Genexpressions-Assays beim Mammakarzinom

Genexpressions-Tests zur Personalisierung der Therapie des Mammakarzinoms, aber auch anderer Tumoren werden derzeit intensiv interdisziplinär diskutiert. In der letzten Ausgabe kam ein Pathologe zu Wort, diesmal stellt ein Gynäkologe seine Sicht der verfügbaren Tests für das frühe Mammakarzinom dar. Beide kommen bis auf Nuancen in der Gewichtung zu ganz ähnlichen Schlussfolgerungen, die im Wesentlichen eines belegen: Diese neuen Tests sind in der Praxis angekommen.

red

Patientinnen mit einem Mammakarzinom profitieren insgesamt ohne Zweifel von einer adjuvanten medikamentösen Tumortherapie. In Zeiten einer zunehmend personalisierten Therapie des Mammakarzinoms ist es jedoch entscheidend zu wissen, welche individuelle Patientin tatsächlich einen Nutzen aus einer adjuvanten Chemotherapie ziehen kann und bei welcher man darauf verzichten kann. Zur Beantwortung dieser Frage ist eine verlässliche Risikoabschätzung erforderlich. Neben den klassischen klinisch-pathologischen Prognosefaktoren spielen hier Genexpressions-Assays eine zunehmend wichtige Rolle.
Genexpressions-Analysen, die mithilfe von DNA-Microarrays die simultane Messung von Tausenden von mRNA-Transkripten gestatten, ermöglichten es, die molekulare Heterogenität der Mammakarzinome aufzuzeigen und sogenannte intrinsische Subtypen (luminal, basal-like, erbB2-like, normal-like) zu definieren [1]. Speziell bei Hormonrezeptor-positiven, luminal differenzierten Mammakarzinomen muss zur Frage, ob eine adjuvante Chemotherapie indiziert ist, eine genaue Risikoabschätzung durchgeführt werden. Im aktuellen St. Gallen-Konsensus wird explizit aufgeführt, dass die Entscheidung für oder gegen eine adjuvante Chemotherapie bei luminal differenzierten Mammakarzinomen nach Möglichkeit eher von genomischen Resultaten, d. h. von Genexpressions-Analysen, als von immunhistochemischen Surrogatparametern abhängig gemacht werden sollte [2].
Eine solche Risikoeinschätzung ist von großer Bedeutung, da Patientinnen mit einem geringen absoluten Risiko nur einen geringen absoluten Nutzen von einer adjuvanten Chemotherapie haben [3]. Voraussetzung dafür ist aber, dass Genexpressions-Assays beim Mammakarzinom nach klaren und stringenten Kriterien der Evidenz beurteilt werden.

Evidenzbasierte Evaluation von Genexpressions-Assays

Mittlerweile werden bei der Festlegung der Evidenz-Level für prognostische Faktoren wie Genexpressions-­Assays Studien mit bereits vorliegendem und archiviertem Gewebe stärker berücksichtigt [4]. Zwar wird nach wie vor eine a priori-Untersuchung in einer prospektiven randomisierten Studie als Goldstandard angesehen; unter Berücksichtigung der Tatsache, dass solche Studien zur Evaluation von Prognosefaktoren wie Genexpressions-Assays organisatorisch und finanziell sehr aufwendig sind, wurden jedoch effizientere „prospektiv-retrospektive“ Ansätze unter Verwendung von archiviertem Material aus prospektiven Studien beschrieben. Zur standardisierten Beurteilung der einzelnen Studien werden die Evidenz-Level unter Berücksichtigung von Qualitätskriterien wie Art und Ziel der Studie, Patientendaten, Sammlung, Prozessierung und Archivierung von Gewebe sowie statistischen Analysemethoden vergeben [4].

Kommerziell erhältliche Genexpressions-Assays beim Mammakarzinom

Die vorliegende Übersichtsarbeit beschäftigt sich mit vier in Deutschland kommerziell erhältlichen Genexpressions-Assays:

Prosigna^® (PAM50)

Aus der ursprünglichen intrinsischen Liste von Genen wurden 50 Gene (PAM50) mittels quantitativer Real-Time-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR) in Paraffingewebe untersucht [5]. Die mittels PAM50 definierten intrinsischen Subtypen zeigen keine vollständige Übereinstimmung mit der Immunhistochemie und haben unabhängige pro­gnostische Bedeutung beim Mammakarzinom [5]. Diese Gensignatur, auf der der kommerziell erhältliche Genexpressions-Test Prosigna^® beruht, wurde bislang in mehreren Studien „prospektiv-retrospektiv“ validiert [6–9]. Grundsätzlich bestätigen diese Untersuchungen, dass Hormonrezeptor-positive luminale Mammakarzinome in zwei distinkte Gruppen mit unterschiedlicher Prognose eingeteilt werden können: Luminal-A-Karzinome haben hierbei eine bessere Prognose als die schneller proliferierenden Luminal-B-Karzinome.
Ein grundlegendes Problem speziell bei Hormonrezeptor-positiven Mammakarzinomen ist das Auftreten von späten Metastasen mehr als fünf Jahre nach Operation. Bei der prospektiv-retrospektiven Untersuchung der ABCSG-8-Studie konnten Gnant et al. zeigen, dass durch Verwendung von PAM50 eine Niedrigrisiko-Gruppe mit einem Risiko von 2,4% nach fünf Jahren endokriner Therapie definiert werden kann [10].
Natürlich sind bei Genexpressions-Assays die analytische Qualität und die Reproduzierbarkeit von großer Bedeutung. Um diesem Punkt Rechnung zu tragen, untersuchten Nielsen et al. die analytische Präzision von Prosigna® in einem Ringversuch in drei unterschiedlichen Laboratorien [11]. Die Standardabweichung war sowohl bei der analytischen Präzision als auch bei der Reproduzierbarkeit gering.

MammaPrint^®

Dieser Test basiert auf Untersuchungen, bei denen Gene identifiziert wurden, die bei nicht adjuvant behandelten Patientinnen in Abhängigkeit vom Metastasierungsstatus innerhalb von fünf Jahren unterschiedlich exprimiert waren [12]. Die auf diesem Weg generierte Genexpressions-Signatur von 70 Genen war klinisch-pathologischen Risikoklassifikationen überlegen und konnte erfolgreich validiert werden [13]. Die bislang publizierten Analysen von MammaPrint® erfolgten allerdings nicht „prospektiv-retrospektiv“ an Archivmaterial von klinischen Studien.
In einer prospektiven Untersuchung von MammaPrint® bei 427 Patientinnen im Rahmen der RASTER-Beobachtungsstudie zeigte sich ein metastasenfreies 5-Jahres-Überleben von 97% (low-risk-Gensignatur) vs. 91,7% (high-risk-Gensignatur; [14]). Ein inhärentes Problem dieser Beobachtungsstudie ist allerdings, dass die adjuvante Therapie nicht notwendigerweise gemäß Genexpressions-Signatur erfolgte, was die Interpretation der Ergebnisse erschwert. Resultate aus der Pilotphase zur Machbarkeit der logistisch anspruchsvollen interventionellen MINDACT-Studie (Microarray In Node-negative and 1–3 node-positive Disease may Avoid ChemoTherapy) wurden bereits publiziert [15]. Prospektive Überlebensdaten stehen derzeit allerdings noch aus.
Ein Nachteil für die praktische Anwendbarkeit war bisher, dass man frisch-gefrorenes Tumorgewebe verwenden musste. Um diese Limitation zu vermeiden, untersuchten Sapino et al. den Transfer dieser Signatur zu in Formalin fixiertem und in Paraffin eingebettetem Gewebe [16]. Insgesamt konnte in dieser Untersuchung eine Konkordanz von 96% zwischen den Messungen am Paraffinmaterial und am Frischgewebe gezeigt werden. Eine aktuelle ökonomische Evaluation dieser 70-Gen-Signatur bei Hormonrezeptor-positiven Patientinnen unter den Bedingungen des französischen Gesundheitswesens war allerdings im Vergleich zu dem klinisch-pathologischen Algorithmus „Adjuvant! Online“ bezüglich der Kosteneffektivität bei der Festlegung einer adjuvanten Chemotherapie unterlegen [17].

Oncotype DX^®

Ein an Paraffin-Material durchführbarer, kommerziell erhältlicher Genexpressions-Assay ist Oncotype DX®. Bei ihm wird mittels qRT-PCR die Expression von 21 Genen gemessen und ein Risikoscore (Recurrence Score; RS) berechnet. Dieser Test wurde bei Östrogenrezeptor-positiven Patientinnen entwickelt, die adjuvant mit Tamoxifen behandelt wurden [18]. Mit dem Test konnte eine Niedrigrisiko-Gruppe definiert werden, die unter alleiniger endokriner Therapie ein Risiko von 6,8% für das Auftreten von Fernmetastasen hat. Eine weitere Analyse zeigte, dass Patientinnen mit niedrigem Risiko nur einen geringen zusätzlichen Nutzen durch eine adjuvante Chemotherapie haben [19]. Dieser Genexpressions-Test ist zwischenzeitlich auch analytisch validiert worden und hat eine hohe Präzision mit geringer Varianz der Mess­ergebnisse gezeigt [20].
Diese unabhängige prognostische Bedeutung von Oncotype DX® konnte auch bei nodal positiven Patientinnen, die mit einer Anthrazyklin-haltigen Chemotherapie behandelt worden waren, bestätigt werden [21]. Auch hier profitierten lediglich die Patientinnen mit einem hohen Recurrence Score signifikant von einer zusätzlichen adjuvanten Chemotherapie. Eine Vorhersage später Metastasen konnte allerdings bei einer Analyse von 665 Östrogenrezeptor-positiven, nodal negativen Patientinnen aus der TransATAC-Studie nicht gezeigt werden [22]. Ein Vergleich der prognostischen Aussagekraft der beiden Genexpressions-Assays Oncotype DX® und PAM50 bei 1.017 Patientinnen aus der TransATAC-Studie ergab, dass der mittels PAM50 bestimmte Risikoscore ROR (Risk of Recurrence) bei Östrogenrezeptor-positiven und endokrin behandelten Patientinnen mehr prognostische Informationen lieferte als der durch Oncotype DX® berechnete RS [20]. In dieser Analyse konnten mehr Patientinnen durch ROR als „high-risk“ und weniger als „intermediate-risk“ klassifiziert werden. Prospektive Ergebnisse der interventionellen TAILORx- sowie der RxPONDER-Studie, die untersuchen, ob Patientinnen mit intermediärem Risiko gemäß Oncotype DX® von einer zusätzlichen adjuvanten Chemotherapie profitieren, stehen derzeit noch aus.
Die Kosteneffektivität von Oncotype DX® wurde von Blohmer und Mitarbeitern aus der Perspektive des deutschen Gesundheitswesens untersucht [23]: Hier zeigte sich der Genexpressions-Assay im Vergleich zum „Standard of Care“ als kosteneffektiv.

EndoPredict^®

Der EndoPredict^®-Test (EP) kann mittels qRT-PCR an Paraffin-Material dezentral in verschiedenen Molekularpathologien vor Ort durchgeführt werden. Er ermöglicht die korrekte Einstufung der Präparate in die Hoch- bzw. Niedrigrisiko-Gruppe mit einer hohen Sensitivität und Spezifität [24]. Dieser Genexpressions-Assay wurde analytisch mit hoher Reproduzierbarkeit und Präzision validiert [25]. Bei Patientinnen aus den Studien 6 und 8 der Austrian Breast Cancer Study Group (ABCSG) ermöglichte der EP-Test in Kombination mit den klinischen Größen Tumorgröße und Nodal-Status (EPclin) bei postmenopausalen Östrogenrezeptor-positiven/HER2-negativen Patientinnen, die ausschließlich mit einer endokrinen Therapie behandelt wurden, die Charakterisierung einer Niedrigrisiko-Gruppe, die 63% der Patientinnen umfasste [26]. Diese Niedrig­risikogruppe hatte ein 10-Jahres-Risiko für Fernmetastasierung von 4%. In einer weiteren Untersuchung konnte gezeigt werden, dass EPclin 58%–61% der Patientinnen, die in den verbreiteten klinisch-pathologischen Risikoklassifikationen des National Comprehensive Cancer Network (NCCN), von St. Gallen und der Deutschen S3-Leitlinie in die Hoch- bzw. Intermediärrisiko-Gruppe fallen würden, in eine Niedrigrisiko-Gruppe mit einem 10-Jahres-Risiko von 5% für Fernmetastasen reklassifizieren kann [27].
Dieser Genexpressions-Assay ist auch für das Auftreten von späten Metastasen nach fünf Jahren endokriner Therapie prognostisch aussagekräftig. Dubsky und Mitarbeiter konnten in „prospektiv-retrospektiven“ Analysen bei 1.702 Östrogenrezeptor-positiven, HER2-negativen Patientinnen aus den ABCSG Studien 6 und 8 zeigen, dass sich durch EPclin eine Niedrigrisiko-Gruppe identifizieren lässt, die 64% der Patientinnen umfasst und ein Risiko von 1,8% für das Auftreten von späten Metastasen aufweist [28].
Um die Frage zu klären, ob der EP-Test prognostische Relevanz auch bei prämenopausalen Patientinnen hat, wurde er auf die Teilnehmerinnen der GEICAM 9906-Studie angewendet. In dieser Studie waren die Patientinnen obligat mit Chemotherapie (FEC vs. FEC-P) behandelt worden [29]. Der EP-Test wurde prospektiv-retrospektiv am Paraffin-Material von 555 Östrogenrezeptor-positiven und HER2-negativen Patientinnen durchgeführt. In dieser Untersuchung wurden nicht nur post-, sondern auch prämenopausale Patientinnen berücksichtigt. Der EP-Test zeigte in diesem nodal positiven Kollektiv eine unabhängige prognostische Bedeutung sowohl bei prä- als auch bei postmenopausalen Patientinnen. Prognostische Relevanz konnte auch für das Lokalrezidivrisiko gezeigt werden [15]: „Low-risk“-Patientinnen aus den ABCSG-Studien 6 und 8 hatten lokalrezidivfreie 10-Jahres-Überlebensraten von 97,5%, verglichen mit 91% für „high-risk“-Patientinnen. In einer aktuellen Studie konnten Poremba und Mitarbeiter zeigen, dass das EP-Testsystem sehr robust ist. Unterschiedliche präanalytische Bedingungen wie Dauer von bzw. Zeit bis zur Fixierung des Tumorgewebes, Tumorzellgehalt, Dauer der Lagerung des paraffineingebetteten Tumorgewebes oder Lagerungstemperatur haben praktisch keinen Einfluss auf das Testergebnis [30].
In einer ökonomischen Untersuchung des EP-Tests aus der Perspektive des deutschen Gesundheitswesens konnten Blank und Mitarbeiter mittels Markov-Modell bei Patientinnen aus den ABCSG-Studien 6 und 8 zeigen, dass der EP-Test, verglichen mit dem Risikoklassifikations-System der Deutschen S3-Leitlinie, zu einer Kostenersparnis von 3.388 € und einem Gewinn von 0,002 QALYs pro Patientin führte [31].

Erstattung

In Deutschland stellt sich die Übernahme der Kosten für die Genexpressions-Tests derzeit komplex und heterogen dar. Grundsätzlich muss hier zwischen Tests unterschieden werden, die von Leistungserbringern innerhalb (EndoPredict®, Prosigna®) und außerhalb (Oncotype DX®, MammaPrint®) des deutschen Gesundheitssystems angeboten und durchgeführt werden. Private Krankenkassen erstatten die Tests, die innerhalb des Gesundheitssystems durchgeführt werden, in aller Regel, da eine Abbildung der erbrachten Leistungen über GOÄ-Ziffern möglich ist. Leistungen ausländischer Labors werden von den verschiedenen privaten Kassen unterschiedlich bewertet und entsprechend in Einzelfällen erstattet.
Die erste gesetzliche Krankenkasse, die Genexpressions-Tests als Vertragsleistung in die Erstattung aufgenommen hat, war die Techniker Krankenkasse (TK). Grundlage der Erstattung bildet ein Selektiv-Vertrag, der erstmals zwischen der TK und dem Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München abgeschlossen wurde. Weitere Krankenkassen haben sich diesem Vertragskonzept angeschlossen. In der Praxis konzentrieren sich diese Vereinbarungen bisher ausschließlich auf den EndoPredict®-Test. Andere Genexpressions-Tests, die im Inland durchgeführt werden und die über eine CE-Markierung verfügen, können jedoch prinzipiell in gleicher Weise abgerechnet werden.
Anfang 2015 wurden Genexpressions-Tests vom Gemeinsamen Bundesausschuss (G-BA) in den Leistungskatalog für die Ambulante Spe­zialfachärztliche Versorgung (ASV) gynäkologischer Tumoren aufgenommen. Mit Inkrafttreten dieses Beschlusses können Kliniken mit Ermächtigung nach §116b (neu) Genexpressions-Tests ihren Patientinnen als Regelleistung anbieten. Auch hier ist die Leistungserbringung durch einen ärztlichen Berufsträger im Inland eine notwendige Voraussetzung für die Kostenübernahme. Die Preise, die hier zur Abrechnung kommen, richten sich nach speziellen EBM-Ziffern – soweit vorhanden. Ansonsten gilt die GOÄ.
Derzeit prüft das IQWiG im Auftrag des G-BA für eine Reihe von Genexpressions-Tests, ob die Voraussetzungen für eine Regelerstattung im Rahmen der regulären ambulanten Versorgung der Brustkrebs-Patientinnen gegeben sind. Laut Zeitplan des IQWiG soll der Abschlussbericht im 1. Quartal 2016 an den G-BA übergeben werden.

Genexpressions-Assays der ersten Generation

Derzeit beruhen die meisten pro­gnostischen Genexpressions-Signaturen vor allem auf der Messung von Östrogenrezeptor-regulierten und Proliferations-assoziierten Genen [32]. Daher ist es nicht überraschend, dass zwischen unterschiedlichen Genexpressions-Assays eine hohe Konkordanz besteht [33]. Diese Signaturen der ersten Generation weisen eine starke prognostische Aussagekraft vor allem bei Östrogenrezeptor-positiven Mammakarzinomen auf. In der Zukunft werden über Genexpressions-Signaturen hi­naus Verfahren wie Next Generation Sequencing (NGS) eine noch genauere Charakterisierung der genomischen Alterationen bei Mammakarzinomen erlauben und eine verbesserte Risikoabschätzung ermöglichen [34].

Schlussfolgerung

Die Risikoabschätzung spielt beim frühen Mammakarzinom eine zentrale Rolle. Durch eine qualitätsgesicherte molekulare Charakterisierung der einzelnen Mammakarzinome wird es in der Zukunft möglich sein, das Risiko einer individuellen Patientin besser abzuschätzen und die adjuvante Therapie dementsprechend gezielt und risikoadaptiert einzusetzen. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, da Patientinnen mit einem geringen absoluten Risiko nur einen geringen absoluten Nutzen durch eine adjuvante Chemotherapie, aber die gesamte Toxizität haben. Die oben erwähnten kommerziell erhältlichen Genexpressions-Assays werden von der Arbeitsgemeinschaft für Gynäkologische Onkologie mit + bewertet, sofern alle anderen Kriterien keine Therapieentscheidung zulassen. Unter diesen Voraussetzungen sind diese Genexpressions-Assays damit bereits in der Routine angekommen.

Literatur
1. Perou CM et al. Molecular portraits of human breast tumours. Nature 2000; 406: 747-52.
2. Goldhirsch A et al. Personalizing the treatment of women with early breast cancer: Highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2013. Ann Oncol 2013; 24: 2206-23.
3. Peto R et al. Comparisons between different polychemotherapy regimens for early breast cancer: Meta-analyses of long-term outcome among 100,000 women in 123 randomised trials. Lancet 2012; 379: 432-44.
4. Simon RM et al. Use of archived specimens in evaluation of prognostic and predictive biomarkers. J Natl Cancer Inst 2009; 101: 1446-52.
5. Parker JS et al. Supervised risk predictor of breast cancer based on intrinsic subtypes. J Clin Oncol 2009; 27: 1160-7.
6. Cheang MCU et al. Responsiveness of intrinsic subtypes to adjuvant anthracycline substitution in the NCIC.CTG MA.5 randomized trial. Clin Cancer Res 2012; 18: 2402-12.
7. Chia SK et al. A 50-gene intrinsic subtype classifier for prognosis and prediction of benefit from adjuvant tamoxifen. Clin Cancer Res 2012; 18: 4465-72.
8. Martín M et al. PAM50 proliferation score as a predictor of weekly paclitaxel benefit in breast cancer. Breast Cancer Res Treat 2013; 138: 457-66.
9. Gnant M et al. Predicting distant recurrence in receptor-positive breast cancer patients with limited clinicopathological risk: Using the PAM50 Risk of Recurrence score in 1478 postmenopausal patients of the ABCSG-8 trial treated with adjuvant endocrine therapy alone. Ann Oncol 2014; 25: 339-45.
10. Filipits M et al. The PAM50 risk-of-recurrence score predicts risk for late distant recurrence after endocrine therapy in postmenopausal women with endocrine-responsive early breast cancer. Clin Cancer Res 2014; 20: 1298–-05.
11. Nielsen T et al. Analytical validation of the PAM50-based Prosigna Breast Cancer Prognostic Gene Signature Assay and nCounter Analysis System using formalin-fixed paraffin-embedded breast tumor specimens. BMC Cancer 2014; 14: 177.
12. van Veer LJ 't et al. Gene expression profiling predicts clinical outcome of breast cancer. Nature 2002; 415: 530-6.
13. van de Vijver MJ et al. A gene-expression signature as a predictor of survival in breast cancer. N Engl J Med 2002; 347: 1999–2009.
14. Drukker CA et al. A prospective evaluation of a breast cancer prognosis signature in the observational RASTER study. Int J Cancer 2013; 133: 929-36.
15. Rutgers E et al. The EORTC 10041/BIG 03-04
MINDACT trial is feasible: Results of the pilot phase. Eur J Cancer 2011; 47: 2742-9.
16. Sapino A et al. MammaPrint molecular diagnostics on formalin-fixed, paraffin-embedded tissue. J Mol Diagn 2014; 16: 190-7.
17. Bonastre J et al. Cost effectiveness of molecular profiling for adjuvant decision making in patients with node-negative breast cancer. J Clin Oncol 2014; 32: 3513-9.
18. Paik S et al. A multigene assay to predict recurrence of tamoxifen-treated, node-negative breast cancer. N Engl J Med 2004; 351: 2817-26.
19. Paik S et al. Gene expression and benefit of chemotherapy in women with node-negative, estrogen receptor-positive breast cancer. J Clin Oncol 2006; 24: 3726-34.
20. Cronin M et al. Analytical validation of the Oncotype DX genomic diagnostic test for recurrence prognosis and therapeutic response prediction in node-negative, estrogen receptor-positive breast cancer. Clin Chem 2007; 53: 1084-91.
21. Albain KS et al. Prognostic and predictive value of the 21-gene recurrence score assay in postmenopausal women with node-positive, oestrogen-receptor-positive breast cancer on chemotherapy: A retrospective analysis of a randomised trial. Lancet Oncol 2010; 11: 55–65.
22. Sgroi DC et al. Prediction of late distant recurrence in patients with oestrogen-receptor-positive breast cancer: A prospective comparison of the breast-cancer index (BCI) assay, 21-gene recurrence score, and IHC4 in the TransATAC study population. Lancet Oncol 2013; 14: 1067-76.
23. Blohmer JU al. Using the 21-gene assay to guide adjuvant chemotherapy decision-making in early-stage breast cancer: A cost-effectiveness evaluation in the German setting. J Med Econ 2013; 16: 30-40.
24. Denkert C et al. Decentral gene expression analysis for ER+/Her2– breast cancer: Results of a proficiency testing program for the EndoPredict assay. Virchows Arch 2012; 460: 251-9.
25. Kronenwett R J et al. Decentral gene expression analysis: Analytical validation of the Endopredict genomic multianalyte breast cancer prognosis test. BMC Cancer 2012; 12: 456.
26. Filipits M et al. A new molecular predictor of distant recurrence in ER-positive, HER2-negative breast cancer adds independent information to conventional clinical risk factors. Clin. Cancer Res 2011; 17: 6012-20.