FAQ
© 2016 Staats- und Universitätsbibliothek
Hamburg, Carl von Ossietzky

Öffnungszeiten heute09.00 bis 24.00 Uhr alle Öffnungszeiten

Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-82106
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2016/8210/


Nachweis und Charakterisierung resistenzvermittelnder Varianten des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (EGFR) und nachgeschalteter Signalproteine unter EGFR-gerichteter Antikörpertherapie bei Patienten mit kolorektalem Karzinom und Kopf-Hals Tumoren

Identification and characterisation of resistance mediating variants of the epidermal growth factor receptor (EGFR) and following signalling proteins under EGFR-targeted antibody therapy in patients with colorectal cancer and head and neck squamous cell carcinoma

Braig-Karzig, Friederike

pdf-Format:
 Dokument 1.pdf (16.390 KB) 


Basisklassifikation: 35.79 , 44.52 , 44.81
Institut: Chemie
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Binder, Mascha (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.11.2016
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 25.11.2016
Kurzfassung auf Deutsch: Zu den drei elementaren Säulen der Krebstherapie (Chirurgie, Chemotherapie und Strahlentherapie) konnte in letzten Jahren ein weiterer Pfeiler hinzugefügt werden, die zielgerichtete Therapie, sog. targeted therapy. Zielgerichtete Therapeutika binden hoch spezifisch an auf Tumorzellen exprimierten Strukturen, sind somit lokal sehr effizient und schonen gesundes Gewebe (1,2). Eine solche Zielstruktur ist der epidermale Wachstumsfaktor Rezeptor (EGFR). In gesunden Zellen führt die Bindung des epidermalen Wachstumsfaktors (EGF) an den EGFR zu einer Signalgenerierung am Rezeptor, die über eine zellinterne Signalkaskade zu Zellwachstum und Proliferation führt, bevor das Signal über strikte Regulationsmechanismen abgeschaltet wird (3). In vielen soliden Tumoren, wie z.B. beim metastasierten kolorektalen Karzinom (mCRC) und in Kopf-Hals-Tumoren (head and neck squamous cell carcinoma = HNSCC), ist diese Signalkaskade jedoch fehlreguliert, was zu ständigem, unkontrollierten Zellwachstum führt (4,5). Dies macht den EGFR zum idealen Angriffspunkt zielgerichteter Therapien: Der therapeutische anti-EGFR Antikörper Cetuximab ist bei Patienten mit mCRC und HNSCC zugelassen, alternativ kann beim mCRC der anti-EGFR Antikörper Panitumumab eingesetzt werden. Beide Antikörper binden an die extrazelluläre EGFR-Domäne, blockieren so die EGF-Bindung und dadurch die Signalgenerierung am Rezeptor, was letztlich zur Hemmung des Tumorzellwachstums und der Proliferation führt (6-11).
Leider sind viele Patienten bereits vor Beginn einer Antikörpertherapie resistent oder entwickeln im Laufe der Behandlung sekundäre Resistenzen. Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen sind bisher nur teilweise geklärt (12-17). Ziel dieser Arbeit war die Wirkungsmechanismen therapeutischer Antikörper besser zu verstehen, molekulare Mechanismen, die zur Resistenz gegen anti-EGFR Antikörper führen aufzuklären und neue prognostische Biomarker zu etablieren.
Zunächst wurde das funktionelle Panitumumab-Epitop auf dem EGFR identifiziert und gegen das bereits bekannte Cetuximab-Epitop abgegrenzt. Anschließend wurde in Tumor-DNA und zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA) von mCRC-Patienten unter Antikörpertherapie nach Mutationen in diesen Epitopbereichen gesucht. Als neue, resistenzvermittelnde EGFR-Mutation wurde in dieser Arbeit erstmalig die EGFR-Mutation G465R identifiziert welche zur Resistenz gegenüber beider EGFR-Antikörper Panitumumab und Cetuximab führt. Desweiteren konnte erstmalig gezeigt werden, dass es unter EGFR-Antikörpertherapie zu neu auftretenden aktivierenden rat sarcoma viral oncogene homolog (RAS)-Mutationen kommt, kommt welche neben den Mutationen im EGFR-Rezeptor die Entwicklung sekundärer Resistenzmechanismen im Tumor begründen.
Die Methode der liquid biopsy zeigt, dass resistenzvermittelnde minimale Subklone bereits detektiert werden können, noch bevor die Patienten eine klinische Resistenz gegen die therapeutischen Antikörper zeigen. Dadurch eignet sich das minimalinvasive Verfahren der liquid biopsy sehr gut für ein Monitoring möglicher resistenzvermittelnder Mutationen unter einer laufenden Therapie.
Die Ergebnisse dieser Arbeit sollten in weiteren klinischen Studien an größeren Patientenkollektiven evaluiert werden, da sie helfen können resistenzvermittelnde Subklone frühzeitig zu erkennen und die Therapieoptionen schnell und individuell anzupassen, um so unnötige Nebenwirkungen der Therapeutika in den Patienten zu vermeiden.
Kurzfassung auf Englisch: In addition to surgery, chemo- and radiotherapy, a novel therapy option was developed in recent years, called targeted therapy. Targeted therapeutics bind with high specificity to tumor cells, which makes them very efficient in targeting tumor cells and sparing healthy tissue (1,2). A promising target for this purpose is the epidermal growth factor receptor (EGFR). In healthy cells, the binding of the epidermal growth factor (EGF) to the EGFR triggers an internal signal cascade, leading to cell growth and proliferation (3). In healthy tissues, the signal cascade is tightly regulated. In many solid tumors, like metastatic colorectal cancer (mCRC) or head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) these mechanisms are dysregulated, which leads to constant, uncontrolled cell growth (4,5). Since the EGFR is located in the cell membrane, the receptor is the ideal point of attack for targeted therapeutic antibodies: Cetuximab, a therapeutic EGFR-antibody is used in patients with mCRC and HNSCC. For mCRC-treatment, the EGFR-antibody Panitumumab may be used alternatively. Both antibodies bind to the extracellular EGFR-domain, blocking EGF binding and therefore the growth signal generation (6-11).
Unfortunately, many patients are already resistant to theses therapeutic antibodies or develop resistances in the course of treatment. The underlying molecular mechanisms are so far only partially understood (12-17). The aim of this study is to better understand these antibodies’ mechanisms of action and to discover novel molecular mechanisms leading to resistance against therapeutic EGFR-antibodies in patients with mCRC and HNSCC.
In the course of this study we first functionally dissected the exact epitopes of both therapeutic antibodies on the EGFR. This was followed by a screening for mutations within these epitopes in tumor and circulation tumor DNA (ctDNA) samples of antibody treated mCRC-patients. We found and functionally evaluated the EGFR-mutation G465R, which leads to resistance against Panitumumab and Cetuximab due to binding disruption. In ctDNA samples of HNSCC patients we did not find any EGFR-mutations. However, for the first time we could show that HNSCC-patients also developed activating RAS-mutations during Cetuximab therapy. A key feature of this work was a method called liquid biopsy, which enabled the detection of resistance mediating subclones, even before patients showed any clinical sign of resistance against the therapeutic antibodies. Therefore, liquid biopsy is suitable for monitoring resistance mediating mutations during therapy.
These results might help to detect resistance mediating tumor subclones even before clinical resistance occurs, which may help in tailoring EGFR-targeted therapies so unnecessary side effects can be avoided. A further validation of these results in large clinical studies of defined patient cohorts receiving EGFR-inhibiting antibodies is therefore highly desirable.

Zugriffsstatistik

keine Statistikdaten vorhanden
Legende