Abstract dutch - VU Research Portal

Molecular diagnosis of minimal residual head and neck cancer and
field cancerization
Samenvatting
Ondanks belangrijke ontwikkelingen in behandelingsmogelijkheden van het
plaveiselcelcarcinoom in het hoofd-halsgebied (HHPCC), is de 5-jaarsoverleving maar
beperkt gestegen 1. Een belangrijke oorzaak is dat tweederde van de patiënten met een
HHPCC zich presenteert met een gevorderd stadium van de ziekte 2, hetgeen de tumor
moeilijk behandelbaar maakt en de lange-termijn overleving negatief beïnvloedt 3. Belangrijke
oorzaken hiervoor blijven het frequent optreden van een lokaal-regionaal recidief en het
ontstaan van tweede primaire tumoren en afstandsmetastasen 4. In patiënten, bij wie de
tumor aanvankelijk radicaal operatief is verwijderd, ontstaat in ongeveer de 10-30% van de
gevallen een lokaal recidiverende tumor. Ongeveer de helft hiervan ontstaat ten gevolge van
achtergebleven tumorcellen. Deze achtergebleven tumorcellen zijn microscopisch ook
onopgemerkt gebleven bij het histopathologisch onderzoek van de snijranden, en dit duiden
we aan als: “minimal residual cancer” (MRC)5. De overige lokaal recidiverende tumoren zijn
in feite nieuwe tumoren, die zijn ontstaan in reeds genetisch veranderd slijmvlies5-7.
Het doel van het in dit proefschrift beschreven onderzoek is het ontwikkelen van een
moleculaire test voor het aantonen van MRC en voor detectie van hoog-risico genetisch
veranderd slijmvlies in operatief behandelde HHPCC patiënten en patiënten met
voorloperstadia van mondholte kanker. Daarnaast werd een (niet-invasieve) genetische test
ontwikkeld en bestudeerd voor het aantonen van genetisch veranderd slijmvlies in patiënten
met hoog-risico op mondholte kanker.
Hoofdstuk 2 beschrijft een nieuwe moleculaire test voor het aantonen van MRC in
subepitheliale resectieranden van HHPCC patiënten: een qRT-PCR test die gebruikt maakt
van hLy-6D, een plaveiselcel-specifiek antigeen, als moleculaire marker. De eerste
resultaten van deze test waren veelbelovend en tonen significante verschillen tussen de
groep patiënten met histopathologisch tumor-positieve resectieranden, de controlegroep
bestaande uit patiënten zonder kanker en de groep patiënten met histopathologisch tumornegatieve resectieranden.
In hoofdstuk 3 wordt de klinische validatie studie beschreven. Er werd aangetoond
dat de aanwezigheid van hLy-6D qRT-PCR positieve resectieranden toch niet significant
gerelateerd is met het ontstaan van lokaal recidief, ziekte-specifieke overleving en
overleving. Een groot probleem van de test blijkt het hoge aantal fout-negatieve bevindingen,
waarschijnlijk door ‘sampling error’. In tegenstelling tot de moleculair diagnostische MRC
test, bleken de histopathologische parameters vasoinvasieve groei en infiltratieve groei wel
significante voorspellers voor het ontwikkelen van lokaal recidief, afstandsmetastasen en
overleving.
Om beperkingen van de hLy-6D qRT-PCR test te omzeilen en de test gevoeliger te
maken, werden in hoofdstuk 4 andere marker genen en huishoudgenen onderzocht. De
moleculaire marker SCCA lijkt veelbelovend, want deze heeft een hoge expressie in HHPCC
tumoren en geen expressie in controleweefsel. De aangepaste test blijkt echter ook
onvoldoende sensitiviteit en specificiteit te hebben voor het aantonen van MRC in HHPCC
patiënten.
In Hoofdstuk 5 kan wel bewezen worden dat de aanwezigheid van een premaligne
veld in de resectieranden van operatief behandelde HHPCC patiënten een risicofactor is
voor het ontwikkelen van een lokaal recidief. Verlies van heterozygositeit (LOH) op
chromosoom 9p en veranderingen in p53, aangetoond met immunokleuringen, in de
resectieranden zijn significante voorspellers voor maligne progressie van premaligne velden
van genetisch veranderd slijmvlies.
Met de data gepresenteerd in Hoofdstuk 5 wordt aangetoond hoe relevant de
premaligne velden zijn voor de prognose. In Hoofdstuk 6 wordt een niet-invasieve screening
test voor het aantonen van premaligne velden in de mondholte ontwikkeld en bestudeerd. De
eerste analyses bij 25 leukoplakie patiënten en 20 controle personen worden beschreven en
deze lijken veelbelovend met een specificiteit van 100%, een sensitiviteit van 78% en een
positief voorspellende waarde van 100%.
In Hoofdstuk 7 wordenmoleculaire risicofactoren voor het voorspellen van maligne
ontaarding van orale precancereuze laesies bestudeerd. Tevens wordt de potentie van de
niet-invasieve test, beschreven in hoofdstuk 6, in een grotere patiëntengroep onderzocht.
LOH op chromosoomarm 9p en mutaties in TP53 in biopt materiaal blijken significante
voorspellers voor de ontwikkeling van mondholte kanker in leukoplakische laesies. De nietinvasieve test is verder verbeterd, blijkt zeer goed uitvoerbaar en heeft een hoge positiefvoorspellende waarde. De sensitiviteit is echter teleurstellend laag. Waarschijnlijk is dit te
wijten aan hyperkeratose van leukoplakie laesies. Derhalve is de niet-invasieve test niet
geschikt voor leukoplakie laesies in de mondholte. Mogelijk is de toepasbaarheid voor nietzichtbare premaligne laesies beter. Naar alle waarschijnlijkheid zullen ook de markers
moeten worden aangepast.
In hoofdstuk 8 worden de gepresenteerde data in dit proefschrift bediscussieerd en
in een breder perspectief geplaatst.
Referentie Lijst
1. Forastiere A, Koch W, Trotti A, Sidransky D. Head and neck cancer. N Engl J Med
2001;345:1890-1900.
2. Vernham GA, Crowther JA. Head and neck carcinoma--stage at presentation. Clin
Otolaryngol Allied Sci 1994;19:120-124
3. Warnakulasutiya S. Global epidemiology of oral and oropharyngeal cancer. Oral
Oncol 2009;45:309-16.
4. Leemans CR, Braakhuis BJM, Brakenhoff RH. The molecular biology of head and
neck cancer. Nat Rev Cancer 2011;11:9-22.
5. van Houten VMM, Tabor MP, van den Brekel MW, Kummer JA, Denkers F, Dijkstra J,
Leemans R, van der Waal I, Snow GB, Brakenhoff RH. Mutated p53 as a molecular
marker for the diagnosis of head and neck cancer. J Pathol 2002;198:476-486.
6. Braakhuis BJM, Tabor MP, Kummer JA, Leemans CR, Brakenhoff RH. A genetic
explanation of Slaughter's concept of field cancerization: evidence and clinical
implications. Cancer Res 2003;63:1727-1730.
7. Tabor MP, Brakenhoff RH, Ruijter-Schippers HJ, Kummer JA, Leemans CR,
Braakhuis BJ. Genetically altered fields as origin of locally recurrent head and neck
cancer: a retrospective study. Clin Cancer Res 2004;10:3607-3613.