij de grootste winst te bereiken valt (57).
6.2 Alternatieven?
De term Liquid Biopsy is niet enkel toepasbaar op het onderzoeken van CTC, maar is ook
gericht op ctDNA en recentelijk ook voor Tumor-Educated blood Platelets (TEP) en microRNA.
CtDNA, Circulating Cell Free Tumor DNA, zijn fragmenten tumor DNA dat kan worden
teruggevonden in de bloedstroom en niet geassocieerd is aan cellen.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
52/63
Het wordt vrijgesteld door apoptotische of necrotische tumorcellen in het bloed. Dit kunnen
zowel cellen zijn afkomstig van de primaire tumor, CTC en (micro)metastasen. In deze DNA
fragmenten zijn normaal genetisch identieke mutaties aanwezig als de primaire tumor
waarvan ze afkomstig zijn (54,63,64). Ook niet-maligne cellen stellen cell-free DNA (cfDNA)
vrij. Dit cfDNA dilueert het ctDNA voornamelijk bij kankerpatiënten waarbij
weefselbeschadigende therapieën zoals chirurgie, chemotherapie of radiotherapie worden
toegepast (54). CtDNA detectie in het bloed is geassocieerd aan een slechtere uitkomst van
de patiënt (59).
CtDNA is toepasbaar op meerdere kankertypes waaronder borstkanker, prostaatkanker,
longkanker en colorectale kanker. Het gebruik van ctDNA om mutaties in het EGFR gen op te
sporen bij NSCLC via de Cobas EGFR mutatie test V2 is goedgekeurd door de FDA (65).
CtDNA en CTC hebben gelijkaardige toepassingsmogelijkheden. Screening en vroegtijdige
detectie van tumoren, monitoring van de therapie, opsporen van therapeutisch targets en
resistentiegenen, detecteren van vroegtijdige ziekteprogressie, prognose bepaling en
ziektelast in kaart brengen zijn enkele van de mogelijkheden waarvoor ctDNA gebruikt kan
worden (54,66).
Net zoals bij CTC is de huidige sensitiviteit en specificiteit voor het opsporen van mutaties in
het ctDNA te laag. De lage sensitiviteit maakt het gebruik van ctDNA als screeningsinstrument
niet mogelijk (63). Ook de specificiteit is te laag. Dit uit zich in het detecteren van kanker
geassocieerde mutaties, voornamelijk bij ouderen, die nooit aanleiding zullen geven tot het
ontstaan van kanker (54,63).Daarnaast is de utiliteit van het gebruik van CTC en ctDNA nog
niet aangetoond (54).
Het gebruik van ctDNA als biomerker heeft een aantal voordelen ten opzichte van CTC.
CtDNA is eenvoudiger te isoleren uit het bloed dan CTC en anderzijds is het DNA stabieler
dan cellen en RNA (67).Een belangrijk nadeel van ctDNA ten opzichte van CTC is dat ctDNA
geen weerspiegeling is van de levende tumorcelpopulatie. De mutaties die bestudeerd
worden, zijn aanwezig in DNA afkomstig van reeds afgestorven cellen. Dit terwijl voornamelijk
levende cellen therapieresistentie veroorzaken (54). Daarnaast kunnen niet alle tumoren
opgespoord worden in het DNA aan de hand van één typische mutatie in een vroeg stadium.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
53/63
Veel tumoren hebben meerdere geassocieerde mutaties die in willekeurige volgorde in elke
ziektestadium kunnen ontstaan. Dit betekent dat detectie slechts mogelijk door het
ontwikkelen van een universele, zeer complexe DNA test of door het identificeren van een
pan-tumor merker (68).
Figuur 4: De vrijstelling van ctDNA en CTC afkomstig van tumoraal weefsel in het bloed (66)
CtDNA en CTC hebben beide voor- en nadelen. Ze kunnen daarom een complementaire rol
vervullen. CtDNA is meer bruikbaar voor het monitoren van de ziektelast en een beperkte
moleculaire karakterisering is eenvoudiger uit te voeren aan de hand van ctDNA. Indien men
vaststelt dat de ziektelast evolueert in negatieve zin kan CTC analyse een bijdrage leveren.
Via deze CTC analyse kan een meer doorgedreven karakterisering van het tumor DNA, RNA
en/of eiwit analyse plaatsvinden. Dit kan het maken van de therapiekeuze optimaliseren (57).
De ideale biomerker bestaat op dit moment nog niet. Alle biomerkers die momenteel in
ontwikkeling zijn, hebben tekortkomingen. Door het combineren van verschillende biomerkers
kan een groot deel van de huidige knelpunten overwonnen worden. Via het samenvoegen van
verschillende biomerkers kan de grootste winst worden geboekt. United they stand, divided
they fall (Aesopus) (58).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
54/63
7 CONCLUSIE
De hoofdvraag van deze thesis blijft: In hoeverre moet er in nieuwe technieken, zoals het
gebruik van CTC geïnvesteerd worden? Zal de toename in winst voor de patiënt in evenwicht
zijn met het geld en de tijd die in onderzoek naar CTC moet worden geïnvesteerd? Zeker in
een huidige politiek klimaat waarin er bespaard wordt op de gezondheidszorg en de middelen
zo efficiënt mogelijk moeten worden ingezet. Het gebruik van CTC kan een grote invloed
hebben op het diagnosticeren en behandelen van borstkanker, welke een ziekte is met een
grote maatschappelijke impact. Maar er zijn nog heel wat vraagtekens. Zal de klinische utiliteit
ooit worden aangetoond? Kunnen krachtige detectiemethodenontwikkeld worden die
kosteneffectief zijn? Het antwoord hierop kan enkel bekomen worden via het verder
onderzoeken van CTC bij borstkanker, alsook bij andere kankertypes.
Figuur 5: Toepassingsmogelijkheden van CTC bij kanker (50)
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
55/63
BIJLAGEN
1. Lijst impactfactoren geciteerde tijdschriften
Tijdschrift Impact Factor (2016)
European Journal of Cancer 6,029
Cancer Discovery 20,011
New England Journal of Medicine 72,406
Journal of General Internal Medicine 3,701
Journal Death and Differentiation 8,339
Proceedings of the National Academy of Science of the United
States of America
9,661
Critical Reviews in Oncology and Hematology 4,971
Cell 30,410
Biomaterials 8,402
Oncotarget 5,168
The Lancet Oncology 33,900
Science 37,205
American Journal of Human Genetics 9,025
Annals of Oncology 11,855
Nature Reviews Cancer 37,147
The Lancet 47,831
Tumor Biology 3,650
Cancer Research 9,122
Journal of Carcinogenis 5,105
British Journal of Cancer 6,176
European Radiology 3,967
Breast Cancer Research 6,345
Genes and Development 9,413
Clinical Chemistry 8,008
Nature Biotechnology 41,667
Clinical Cancer Research 9,619
Oncology Reports 2,662
Chemical Society Reviews 38,618
Pharmacology and Therapeutics 11,127
Journal of the National Cancer Institute 12,589
Journal of Clinical Oncology 24,008
Journal of Translational Medicine 3,786
Journal of Clinical and Translational Oncology 2,353
Genetics In Medicine 8,229
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
56/63
Oncogene 7,519
American Journal of Obstetrics and Gynaecology 5,574
Journal of the National Comprehensive Cancer Network 4,675
Clinical and Experimental Metastasis 3,144
American Journal of Cancer Research 3,264
Cancer Letters 6,375
Breast Cancer Research and Treatment 3,636
American Journal of Translational Research 2,829
Pharmacogenomics 3,815
Molecular Oncology 5,314
International Journal of Molecular Sciences 3,226
Cancer Cell 27,407
Journal of the American Medical Association 44,405
Nature Reviews Clinical Oncology 20,693
Cancer Biology and Medicine 3,410
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
57/63
2. Overzicht voor- en nadelen aanrijkingsmethoden
Aanrijkingsmethode Voordeel Nadeel
Negatieve aanrijking
Leukocytendepletie 1. Onafhankelijk van oppervlakte merkers aanwezig op CTC (39).
2. CTC blijven intact (39). 3. Eenvoudig
automatiseerbaar proces (39).
1. Zuiverheid is laag, verdere aanrijking en selectie zijn noodzakelijk (38,39).
2. Monoclonale antilichamen zijn noodzakelijk (duurder) (39).
Positieve aanrijking
Fysische
eigenschappen
1. Onafhankelijk van membraangebonden of intracytoplasmatische merkers (38,39,41).
2. Lage kostprijs (38,39). 3. CTC zijn levend en intact
(39).
1. Lage zuiverheid, verdere aanrijking en selectie zijn noodzakelijk (38).
2. CTC kunnen alle groottes hebben. Kleinere CTC gaan verloren (38).
3. CTC die EMT ondergaan krijgen dezelfde vervormbaarheid als leukocyten (39).
Immunocytologische
eigenschappen
1. Verschillende merkers (zowel epitheliaal als mesenchymaal) kunnen worden gecombineerd (38).
1. Vals negatief bij EMT bij het gebruik van epitheliale merkers (38).
2. Mesenchymale merkers zijn niet specifiek voor CTC. Dit leidt tot vals positiviteit (38).
3. Gebruik van monoclonale antilichamen (duurder) (38).
In vivo aanrijking 1. Aanrijking over een groot bloedvolume (38).
2. Grote hoeveelheden CTC worden geïsoleerd (39).
3. Daling kans op sampling error (42).
4. CTC worden niet beschadigd (42).
1. Invasief (38). 2. Lange analyseduur (38). 3. Lage zuiverhuid, verdere
aanrijking en selectie zijn noodzakelijk (39).
4. Enkel EpCAM positieve CTC worden geïsoleerd (42).
5. Immature techniek (38,39).
Leukaferese 1. Aanrijking over een groot bloedvolume (38).
2. Grote hoeveelheden CTC worden geïsoleerd (39).
3. Daling kans op sampling error (42).
4. CTC worden niet beschadigd (42).
1. Invasief (38). 2. Lange analyseduur (38). 3. Lage zuiverheid, verdere
aanrijking en selectie zijn noodzakelijk (39).
4. Enkel isolatie van cytokeratine positieve of cytokeratine en EpCAM positieve CTC (42).
5. Immature techniek (38,39).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
58/63
3. Overzicht voor- en nadelen detectiemethoden
Detectiemethode Voordelen Nadelen
Directe detectie 1. Geen aanrijkingsstap nodig (39).
1. CTC isolatie voor fenotypering en moleculaire karakterisering is niet meer mogelijk (39).
Functionele
eigenschappen
In Vitro detectie
Invasie
analyse
1. Onafhankelijkheid van
membraangebonden
merkers (43).
2. CTC die EMT ondergaan
worden gedetecteerd (43).
3. Toepasbaar op meerdere
kankertypes (43).
4. Eenvoudige analyse (43).
5. Invasie analyse is specifiek
(43).
6. Hoge reproduceerbaarheid
(variabiliteit < 15%) (43).
7. Aantonen van levende CTC
(43).
1. Invasieve eigenschappen van de gedetecteerde CTC zijn ongekend (43).
2. Noodzakelijkheid van celcultuur (38).
EPISPOT
assay
1. Merker voor metastatische progressie (44).
2. Enkel levende CTC worden gedetecteerd (44).
1. Noodzakelijkheid van celcultuur (44).
2. CK19 is niet tumorspecifiek. Verdere moleculaire karakterisering is noodzakelijk (45).
3. CK19 negatieve CTC worden niet gedetecteerd (45).
4. CTC die EMT ondergaan worden niet gedetecteerd (45).
In Vivo detectie 1. Gedrag van CTC in vivo bestuderen (38,46).
1. Deze techniek wordt in de praktijk niet uitgevoerd (38).
2. Te lange detectieduur (6-12 maanden) (46).
3. Grote hoeveelheden CTC zijn noodzakelijk (38).
4. Type muizenstam en in vitro CTC detectietechniek zijn beïnvloedende factoren (38,46).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
59/63
5. Interactie CTC met immuunsysteem kan niet worden bestudeerd bij het gebruik van immuundeficiënte muizen (38).
Immunocytologische
eigenschappen
1. CellSearch Systeem is FDA goedgekeurd en gevalideerd (47).
2. Tumorspecifieke merkers zoals HER2/neu is bewijzend voor het kankertype (38).
1. Tijdrovende techniek (40). 2. Vals negatief bij gebruik van
epitheliale merkers indien CTC EMT hebben ondergaan en bij dedifferentiatie van de tumor bij gebruik van weefselspecifieke merkers (38).
3. Mesenchymale merkers zijn niet CTC specifiek. Dit leidt tot vals positieve resultaten (38).
4. Detectie van apoptotische cellen en cellen zonder invasief potentieel (43).
Moleculaire assays (RT-
qPCR)
1. Zowel CTC detectie als identificatie zijn mogelijk (38,40,48).
analyse (40). 5. Automatiseerbaar (40). 6. Meerdere analyses op één
staal zijn mogelijk (40).
1. Vals negatief bij EMT (48). 2. Het CTC aantal kan enkel bij
benadering worden bepaald (30,40).
3. Morfologische CTC analyse is niet mogelijk (40).
4. Gebrek aan standaardisatie (48).
5. Staalgrootte moet voldoende groot zijn (48).
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
60/63
REFERENTIES
1. Francart J, Emmerechts K, Eycken L Van. Cancer prevalence in Belgium in 2010. Belgian Cancer Regist. 2014;1–126.
2. Senkus E, Kyriakides S, Ohno S, Penault-Llorca F, Poortmans P, Rutgers E. Primary breast cancer: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. An Oncol. 2016;26:8–30.
3. American Cancer Society. Guidelines P. Breast Cancer. 2016;1–127. 4. Ashworth TR. A case of cancer in which cells similar to those in the tumours were seen in the
blood after death. Aust Med J. 1869;14:146–9. 5. Stichting Kankerregister. Belgian Cancer Registry — Tabellen op jaarbasis [Internet]. [cited
2016 Oct 3]. Available from: http://www.kankerregister.org/Statistieken_tabellen_jaarbasis 6. Nature education. Cell division and cancer [Internet]. 2014 [cited 2016 Nov 15]. Available from:
http://www.nature.com/scitable/topicpage/cell-division-and-cancer-14046590 7. Narod SA. Modifiers of risk of hereditary breast cancer. Oncogene. 2006 Sep 25;25(43):5832–
6. 8. Powers J, Stopfer JE. Risk Assessment, Genetic Counseling, and Clinical Care for Hereditary
Breast Cancer. J Obstet Gynecol Neonatal Nurs. 2014 May;43(3):361–73. 9. Fobelts M, Pil L. De kosteneffectiviteit van het bevolkingsonderzoek naar borstkanker in
Vlaanderen: gezondheidseconomische evaluatie. 2015; 10. Bryan T, Snyder E. The Clinical Breast Exam: A Skill that Should Not Be Abandoned. J Gen
Intern Med. 2013 May 23;28(5):719–22. 11. van Breest Smallenburg V, Nederend J, Voogd AC, Coebergh JWW, van Beek M, Jansen FH,
et al. Trends in breast biopsies for abnormalities detected at screening mammography: a population-based study in the Netherlands. Br J Cancer. 2013 Jul 9;109(1):242–8.
12. Wallis M, Tarvidon A, Helbich T, Schreer I. Guidelines from the European Society of Breast Imaging for diagnostic interventional breast procedures. Eur Radiol. 2007 Jan 17;17(2):581–8.
13. Pourteimoor V, Mohammadi-Yeganeh S, Paryan M. Breast cancer classification and prognostication through diverse systems along with recent emerging findings in this respect; the dawn of new perspectives in the clinical applications. Tumor Biol. 2016 Sep 20;1–21.
14. Bellcross CA, Peipins LA, McCarty FA, Rodriguez JL, Hawkins NA, Hensley Alford S, et al. Characteristics associated with genetic counseling referral and BRCA1/2 testing among women in a large integrated health system. Genet Med. 2015 Jan 19;17(1):43–50.
15. Reis-Filho JS, Pusztai L. Gene expression profiling in breast cancer: classification, prognostication, and prediction. Lancet. 2011;378(9805):1812–23.
16. Goldhirsch A, Wood WC, Coates AS, Gelber RD, Thurlimann B, Senn H-J. Strategies for subtypes--dealing with the diversity of breast cancer: highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2011. Ann Oncol. 2011 Aug 1;22(8):1736–47.
17. Stuckey AR, Onstad MA. Hereditary breast cancer: an update on risk assessment and genetic testing in 2015. Am J Obstet Gynecol. 2015 Aug;213(2):161–5.
18. Reference GH. Genetic changes in breast cancer [Internet]. [cited 2016 Nov 16]. Available from: https://ghr.nlm.nih.gov/condition/breast-cancer#genes
19. Knudson AG, Jr. Mutation and cancer: statistical study of retinoblastoma. Proc Natl Acad Sci U S A. 1971 Apr;68(4):820–3.
20. Antoniou AC, Casadei S, Heikkinen T, Barrowdale D, Pylkäs K, Roberts J, et al. Breast-Cancer Risk in Families with Mutations in PALB2. N Engl J Med. 2014 Aug 7;371(6):497–506.
21. Eliyahu D, Michalovitz D, Eliyahu S, Pinhasi-Kimhi O, Oren M. Wild-type p53 can inhibit oncogene-mediated focus formation. Proc Natl Acad Sci U S A. 1989 Nov;86(22):8763–7.
22. Finlay CA, Hinds PW, Levine AJ. The p53 proto-oncogene can act as a suppressor of
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
61/63
transformation. Cell. 1989 Jun 30;57(7):1083–93. 23. Choisy-Rossi C, Yonish-Rouach E. Apoptosis and the cell cycle: the p53 connection. Cell
Death Differ. 1998 Feb 2;5(2):129–31. 24. Shaw P, Bovey R, Tardy S, Sahli R, Sordat B, Costa J. Induction of apoptosis by wild-type p53
in a human colon tumor-derived cell line. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992 May 15;89(10):4495–9.
25. Malkin D, Li FP, Strong LC, Fraumeni JF, Nelson CE, Kim DH, et al. Germ line p53 mutations in a familial syndrome of breast cancer, sarcomas, and other neoplasms. Science. 1990 Nov 30;250(4985):1233–8.
26. Vogelstein B, Sur S, Prives C. p53: The Most Frequently Altered Gene in Human Cancers. Nat Educ. 2010;3(9):6.
27. Meijers-Heijboer H, Wijnen J, Vasen H, Wasielewski M, Wagner A, Hollestelle A, et al. The CHEK2 1100delC mutation identifies families with a hereditary breast and colorectal cancer phenotype. Am J Hum Genet. 2003 May;72(5):1308–14.
breast cancer risk in first degree relatives of CHEK2∗1100delC positive familial breast cancer cases. Eur J Cancer. 2013 May;49(8):1993–9.
29. Daly MB, Pilarski R, Axilbund JE, Berry M, Buys SS, Crawford B, et al. Genetic/Familial High-Risk Assessment: Breast and Ovarian, Version 2.2015. J Natl Compr Canc Netw. 2016 Feb;14(2):153–62.
30. van der Toom EE, Verdone JE, Gorin MA, Pienta KJ, van der Toom EE, Verdone JE, et al. Technical challenges in the isolation and analysis of circulating tumor cells. Oncotarget. 2016 Sep 19;7(38):62754–66.
31. The Circulating Cancer Cell. Vol. 276, The Lancet. Elsevier; 1960. p. 476–7. 32. Pretlow TG, Schwartz S, Giaconia JM, Wright AL, Grimm HA, Edgehouse NL, et al. Prostate
Cancer and Other Xenografts from Cells in Peripheral Blood of Patients. Cancer Res. 2000;60(15).
33. Alix-Panabières C, Pantel K. Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy.
34. Pukazhendhi G, Glück S. Circulating tumor cells in breast cancer. J Carcinog. 2014;13:8. 35. Tachtsidis A, McInnes LM, Jacobsen N, Thompson EW, Saunders CM. Minimal residual
disease in breast cancer: an overview of circulating and disseminated tumour cells. Clin Exp Metastasis. 2016 Aug 17;33(6):521–50.
36. Zhe X, Cher ML, Bonfil RD. Circulating tumor cells: finding the needle in the haystack. Am J Cancer Res. 2011;1(6):740–51.
37. Ramos-Medina R, Moreno F, Lopez-Tarruella S, del Monte-Millán M, Márquez-Rodas I, Durán E, et al. Review: circulating tumor cells in the practice of breast cancer oncology. Clin Transl Oncol. 2016 Aug 8;18(8):749–59.
38. Alix-Panabières C, Pantel K. Challenges in circulating tumour cell research. Nat Rev Cancer. 2014 Jul 31;14(9):623–31.
39. Shen Z, Wu A, Chen X, Han KH, Oh JM, Kim YJ, et al. Current detection technologies for circulating tumor cells. Chem Soc Rev. 2017 Apr 18;46(8):2038–56.
40. Lianidou ES, Markou A. Circulating Tumor Cells in Breast Cancer: Detection Systems, Molecular Characterization, and Future Challenges. Clin Chem. 2011 Sep 1;57(9):1242–55.
41. Harouaka R, Kang Z, Zheng S-Y, Cao L. Circulating tumor cells: advances in isolation and analysis, and challenges for clinical applications. Pharmacol Ther. 2014 Feb;141(2):209–21.
42. Fischer JC, Niederacher D, Topp SA, Honisch E, Schumacher S, Schmitz N, et al. Diagnostic leukapheresis enables reliable detection of circulating tumor cells of nonmetastatic cancer patients. Proc Natl Acad Sci. 2013 Oct 8;110(41):16580–5.
43. Wang H, Hara Y, Liu X, Reuben JM, Xie Y, Xu H, et al. Detection and enumeration of circulating tumor cells based on their invasive property. Oncotarget. 2015 Sep 29;6(29):27304–11.
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
62/63
44. Alix-Panabières C, Vendrell J-P, Slijper M, Pellé O, Barbotte E, Mercier G, et al. Full-length cytokeratin-19 is released by human tumor cells: a potential role in metastatic progression of breast cancer. Breast Cancer Res 2009 113. 2009 Jun 23;187(suppl 1):567–72.
45. Ramirez J-M, Fehm T, Orsini M, Cayrefourcq L, Maudelonde T, Pantel K, et al. Prognostic Relevance of Viable Circulating Tumor Cells Detected by EPISPOT in Metastatic Breast Cancer Patients. Clin Chem. 2014 Jan 1;60(1):214–21.
46. Irène Baccelli1,2, Andreas Schneeweiss3,9, Sabine Riethdorf4,9, Albrecht Stenzinger5, Anja Schillert1 2, Vanessa Vogel1,2,5, Corinna Klein1,2, Massimo Saini1, Tobias Bäuerle6, Markus Wallwiener3 TH-L, Thomas Höfner1,2, Martin Sprick1,2, Martina Scharpff3, Frederik Marmé3, Hans Peter Sinn5, Klaus Pantel4 9, Wilko Weichert5,9 & Andreas Trumpp1,2 8. Identification of a population of blood circulating tumor cells from breast cancer patients that initiates metastasis in a xenograft assay. Nat Biotechnol. 2013;31(6):539–45.
47. Riethdorf S, Fritsche H, Müller V, Rau T, Schindlbeck C, Rack B, et al. Detection of Circulating Tumor Cells in Peripheral Blood of Patients with Metastatic Breast Cancer: A Validation Study of the CellSearch System. Clin Cancer Res. 2007;13(3).
48. Andergassen U, K�lbl A, Mahner S, Jeschke U. Real-time RT-PCR systems for CTC detection from blood samples of breast cancer and gynaecological tumour patients (Review). Oncol Rep. 2016 Feb 2;
49. Maltoni R, Gallerani G, Fici P, Rocca A, Fabbri F. CTCs in early breast cancer: A path worth taking. Cancer Lett. 2016;376(2):205–10.
50. Lee JS, Magbanua MJM, Park JW. Circulating tumor cells in breast cancer: applications in personalized medicine. Breast Cancer Res Treat. 2016 Dec 19;160(3):411–24.
51. Bettaieb A, Paul C, Plenchette S, Shan J, Chouchane L, Ghiringhelli F. Precision medicine in breast cancer: reality or utopia? J Transl Med. 2017 Jun 17;15(1):139.
52. Rack B, Schindlbeck C, Jückstock J, Andergassen U, Hepp P, Zwingers T, et al. Circulating Tumor Cells Predict Survival in Early Average-to-High Risk Breast Cancer Patients. JNCI J Natl Cancer Inst. 2014 May 1;106(5):179–88.
53. Bielčiková Z, Jakabová A, Pinkas M, Zemanová M, Kološtová K, Bobek V. Circulating tumor cells: what we know, what do we want to know about them and are they ready to be used in clinics? Am J Transl Res. 2017;9(6):2807–23.
54. Alix-Panabières C, Pantel K. Clinical Applications of Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA as Liquid Biopsy. Cancer Discov. 2016;6(5).
55. Massihnia D, Perez A, Bazan V, Bronte G, Castiglia M, Fanale D, et al. A headlight on liquid biopsies: a challenging tool for breast cancer management. Tumor Biol. 2016 Apr 20;37(4):4263–73.
56. Schlange T, Pantel K. Potential of circulating tumor cells as blood-based biomarkers in cancer liquid biopsy. Pharmacogenomics. 2016;17(3):183–6.
57. Ignatiadis M, Lee M, Jeffrey SS. Circulating Tumor Cells and Circulating Tumor DNA: Challenges and Opportunities on the Path to Clinical Utility. Clin Cancer Res. 2015 Nov 1;21(21):4786–800.
58. Ravelli A, Reuben JM, Lanza F, Anfossi S, Cappelletti MR, Zanotti L, et al. Breast cancer circulating biomarkers: advantages, drawbacks, and new insights. Tumor Biol. 2015 Sep 26;36(9):6653–65.
59. Pantel K, Alix-Panabières C. Liquid biopsy: Potential and challenges. Mol Oncol. 2016 Mar;10(3):371–3.
60. Koffijberg H. ESTIMATING THE COST-EFFECTIVENESS OF USING CIRCULATING TUMOR CELL DETECTION TO GUIDE SYSTEMIC THERAPY IN STAGE IA PRIMARY BREAST CANCER. Smdm; 2016.
61. León-Mateos L, Vieito M, Anido U, López López R, Muinelo Romay L. Clinical Application of Circulating Tumour Cells in Prostate Cancer: From Bench to Bedside and Back. Int J Mol Sci. 2016 Sep 20;17(9).
62. Degeling K. The Health Economic Impact of Circulating Tumour Cells Analysis in Metastatic
TITEL
Circulating tumor cells (CTC) in erfelijke
Borstkanker.
DATUM
13 december 2017
PAGINA
63/63
Castration Resistant Prostate Cancer Treatment. 2015; 63. Bardelli A, Pantel K. Cancer Cell Perspective Liquid Biopsies, What We Do Not Know (Yet).
Cancer Cell. 2017;31:172–9. 64. Heitzer E, Ulz P, Geigl jochen. Circulating Tumor DNA as a Liquid Biopsy for Cancer. Clin
Chem. 2015;61(1):112–23. 65. Friedrich MJ. Going With the Flow: The Promise and Challenge of Liquid Biopsies. JAMA.
2017 Sep 26;318(12):1095. 66. Crowley E, Di Nicolantonio F, Loupakis F, Bardelli A. Liquid biopsy: monitoring cancer-
genetics in the blood. Nat Rev Clin Oncol. 2013; 67. Forte VA, Barrak DK, Elhodaky M, Tung L, Snow A, Lang JE. The potential for liquid biopsies
in the precision medical treatment of breast cancer. Cancer Biol Med. 2016 Mar;13(1):19–40. 68. Oncology TL. Liquid cancer biopsy: the future of cancer detection? Lancet Oncol. 2017 Oct