GENETISCHE DEFECTEN IN PANCREASTUMOREN - lib.ugent.be · Anatomie van de pancreas. De pancreas,...
Transcript of GENETISCHE DEFECTEN IN PANCREASTUMOREN - lib.ugent.be · Anatomie van de pancreas. De pancreas,...
GENETISCHE DEFECTEN IN
PANCREASTUMOREN
Arne Hostens Stamnummer: 01305421
Promotor: Prof. dr. Nadine Van Roy
Masterproef voorgelegd in het kader tot het behalen van de graad Master of Medicine in de
Geneeskunde
Academiejaar: 2016 – 2018
1
i
AFKORTINGEN EN ACRONIEMEN
5-FU 5-fluorouracil
BER Base-excision repair system
cfDNA Circulerend vrij DNA
CTC Circulerende tumorcellen
DNA Desoxyribonucleïnezuur
EMT Transitie van epithelium naar mesenchym
ERCP Endoscopische retrograde cholangiopancreaticografie
FAMMM Familiaal atypisch multipele moedervlek melanoma syndroom
FAP Familiale adenomateuze polypose
FNA Fijne naaldaspiratie
FTI Farnesyl transferase inhibitor
GAP GTPase-activerend proteïne
GPI Glycosylphosphatidyl inositol
GTPase Guanosine triphosphatase
HNPCC Hereditaire nonpolypose colorectaal kankersyndroom
HP Hereditaire pancreatitis
IARC International agency for research on cancer
IPMN Intraductale papillaire mucineuze neoplasie
LOH Loss of heterozygosity
LS Lynch syndroom
MAPK Mitogeen-activerende proteïne kinase
MCN Mucineus cystadenocarcinoom
MMR Mismatch repair system
MSI Microsatellite instability
NER Nucleotide-excision repair system
OS Overall survival
PanIN Intraepitheliale pancreasneoplasie
PanNET Neuro-endocriene pancreastumoren
PARP Poly ADP-ribose polymerase
PCR Polymerasekettingreactie
ii
PJS Peutz-Jeghers syndroom
RasGEF Ras guanine nucleotide uitwisselingsfactor
RNA Ribonucleïnezuur
SCA Serous cystadenoma
WHO World Health Organization
INHOUDSTAFEL
AFKORTINGEN EN ACRONIEMEN ........................................................................................ i
INHOUDSTAFEL .................................................................................................................... ii
ABSTRACT ........................................................................................................................... 1
INLEIDING ............................................................................................................................ 2
GENETISCHE DEFECTEN IN KANKER ........................................................................... 2
PANCREASKANKER ........................................................................................................ 2
KARAKTERISTIEKEN VAN PANCREASTUMOREN ......................................................... 5
PANCREASKANKER EN PROGNOSE ............................................................................. 5
RISICOFACTOREN VOOR DE ONTWIKKELING VAN PANCREASTUMOREN ............... 6
PANCREASTUMOREN-HISTOLOGISCHE SUBTYPES ................................................... 7
PROGRESSIEF VERLOOP VAN EEN PANCREASTUMOR ............................................. 9
PANCREASTUMOREN-THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN ....................................12
DOELSTELLING VAN DE MASTERPROEF ........................................................................14
METHODE ...........................................................................................................................15
RESULTATEN......................................................................................................................16
GENETISCHE DEFECTEN IN PANCREASTUMOREN ....................................................16
GENETISCHE DEFECTEN IN ONCOGENEN ..............................................................17
DEFECTEN IN TUMORSUPPRESSORGENEN ...........................................................21
CARETAKER- OF STABILITEITSGENEN.....................................................................24
GENOMISCHE INSTABILITEIT ....................................................................................25
EPITHELIALE MUCINES ..............................................................................................25
OVERGEËXPRESSEERDE PROTEÏNES.....................................................................26
GENETISCHE DEFECTEN IN DE NOTCH SIGNAALWEG ..........................................27
ANDERE GENETISCHE DEFECTEN ...........................................................................27
OVERERFBARE VORMEN VAN PANCREASKANKER ...................................................28
HET BORST- EN OVARIUMKANKERSYNDROOM ......................................................28
HET LYNCH-SYNDROOM ............................................................................................29
iii
HET FAMILIAAL ATYPISCHE MULTIPELE MOEDERVLEK MELANOMA SYNDROOM
......................................................................................................................................30
HET PEUTZ-JEGHERS SYNDROOM ...........................................................................30
FAMILIALE ADENOMATEUZE POLYPOSE .................................................................31
HEREDITAIRE PANCREATITIS ...................................................................................31
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE DIAGNOSESTELLING
VAN PANCREASTUMOREN ............................................................................................32
HUIDIGE TECHNIEKEN ...............................................................................................32
KRAS ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER .................................................33
TP53 ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER ..................................................34
DPC4 ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER .................................................35
WIJZIGINGEN IN DNA METHYLATIE ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER 35
MITOCHONDRIALE DNA MUTATIES ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER 35
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN BIJ PROGNOSE-INSCHATTING
IN PANCREASTUMOREN ................................................................................................35
KRAS ALS MOGELIJKE PROGNOSTISCHE MERKER ...............................................36
ANDERE MOGELIJKE PROGNOSTISCHE MERKERS ................................................37
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE THERAPIE VAN
PANCREASTUMOREN ....................................................................................................37
THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN MET BETREKKING TOT DE KRAS MUTATIE
......................................................................................................................................37
THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN MET BETREKKING TOT ANDERE
GENMUTATIES ............................................................................................................40
DISCUSSIE ..........................................................................................................................42
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE DIAGNOSESTELLING
VAN PANCREASTUMOREN ............................................................................................42
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN BIJ PROGNOSE-INSCHATTING
IN PANCREASTUMOREN ................................................................................................43
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE THERAPIE VAN
PANCREASTUMOREN ....................................................................................................44
OVERERFBARE VORMEN VAN PANCREASKANKER ...................................................45
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN HET BELEID VAN
PANCREASTUMOREN ....................................................................................................45
CONCLUSIES ......................................................................................................................46
REFERENTIES ....................................................................................................................47
1
ABSTRACT
Pancreaskanker is één van de dodelijkste vormen van kanker bij de mens. In tegenstelling tot
de meer frequente tumoren, zoals long-, colon-, prostaat- en borstkanker vindt er geen
duidelijke daling plaats in de mortaliteitscijfers van pancreaskanker.
Het bestuderen van de genetische defecten in pancreastumoren gebeurde op basis van een
literatuurstudie. Hierbij werd gebruik gemaakt van de databank ‘Pubmed’. In totaal werden 236
referenties opgenomen in deze masterproef.
In deze masterproef wordt er gekeken naar de genetische defecten die betrokken zijn in de
ontwikkeling van pancreaskanker. Hierbij zijn vooral de kritische gendefecten KRAS, TP53,
P16INK4a/CDKN2/MTS1 en DPC4/SMAD4/MDH4 belangrijk.
Hoe deze en andere gendefecten van belang kunnen zijn voor de klinische praktijk wordt apart
bestudeerd voor de diagnostiek, de prognose en de therapie. Voor zowel de diagnostiek, de
prognose als de therapie bleek het meeste onderzoek te handelen over de klinische relevantie
van het KRAS gen.
De overerfbare vormen van pancreaskanker worden apart besproken in deze masterproef.
Een goede genetische kennis van deze ziektebeelden kan het mogelijk maken een specifieke
aanpak te hanteren voor deze pancreastumoren. De belangrijkste erfelijke associaties worden
besproken met name het borst- en ovariumkankersyndroom, het Lynch syndroom, het Peutz-
Jeghers syndroom, hereditaire pancreatitis, het familiaal atypisch multipele moedervlek
melanoma syndroom en familiale adenomateuze polypose.
2
INLEIDING
GENETISCHE DEFECTEN IN KANKER Kanker is een ziekte waarbij ongecontroleerde celgroei optreedt. Bij benadering wordt bij 1 op
3 mensen kanker gediagnosticeerd in de loop van hun leven. Kanker is dan ook één van de
belangrijkste oorzaken van morbiditeit en mortaliteit in de geïndustrialiseerde landen. Sinds
het einde van de vorige eeuw zijn de inzichten in het proces van de ontwikkeling van kanker
exponentieel toegenomen. Vandaag kan men zeggen dat het optreden van genetische
defecten centraal staat in het ontwikkelingsproces van kanker. Het gendefect of de
gendefecten zorgen ervoor dat een cel een proliferatief voordeel krijgt. Zo’n gendefect kan
ontstaan door een kankerverwekkende stof (asbest, sigarettenrook, bepaalde vormen van
straling,…) maar kan ook spontaan, zonder een duidelijke exogene factor, optreden. In een
minderheid van de gevallen is het ook mogelijk dat het gendefect te wijten is aan een
kiembaanmutatie. Deze kan dan op mendeliaanse wijze worden overgeërfd, in dit geval
spreken we over erfelijke vormen van kanker (1).
PANCREASKANKER Pancreaskanker is één van de dodelijkste vormen van kanker bij de mens (2-7). Elk jaar
worden wereldwijd ongeveer 338.000 patiënten gediagnostiseerd met dit type kanker (8, 9).
Europa is hierbij koploper met ongeveer 30,7% van alle pancreastumoren (zie Figuur 1) (9) .
Chirurgische resectie is momenteel nog altijd de enige curatieve behandeling. Dit is echter
maar te overwegen in 15 tot 20 % van de gevallen (6, 7, 10-17). Mede hierdoor staat
pancreaskanker vandaag de dag wereldwijd gerangschikt op de zevende plaats betreffende
het aantal kankerdoden (zie Figuur 2) (9). In de westerse wereld staat pancreaskanker zelfs
nog hoger in deze ranking: voor Europa op plaats 5 (zie Figuur 3) en voor Noord-Amerika op
plaats 4 (9, 18, 19). In Europa maken enkel long-, colorectale-, borst- en maagtumoren meer
kankerdoden (9). Er wordt verwacht dat het aantal pancreastumoren de komende jaren nog
zal stijgen. Zo spreken Chiorean et al. zelfs over de mogelijkheid dat in de Verenigde Staten
pancreaskanker kan klimmen tot de tweede plaats in deze rangschikking (19). Het verschil
tussen het voorkomen van pancreaskanker in mannen en vrouwen is beperkt, zo stierven er
in 2012 naar schatting 173.812 mannen aan pancreaskanker, het aantal vrouwen werd
geschat op ongeveer 156.560 (9).
3
Figuur 1. Het geschatte globale aantal van nieuwe gevallen en doden van
pancreaskanker voor beide seksen gecombineerd, onderverdeeld per regio voor het
jaar 2012. De geschatte incidentie van pancreaskanker bedraagt 338.000 waarvan het
grootste deel in Europa voorkomt. Door het dodelijke karakter van pancreaskanker leunt het
aantal pancreaskankerdoden per jaar dicht aan bij de incidentie: het mortaliteitscijfer wordt
geschat op 330.000 per jaar (9).
4
Figuur 2. Het geschatte globale aantal kankerdoden per kankersoort voor beide
seksen gecombineerd in het jaar 2012. Pancreaskanker staat op de 7de plaats betreffende
het aantal kankerdoden wereldwijd (9).
5
Figuur 3. Het geschatte aantal kankerdoden in Europa verdeeld per kankersoort voor
beide seksen gecombineerd in het jaar 2012. Pancreaskanker staat op de 5de plaats
betreffende het aantal kankerdoden in Europa (9).
KARAKTERISTIEKEN VAN PANCREASTUMOREN Pancreaskanker wordt gekarakteriseerd door een late diagnose, die vooral voortvloeit door het
gebrek aan symptomen in een vroeg ziektestadium, uitgebreide metastasering en een hoge
resistentie tegen chemo- en radiotherapie (2-5, 10, 11, 20-28). Ook is de pancreas een moeilijk
te bereiken orgaan en is radiologische en echografische visualisatie erg beperkt. De
mogelijkheden tot het nemen van een weefselbiopsie zijn gelimiteerd door de beperkte
omvang van het orgaan, de retroperitoneale ligging en het risico op complicaties zoals een
fistel, pancreatitis en het aanzetten tot metastasering (29). Bij het voorkomen van chronische
pancreatitis wordt een vroege diagnosestelling nog extra bemoeilijkt (25).
PANCREASKANKER EN PROGNOSE Ondanks de vooruitgang in het klinisch beleid van dit ziektebeeld zorgen de eigenschappen
van deze tumor na diagnosestelling voor een 5-jaarsoverleving van amper 2 tot 6% (2-7, 10,
19, 22, 24, 30-33). Deze 5-jaarsoverleving stijgt beperkt naar ongeveer 7-27% wanneer het
gaat om een reseceerbare pancreastumor, al is er bij 80% van deze patiëntengroep wel een
herval binnen de eerste maanden na chirurgie (10-12, 34, 35).
Over de ‘overall survival’ (OS) na diagnosestelling van pancreaskanker bestaan verschillende
gegevens in de literatuur. Zo wordt er in sommige studies gesproken van een mediane
overleving na diagnosestelling tussen de 5 en de 8 maanden (6, 18, 32, 33). Vaak wordt er
6
echter een onderscheid gemaakt tussen pancreastumoren vastgesteld in een gemetastaseerd
of in een lokaal stadium. In het eerste en meest voorkomende geval schommelt de OS tussen
de 7 en de 11 maanden (14, 15). De overleving verlengt drastisch tot gemiddeld 24 maanden
bij een reseceerbare tumor na adjuvante therapie. Dit gemiddelde is wel heel wat lager dan bij
andere reseceerbare vaste tumoren (36-40). Een laatste onderscheid kan gemaakt worden
voor lokale tumoren die niet reseceerbaar zijn, hier ligt de gemiddelde overleving tussen de 9
en de 18 maanden (41-43). In tegenstelling tot de dalende mortaliteitscijfers bij de meer
frequente tumoren, zoals long-, colon-, prostaat- en borstkanker, blijven de mortaliteitscijfers
van pancreaskanker echter relatief stabiel (27).
RISICOFACTOREN VOOR DE ONTWIKKELING VAN
PANCREASTUMOREN In de literatuur heerst er consensus over het feit dat de meeste gevallen van pancreastumoren
sporadisch zijn van aard. Toch wordt vastgesteld dat er in 5 tot 10% van de pancreastumoren
sprake is van erfelijke factoren. Zo komen pancreastumoren vaker voor in families met onder
andere het borst- en ovariumkankersyndroom, het Lynch syndroom en het Peutz-Jeghers
syndroom (zie Tabel 1) (9, 18, 22, 44, 45). Het risico op het ontwikkelen van een
pancreastumor stijgt tot 30 maal wanneer de diagnose van pancreaskanker bij een familielid
wordt gesteld (22).
TABEL 1. GEKENDE GENETISCHE SYNDROMEN GEASSOCIEERD MET
PANCREASKANKER (9, 18).
NAAM GEN PROCENTUEEL
RISICO OP
PANCREASKANKER
TOT 70 JAAR (%)
GESTEGEN
LEVENSLANG
RISICO OP
PANCREASKANKER
ANDERE
TUMORLOKATIES
Peutz-Jeghers STK11/LKB1
(19p)
11-36 100-132x Tractus digestivus,
borst
Hereditaire
pancreatitis
PRSS1 (7q)
SPINK1 (5q)
25-40 50-80x Geen
FAMMM-
syndroom
p16/CDKN2A
(9p)
17 20-34x Melanoom
Lynch-syndroom MSH2 (2p)
MLH1 (3p)
PMS1 (2q)
PMS2 (7p)
MSH6 (2p)
7 8-9x Colon, rectum,
endometrium,…
Borst- en
ovariumkanker
syndroom
BRCA2 (13q)
BRCA1 (17q)
2-10 3,5-10x
2x
Borst, ovarium,
prostaat
7
BRCA2 (en
BRCA1)
Familiale
adenomateuze
polypose
APC (5q) Minder dan 5 4x Colon, maag,
duodenum
Familiaal
borstkanker,
PALB2
PALB2 (16q) Onbekend Onbekend Borst
ATM ATM (11q) Onbekend Onbekend Borst?
Er zijn echter nog andere risicofactoren geassocieerd met het ontwikkelen van een
pancreastumor: de twee voornaamste hierbij zijn roken en overgewicht/obesitas. Door de grote
vermindering van het rookgedrag sinds de jaren ’90 werd een daling in de incidentie van
pancreastumoren verwacht. Deze daling kwam er echter niet, waarschijnlijk door de
gelijktijdige stijging van de prevalentie van overgewicht/obesitas en type 2 diabetes (31, 46).
PANCREASTUMOREN-HISTOLOGISCHE SUBTYPES De meerderheid van de pancreastumoren, 85 tot 90 procent, behoren tot de adenocarcinomen
en ontstaan uit het ductaal epitheel (9, 10, 47-49). Buiten deze adenocarcinomen zijn er nog
een groot aantal histologische varianten van pancreaskanker beschreven (zie Tabel 2) (3, 50).
De meeste hedendaagse publicaties spreken echter bijna altijd over het adenocarcinoom.
Wanneer bepaalde genetische defecten specifiek geassocieerd zijn met een ander soort
pancreastumor, wordt dit meestal expliciet in de tekst vermeld. Op macroniveau zijn
pancreastumoren hoofdzakelijk gelokaliseerd in de pancreaskop (60 tot 70 procent), de rest is
verdeeld over het lichaam en de staart van de pancreas (zie Figuur 4) (11).
8
Figuur 4. Anatomie van de pancreas. De pancreas, alvleesklier genoemd in de figuur (cijfer
1), kan macroscopisch onderverdeeld worden in 3 delen: de pancreaskop (cijfer 2), het
pancreaslichaam (cijfer 6) en de pancreasstaart (cijfer 8). Pancreastumoren zijn hoofdzakelijk
(60-70%) gelokaliseerd in de pancreaskop. Overige structuren in de figuur: 3. Processus
uncinatus, 4. Vasa mesenterica, 5. Incisura pancreatitis, 7. Tuber omentale, 9. Mesocolon
transversum, 10. Facias anterior, 11. Facies inferior, 12. Ductus pancreaticus, 13. Papilla
duodeni major, 14. Ductus pancreaticus accessorius (51).
TABEL 2. BELANGRIJKSTE TYPES PANCREASTUMOREN (50)
EXOCRIENE TUMOREN (95%) ENDOCRIENE EN NEUROENDROCRIENE
TUMOREN
Ductaal adenocarcinoom Langerhans tumor insulinoma
Intraductale papillaire mucineuze neoplasie
(IPMN)
Gastrinoma
Mucineus cystadenocarcinoom (MCN) Glucagonoma
Adenosquameus carcinoom Somstostatinoma
Solide pseudopapillaire tumor Vasoactieve intestinale peptide releasing
tumor (VIPoma)
9
PROGRESSIEF VERLOOP VAN EEN PANCREASTUMOR Pancreasadenocarcinomen ontstaan door een geleidelijke stapsgewijze progressie vanuit
bepaalde kankervoorstadia. Drie van deze voorstadia, laesies, zijn gekend: 1 microscopische
laesie, de intraepitheliale pancreasneoplasie (PanIN) en 2 macroscopische laesies, de
cystisch mucineuze neoplasie (MCN) en de intraductale papillaire mucineuze neoplasie
(IPMN). De eerste, de PanIN is het meest voorkomende voorstadium, er kan een heel
spectrum van cyto-architecturale veranderingen in teruggevonden worden. PanIN-1, PanIN-2
en PanIN-3 weerspiegelen een stijgende accumulatie van genetische defecten waarbij PanIN-
3 al veel gemeenschappelijke defecten vertoont met het hieruit voortvloeiend adenocarcinoom.
De 2 laatst genoemden, MCN en IPMN zijn zeldzaam en radiologisch detecteerbaar, cystische
precursor laesies kunnen genezen indien behandeld in een pre-invasief stadium (5, 20, 21,
26, 52, 53). De verschillen in deze 3 voorstadia worden in grote lijnen samengevat in Tabel 3.
Tabel 3. De WHO-classificatie is gebaseerd op basis van duidelijke histologische
verschillen, hier wordt verder niet op ingegaan, de bespreking hiervan valt buiten het opzet
van deze literatuurstudie (5).
Een vroegere detectie van pancreaskanker kan dus misschien ook bekomen worden door de
focus te leggen op het detecteren van de genetische defecten van deze voorstadia. Zo kan
10
diagnosestelling plaatsvinden voor het invasief karakter van de pancreastumor (5, 26, 50). Dit
opdelingsproces kunnen we nog verder doortrekken: het ontstaan van adenocarcinomen uit
een precursor laesie is een meerstappenplan dat kan onderverdeeld worden in vroege
moleculaire veranderingen (bv. expressie van MUC5), intermediaire (bv. expressie van cyclin
D1) en late veranderingen (bv. expressie van p53), dit kan het proces van vroege detectie nog
verder verfijnen (52). Dit betreft wel enkel de veranderingen optredend voor de eigenlijke
moeder-tumorcel wordt gevormd. De volledige tijdlijn van een pancreastumor kan je echter
onderverdelen in tijdzones van evolutie. T1 is de periode tussen de tumor initiatie (de eerste
verandering in een normale ductale epitheelcel) en het ontstaan van een moeder-tumorcel. Dit
is het tijdsinterval dat hiervoor werd aangehaald waarin nog een onderverdeling tussen vroege,
intermediaire en late veranderingen kan gemaakt worden. Nadat de moeder-tumorcel gevormd
is, start de T2-fase die loopt tot de tumor zijn metastaserend karakter krijgt. T3 is dan de tijd
startend bij de eerste uitzaaiingen tot de dood van de patiënt. Yachida et al. beschreven deze
tijdzones en onderzocht de duur van elke fase, een overzicht hiervan is terug te vinden in
Figuur 5. Deze tijdzones zijn geassocieerd met het optreden van bepaalde genetische
defecten, al varieert dit per patiënt. Figuur 6 toont een voorbeeld van een patiënt beschreven
door Yachida et al. waar de cascade van genetische defecten in de T2 en T3 fase zijn
beschreven (28).
11
Figuur 5. Schema van de genetische evolutie van pancreaskanker: carcinogenese van
een adenocarcinoom start met een eerste initiërende mutatie in een normale ductale
epitheliale cel die hierdoor een selectief groeivoordeel krijgt. Golven van klonale expansie
samen met het optreden van nieuwe genetische defecten vinden plaats in het progressieve
model van intraepitheliale pancreasneoplasie (PanIN) en dit in de T1-fase. Een cel binnen
de PanIN laesie zal zich ontwikkelen tot de moedercel en zorgen voor de initiatie van een
infiltrerend carcinoom, dit is het einde van T1 en de start van T2. Uiteindelijk zal de
ontwikkeling van metastasen zorgen voor het einde van T2 en de start van T3. De meeste
patiënten worden pas gediagnosticeerd in het tijdsinterval van T3 wanneer subklonen de
pancreas al verlaten hebben en zich beginnen nestelen in andere organen (meestal long,
lever en peritoneum). De gemiddelde tijd voor deze intervallen werden door Yachida et al.
berekend op 11,7 jaar voor de T1-fase, 6,8 jaar voor de T2-fase en 2,7 jaar voor de T3-fase.
Deze cijfers zijn echter berekend op een studiepopulatie van 7 gemetastaseerde patiënten.
Een studie met een grotere steekproef is dan ook aangewezen (28).
12
Figuur 6. Voorstelling van de klonale evolutie startend van de moeder-tumorcel
(Parental clone) van een bepaalde patiënt (Pa08). De klonale evolutie die hier voorgesteld
wordt, start na de ontwikkeling van de moeder-tumorcel (Parental clone). Aanhoudende
klonale evolutie binnen de primaire tumor wordt voorgesteld in de gele rechthoek, deze
subklonen verspreiden zich verder als metastasen (blauwe rechthoek). *2 verschillende
mutaties werden aangetroffen in het TTN gen (28).
PANCREASTUMOREN-THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN Als we de therapie van gemetastaseerde pancreastumoren onderzoeken, wordt de gouden
standaard sinds 2011 gevormd door 2 mogelijke combinaties:
• 5-fluorouracil (5-FU)/leucovorin met irinotecan en oxaliplatin (FOLFIRINOX) (14)
• Nab-paclitaxel met gemcitabine (15)
Deze therapievormen kunnen rekenen op een responsgraad tussen 23 en 31 % en een totale
overleving tussen 8,5 en 11 maanden. Deze combinatietherapieën zorgden voor een
significante verbetering van de overleving maar desondanks staat de therapie van deze ziekte
nog voor enorme uitdagingen (42, 54). DNA herstel, apoptose, G1-S cel cyclus transitie,
KRAS, Wnt, Notch, Hedgehog, TGF-beta en andere cel signaalwegen kunnen ook gebruikt
worden als doelwit voor het toepassen van meer specifieke en gerichte therapieën. Tot nu toe
is er echter nog geen enkele moleculaire therapie in geslaagd om uniform succesvol te zijn
(23).
Omtrent therapeutische standaarden moet er wel nog vermeld worden dat deze geografisch
erg verschillend zijn. Zo wordt in Noord-Amerika chemo-radiotherapie gevolgd door
13
chemotherapie beschouwd als de optimale therapie. In de huidige Europese richtlijnen is
echter enkel chemotherapie opgenomen (27).
14
DOELSTELLING VAN DE MASTERPROEF
De grote genotypische complexiteit van pancreastumoren werd al aangetoond in een groot
aantal studies (24). Zo is het duidelijk dat een activerende puntmutatie van het KRAS oncogen
in codon 12 het belangrijkste defect is bij pancreastumoren (20, 21, 25, 55). Toch zijn er nog
vele andere genetische defecten zoals CDK2NA, TP53, SMAD4/DPC4,… die van belang zijn.
In deze literatuurstudie wordt getracht alle relevante genetische defecten bij pancreastumoren
in kaart te brengen. Een vroege detectie van deze genetische defecten kan immers mogelijks
leiden tot een betere overleving. Vandaag de dag bestaat er echter geen veilige, sensitieve
noch kosteneffectieve screening naar pancreaskanker. Dit is deels te verklaren door de lage
incidentie van pancreaskanker in vergelijking met andere kankersoorten (8-12 per 100.000
personen). Dit maakt een populatie-brede screening maatschappelijk gezien oneconomisch.
Toch kan bij individuen met een positieve familiale anamnese voor pancreaskanker een
screening van bepaalde genetische defecten levensreddend zijn. Zodus is een efficiënte
methode voor het opsporen van pancreaskanker in een vroeg stadium bij een
asymptomatische hoog-risico populatie van primordiaal belang (18, 26). Verder is de nood
hoog naar accurate en betrouwbare biomerkers die kunnen instaan voor een efficiënte
monitoring in de evolutie van de ziekte (10). Ook kan dit inzicht een grote vooruitgang
betekenen in het exploreren van nieuwe therapeutische doelwitten (4, 23). Dit alles toont sterk
het belang aan van een betere kennis in de genetische defecten van dit soort tumoren. Buiten
het in kaart brengen van deze mogelijke genetische defecten zal er in deze literatuurstudie
ook gekeken worden naar de eventuele diagnostische, prognostische en therapeutische
mogelijkheden voor deze genetische defecten.
15
METHODE Het creëren van een overzicht over de belangrijkste genetische defecten van
pancreastumoren gebeurde op basis van literatuurstudie. Dit hield in het lezen en analyseren
van wetenschappelijke publicaties. Deze publicaties werden gezocht op de online databank
‘Pubmed’. Hiervoor werd gebruik gemaakt van 2 belangrijke Mesh-termen: ‘Pancreatic
Neoplasm’ en ‘Mutation/genetics’. Wanneer deze 2 mesh-termen werden gecombineerd,
leverde dit het werkbare resultaat op van 294 publicaties. Binnen de screening van deze
artikels werd de focus vooral gelegd op artikels gepubliceerd in de laatste 10 jaar, al werden
relevante artikels die deze periode overschreden ook meegenomen. In deze literatuurstudie
werden ook enkel artikels gepubliceerd in het Engels geïncludeerd. Uit deze zoekopdracht
werd op basis van screening, van titel en abstract, een eerste selectie gemaakt. Screening
van de ‘full text’ reduceerde deze selectie nog verder. De overgebleven publicaties werden
nauwkeurig gelezen en zo werd een uiteindelijke selectie bekomen die ideaal geacht werd
voor het maken van een overzicht van de belangrijkste genetische defecten bij
pancreaskanker. Via ‘MyNCBI’ op ‘Pubmed’ werd ingetekend op deze zoekopdracht om
steeds op de hoogte gehouden te worden indien nieuwe publicaties werden geïndexeerd
passend bij deze combinaties van ‘Mesh’-termen. Ook via ‘Similar Articles’ werden nog extra
publicaties geselecteerd, de zogenaamde sneeuwbal-methode. Na 10 oktober werd er niet
langer gezocht naar nieuwe publicaties, zo is alles wat volgt actueel tot deze datum. In totaal
werd er in dit onderzoek gewerkt met een eindselectie van 236 publicaties.
16
RESULTATEN
GENETISCHE DEFECTEN IN PANCREASTUMOREN Voor de opbouw van deze masterproef werd geopteerd om de genetische defecten op te
delen naar gelang het type gendefect. Hierbij zal er een verschil gemaakt worden tussen de
categorieën: oncogenen, tumorsuppressorgenen, ‘caretaker’ of stabiliteitsgenen, genomische
instabiliteit, overexpressie van epitheliale mucines, overgeëxpresseerde proteïnes en de rol
van de Notch signaalweg. Indien mogelijk zal er bij elk genetisch defect vermeld worden
wanneer deze plaatsvindt tijdens het progressief model van de pancreastumor. Hierbij zal vaak
verwezen worden naar Figuur 7 waar het progressief karakter van de ontwikkeling van
pancreaskanker duidelijk weergegeven wordt.
In tegenstelling tot ziektes zoals cystische fibrose of musculaire dystrofie waar mutaties in 1
gen verantwoordelijk zijn voor het volledige ziektebeeld, is er niet 1 gendefect die kanker
veroorzaakt maar het zijn verschillende genen die moeten betrokken zijn voor het ontstaan
van een invasieve tumor (56). Het aantal mogelijk betrokken genen in pancreastumoren is niet
te overzien. Wel zijn er 4 kritische gendefecten (=driver mutations) in de ontwikkeling van
pancreastumoren: KRAS, TP53, P16INK4a/CDKN2/MTS1 en DPC4/SMAD4/MDH4 (2, 50).
Deze gendefecten zullen dan ook uitgebreid aan bod komen. Andere defecten zullen kort
behandeld of louter aangehaald worden.
Figuur 7. Een “PanINgram”. Verschillende genetische defecten worden weergegeven in
deze figuur waarbij het tijdstip in het progressief model van pancreaskanker duidelijk wordt. Er
17
zijn meer genetische defecten gekend dan hier weergegeven. Toch is deze afbeelding heel
illustratief voor het evolutief karakter van ontwikkeling van de pancreastumoren (52).
GENETISCHE DEFECTEN IN ONCOGENEN Wanneer een oncogen gemuteerd is, wordt het daardoor constitutief geactiveerd of
geactiveerd onder condities waar dit niet het geval zou zijn bij het normale wild-type gen.
Wanneer deze genen niet gemuteerd zijn, noemt men dit proto-oncogenen. Deze genen zijn
nodig voor de normale werking van de cel. Er zijn verschillende manieren hoe een mutatie van
een proto-oncogen naar een oncogen tot stand kan komen zoals bijvoorbeeld chromosomale
translocaties, gen amplificaties en intragenische mutaties. Wanneer oncogenen geactiveerd
of tot overexpressie komen, kunnen zij de start betekenen van de verandering van het fenotype
van de cel van normaal naar maligne.
Een mutatie in een oncogen kan vergeleken worden met een kapotte accelerator van een
wagen: de auto blijft vooruitgaan zelfs wanneer de bestuurder de voet van het pedaal haalt.
Zo’n activerende somatische mutatie zorgt voor een selectief groeivoordeel voor de cel, wat
een belangrijke stap is in de ontwikkeling.
Het KRAS oncogen Het KRAS oncogen, wat zich bevindt op chromosoom 12p, wordt geactiveerd door een
puntmutatie in ongeveer 90% van alle pancreastumoren (2, 20, 47, 57). De KRAS mutatie is
hiermee meer frequent in pancreaskanker dan in gelijk welke andere humane neoplasie en is
hiermee ook het meest gemuteerde oncogen bij pancreastumoren (20, 50). Toch is de KRAS
mutatie ook belangrijk in de carcinogenese van meerdere types tumoren. Zo werd in studies
aangetoond dat de KRAS mutatie kan gebruikt worden als indicator voor een slechte prognose
bij colon- en longkanker (58-60).
Het product van het KRAS oncogen wordt P21 RAS of gewoonweg RAS proteïne genoemd.
RAS is een smal guanosine triphosphatase (GTPase) dat acteert als een moleculaire
schakelaar door celmembraangroeifactorreceptoren te koppelen aan intracellulaire
signaalwegen en transcriptiefactoren. Zo controleert het verschillende cellulaire processen.
P21 RAS proteïne bevindt zich op het intracellulair oppervlak van het celmembraan en gaat
interactie aan met meer dan 20 effectoreiwitten (21, 61). Meestal is codon 12 betrokken in het
genetisch defect van het KRAS gen, met een nucleotide puntmutatie van de sequentie GGT
(G12D, G12V, G12R, G12C, G12S of G12A), minder frequent is codon 13 (G13D) of 61 (Q61L
of Q61H) betrokken. G12D is de frequentst gevonden mutatie, dit in 51% van alle KRAS
mutaties volgens de COSMIC databank (57, 62-64). In normale inactieve cellen is RAS
gebonden aan GDP. Wanneer er zich groeifactoren presenteren, wisselt RAS GDP in voor
GTP. Dit wordt mogelijk gemaakt door de RAS guanine nucleotide uitwisselingsfactor
18
(RasGEF) (4, 61). GTPase-activerend proteïne (GAP) zorgt ervoor dat RAS terugkeert naar
zijn inactieve GDP-gebonden vorm door een GTP-GDP hydrolyse. De aminozuur substitutie
in de hierboven aangegeven codons 12, 13 of 61, zorgt voor een gemuteerd RAS proteïne dat
ongevoelig is voor deze GAP stimulatie. Dit leidt tot de accumulatie van GTP-gebonden en
geactiveerde RAS in de intracellulaire signaal transductie. De regulatie van de celcyclus
progressie wordt op deze manier via verschillende cascades grondig verstoord. De betrokken
cascades zijn de volgende: de mitogeen-activerende proteïne kinase (MAPK) cascade (RAF,
Mek1/2, ERK1/2) en de PI3K-AKT cascade (20, 61, 65). Dit hele proces is weergegeven in
Figuur 8: ‘gemuteerd KRAS gen en de cascades dat het beïnvloedt’. De activatie van deze
cascades wordt gevolgd door de activatie van nucleaire transcriptiefactoren zoals
ELK/JUN/MYC. Dit zorgt voor stimulatie van celproliferatie, transformatie, adhesie en
overleving.
Het genetisch defect in het KRAS gen is buiten de meest voorkomende mutatie ook één van
de vroegste genetische abnormaliteiten geobserveerd in de ontwikkeling van pancreaskanker
(zie Figuur 7) (50, 66).
Met betrekking tot de prognose en de behandeling van pancreastumoren kan het belangrijk
zijn een verschil te maken tussen KRAS gemuteerde tumoren en wild-type KRAS tumoren (zie
verder) (20).
19
Figuur 8. Gemuteerd KRAS gen en de cascades dat het
beïnvloedt. Het inactieve RAS dat gebonden is aan GDP wordt
geconverteerd tot actief RAS door uitwisseling van GDP voor
GTP. Dit wordt gefaciliteerd door de Ras guanine nucleotide
uitwisselingsfactor, in het Engels ‘exchange factor’
(GEF).Geactiveerd RAS wordt terug geconverteerd tot inactief
RAS door de RAS GTPase-activerende proteïne (GAP). Een
glycine naar asparaginezuur mutatie ter hoogte van codon 12
(G12D) leidt ertoe dat GTP persistent gebonden blijft aan KRAS.
Dit gemuteerde eiwit beïnvloedt de stroomafwaartse MAPK
(RAF, Mek1/2, ERK1/2) en PI3K-AKT cascades (20).
Het CDK8 oncogen CDK8 staat voor het Engelse ‘Cyclin-dependent kinase 8’ en is een gen gelegen op
chromosoom 13q12 dat codeert voor het gelijknamige proteïne dat deel uitmaakt van het
mediator complex. Dit proteïne, een serine-threonine kinase, reguleert genexpressie door
rechtstreeks in te spelen op de transcriptiemechanismen en door de regulatie van RNA
polymerase II (67, 68). CDK8 staat vooral gekend als een oncogen binnen de
coloncarcinomen, borstcarcinomen en de maligne melanomen (69-71). De recente studie van
Xu et al. toont aan dat er ook een belangrijke rol is weggelegd voor CDK8 in de ontwikkeling
van pancreaskanker. CDK8 overexpressie is sterk geassocieerd met een eventuele KRAS
mutatie, waarbij de totale expressie veel groter is wanneer ook een KRAS mutatie aanwezig
is dan wanneer er sprake is van een wild-type KRAS gen. Het werd bewezen dat gemuteerde
KRAS CDK8 expressie stimuleert, mogelijk door de regulatie van HIF-1α. Ook werd bewezen
dat zowel KRAS als CDK8 apoptose verhinderen en celproliferatie in de hand werken in vitro.
Beide stimuleren ook de invasie en migratie van kankercellen via een positieve regulatie van
de Wnt/β-catenine signaalweg. Hierbij stijgt de expressie van Snail1 en ZEB1 wat op zijn beurt
de transitie van epithelium naar mesenchym (EMT) en metastasering stimuleert (12). De
belangrijkste eigenschappen van deze transitie zijn een verlies van cel-cel contacten en een
verhoging van de celmobiliteit, beiden belangrijk bij de agressieve invasie en metastasering
van tumoren (72, 73). Het stilleggen van zowel CDK8 expresssie als een mutatie in het KRAS
20
gen zorgde in muismodellen voor een vermindering van de tumorgroei, wat dus betekent dat
ook in vivo bovengenoemde effecten bevestigd konden worden (12).
Het Cyclin D1/PRAD1/CCND1 oncogen Het proteïne cycline D1 is het product van het gelijknamige cycline D1 gen (andere namen:
PRAD1 of CCND1 gen) dat zich bevindt op chromosoom 11q13 (26). Het proteïne is een
positieve regulator van de celcyclus door zich te gedragen als een cofactor in de fosforylering
en inactivatie van het retinoblastoma (Rb) proteïne (74). Overexpressie van dit proteïne werd
reeds vastgesteld in meerdere kankertypes zoals borst-, long- en colonkanker. Ook invasieve
pancreastumoren vertonen in 60 tot 85 % van de gevallen een nucleaire overexpressie van
cycline D1 (75, 76). Maitra et al. classificeerden de overexpressie van cycline D1 als
intermediaire genetische wijziging wat het tijdstip in de carcinogenese betreft (zie Figuur 7).
Dit werd gebaseerd op volgende gegevens: overexpressie van cycline D1 werd gezien in 0%
van de PanIN-1, 29% van de PanIN-2 en 57% van de PanIN-3. Dit gendefect gaat meestal
vooraf aan mutaties in het TP53 en DPC4 gen (zie verder) (52).
Het GNAS oncogen Het GNAS gen is gelegen op chromosoom 20q13. Een activerende mutatie in codon 201 van
dit oncogen, door een R201H of R201C substitutie, werd gevonden in IPMNs (77, 78). Deze
mutatie blijkt een heel hoge specificiteit te hebben voor IPMNs en wordt niet teruggevonden in
andere cystische pancreasneoplasieën zoals MCNs, SCAs (serous cystadenomas ), cystische
PanNETs, pseudocystes, lymphoepitheliale cystes of retentie cystes. Ondanks het feit dat
deze aandoeningen niet frequent voorkomen, kunnen ze wel deel uitmaken van de differentiaal
diagnose van IPMNs (53). Over de precieze prevalentie van GNAS mutaties bij IPMNs bestaat
onenigheid in de literatuur met cijfers tussen de 36 en de 66 procent (53, 77-79). Al zal in de
realiteit het cijfer waarschijnlijk dichter bij de 66% aanleunen aangezien studies met lagere
percentages zelf aangeven dat een minder sensitieve DNA detectietechniek aan de basis kan
liggen van een eventueel lagere prevalentie. Ook KRAS mutaties kennen een hoge prevalentie
in IPMNs. Het is zelfs zo dat een GNAS of een KRAS mutatie werd geïdentificeerd in meer
dan 96% van de gevallen. Dit creëert mogelijkheden voor een gebruik van deze gendefecten
in de diagnostiek van pancreaskanker (zie verder) (53).
Het 14-3-3σ oncogen 14-3-3σ proteïne is het product van een gelijknamig gen 14-3-3σ, ook het SFN (stratifin) gen
genoemd. Het gen is gelegen op chromosoom 1p36. Het behoort tot de 14-3-3 proteïnefamilie
dat bestaat uit 7 isovormen waarbij het 14-3-3σ het enige is dat geïnduceerd wordt door p53
als reactie op γ-straling en andere schadelijke events. Op zijn beurt induceert 14-3-3σ dan een
G2 arrest om zo DNA herstel mogelijk te maken. Hier bovenop speelt 14-3-3σ een rol in allerlei
cellulaire processen zoals celcyclus regulatie, apoptose en cytoskeletale organisatie (80).
21
Het 14-3-3σ gen werd reeds in verschillende kankertypes beschreven als
tumorsuppressorgen. Zo werd verlies van expressie aangetoond bij borstcarcinomen,
squameuze cel carcinomen van hoofd en hals, primaire blaascarcinomen en hepatocellulaire
carcinomen (52). Paradoxaal blijkt er zich in ongeveer 90% van de adenocarcinomen van de
pancreas een gestegen expressie van 14-3-3σ voor te doen (81). Maitra et al. stelde deze
overexpressie ook vast en besloot dat deze zich laat voordoet in het progressief model van
pancreasadenocarcinomen (zie Figuur 7). Dit door een vaststelling van 14-3-3σ overexpressie
in 13% van de PanIN-1A, 11% van de PanIN-1B, 21% van de PanIN-2 en 85% in de PanIN-3
(52).
Het CTNNB1 oncogen Het CTNNB1 gen is gelegen op chromosoom 3p22. Het is een oncogen dat codeert voor β-
catenine. Accumulatie van dit eiwit is een belangrijke oorzaak voor de activatie van de Wnt-
signaalweg. Ook mutaties in het APC tumorsuppressorgen kunnen zorgen voor een activatie
van de Wnt signaalweg (82). Het is aangetoond dat de transitie van epithelium naar
mesenchym (EMT) gereguleerd wordt door een groep transcriptiefactoren aanwezig verderop
in de Wnt-signaalweg, zoals de Snail familie (Snail1 en Snail2), ZEB1 en Twist. EMT is
geassocieerd met kankerprogressie en metastasering (zie verder) (12).
Bij pancreasadenocarcinomen zijn mutaties in de Wnt-signaalweg zeldzaam. Wel worden ze
frequent geobserveerd bij andere pancreastumoren zoals solide pseudopapillaire
pancreastumoren (83-85). Maitra et al. vonden een volledige afwezigheid van genetische
defecten in het CTNNB1 gen bij PanIN laesies en suggereerde door deze bevinding dat er 2
verschillende, genetisch uiteenlopende processen bestaan in de ontwikkeling van
pancreastumoren met betrekking tot de Wnt-signaalweg. Het ene proces resulteert in de meest
voorkomende vorm van pancreastumoren, met name de ductale adenocarcinomen en het
andere genetisch proces resulteert in de minder voorkomende niet-ductale neoplasieën (52).
DEFECTEN IN TUMORSUPPRESSORGENEN Een genetische wijziging in een tumorsuppressorgen heeft een omgekeerd effect in
vergelijking met de oncogenen. Een mutatie zorgt voor een verminderde activiteit van het
genproduct. Zo’n inactivatie kan onder andere voortkomen uit een ‘missense’ mutatie, een
deletie of een insertie van variabele groottes. Tumorsuppressorgenen en hun genproducten
beschermen het menselijk lichaam tegen de ontwikkeling van kanker.
Een mutatie in een tumorsuppressorgen kan vergeleken worden met een kapotte rem van een
wagen. De auto stopt niet meer zelfs wanneer de bestuurder het rempedaal ingeduwd houdt.
In tegenstelling tot de oncogenen is er meestal een mutatie nodig in zowel het vaderlijke allel
als het moederlijke allel voordat de cel een selectief groeivoordeel verkrijgt (56).
22
Het p53/TP53 tumorsuppressorgen TP53 is een tumorsuppressorgen dat zich bevindt op chromosoom 17p. Dit gen is in vele
kankersoorten frequent geïnactiveerd. Bij pancreaskanker is dit niet anders en treedt er een
verlies aan heterozygositeit (LOH=Loss of Heterozygosity) op ter hoogte van de TP53 locus in
bijna 90% van de gevallen (26, 50, 86). Verder treedt er in ongeveer 50 tot 75% van de gevallen
een volledig functieverlies op door wijzigingen die zorgen voor de inactivatie van de
overgebleven genkopie (2, 26, 50, 86).
Het gen codeert voor het gelijknamige tumor proteïne 53 (TP53), een nucleair proteïne met
een korte halfwaardetijd (50). Dit eiwit is in fysiologische omstandigheden het kritische
controlepunt in het DNA-herstelsysteem, zorgend voor apoptose wanneer de cel onherstelbare
schade heeft opgelopen. Het is dus een transcriptiefactor met een negatieve regulatie van de
celgroei en celproliferatie (50, 56, 87). Verder duikt er bewijs op suggererend dat verlies van
TP53 functie kan bijdragen tot de genomische instabiliteit die geobserveerd wordt bij
pancreaskanker (88).
Een missense puntmutatie is de meest frequente wijziging die zich voordoet in het TP53 gen.
Frameshift mutaties kunnen ook voorkomen, door het optreden van voornamelijk intragenische
microdeleties. Deze komen significant vaker voor bij pancreastumoren dan bij andere humane
kankers (tot 30 procent) (50).
Men gaat ervan uit dat het TP53 functieverlies optreedt in een laat stadium van de
carcinogenese (zie Figuur 7) (52).
Het P16INK4a/CDKN2/MTS1 tumorsuppressorgen Het P16INK4a/CDKN2/MTS1 gen is gelokaliseerd op chromosoom 9p21. Dit gen codeert voor
het proteïne p16 dat in fysiologische omstandigheden bindt aan Cdk4 en Cdk6 (cycline
afhankelijk kinase 4 en 6) en hierdoor de interactie met cyclin D1 voorkomt. Deze interactie
tussen Cdk4/6 en cyclin D1 reguleert de transitie van de G1 fase naar de S fase tijdens de
celcyclus. Wanneer deze inhibitie door p16 niet aanwezig is, vindt er een continue activatie
plaats en hierdoor een ongecontroleerde celgroei (11, 50, 74).
Het p16 functieverlies is in de meeste gevallen onder te verdelen in één van volgende
mechanismen: 1. homozygote deletie met verlies van beide allelen, in 30% van de gevallen is
ook het naburige MTAP gen betrokken (zie verder), 2. verlies van één allel en een mutatie in
het andere (LOH), wat resulteert in een gewijzigde functie, 3. onderdrukking van de
genexpressie door een methylatie van het nucleotide cytosine in de promotor regio (11, 50,
52, 89-92). Immunolabeling van p16 is een betrouwbare manier om de genetische status van
het P16INK4a/CDKN2/MTS1 gen te achterhalen maar kan het achterliggend mechanisme van
een eventueel gendefect niet identificeren (52, 93).
23
Inactivatie van p16 is samen met KRAS, TP53 en DPC4/SMAD4 één van de belangrijkste
gendefecten bij invasieve pancreascarcinomen. Zo wordt dit defect aangetoond in 90-98% van
de gevallen (2, 11, 52, 91). Brody et al. deden een studie met louter adenosquameuze
pancreastumoren waarbij inactivatie van het p16 proteïne werd vastgesteld in 100% van de
gevallen (3).
Dat dit gendefect een relatief vroeg event is in de carcinogenese kan aangetoond worden met
cijfers van Wilentz et al. : een verlies van functie vindt plaats in 30% van de PanIN-1A, 27%
van de PanIN-1B, 55% van de PanIN-2 en 71% van de PanIN-3 (93). De percentages uit het
onderzoek van Maitra et al. liggen in dezelfde lijn met respectievelijk 31%, 44%, 50% en 85%.
De frequentie van het functieverlies van dit gen stijgt duidelijk in functie van een stijgende
graad van dysplasie en gaat de TP53 en DPC4 inactivatie vooraf (zie figuur 7) (52).
Patiënten met het FAMMM-syndroom hebben een kiembaanmutatie in dit gen, wat er toe leidt
dat het levenslang gestegen risico op pancreaskanker 20 tot 34 maal verhoogd is (zie Tabel
1) (9, 94). Binnen deze groep patiënten is er ook een sterke associatie met de p16-Leiden
mutatie. Dit is een 19-bp deletie in het exon 2 van het P16INK4a/CDKN2/MTS1 gen (zie
verder) (11).
Het DPC4/SMAD4/MDH4 tumorsuppressorgen DPC4 staat voor het Engelse ‘Deleted in Pancreatic Cancer’. Het is een tumorsuppressorgen
gelegen op chromosoom 18q21 en wordt ook het MDH4 gen genoemd (52, 95). Dit gen is
betrokken in ongeveer 50-55% van de adenocarcinomen van de pancreas (3, 23, 50, 52, 96).
Het functieverlies is te wijten aan LOH of een homozygote deletie (50). In het DPC4 gen
werden weinig mutaties vastgesteld in andere kankertypes, wat van belang kan zijn voor de
diagnostiek (zie verder) (3, 96). Het DPC4-gen product, SMAD4, is een transcriptiefactor
betrokken in de TGF-beta signaalweg. Immunokleuring voor de expressie van het SMAD4
eiwit is een sensitieve methode om het verlies van beide genkopijen aan te tonen (50, 97).
Een positieve kleuring wordt vastgesteld in PanIN-1 en PanIN-2 laesies maar is afwezig in
ongeveer 30% tot 41% van de PanIN-3 laesies. Dit wijst op het feit dat de genetische
verandering in het DPC4-gen een laattijdig event is in de carcinogenese van het
adenocarcinoom van de pancreas (zie Figuur 7) (52, 98).
Het MTAP tumorsuppressorgen Zoals hiervoor reeds kort aangehaald, kan bij een homozygote deletie van het CDKN2A/INK4a
gen ook een deletie optreden van beide kopijen van het methylthioadenosine phosphorylase
(MTAP) gen. Het MTAP gen is gelegen op chromosoom 9p21. Het product van dit
tumorsuppressorgen is betrokken in de purinesynthese. Verlies van MTAP genexpressie door
24
zo’n co-deletie wordt gezien in ongeveer een derde van alle pancreastumoren en in ongeveer
10% van de hooggradige PanINs (26, 89, 99).
Het RNF43 tumorsuppressorgen RNF43, ook het E3 ubiquitine ligase, is een tumorsuppressorgen gelegen op chromosoom
17q22. Het is regelmatig geïnactiveerd bij MCNs (40%) en wordt ook teruggevonden bij
IMPNs. Het gen is echter niet gemuteerd bij adenocarcinomen van de pancreas (45, 53). Bij
IPMNs kan RNF43 eventueel gebruikt worden in de diagnostiek van pancreastumoren samen
met KRAS en GNAS (zie verder) (53).
CARETAKER- OF STABILITEITSGENEN De derde categorie van genen betrokken bij kanker zijn de stabiliteitsgenen. Zij beïnvloeden
niet op directe wijze de celgroei en celproliferatie maar voorkomen de accumulatie van DNA
schade en staan in voor het behoud van de correctheid van het humane genoom. Wanneer zij
geïnactiveerd worden, zullen mutaties in andere genen zich voordoen aan een hogere
frequentie (26, 56).
Deze categorie omvat onder andere de genen betrokken in het ‘mismatch repair’ systeem
(MMR), het ‘nucleotide-excision repair’ systeem (NER) en het ‘base-excision repair’ systeem
(BER). Andere stabiliteitsgenen zijn verantwoordelijk voor de mitotische recombinatie en
chromosomale segregatie.
Net als bij de tumorsuppressorgenen moeten meestal beide allelen geïnactiveerd worden
voordat een fysiologisch effect is vast te stellen.
BRCA1 en BRCA2 genen Somatische of kiembaanmutaties in BRCA1 (gelegen op chromosoom 17q21) en BRCA2
(gelegen op chromosoom 13q13) zorgen voor een defect in het herstelmechanisme van
dubbelstrengige DNA breuken wat aanleiding geeft tot chromosomale instabiliteit van de cel.
Mutaties in deze 2 genen geven niet enkel een hoger risico op de ontwikkeling van borst- en
ovariumcarcinomen maar ook op prostaat-, galblaas en pancreastumoren (22, 100, 101).
Bij pancreastumoren is er in ongeveer 10% van de gevallen sprake van een familiale
oorsprong van de tumor. De meest voorkomende genetische abnormaliteit in deze groep is
deze in het BRCA2 gen (18). Het levenslang gestegen risico op het ontwikkelen van
pancreaskanker in aanwezigheid van het borst- en ovariumkankersyndroom bedraagt tussen
de 3,5 x en 10 x (zie Tabel 1) (22).
Wat de timing betreft in het progressief model van pancreaskanker besloten Goggins et al. dat
de inactivatie van beide allelen van BRCA2 plaatsvindt laat in de ontwikkeling van
pancreasadenocarcinomen (44).
25
De associatie tussen pancreastumoren en BRCA1 is veel minder bestudeerd. Brose et al.
spreken wel van een relatief risico op het ontwikkelen van pancreaskanker van 2,8x (102).
Catts et al. geloven sterk in het feit dat BRCA1 een grotere associatie heeft met
pancreaskanker dan tot nu toe wordt aangenomen (18). De aanwezigheid van BRCA defecten
kan belangrijk zijn bij de therapie van pancreastumoren, met een betere reactie op bepaalde
chemotherapeutica (zie verder) (22).
Het borst- en ovarium syndroom komt uitgebreider aan bod bij punt ‘overerfbare vormen van
pancreaskanker’.
GENOMISCHE INSTABILITEIT
Telomeer verkorting De instabiliteit van het genoom geobserveerd in PanINs wordt hoogstwaarschijnlijk
veroorzaakt door een verlies van telomeerintegriteit (103). Een telomeer wordt gevormd door
de herhaling van de sequentie TTAGGG aan het uiteinde van een chromosoomarm. Deze
draagt bij tot de stabiliteit van de chromosomen tijdens de celdeling en voorkomt de fusie van
chromosoomuiteinden (104). Abnormaliteiten in de lengte van deze telomeren kunnen als één
van de eerste genetische afwijkingen opgemerkt worden in het progressief model van
pancreaskanker (zie Figuur 7) (103, 105). Zelf bij de laagste graden van PanIN lesies wordt in
meer dan 90% van de gevallen een verkorting van de telomeren waargenomen in vergelijking
met normaal ductaal epitheel (103). Er wordt vermoed dat dit verlies van telomeerintegriteit in
PanINs de basis vormt van de progressieve accumulatie van chromosomale abnormaliteiten
leidend tot een invasief pancreascarcinoom (26). Het is namelijk zo dat bij extreme verkorting
van de telomeren chromosomale brugvorming kan ontstaan tijdens de anafase van de mitose.
Deze brugvorming kan leiden tot significante chromosomale herschikking wat op zich leidt tot
verdere genetische wanorde (24, 87).
EPITHELIALE MUCINES Vaak is er een overexpressie van MUC1 (gelegen op chromosoom 1q22), MUC2 (gelegen op
chromosoom 11p15) en MUC5 (gelegen op chromosoom 11p15) bij epitheliale tumoren, dit
vooral bij de tumoren ontstaan uit het gastro-intestinaal systeem (106-109). MUC1 expressie
wordt in normale omstandigheden vastgesteld in de pancreas (110). Ook bij invasieve
pancreasadenocarcinomen wordt er in bijna alle gevallen expressie van MUC1 geobserveerd
(108-111). Wanneer er echter wordt gekeken naar de PanIN laesies ziet men amper expressie
in de laaggradige stadia: 6% in de PanIN-1A en 5% in de PanIN-1B. Later in het progressief
proces van pancreastumoren blijkt er opnieuw een expressie van MUC1 plaats te vinden in
hogere PanIN laesies. Deze herexpressie van MUC1 in gevorderde PanIN laesies blijkt de
celgroei en het invasief karakter van de neoplasie in de hand te werken (52).
26
In tegenstelling met MUC1 wordt MUC2 niet gecodeerd in de normale pancreas noch in
invasieve adenocarcinomen (110, 111). Vaak wordt er wel een expressie gezien in IPMNs en
de geassocieerde invasieve colloïde carcinomen (109). Waarom MUC2 geen rol speelt in
pancreasadenocarcinomen, is waarschijnlijk te wijten aan een epigenetische inactivatie door
methylatie van de MUC2 gen promotor (112).
In de gezonde pancreas komt MUC5 niet tot expressie. Vanaf de vroegste PanIN stadia is er
echter een overexpressie van dit proteïne waar te nemen. Zo is er expressie in 75% van de
PanIN-1A, 72% van de PanIN-1B, 93% van de PanIN-2 en 100% van de PanIN-3. Deze cijfers
plaatsen MUC5 duidelijk in de categorie van vroege defecten in het progressief model van de
pancreasadenocarcinomen (zie Figuur 7) (52).
Volgens de analyses van Prasad et al. wordt ook MUC6 overgeëxpresseerd in PanIN laesies
(113).
OVERGEËXPRESSEERDE PROTEÏNES
Het fascine eiwit Het FSCN1 gen is gelegen op chromosoom 7p22 en codeert voor fascine, een actine-bindend
cytoskeletaal proteïne wat van belang is in de celmobiliteit (114, 115). Overexpressie van
fascine in pancreasadenocarcinomen werd reeds lange tijd aangetoond (116). Maitra et al.
bestudeerden de overexpressie van fascine in PanINs en bestempelde fascine als een
intermediair event in het progressief model van pancreascarcinomen maar dat bij invasieve
tumoren bijna universeel voorkomt (zie Figuur 7) (52).
Het PSCA eiwit Het proteïne Prostaat Stamcel Antigen (PSCA) is een glycosylphosphatidyl inositol (GPI)-
verankerd proteïne. Het gelijknamig gen is gelegen op chromosoom 8q24. PSCA is vooral
gekend door overexpressie in prostaatcarcinomen. Argani et al. toonden aan dat er ook in
pancreascarcinomen een overexpressie is vast te stellen en dit in 60% van de gevallen (117).
PSCA kan geclassificeerd worden als een vroeg event in het progressief model van
pancreaskanker (zie Figuur 7). Zo is er al een overexpressie vast te stellen in 43% van de
PanIN-1A (52).
Het mesotheline eiwit Mesotheline is één van de twee proteïnes die gecodeerd wordt door het MSLN gen, gelegen
op chromosoom 16p13. Het is net als PSCA een membraan gebonden GPI proteïne die een
rol speelt in de celadhesie en die normaal geëxpresseerd wordt in het mesotheel (118). Er is
een over-regulatie van mesotheline in ovariumcarcinomen, mesotheliomen en squameuze
carcinomen van de long, cervix en oesophagus (119, 120).
27
Er vindt amper expressie van mesotheline plaats bij PanIN laesies. Bij invasieve
pancreasadenocarcinomen is mesotheline in bijna 100% van de gevallen overgeëxpresseerd.
Mesotheline is dus een type voorbeeld van een laat event in het progressief model van
pancreaskanker (zie Figuur 7) (52, 121).
GENETISCHE DEFECTEN IN DE NOTCH SIGNAALWEG De Notch signaalweg speelt een kritische rol in de ontwikkeling van organen,
weefselproliferatie, differentiatie en apoptose (122). Bij zoogdieren worden 4
transmembranaire Notch receptoren geëxpresseerd (Notch-1, Notch-2, Notch-3 en Notch-4)
en 5 liganden (Delta-like 1, Delta-like 3, Delta-like 4, Jagged-1 en Jagged-2) (123). Er werden
reeds heel wat Notch doelwitgenen geïdentificeerd zoals de Hes-familie, de Hey-familie, Akt,
cycline D1, COX2, MMP9, mTOR, NF-κB, p21, p27, p53 en VEGF (124). Deze doelwitgenen
zijn nauw betrokken in de oncogenese van vele kankersoorten. Door het reguleren van deze
genen speelt de Notch signaalweg een belangrijke rol in de ontwikkeling van humane kankers
inclusief pancreaskanker (125).
Dat de Notch signaalweg geactiveerd is in pancreastumoren werd reeds in verschillende
onderzoeken aangetoond. Terris et al. vonden dat het Notch-gen zelf overgeëxpresseerd
wordt in pancreastumoren (126). Fukushima et al. toonden hetzelfde aan voor Jagged-1 en
Hes-1 (127). De overregulatie van Hey-1, Hey-2 en Notch-2 werd bewezen door Cavard et al.
(128). Buchler et al. vonden dat Notch-3 en Notch-4 meer geëxpresseerd worden in
pancreaskankerweefsel dan in gezond pancreasweefsel. Door hen werd ook de expressie van
Jagged-1, Jagged-2 en Dll-1 significant verhoogd bevonden (129). Ook Miyamoto et al.
bewezen dat de componenten van de Notch signaalweg en de Notch doelwitgenen
overgereguleerd worden in pancreaskanker (130).
Deze overactieve Notch signaalweg speelt bij pancreastumoren een rol op vele vlakken:
celproliferatie, celmigratie, apoptose, invasief karakter van de tumor, metastasering,
angiogenese, medicatie resistentie, en EMT (50). Deze mechanismen zullen hier niet in detail
behandeld worden aangezien dit het doel van deze masterproef overstijgt.
ANDERE GENETISCHE DEFECTEN
Het aantal genetische defecten die een rol spelen in de ontwikkeling van pancreastumoren is
enorm. Hierboven werden de belangrijkste genetische defecten reeds toegelicht. Het
bespreken van alle betrokken genen is echter niet mogelijk binnen deze masterproef. Voor de
volledigheid volgt hier een opsomming van de genen die sporadisch terugkwamen in de
literatuur. In de toekomst kan het voor één van deze defecten blijken dat het een belangrijkere
rol speelt dan momenteel wordt vermoed. Het betreft onder andere PRSS/Cationic trypsinogen
(45, 131), DCC (50), SMARCB1 (132), TERT (2, 45), ABO (45), CNTN5 (28), DOCK2 (28),
28
MEP1A (28), LMTK2 (28), EGFR (3), E-cadherin (3), P63 (3), ATM (18, 45), CHEK2 (18),
RAD51D (18), DAB2IP (4), HER2 (27), VHL (53), Cycline D2 (133), SOCS1 (134), SPARC
(131), P21/WAF1/IP1/CDKN1A (26), COX2 (11), MMP7 (135), Pepsinogen C (113), KLF4
(113), GATA 6 (113), SOX2 (113), FOXL1 (113), TFF1 (113), Smo (136), Shh (136),
Proenkephalin (92), TSCLC1 (92), TSC (23), ARID1A (23), MLL3 (23), PALB2 (23), MYC (2,
23), AKT (26), NF-κB (20), TGFBR2 (137), SF3B1 (137), ARID2 (137), EPC1 (137), ZIM2
(137), MAP2K4 (137), NALCN (137), SLC16A4 (137), MAGEA6 (137), MLH1 en MLH2 (18).
OVERERFBARE VORMEN VAN PANCREASKANKER Zoals reeds aangegeven in de inleiding van deze masterproef zijn pancreastumoren meestal
sporadisch van aard. Toch wordt vastgesteld dat er in 5 tot 10% van de pancreastumoren
sprake is van erfelijke factoren (9, 18, 22, 44, 45, 94).
Door de lage incidentie (8-12 per 100.000 personen) van pancreaskanker in de globale
populatie is screening van de volledige bevolking niet kosten-efficiënt (6). Het testen van
specifieke genetische mutaties in een asymptomatische hoog-risico groep is dit misschien wel.
Daarom worden deze familiaal overdraagbare vormen van pancreaskanker apart bekeken in
deze masterproef (138). De belangrijkste erfelijke associaties zullen besproken worden met
name het borst- en ovariumkankersyndroom (vooral BRCA2 mutaties zijn duidelijk gelinkt aan
pancreaskanker), het Lynch syndroom (LS), het Peutz-Jeghers syndroom (PJS), hereditaire
pancreatitis (HP), het familiaal atypisch multipele moedervlek melanoma syndroom (FAMMM-
syndroom) en de familiale adenomateuze polypose (FAP) (zie Tabel 1) (9, 18, 22, 44, 45, 94,
139).
HET BORST- EN OVARIUMKANKERSYNDROOM Het borst- en ovariumkankersyndroom is een autosomaal dominant overerfbare aandoening
gekarakteriseerd door een vroege ontwikkeling van borst en/of ovariumtumoren. In de meeste
families vormen kiembaanmutaties in het BRCA1 of het BRCA2 gen de aanleiding voor dit
syndroom (140). Meestal liggen puntmutaties aan de basis van deze genetische defecten, al
zijn kiembaandeleties ook mogelijk (141-143).
Kiembaanmutaties in het BRCA2 gen zijn duidelijk geassocieerd met een gestegen risico op
de ontwikkeling van pancreaskanker. Bovendien is het de meest voorkomende overdraagbare
mutatie geassocieerd met pancreaskanker. Shi et al. spreken van een 3,5 keer verhoogd
levenslang risico op de ontwikkeling van pancreaskanker (95% CI, 1,87-6,58) (94). Het ‘World
Cancer Report 2014’ van de International Agency for Research on Cancer (IARC) spreekt over
een gestegen levenslang risico op de ontwikkeling van pancreaskanker tussen de 3,5 en de
10 keer (zie Tabel 1) (9).
29
Een kiembaanmutatie in het BRCA2 gen kent geen associatie met één specifiek type
pancreastumor. Meestal ontwikkelen de dragers van het BRCA2 gen dan ook het meest
voorkomende ductaal adenocarcinoom (144). Toch zijn er klinisch significante verschillen
tussen pancreastumoren met een intact BRCA2 gen of een gemuteerd BRCA2 gen. Het
BRCA2 gen maakt deel uit van de Fanconi anemie gen familie en zoals eerder aangehaald
heeft het genproduct van BRCA2 een belangrijke functie in het herstel van DNA (145).
Pancreaskankercellen met mutaties in de Fanconi anemie/BRCA2 signaalwegen zijn hierdoor
hypersensitief voor agentia zoals mitomycine C, cisplatin, chlorambucil en melphalan, die
interfereren met de correcte DNA structuur (‘DNA-interstrand crosslinking’) (146). Hierdoor is
BRCA2 een mogelijk potentieel doelwit voor antikankertherapie specifiek voor dit genotype
(22, 94).
Studies met families met een kiembaanmutatie in het BRCA1 gen suggereren dat dragers van
deze mutatie een verdubbeld levenslang risico hebben op de ontwikkeling van pancreaskanker
(102, 147). BRCA1 gen mutaties in pancreastumoren blijken wel veel minder voor te komen
bij families die geen significante voorgeschiedenis hebben van borstkanker. Hierdoor kan het
niet uitgesloten worden dat pancreastumoren incidentele bevindingen zijn bij dragers van een
BRCA1 mutatie (148). Zoals reeds eerder aangehaald geloven Catts. et al. heel sterk in het
feit dat er een grotere associatie is tussen het BRCA1 gen en pancreaskanker dan er tot nu
toe wordt aangenomen (18).
HET LYNCH-SYNDROOM Het Lynch-syndroom (LS), ook het hereditaire nonpolypose colorectaal kankersyndroom
genoemd (HNPCC), is een autosomaal dominant overerfbare aandoening. Het LS wordt
gekarakteriseerd door een vroege ontwikkeling van colonkanker met een voorkeur voor het
rechter colon (colon ascendens). De verantwoordelijke kiembaanmutaties zijn betrokken in het
‘DNA mismatch repair’-systeem: MSH2, MLH1, PMS1, PMS2 en MSH6 (zie Tabel 1) (149).
Vrouwen die drager zijn van een mutatie in deze genen hebben een sterk verhoogd risico op
de ontwikkeling van endometriumkanker (150). Patiënten met het LS hebben hiernaast ook
een verhoogd risico op de ontwikkeling van carcinomen in de ovaria, de maag, de galwegen,
de nieren, de blaas, de ureter en de huid (149).
Sommige studies suggereren ook een gestegen risico op de ontwikkeling van pancreaskanker
bij personen met LS (151, 152). De pancreastumoren die ontstaan bij personen met LS hebben
een kenmerkende medullaire verschijningsvorm. Medullaire carcinomen van de pancreas zijn
een zeldzame variant van pancreasadenocarcinomen. Net zoals bij de medullaire carcinomen
van het colon, zijn deze van de pancreas geassocieerd met een betere prognose dan de
gebruikelijke ductale adenocarcinomen (151, 153). Shi et al. spreken over een gemiddelde
overlevingstijd na chirurgie van 62 maanden in vergelijking met 10 maanden bij conventionele
30
ductale adenocarcinomen (94). Een tweede belangrijk verschil is het feit dat men in medullaire
carcinomen meestal geen KRAS mutatie aantreft maar wel vaak een BRAF gen mutatie. Ook
bezitten deze tumoren een positieve MSI status. MSI staat voor het Engelse ‘Microsatellite
instability’ en betekent het aanwezig zijn van een genetische hypermuteerbaarheid door een
slecht functionerend ‘DNA mismatch repair’-systeem (151, 154, 155).
Wanneer bij pancreaskanker een medullair fenotype wordt aangetroffen, kan dit de
aanwezigheid van het Lynch-syndroom suggereren. Het is inderdaad zo dat patiënten met een
medullaire vorm van pancreaskanker meer waarschijnlijk een familiale achtergrond van kanker
hebben (151).
HET FAMILIAAL ATYPISCHE MULTIPELE MOEDERVLEK MELANOMA
SYNDROOM Het familiaal atypische multipele moedervlek melanoma sydroom (FAMMM-syndroom) is een
autosomaal dominant overerfbare aandoening met een incomplete penetrantie. Het FAMMM-
syndroom wordt gekarakteriseerd door een groot aantal moedervlekken waaronder ook
atypische moedervlekken en een verhoogd risico op de ontwikkeling van maligne melanomen
(156, 157). Het is voornamelijk een kiembaanmutatie in het p16/CDKN2A gen dat
verantwoordelijk is voor dit syndroom. Buiten melanomen worden ook carcinomen van de long,
de pancreas, de borst en sarcomen geassocieerd met het FAMMM-syndroom (158, 159).
Vasen et al. bestudeerden mutatie analyses van het p16/CDKN2A gen in 27 families met het
FAMMM-syndroom en ontdekte dat er bij 19 van de 27 families een 19-bp deletie in exon 2
van het gen te vinden was, de p16-Leiden mutatie. Bij deze families bedroeg het cumulatief
risico op de ontwikkeling van pancreaskanker tot de leeftijd van 75 jaar 17%. Dit onderzoek
suggereerde de associatie tussen FAMMM-pancreaskanker en de p16-Leiden mutatie (160).
Shi et al. besloten dat ondanks het feit dat er vele onderzoeken de correlatie tussen
pancreaskanker en het FAMMM-syndroom beschrijven, er nog geen histo-pathologische
kenmerken gevonden werden die specifiek zijn voor de ontwikkeling van pancreastumoren bij
patiënten met het FAMMM-syndroom (94).
HET PEUTZ-JEGHERS SYNDROOM Het Peutz-Jeghers syndroom (PJS) is een autosomaal dominant overerfbare aandoening
gekarakteriseerd door hamartomateuze poliepen van de gastro-intestinale tractus en
gepigmenteerde maculae van de lippen en buccale mucosa (161). Verschillende types van
kanker werden reeds geassocieerd met het PJS waaronder gastro-intestinale-, long-,
gynaecologische-, borst- en pancreastumoren (161-165). In 80% van de gevallen is het PJS
te wijten aan een kiembaanmutatie in het STK11/LKB1 gen (zie Tabel 1) (161). Het PJS heeft
het hoogste levenslang risico op de ontwikkeling van pancreaskanker (tot 132x gestegen)
31
maar komt relatief zelden voor (139). Pancreaskanker in het kader van PJS ontstaat vanuit
een IPMN laesie (166). Ook in sporadische IPMN ziet men dat inactivatie van het STK11/LKB1
gen vaker voorkomt dan bij ductale adenocarcinomen (167, 168). Deze associatie tussen PJS
en IPMN is klinisch zeer relevant aangezien IPMN laesies in tegenstelling tot PanIN laesies
detecteerbaar zijn met de huidige beeldvormingstechnieken (94). Zo toont het onderzoek van
Canto et al. aan dat bij patiënten met PJS screening voor vroege, geneesbare
pancreasneoplasieën eventueel haalbaar kan zijn (169).
FAMILIALE ADENOMATEUZE POLYPOSE Familiale adenomateuze polypose (FAP) is een autosomaal dominant overdraagbare
aandoening gekarakteriseerd door de ontwikkeling van honderden adenomateuze poliepen in
het colon. Sommige van deze poliepen kunnen evolueren tot invasieve adenocarcinomen.
Wanneer patiënten met FAP niet behandeld worden, vindt deze ontwikkeling tot invasieve
adenocarcinomen bij bijna alle patiënten plaats voor de leeftijd van 40 jaar (149).
Kiembaanmutaties in het tumorsuppressorgen APC zijn verantwoordelijk voor deze
overerfbare aandoening (170, 171). Patiënten met FAP hebben ook een verhoogd risico op
het ontwikkelen van andere neoplasieën zoals schildklier-, maag, en duodenumkanker (94).
Ondanks het feit dat de associatie tussen pancreaskanker en FAP niet even sterk is in
vergelijking met andere kankertypes, bestaan er verschillende niveaus van evidentie dat
patiënten met FAP een verhoogd risico hebben op de ontwikkeling van pancreaskanker. Zo
zou FAP een gestegen levenslang risico op pancreasadenocarcinomen geven van 4x (zie
Tabel 1) (172).
Buiten de associatie tussen FAP en pancreasadenocarcinomen, beschreven Abraham et al.
een zeldzame pancreastumor, een pancreasblastoma, bij patiënten met FAP. In tegenstelling
tot de gebruikelijke pancreasadenocarcinomen, ontbreken bij zowel de sporadische als de
FAP-geassocieerde vorm van pancreasblastoma KRAS en TP53 gendefecten. Wel doen er
zich wijzigingen voor in de APC/β-catenine signaalweg (85).
HEREDITAIRE PANCREATITIS Hereditaire pancreatitis (HP) is een zeldzame vorm van chronische pancreatitis
gekarakteriseerd door herhaalde aanvallen van acute pancreatitis, beginnend in de kindertijd
en op lange termijn leidend tot het falen van het exocrien en endocrien systeem (173).
Kiembaanmutaties in het PRSS1 gen, ook het cationic trypsinogen genoemd, worden
geassocieerd met de autosomaal dominante vorm, kiembaanmutaties in het SPINK1 gen
(serine protease inhibitor gen) worden geassocieerd met de autosomaal recessieve vorm van
overerfbare pancreatitis (174).
32
Patiënten met HP hebben volgens Shi et al. een 53x gestegen levenslang risico op de
ontwikkeling van pancreaskanker. Verder spreken zij ook van een cumulatief risico op het
ontwikkelen van een pancreasadenocarcinoom tot de leeftijd van 70 jaar tussen de 30 en de
40 procent. Bij deze patiënten zijn roken, diabetes mellitus en een vroeg begin van de
pancreatitis geassocieerde risicofactoren voor de ontwikkeling van pancreaskanker (175). Tot
slot is er net zoals bij het FAMMM-syndroom nog geen associatie gevonden met een specifiek
histopathologisch fenotype van pancreaskanker. De meeste patiënten met HP ontwikkelen
een klassiek ductaal adenocarcinoom (94).
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE
DIAGNOSESTELLING VAN PANCREASTUMOREN
Gezien het dodelijke karakter van pancreaskanker mede voorkomt uit een late
diagnosestelling door een gebrek aan symptomen in een vroeg ziektestadium, lijkt het van
cruciaal belang op zoek te gaan naar nieuwe diagnostische merkers voor het aanpakken van
dit probleem. Yachida et al. maakten een tijdschema van de carcinogenese van
pancreaskanker, waarin duidelijk werd dat de tijdsperiode voor screening van
pancreastumoren in een curatief stadium bijzonder lang is (zie Figuur 4). De uitdaging ligt er
dus in de diagnose van pancreaskanker te stellen tijdens de T1-fase, of zelfs hierna, tijdens
de T2 fase maar voor de start van de metastasering (28). Zo’n moleculaire merker kan ook
helpen in de screening van een hoog-risico populatie alsook het verbeteren van de monitoring
bij patiënten onder behandeling. Hieronder gaan we op zoek naar de huidige interessante
zoekpistes die ten dienste kunnen staan van deze vroege diagnosestelling.
HUIDIGE TECHNIEKEN De huidige standaard serum merker, is het breed gebruikte CA19-9 maar is beperkt tot het
monitoren van de behandelingsrespons en wordt dus niet gebruikt als diagnostische merker.
Hiervoor is het aantal vals-positieve resultaten te groot. Bovendien is er een aandeel van 5 tot
10% van de bevolking die geen expressie van CA19-9 vertoont (176, 177). Ter illustratie
vertoonden 40% van de patiënten met chronische pancreatitis een verhoogde CA19-9 waarde
(178).
Wanneer ter oplossing van deze problemen gezocht wordt naar nieuwe genetische merkers,
moet beroep gedaan worden op een bepaald accuraat staal. Pancreasvocht komt hiervoor in
aanmerking. Het wordt gecollecteerd via een routine bovenste gastro-intestinale endoscopie
nadat secretine werd ingebracht. Dit vormt het ideale staal voor een merkeranalyse bij
patiënten met diffuse abnormaliteiten op beeldvorming maar zonder aanduidbare massa.
Pancreasvocht is ook het middel bij uitstek binnen screeningsprotocollen voor het detecteren
van microscopische neoplasieën bij hoog-risico individuen (zie Figuur 9). De hoge
33
concentraties aan DNA en andere moleculen vrijgesteld door de pancreas bij pancreaskanker
zorgen ervoor dat moleculaire defecten beter te detecteren zijn in pancreasvocht dan in andere
stalen zoals bloed en stoelgang. Wanneer er echter op beeldvorming focale laesies te zien
zijn, geven fijne naaldaspiraties (FNA) de meest accurate stalen (131).
Figuur 9. Moleculaire analyse van pancreasvocht voor het identificeren van
pancreaskanker bij patiënten met diffuse abnormaliteiten op beeldvorming. Het
pancreasvocht wordt gecollecteerd via een routine bovenste gastro-intestinale endoscopie
nadat secretine werd ingebracht. ERCP = endoscopische retrograde
cholangiopancreaticografie (131).
KRAS ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER De mutatie in het KRAS gen is een vroeg en alomtegenwoordig defect in het progressief model
van pancreastumoren, wat het bruikbaar zou kunnen maken als diagnostische merker (52).
Een eventuele rol van KRAS in de diagnose van pancreaskanker blijft echter controversieel.
In een meta-analyse uit 2013 uitgevoerd door Liu et al. werden 34 studies betreffende de
accuraatheid van KRAS als diagnostische merker met elkaar vergeleken. Zij berekenden
34
volgende gemiddelde parameters voor KRAS als diagnostische merker: sensitiviteit 68%,
specificiteit 87%, positieve likelihood ratio 4,54, negatieve likelihood ratio 0,37 en
diagnostische odds ratio 14,90. De lage sensitiviteit betekent dat men bij patiënten met een
negatieve KRAS mutatie geen pancreastumor kan uitsluiten. Op deze manier is de
diagnostische precisie van KRAS vergelijkbaar met deze van huidige conventionele methodes
met CA19-9 en CEA. Groot verschil berust wel op het feit dat de conventionele testen (CA19-
9 en CEA) meestal gebruikt werden als tumormerkers binnen de algemene populatie, terwijl
de testen met KRAS specifiek werden gebruikt voor patiënten met pancreasaandoeningen,
inclusief chronische pancreatitis en cysteuze pancreasziektes. Tot slot bleek de diagnostische
rol van KRAS van betere kwaliteit wanneer de stalen werden bekomen uit pancreasweefsel
en cysteuze vloeistoffen dan wanneer bekomen uit bloed of pancreasvocht. Dit zowel met een
hogere sensitiviteit als specificiteit. Uit alle voorgaande resultaten besloten Liu et al. dat de
KRAS mutatie alleen niet aan te bevelen is voor de diagnose van pancreastumoren. Wel kan
KRAS nuttig zijn als additionele analyse in het bijdragen tot diagnosestelling (25).
Singhi et al. bestudeerden de eventuele mogelijkheid om KRAS te gebruiken in de
diagnosestelling in combinatie met andere mutaties, voornamelijk GNAS mutaties. Dit
onderzoek werd wel specifiek gedaan met MCNs en IPMNs en zegt dus niets over de
diagnosestelling van de pancreasadenocarcinomen. De gebruikte stalen werden bekomen uit
cysteus pancreas vocht verkregen uit endoscopische ultrasound-fijne-naald aspiratie (EUS-
FNA). De resultaten waren de volgende: voor mucineuze cystes, dus zowel IMPNs als MCNs
geeft de combinatie van het testen van het GNAS gen en het KRAS gen op puntmutaties een
specificiteit van 100% en een sensitiviteit van 65%. Wanneer echter enkel IPMNs in rekening
gebracht worden, blijft de specificiteit heel hoog (98%) maar de sensitiviteit steeg naar 84%.
Het meenemen van het RNF43 gen in de diagnostische analyse zou de sensitiviteit hier verder
kunnen doen stijgen zonder in te boeten aan specificiteit.
Singhi et al. besluiten dat de combinatie van het genetische testen van zowel het GNAS gen
als het KRAS gen voor IPMNs zowel hoog specifiek als hoog sensitief is. Hierdoor is deze
combinatie klinisch relevant. Door de lage sensitiviteit is er bij MCNs echter nood aan verder
onderzoek voor het vinden van andere mogelijke additionele merkers (53).
TP53 ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER Ook TP53 is een interessante onderzoekspiste als mogelijke diagnostische merker. Twee
problemen treden hier echter op de voorgrond. Ten eerste is een gendefect in het TP53 gen
een laat event in het progressief model van pancreaskanker en ten tweede komen mutaties in
dit gen, ondanks nucleotide hotspots, voor over de gehele lengte van het gen (179). De
hotspots in het TP53 gen zijn ook afhankelijk van omgevingsfactoren zoals blootstelling aan
sigarettenrook of aflotoxine. Zo verandert de aard van TP53 mutatie-hotspots met de gekozen
35
studiepopulatie. Sturm et al. deden een studie waarin de aanwezigheid van TP53 mutaties
werden gevonden in 40-50% van zowel de stalen met pancreasvocht als de cytologische brush
stalen (180). Goggins et al. besluiten in hun studie dat de detectie van TP53 mutaties in
pancreasvocht potentieel nuttig kunnen zijn in de diagnostiek van pancreastumoren maar dat
hiervoor verbeterde detectietechnologie nodig is (131).
DPC4 ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE MERKER Brody et al. vermoeden dat ook de inactivatie van DPC4 een rol kan spelen in de diagnostiek
van pancreaskanker aangezien deze inactivatie amper voorkomt in andere maligniteiten (3).
WIJZIGINGEN IN DNA METHYLATIE ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE
MERKER Pancreaskanker is buiten een genetische ziekte ook een epigenetische ziekte (92, 166, 181),
waarbij verschillende genen afwijkende methylaties ondergaan tijdens de onwikkeling van
pancreaskanker. Methylatie van deze genen is amper detecteerbaar in normaal
pancreasweefsel. Dit afwijkend methylatiepatroon wordt onder andere vastgesteld bij p16
(181), ppENK (182), Cyclin D2 (133), SOCS1 (134) en TSLC1 (183). Deze methylaties kunnen
gedetecteerd worden met behulp van methylatie specifieke polymerasekettingreactie (PCR),
wat ze veelbelovend maakt voor vroege diagnostiek (184, 185).
MITOCHONDRIALE DNA MUTATIES ALS MOGELIJKE DIAGNOSTISCHE
MERKER Een laatste interessante piste in diagnostiek is de eventuele bruikbaarheid van mitochondriale
DNA mutaties. Mitochondriale DNA mutaties worden regelmatig teruggevonden in
verschillende kankertypes (186). Het grote voordeel van het gebruik van mitochondriaal DNA
als merker is dat elke cel vele kopijen heeft van dit DNA, dit in tegenstelling tot nucleair DNA.
Bovendien is de hoeveelheid mitochondriaal DNA vele malen overvloediger in kankercellen
dan in normale weefselcellen (187). Er bestaat een ‘MitoChip’ die zou kunnen gebruikt worden
voor het opsporen van mitochondriale DNA mutaties in pancreasvochtstalen bij patiënten met
pancreaskanker (186).
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN BIJ
PROGNOSE-INSCHATTING IN PANCREASTUMOREN
Zoals reeds aangegeven in de inleiding is chirurgische resectie de enige hoop op volledige
genezing bij pancreastumoren. Dit is echter maar mogelijk in 15 tot 20% van de gevallen (6,
7, 10-17). Er bestaan verschillende prognostische factoren die beschrijvend zijn voor het
mogelijk hervallen na deze ingreep zoals aneuploïdie bij de tumor, positieve lymfeknopen,
tumorgrootte, beperkte histologische differentiatie en positieve snijranden. Er is echter nood
36
aan additionele accurate en betrouwbare merkers voor de opvolging van de ziekte evolutie
waarbij zeker ziekteverspreiding in rekening wordt gebracht. Ook voor de opvolging van de
behandeling bij patiënten in vergevorderde stadia is er nood aan nieuwe merkers (10).
Net als bij de diagnose is CA19-9 de meest gebruikte prognostische merker voor
pancreastumoren in het huidige beleid. Dit met een sensitiviteit rond de 79% en een
specificiteit rond de 82%. Het grote nadeel ligt hem in het feit dat CA19-9 niveaus ook stijgen
bij niet-maligne pancreasaandoeningen zoals pancreatitis alsook bij andere gastro-intestinale
maligniteiten (188, 189).
KRAS ALS MOGELIJKE PROGNOSTISCHE MERKER Earl et al. beoordeelden twee nieuwe manieren om KRAS te gebruiken als prognostische
merker bij pancreastumoren: 1. Via de detectie van circulerend vrij DNA (cfDNA)
gecombineerd met PCR voor tumor specifieke mutatie detectie en 2. Via de detectie van
circulerende tumorcellen (CTCs) (10).
1. Nucleïnezuren worden losgelaten en gaan circuleren door het proces van apoptose en
necrose van cellen. Tijdens de carcinogenese is er een gestegen cel-turnover en vinden deze
processen dus vaker plaats, waardoor er zich een accumulatie van cfDNA voordoet. Dit vormt
de basis van een eventuele prognostische waarde: cfDNA komt in hogere concentraties voor
bij kankerpatiënten in vergelijking met niet-kankerpatiënten (190). Ook bij benigne tumoren
en inflammatoire ziektebeelden stijgt de concentratie cfDNA. Het vormen van een combinatie
met tumorspecifieke DNA mutatie gevonden via PCR lijkt hier dan ook ideaal (64). Earl et al.
onderzochten deze combinatie en werkten met mutaties in het KRAS gen. Dit mag niet
verbazen wegens het eerder geschetst belang van deze afwijking. In 26% van de patiënten
(uit alle stadia) werd KRAS gemuteerd cfDNA ontdekt. Hier werd een significante (p=0,001)
correlatie gevonden tussen het vinden van KRAS gemuteerd cfDNA en de OS: 60 dagen bij
KRAS mutatie positieve patiënten en 772 dagen bij KRAS mutatie negatieve patiënten. Earl et
al. besluiten hier dan ook dat KRAS gemuteerd vrij circulerend DNA een veel belovende
merker is in het management van pancreaskanker (10).
2. Als tweede prognostische piste onderzochten Earl et al. de mogelijkheid voor het gebruik
van circulerende tumorcellen (10). Een veel belovende piste aangezien CTC onderzoek reeds
succesvol werd bevonden in de prognosestelling en de beoordeling van de respons op
therapie in borst-, colon-, long- en prostaatkanker (191-194). Ook bij pancreastumoren bleek
de correlatie tussen de aanwezigheid van CTCs en de OS significant te zijn met 88 dagen bij
CTC-positieve patiënten en 393 dagen bij de CTC-negatieve patiënten (p=0,0108). CTCs
werden echter maar ontdekt in 20% van de patiënten maar nog belangrijker is dat CTCs bijna
uitsluitend teruggevonden werden in een gemetastaseerd stadium, dit in tegenstelling tot
37
KRAS gemuteerd cfDNA dat werd teruggevonden in zowel een reseceerbaar als een
gevorderd stadium. Zoals eerder benadrukt, zijn de behandelingsopties in een
gemetastaseerd stadium heel beperkt. Om deze reden besloten Earl et al. dat het gebruik van
CTCs klinisch minder relevant is dan het gebruik van KRAS gemuteerd cfDNA (10).
ANDERE MOGELIJKE PROGNOSTISCHE MERKERS Zonder concrete aanwijzingen voor het gebruik in de klinische praktijk zijn er enkele
gendefecten die geassocieerd worden met slechte prognose. Dit geldt onder andere voor
TP53 (195, 196), DPC4 (50) en cycline D1 gen (76, 197).
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE
THERAPIE VAN PANCREASTUMOREN
THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN MET BETREKKING TOT DE KRAS
MUTATIE Door de hoge frequentie van KRAS mutaties in PDAC en de belangrijke rol van deze mutatie
in de proliferatie en progressie van pancreaskanker zijn er de laatste 20 jaar vele studies
geweest die onderzocht hebben hoe deze mutatie klinisch relevant kan zijn voor diagnose,
prognose maar ook voor de behandeling van pancreastumoren.
In de behandeling van pancreasadenocarcinomen werd KRAS reeds als doelwit gebruikt in
verschillende stadia van moleculaire intracellulaire processen waarin RAS zich kan bevinden:
op het transcriptieniveau met antisense of interfererend RNA, op het posttranslationele niveau
met inhibitoren van farnesyl transferase of anti-RAS vaccinatiepeptiden en door in te spelen
op multipele signaalwegen door het gebruik van inhibitoren van mitogeen-activerende proteïne
kinase, PI3K, AKT, RAF en mTOR (zie Figuur 10). De verschillende mogelijke opties worden
hieronder toegelicht.
Voor de activiteit van het RAS eiwit is membraan associatie vereist. Dit gebeurt met behulp
van een binding tussen het lipide C15 farnesyl isoprenoid aan het cysteïne van het RAS-
terminale CAXX motief. Farnesyl transferase bewerkstelligt deze verbinding. Het gebruik van
farnesyl transferase inhibitoren (FTI), zoals tipifarnib of lonafarnib, toonden voorlopig geen
klinisch voordeel (198-202). Dit ligt aan het feit dat er meerdere isovormen bestaan van het
RAS proteïne, zoals NRAS, die niet afhangen van de werking van farnesyl transferase. Het is
zo dat in de aanwezigheid van FTI’s NRAS en KRAS substraten worden van geranylgeranyl
transferase 1 en op die manier een alternatieve prenylering ondergaan (203). Een mogelijke
oplossing hiervoor is het ontwikkelen van inhibitoren voor zowel farnesyl transferase als
geranylgeranyl transferase (203, 204). Buiten de binding tussen het RAS proteïne en de
farnesyl isoprenoid zijn er nog andere mogelijke posttranslationele processen die als doelwit
kunnen dienen voor het inhiberen van de RAS activiteit. Zo heb je de prenylering door het
38
farnesyl gestuurde endoprotease (RAS converting enzyme 1), een reversibele acetylering met
de Golgi-resident proteïne acetyltransferase alsook RAS-chaperone proteïne interacties (203).
Een volgende optie ter neutralisering van het RAS eiwit is een vaccinatie gebruik makende
van RAS peptiden met andere mutaties op het niveau van de aminozuren. Klinisch significante
voordelen werden hiermee wel nog niet bereikt (199, 205, 206).
Ook op transcriptieniveau van het KRAS gen werden al pogingen ondernomen om de activiteit
van het RAS eiwit te beïnvloeden. Antisense oligonucleotiden of ‘small non-coding antisense
RNA’ specifiek voor HRAS en KRAS werden reeds ontwikkeld. Sommige resultaten waren in
pre-klinische studies reeds succesvol (207-211). Deze antisense technologie werd ook al
getest bij andere oncogenen en regulerende molecules zoals AKT, TGF-β2, c-MYC en STAT-
3 (211-213).
Tot slot kan ook ingespeeld worden op de signaalwegen geactiveerd door een KRAS mutatie.
Zo werden reeds verschillende MEK-inhibitoren ontwikkeld. Selumetinib en trametinib zijn
hiervan twee voorbeelden die reeds werden getest in fase 1 en fase 2 studies, dit zowel alleen
als gecombineerd met gemcitabine. Sommige patiënten lijken goed te reageren op deze MEK-
inhibitoren. Dit moet echter nog bevestigd worden in fase 3 studies, ook de combinatie met
FOLFIRINOX moet nog onderzocht worden (211, 214-216). Het ziet er naar uit dat de toxiciteit
van deze inhibitoren en verworven resistentie de grootste problemen zullen vormen voor de
applicatie van deze geneesmiddelen (211, 214, 216). Hamidi et al. suggereren bijkomend nog
dat MEK-inhibitoren enkel actief kunnen zijn in bepaalde specifieke KRAS mutaties. Zo zijn er
al zeker KRAS V12 en KRAS copy nummer variaties resistent aan MEK-inhibitoren (55). Buiten
deze MEK-inhibitoren wordt ook geëxperimenteerd met RAF, PI3K, AKT en mTOR inhibitoren
(217, 218). Als alleenstaande agentia bezitten ook deze inhibitoren geen significante activiteit
(216, 219). Een gecombineerde strategie lijkt meer aangewezen, zo blijkt bijvoorbeeld dat
MEK-inhibitoren een feedback activatie geven aan EGFR en PI3K signaalwegen (220). In
preklinische studies blijken MEK-inhibitoren ook synergetisch te werken met PI3K/mTOR
inhibitoren (221). In klinische studies blijft dit resultaat voorlopig echter vrij beperkt (222, 223).
Tot slot is er nog mogelijkheid om in te spelen op de RAS guanine nucleotide
uitwisselingsfactor (RasGEF) (zie Figuur 8). Dit kan eventueel een nieuwe therapeutische
aanpak worden (21).
Bournet et al. besloten in hun review dat ondanks enkele veelbelovende resultaten bij pre-
klinische en fase-1 onderzoeken, er nog geen klinisch relevante voordelen geobserveerd
werden om de KRAS mutatie tot doelwit te maken voor de behandeling van pancreastumoren.
Wel denken ze dat de combinatie van het aanpakken van de Ras moleculaire intracellulaire
39
processen samen met een standaard chemotherapie, zoals FOLFIRINOX, obligaat zullen zijn
voor een verbetering van de therapeutische aanpak van pancreaskanker (21).
Agarwal et at. vonden dat de genexpressie tussen gemuteerde KRAS tumoren en wild-type
KRAS tumoren verschillend is. Deze bevindingen kunnen belangrijke gevolgen hebben in de
behandeling van pancreastumoren. Zo hebben KRAS tumoren meer expressie van de Sonic
hedgehog (SHH) (p=0,012) en de Indian hedgehog (IHH) signaalwegen (p=0,031). Aan de
andere kant hebben wild-type KRAS tumoren meer expressie van Smad 4 (p=0,03), Muc6
(p=0,009), VEGFR-2 (p=0,020) en VEGFB (p=0,026). Deze bevindingen suggereren een
mogelijk positief gebruik van angiogenese inhibitoren voor wild-type KRAS tumoren, terwijl de
behandeling van KRAS mutante tumoren voordeel zou kunnen halen uit behandeling met
Hedgehog inhibitoren (20).
Figuur 10. Schema van de mogelijke therapeutische aangrijpingspunten van het KRAS
gen. Het KRAS gen codeert voor het P21 RAS eiwit dat een moleculaire schakelaar is door
de koppeling van celmembraan groeifactoren (TKR = tyrosine kinase receptor, GPCR = G
proteïne gekoppelde (coupled) receptor). Het RAS proteïne heeft voor zijn activiteit een
membraanassociatie nodig dat bekomen wordt door de koppeling tussen C15 farnesyl
isoprenoid lipide en het cysteïne van het RAS-terminale CAXX motief. Wanneer er zich een
puntmutatie voordoet in het KRAS gen is het P21 RAS eiwit permanent gebonden aan GTP
en vindt er een continue activering plaats van signaalwegen MEK, ERK, PI3K, AKT, mTOR en
RAF. De onderbroken pijlen tonen de verschillende mogelijke therapeutische doelwitten in de
40
behandeling van pancreaskanker (EGFRi = epidermale groeifactor receptor inhibitoren, FTI =
farnesyl transferase inhibitoren, iRNA = interfererend DNA, Inhi = specifieke inhibitoren (21).
THERAPEUTISCHE MOGELIJKHEDEN MET BETREKKING TOT ANDERE
GENMUTATIES KRAS en zijn signaalwegen zijn veruit de meest bestudeerde moleculaire therapeutische
doelwitten. Er worden echter nog enkele andere mogelijkheden onderzocht. Hieronder enkele
voorbeelden.
EGFR inhibitie Erlotinib is een tyrosine kinase inhibitor die de EGFR fosforylatie inhibeert. Moore et al.
onderzochten deze molecule in een fase 3 onderzoek. Zij zagen een kleine significante stijging
van de OS wanneer gemcitabine gecombineerd werd met erlotinib in vergelijking met
gemcitabine in monotherapie (224). In de literatuur bestaan er tegenstrijdigheden of het aan-
of afwezig zijn van een KRAS mutatie in een pancreastumor een voorspellende waarde heeft
op de therapeutische impact van erlotinib. Zo besloten Boeck et al. dat de KRAS mutatie status
geen voorspellende waarde kan geven met betrekking op een al dan niet objectieve respons
op anti-EGFR therapie met erlotinib (225). Dit in tegenstelling tot het onderzoek van Kim et al.
(226).
Ook cetuximab werd reeds onderzocht als agens om het EGFR systeem te inhiberen. Tot nu
toe gaf cetuximab echter nog geen significante verbetering in de overleving van patiënten met
pancreaskanker (227, 228).
HER2 inhibitie Ook HER2 blijkt overgeëxpresseerd in pancreastumoren (229). Studies met muismodellen
gaven reeds hoopgevende resultaten voor de combinatie van anti-HER2 antibodies
(trastuzumab) met andere chemotherapeutica (230). De klinische significatie van deze anti-
HER2 antibodies blijft echter onzeker. Een fase 2 onderzoek van het gebruik van trastuzumab
bij patiënten met pancreaskanker gaf een responsgraad van 6% wanneer trastuzumab werd
gecombineerd met gemcitabine, een resultaat dat niet beter is dan wanneer gemcitabine in
monotherapie wordt gebruikt (231).
MTAP inhibitie Het vinden van een mutatie in het MTAP gen bij pancreastumoren kan therapeutische
mogelijkheden bieden (89). Het product van dit gen, het enzym methylthioadenosine
fosforylase speelt een belangrijke rol in de synthese van adenosine (232).
Chemotherapeutische agentia zoals L-alanosine (een purine biosynthese inhibitor) werden
ontwikkeld om specifiek in te werken op het verlies van het MTAP gen in kanker. Het gebruik
ervan zou een gunstig effect kunnen betekenen in de overleving van een derde van de
patiënten met een adenocarcinoom van de pancreas (89, 232).
41
PARP-inhibitoren bij BRCA1/2 en PALB2 mutaties Klinische studies bij borst- en ovariumkanker suggereren dat tumoren met gendefecten in het
BRCA1/2 gen met een grotere waarschijnlijkheid zullen reageren op bepaalde therapeutische
agentia zoals platinum gebaseerde chemotherapie (233). Hierbij aansluitend bewezen poly
ADP-ribose polymerase (PARP) inhibitoren een gunstig klinisch effect bij ovariumtumoren
(234). Ook bij pancreastumoren met gendefecten in het BRCA1/2 en het PALB2 gen toonden
deze PARP-inhibitoren reeds klinische activiteit in monotherapie. Zo werden reeds positieve
resultaten bekomen met de agentia olaparib en veliparib (235, 236). Chiorean et al. opperen
voor de verdere exploratie van de DNA-herstelwegen en vinden dat genetische status van het
BRCA1/2/PALB2 gen zou moeten meegenomen worden in een persoonlijke therapeutische
aanpak van deze specifieke patiëntenpopulatie (23).
42
DISCUSSIE
In het eerste deel van de resultaten werd vooral aandacht besteed aan de genetische defecten
die een rol spelen in de ontwikkeling van pancreaskanker. Het werd duidelijk dat er een aantal
genen kunnen aangeduid worden als kritische genen betrokken in de ontwikkeling van
pancreaskanker. Deze kritische gendefecten die in de literatuur vaak ‘driver mutations’ worden
genoemd, werden uitgebreid besproken in de eerste sectie van de resultaten. Het betreft het
KRAS gen, het TP53 gen, het P16INK4a/CDKN2/MTS1 gen en het DPC4/SMAD4/MDH4 gen.
Buiten deze genen zijn er echter nog een heleboel andere genen die betrokken zijn bij deze
aandoening. Naar het ene gendefect is al meer onderzoek gebeurd dan naar het andere maar
in het algemeen kan er wel gesteld worden dat er veel informatie ter beschikking is over het
moleculaire proces dat schuilgaat achter het stapsgewijze proces van de ontwikkeling van
pancreaskanker. Het lijkt ook zo dat de informatie omtrent deze gendefecten, toch zeker over
de kritische gendefecten, al zo’n twee decades tot onzer beschikking is, dit met vooral vele
nieuwe publicaties rond de eeuwwisseling.
Ondanks het feit dat de moleculaire processen reeds voor een groot deel opgehelderd zijn,
blijven de mortaliteitscijfers van pancreaskanker de laatste jaren echter relatief stabiel. Dit
staat sterk in contrast met de meer frequentere tumoren zoals long-, colon-, prostaat- en
borstkanker, waar dalingen in de mortaliteitscijfers worden vastgesteld.
Deze stagnering in de mortaliteitscijfers van pancreastumoren kan liggen aan het feit dat men
er nog niet in geslaagd is om al deze theoretische moleculaire kennis te implementeren in de
klinische praktijk. In hoeverre moleculaire defecten geïmplementeerd worden in de klinische
praktijk werd ook bekeken in het onderdeel ‘resultaten’ van deze masterproef. De mogelijke
rol van de genetische defecten in het beleid van pancreastumoren werd apart bekeken voor
de diagnose, de prognose en de therapie.
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE
DIAGNOSESTELLING VAN PANCREASTUMOREN Eén van de oorzaken voor het dodelijke karakter van pancreaskanker is de late
diagnosestelling. Nieuwe moleculaire merkers ontstaan uit de theoretische kennis van de
belangrijke genetische defecten in pancreastumoren zouden hier een oplossing kunnen
bieden.
Tot nu toe werd vooral de mogelijke rol van het KRAS gen hierin onderzocht. Er is hieromtrent
echter geen duidelijke consensus. Uit een relatief grootschalige meta-analyse blijkt het
opsporen van mutaties in het KRAS gen een sensitiviteit van 68% en een specificiteit van 87%
te hebben (25). Het testen van KRAS gen mutaties blijkt wel een hogere sensitiviteit en
43
specificiteit te hebben wanneer stalen bekomen worden vanuit pancreasweefsel en cysteuze
vloeistoffen dan wanneer stalen bekomen worden uit bloed of pancreasvocht.
Desondanks lijkt het erop dat alleen het testen van KRAS gendefecten voor de diagnose van
pancreastumoren voorlopig niet aan te raden is. In de literatuur zijn er voorstellen om KRAS
gendefecten te testen in combinatie met enkele andere defecten, zoals defecten in het GNAS
en het RNF43 gen. Om dit effectief te kunnen staven is verder onderzoek aangewezen. Verder
moet er opgelet worden bij het interpreteren van de huidige literatuur aangezien sommige
artikels enkel werkten met één bepaalde pancreasneoplasie zoals IPMNs waardoor deze
resultaten niet gegeneraliseerd kunnen worden voor alle pancreastumoren.
Zoals eerder aangegeven richtte het meeste onderzoek met betrekking tot het gebruik van
genetische defecten in de diagnostiek van pancreastumoren zich tot het gebruik van het KRAS
gen. Andere kritische gendefecten zoals TP53 en DPC4 werden echter ook aangehaald in de
literatuur. Een groot nadeel van het testen van deze twee gendefecten in vergelijking met het
KRAS gendefect is het feit dat deze gendefecten pas laat optreden tijdens het progressief
model van pancreaskanker. Desondanks zijn het interessante opties die tot op heden te weinig
bestudeerd werden.
Buiten het opsporen van hierboven vermelde gendefecten werden nog twee andere
diagnostische mogelijkheden naar voren geschoven in de literatuur: het opsporen van een
afwijkend methylatiepatroon en het opsporen van mitochondriale DNA mutaties. Beide zijn
interessante invalshoeken waarnaar het onderzoek tot nu toe vrij beperkt bleef. Laat de
beperkte vooruitgang in het beleid van pancreaskanker de laatste jaren, een reden zijn voor
meer intensief onderzoek binnen deze mogelijk diagnostische pistes.
We kunnen besluiten dat het gebruik van genetische defecten in de diagnostiek van
pancreastumoren vooral klinisch relevant kan zijn in een combinatorische aanpak, waar niet
één gendefect wordt bekeken maar waar verschillende genetische mutaties worden
opgespoord.
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN BIJ
PROGNOSE-INSCHATTING IN PANCREASTUMOREN Tot op heden wordt in het beleid van pancreastumoren CA19-9 gebruikt als prognostische
merker. Het grootste nadeel hierbij is dat CA19-9 niveaus ook stijgen bij niet-maligne
pancreasaandoeningen zoals pancreatitis alsook bij andere gastro-intestinale maligniteiten.
Om deze reden wordt er gezocht naar de mogelijkheid om bepaalde genetische defecten te
gebruiken in de prognose-inschatting bij pancreaskanker.
44
In tegenstelling tot de diagnosestelling wordt er in de literatuur maar één genetisch defect echt
naar voren geschoven als mogelijke prognostische merker: de KRAS mutatie. Andere
genetische defecten kunnen wel iets zeggen over een goede of een slechte prognose voor de
patiënt met pancreaskanker maar lijken momenteel geen rol te zullen vervullen in opvolging
van deze tumoren.
Voor het gebruik van KRAS in de prognose van pancreastumoren komen twee detectievormen
terug in de literatuur: cfDNA en CTCs.
Door een accumulatie van cfDNA tijdens de carcinogenese kan deze in verhoogde
concentraties worden teruggevonden in bloed bij kankerpatiënten. Dit cfDNA kan men dan
onderzoeken op tumorspecifieke DNA mutaties zoals de KRAS mutatie. Het gebruik van deze
techniek lijkt klinisch relevant te zijn. Momenteel moet er wel nog steeds een belangrijke
kanttekening gemaakt worden dat bij de meerderheid van de patiënten met pancreaskanker
geen KRAS gemuteerd cfDNA kan worden gevonden.
In tegenstelling tot cfDNA lijkt het opsporen van CTCs klinisch minder relevant voor de
opvolging van het ziektebeeld bij patiënten met pancreaskanker. Dit doordat CTCs bijna
uitsluitend worden aangetroffen bij pancreaskanker patiënten in een gemetastaseerd stadium.
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN DE
THERAPIE VAN PANCREASTUMOREN Net als in de prognose- en diagnosestelling is voor het gebruik van genetische defecten in de
therapie van pancreastumoren tot nu toe vooral onderzoek gebeurd op het gebied van het
KRAS gen en zijn signaalwegen. Hierbij werden reeds vele intracellulaire processen als
aangrijpingspunt onderzocht: op het transcriptieniveau met antisense of interferertie RNA, op
het posttranslationele niveau met inhibitoren van farnesyl transferase of anti-RAS
vaccinatiepeptiden en door in te spelen op multipele signaalwegen door het gebruik van
inhibitoren van mitogeen-activerende proteïne kinase, PI3K, AKT, RAF en mTOR (zie Figuur
10).
Ondanks het feit dat er reeds veel onderzoek werd verricht naar de mogelijke klinische
relevantie van het inspelen op al deze verschillende aangrijpingspunten, is er tot op heden
geen enkel agens in geslaagd een plaats te verwerven in het huidige therapiebeleid van
pancreastumoren. Dit geldt ook voor agentia die onderzocht werden in het kader van andere
gendefecten zoals EGFR, HER2 en MTAP.
Toch moet onderzoek naar het belang van bepaalde genetische defecten in de therapie van
pancreastumoren worden voortgezet. Om de bijzonder lage 5-jaarsoverleving van
pancreastumoren aan te pakken zal het waarschijnlijk essentieel zijn om huidige
45
chemotherapeutica te combineren met nieuwe agentia die inspelen op moleculaire
signaalwegen die karakteristiek zijn voor pancreaskanker.
OVERERFBARE VORMEN VAN PANCREASKANKER Ondanks het feit dat pancreastumoren maar in 5 tot 10% van de gevallen geassocieerd zijn
met erfelijke factoren werden ze in deze masterproef apart besproken. Dit omdat een goede
genetische en moleculaire kennis van deze ziektebeelden het mogelijk kan maken een apart
beleid uit te stippelen, dit zowel voor de diagnose in een asymptomatische hoog-risico
populatie als voor de prognose en therapie, waar specifieke signaalwegen van belang zijn.
De belangrijkste erfelijke associaties werden besproken met name het borst- en
ovariumkankersyndroom (vooral BRCA2 mutaties zijn duidelijk gelinkt aan pancreaskanker),
het Lynch syndroom (LS), het Peutz-Jeghers syndroom (PJS), hereditaire pancreatitis (HP),
het familiaal atypisch multipele moedervlek melanoma syndroom (FAMMM-syndroom) en de
familiale adenomateuze polypose (FAP) (zie Tabel 1).
MOGELIJK GEBRUIK VAN GENETISCHE DEFECTEN IN HET BELEID
VAN PANCREASTUMOREN Het progressief genetisch proces van de ontwikkeling van pancreaskanker is reeds voor een
groot deel opgehelderd. Desondanks blijft de klinische impact hiervan vrij beperkt. Toch lijkt
het momenteel essentieel om in te spelen op deze moleculaire processen, dit zowel in de
diagnose, de prognose als de therapie. Er is blijvend onderzoek nodig om een daling te krijgen
in de meer dan 100.000 pancreasdoden per jaar in Europa, om net als in de meer frequentere
tumoren dalende mortaliteitscijfers te verwezenlijken.
Buiten dit blijvend onderzoek moet er ook getracht worden om onderzoek te baseren op
grotere studiepopulaties. Huidige onderzoeken gaan vaak uit van kleine cohorten, doordat het
vaak moeilijk is patiënten te vinden die voldoen aan alle criteria. Om deze reden is het
misschien opportuun om grote Europese en wereldwijde samenwerkingen op te starten in
plaats van het naast elkaar organiseren van gelijkaardige onderzoeken in verschillende
instituten.
46
CONCLUSIES
Er is veel informatie ter beschikking over het moleculaire proces dat schuilgaat achter de
stapsgewijze ontwikkeling van pancreaskanker. De kritische gendefecten in de ontwikkeling
van pancreaskanker zijn KRAS, TP53, P16INK4a/CDKN2/MTS1 en DPC4/SMAD4/MDH4.
Ondanks het feit dat de moleculaire processen reeds voor een groot deel opgehelderd zijn,
blijven de mortaliteitscijfers van pancreaskanker de laatste jaren relatief stabiel.
Gebruik van genetische defecten in de diagnostiek van pancreastumoren kan vooral klinisch
relevant zijn in een combinatorische aanpak, waar niet één gendefect wordt bekeken maar
waar verschillende genetische mutaties worden opgespoord.
Voor de prognose-inschatting is er een mogelijke rol weggelegd voor het KRAS gen, dit vooral
via het opsporen van mutaties in het cfDNA. Dit lijkt klinisch meer relevant dan het opsporen
van CTCs aangezien deze bijna uitsluitend worden aangetroffen bij patiënten in een
gemetastaseerd stadium.
Wat de therapie betreft, werden reeds vele aangrijpingspunten onderzocht. Tot op heden is
echter geen enkel agens, dat inspeelt op de genetische processen van pancreaskanker, er in
geslaagd een plaats te verwerven in het huidige therapiebeleid van pancreastumoren. Toch
lijkt het essentieel om in de toekomst de huidige chemotherapeutica te combineren met nieuwe
agentia die inspelen op de moleculaire signaalwegen die karakteristiek zijn voor
pancreaskanker.
Tot slot is het belangrijk om specifieke aandacht te hebben voor de overerfbare vormen van
pancreaskanker. Een goede genetische en moleculaire kennis van deze ziektebeelden kan
een specifieke aanpak mogelijk maken.
Blijvend onderzoek is nodig om een daling te krijgen in de meer dan 100.000 pancreasdoden
per jaar in Europa. Het inspelen op de moleculaire processen van de ontwikkeling van
pancreaskanker in zowel de diagnostiek, de prognose als de therapie zullen hierbij van
primordiaal belang zijn.
47
REFERENTIES 1. Speleman F. Moleculaire Biologie en Genetica, Partim Genetica. Universiteit Gent2013. 2. Inagawa Y, Yamada K, Yugawa T, Ohno S, Hiraoka N, Esaki M, et al. A human cancer xenograft model utilizing normal pancreatic duct epithelial cells conditionally transformed with defined oncogenes. Carcinogenesis. 2014;35(8):1840-6. 3. Brody JR, Costantino CL, Potoczek M, Cozzitorto J, McCue P, Yeo CJ, et al. Adenosquamous carcinoma of the pancreas harbors KRAS2, DPC4 and TP53 molecular alterations similar to pancreatic ductal adenocarcinoma. Mod Pathol. 2009;22(5):651-9. 4. Duan YF, Li DF, Liu YH, Mei P, Qin YX, Li LF, et al. Decreased expression of DAB2IP in pancreatic cancer with wild-type KRAS. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 2013;12(2):204-9. 5. Haugk B. Pancreatic intraepithelial neoplasia-can we detect early pancreatic cancer? Histopathology. 2010;57(4):503-14. 6. Jemal A, Siegel R, Ward E, Hao Y, Xu J, Thun MJ. Cancer statistics, 2009. CA Cancer J Clin. 2009;59(4):225-49. 7. Ryan DP, Hong TS, Bardeesy N. Pancreatic adenocarcinoma. N Engl J Med. 2014;371(11):1039-49. 8. Ferlay J, Soerjomataram I, Dikshit R, Eser S, Mathers C, Rebelo M, et al. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. Int J Cancer. 2015;136(5):E359-86. 9. IARC. World Cancer Raport 2014. Lyon 2014. 10. Earl J, Garcia-Nieto S, Martinez-Avila JC, Montans J, Sanjuanbenito A, Rodriguez-Garrote M, et al. Circulating tumor cells (Ctc) and kras mutant circulating free Dna (cfdna) detection in peripheral blood as biomarkers in patients diagnosed with exocrine pancreatic cancer. BMC Cancer. 2015;15:797. 11. de vos tot Nederveen Cappel WH, Offerhaus GJ, van Puijenbroek M, Caspers E, Gruis NA, De Snoo FA, et al. Pancreatic carcinoma in carriers of a specific 19 base pair deletion of CDKN2A/p16 (p16-leiden). Clin Cancer Res. 2003;9(10 Pt 1):3598-605. 12. Xu W, Wang Z, Zhang W, Qian K, Li H, Kong D, et al. Mutated K-ras activates CDK8 to stimulate the epithelial-to-mesenchymal transition in pancreatic cancer in part via the Wnt/beta-catenin signaling pathway. Cancer Lett. 2015;356(2 Pt B):613-27. 13. Burris HA, 3rd, Moore MJ, Andersen J, Green MR, Rothenberg ML, Modiano MR, et al. Improvements in survival and clinical benefit with gemcitabine as first-line therapy for patients with advanced pancreas cancer: a randomized trial. J Clin Oncol. 1997;15(6):2403-13. 14. Conroy T, Desseigne F, Ychou M, Bouche O, Guimbaud R, Becouarn Y, et al. FOLFIRINOX versus gemcitabine for metastatic pancreatic cancer. N Engl J Med. 2011;364(19):1817-25. 15. Von Hoff DD, Ervin T, Arena FP, Chiorean EG, Infante J, Moore M, et al. Increased survival in pancreatic cancer with nab-paclitaxel plus gemcitabine. N Engl J Med. 2013;369(18):1691-703. 16. Lockhart AC, Rothenberg ML, Berlin JD. Treatment for pancreatic cancer: current therapy and continued progress. Gastroenterology. 2005;128(6):1642-54. 17. Bilimoria KY, Bentrem DJ, Ko CY, Stewart AK, Winchester DP, Talamonti MS. National failure to operate on early stage pancreatic cancer. Ann Surg. 2007;246(2):173-80. 18. Catts ZA, Baig MK, Milewski B, Keywan C, Guarino M, Petrelli N. Statewide Retrospective Review of Familial Pancreatic Cancer in Delaware, and Frequency of Genetic Mutations in Pancreatic Cancer Kindreds. Ann Surg Oncol. 2016;23(5):1729-35. 19. Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2016. CA Cancer J Clin. 2016;66(1):7-30. 20. Agarwal A, Saif MW. KRAS in pancreatic cancer. JOP. 2014;15(4):303-5. 21. Bournet B, Buscail C, Muscari F, Cordelier P, Buscail L. Targeting KRAS for diagnosis, prognosis, and treatment of pancreatic cancer: Hopes and realities. Eur J Cancer. 2016;54:75-83.
48
22. Sharma MB, Carus A, Sunde L, Hamilton-Dutoit S, Ladekarl M. BRCA-associated pancreatico-biliary neoplasms: Four cases illustrating the emerging clinical impact of genotyping. Acta Oncol. 2016;55(3):377-81. 23. Chiorean EG, Coveler AL. Pancreatic cancer: optimizing treatment options, new, and emerging targeted therapies. Drug Des Devel Ther. 2015;9:3529-45. 24. Campbell PJ, Yachida S, Mudie LJ, Stephens PJ, Pleasance ED, Stebbings LA, et al. The patterns and dynamics of genomic instability in metastatic pancreatic cancer. Nature. 2010;467(7319):1109-13. 25. Liu SL, Chen G, Zhao YP, Wu WM, Zhang TP. Diagnostic accuracy of K-ras mutation for pancreatic carcinoma: a meta-analysis. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 2013;12(5):458-64. 26. Feldmann G, Beaty R, Hruban RH, Maitra A. Molecular genetics of pancreatic intraepithelial neoplasia. J Hepatobiliary Pancreat Surg. 2007;14(3):224-32. 27. Herreros-Villanueva M, Hijona E, Cosme A, Bujanda L. Adjuvant and neoadjuvant treatment in pancreatic cancer. World J Gastroenterol. 2012;18(14):1565-72. 28. Yachida S, Jones S, Bozic I, Antal T, Leary R, Fu B, et al. Distant metastasis occurs late during the genetic evolution of pancreatic cancer. Nature. 2010;467(7319):1114-7. 29. Lohr JM, Kloppel G. [Indications for pancreatic biopsy. Uncommon, but increasingly more important]. Pathologe. 2005;26(1):67-72. 30. Bosetti C, Bertuccio P, Malvezzi M, Levi F, Chatenoud L, Negri E, et al. Cancer mortality in Europe, 2005-2009, and an overview of trends since 1980. Ann Oncol. 2013;24(10):2657-71. 31. Bosetti C, Bertuccio P, Negri E, La Vecchia C, Zeegers MP, Boffetta P. Pancreatic cancer: overview of descriptive epidemiology. Mol Carcinog. 2012;51(1):3-13. 32. Heinemann V, Boeck S, Hinke A, Labianca R, Louvet C. Meta-analysis of randomized trials: evaluation of benefit from gemcitabine-based combination chemotherapy applied in advanced pancreatic cancer. BMC Cancer. 2008;8:82. 33. Sultana A, Tudur Smith C, Cunningham D, Starling N, Neoptolemos JP, Ghaneh P. Meta-analyses of chemotherapy for locally advanced and metastatic pancreatic cancer: results of secondary end points analyses. Br J Cancer. 2008;99(1):6-13. 34. Loos M, Kleeff J, Friess H, Buchler MW. Surgical treatment of pancreatic cancer. Ann N Y Acad Sci. 2008;1138:169-80. 35. Alexakis N, Halloran C, Raraty M, Ghaneh P, Sutton R, Neoptolemos JP. Current standards of surgery for pancreatic cancer. Br J Surg. 2004;91(11):1410-27. 36. Oettle H, Neuhaus P, Hochhaus A, Hartmann JT, Gellert K, Ridwelski K, et al. Adjuvant chemotherapy with gemcitabine and long-term outcomes among patients with resected pancreatic cancer: the CONKO-001 randomized trial. JAMA. 2013;310(14):1473-81. 37. Oettle H, Post S, Neuhaus P, Gellert K, Langrehr J, Ridwelski K, et al. Adjuvant chemotherapy with gemcitabine vs observation in patients undergoing curative-intent resection of pancreatic cancer: a randomized controlled trial. JAMA. 2007;297(3):267-77. 38. Neoptolemos JP, Stocken DD, Bassi C, Ghaneh P, Cunningham D, Goldstein D, et al. Adjuvant chemotherapy with fluorouracil plus folinic acid vs gemcitabine following pancreatic cancer resection: a randomized controlled trial. JAMA. 2010;304(10):1073-81. 39. Neoptolemos JP, Stocken DD, Friess H, Bassi C, Dunn JA, Hickey H, et al. A randomized trial of chemoradiotherapy and chemotherapy after resection of pancreatic cancer. N Engl J Med. 2004;350(12):1200-10. 40. Regine WF, Winter KA, Abrams R, Safran H, Hoffman JP, Konski A, et al. Fluorouracil-based chemoradiation with either gemcitabine or fluorouracil chemotherapy after resection of pancreatic adenocarcinoma: 5-year analysis of the U.S. Intergroup/RTOG 9704 phase III trial. Ann Surg Oncol. 2011;18(5):1319-26. 41. Loehrer PJ, Sr., Feng Y, Cardenes H, Wagner L, Brell JM, Cella D, et al. Gemcitabine alone versus gemcitabine plus radiotherapy in patients with locally advanced pancreatic cancer: an Eastern Cooperative Oncology Group trial. J Clin Oncol. 2011;29(31):4105-12.
49
42. Moorcraft SY, Khan K, Peckitt C, Watkins D, Rao S, Cunningham D, et al. FOLFIRINOX for locally advanced or metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma: the Royal Marsden experience. Clin Colorectal Cancer. 2014;13(4):232-8. 43. Hammel P, Huguet F, van Laethem JL, Goldstein D, Glimelius B, Artru P, et al. Effect of Chemoradiotherapy vs Chemotherapy on Survival in Patients With Locally Advanced Pancreatic Cancer Controlled After 4 Months of Gemcitabine With or Without Erlotinib: The LAP07 Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016;315(17):1844-53. 44. Goggins M, Hruban RH, Kern SE. BRCA2 is inactivated late in the development of pancreatic intraepithelial neoplasia: evidence and implications. Am J Pathol. 2000;156(5):1767-71. 45. Hong SM, Vincent A, Kanda M, Leclerc J, Omura N, Borges M, et al. Genome-wide somatic copy number alterations in low-grade PanINs and IPMNs from individuals with a family history of pancreatic cancer. Clin Cancer Res. 2012;18(16):4303-12. 46. Finucane MM, Stevens GA, Cowan MJ, Danaei G, Lin JK, Paciorek CJ, et al. National, regional, and global trends in body-mass index since 1980: systematic analysis of health examination surveys and epidemiological studies with 960 country-years and 9.1 million participants. Lancet. 2011;377(9765):557-67. 47. Hezel AF, Kimmelman AC, Stanger BZ, Bardeesy N, Depinho RA. Genetics and biology of pancreatic ductal adenocarcinoma. Genes Dev. 2006;20(10):1218-49. 48. Luttges J, Kloppel G. [Pancreatic ductal adenocarcinoma and its precursors]. Pathologe. 2005;26(1):12-7. 49. Verma M. Pancreatic cancer epidemiology. Technol Cancer Res Treat. 2005;4(3):295-301. 50. Azmi A. Molecular Diagnostics and Treatment of Pancreatic Cancer. London, UK: Elsevier; 2014. 51. Thieme G. Sesam Atlas van de anatomie deel 2: inwendige organen: ThiemeMeulenhoff; 2009. 52. Maitra A, Adsay NV, Argani P, Iacobuzio-Donahue C, De Marzo A, Cameron JL, et al. Multicomponent analysis of the pancreatic adenocarcinoma progression model using a pancreatic intraepithelial neoplasia tissue microarray. Mod Pathol. 2003;16(9):902-12. 53. Singhi AD, Nikiforova MN, Fasanella KE, McGrath KM, Pai RK, Ohori NP, et al. Preoperative GNAS and KRAS testing in the diagnosis of pancreatic mucinous cysts. Clin Cancer Res. 2014;20(16):4381-9. 54. Faris JE, Blaszkowsky LS, McDermott S, Guimaraes AR, Szymonifka J, Huynh MA, et al. FOLFIRINOX in locally advanced pancreatic cancer: the Massachusetts General Hospital Cancer Center experience. Oncologist. 2013;18(5):543-8. 55. Hamidi H, Lu M, Chau K, Anderson L, Fejzo M, Ginther C, et al. KRAS mutational subtype and copy number predict in vitro response of human pancreatic cancer cell lines to MEK inhibition. Br J Cancer. 2014;111(9):1788-801. 56. Vogelstein B, Kinzler KW. Cancer genes and the pathways they control. Nat Med. 2004;10(8):789-99. 57. Caldas C, Kern SE. K-ras mutation and pancreatic adenocarcinoma. Int J Pancreatol. 1995;18(1):1-6. 58. Lievre A, Bachet JB, Boige V, Cayre A, Le Corre D, Buc E, et al. KRAS mutations as an independent prognostic factor in patients with advanced colorectal cancer treated with cetuximab. J Clin Oncol. 2008;26(3):374-9. 59. Lievre A, Bachet JB, Le Corre D, Boige V, Landi B, Emile JF, et al. KRAS mutation status is predictive of response to cetuximab therapy in colorectal cancer. Cancer Res. 2006;66(8):3992-5. 60. Russo A, Bazan V, Agnese V, Rodolico V, Gebbia N. Prognostic and predictive factors in colorectal cancer: Kirsten Ras in CRC (RASCAL) and TP53CRC collaborative studies. Ann Oncol. 2005;16 Suppl 4:iv44-9. 61. di Magliano MP, Logsdon CD. Roles for KRAS in pancreatic tumor development and progression. Gastroenterology. 2013;144(6):1220-9.
50
62. Hahn SA, Schmiegel WH. Recent discoveries in cancer genetics of exocrine pancreatic neoplasia. Digestion. 1998;59(5):493-501. 63. Delpu Y, Hanoun N, Lulka H, Sicard F, Selves J, Buscail L, et al. Genetic and epigenetic alterations in pancreatic carcinogenesis. Curr Genomics. 2011;12(1):15-24. 64. Forbes SA, Bindal N, Bamford S, Cole C, Kok CY, Beare D, et al. COSMIC: mining complete cancer genomes in the Catalogue of Somatic Mutations in Cancer. Nucleic Acids Res. 2011;39(Database issue):D945-50. 65. Hingorani SR, Tuveson DA. Ras redux: rethinking how and where Ras acts. Curr Opin Genet Dev. 2003;13(1):6-13. 66. Lohr M, Kloppel G, Maisonneuve P, Lowenfels AB, Luttges J. Frequency of K-ras mutations in pancreatic intraductal neoplasias associated with pancreatic ductal adenocarcinoma and chronic pancreatitis: a meta-analysis. Neoplasia. 2005;7(1):17-23. 67. Tassan JP, Jaquenoud M, Leopold P, Schultz SJ, Nigg EA. Identification of human cyclin-dependent kinase 8, a putative protein kinase partner for cyclin C. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92(19):8871-5. 68. Alarcon C, Zaromytidou AI, Xi Q, Gao S, Yu J, Fujisawa S, et al. Nuclear CDKs drive Smad transcriptional activation and turnover in BMP and TGF-beta pathways. Cell. 2009;139(4):757-69. 69. Firestein R, Bass AJ, Kim SY, Dunn IF, Silver SJ, Guney I, et al. CDK8 is a colorectal cancer oncogene that regulates beta-catenin activity. Nature. 2008;455(7212):547-51. 70. Li XY, Luo QF, Wei CK, Li DF, Fang L. siRNA-mediated silencing of CDK8 inhibits proliferation and growth in breast cancer cells. International journal of clinical and experimental pathology. 2014;7(1):92-100. 71. Kapoor A, Goldberg MS, Cumberland LK, Ratnakumar K, Segura MF, Emanuel PO, et al. The histone variant macroH2A suppresses melanoma progression through regulation of CDK8. Nature. 2010;468(7327):1105-9. 72. Bailey JM, Singh PK, Hollingsworth MA. Cancer metastasis facilitated by developmental pathways: Sonic hedgehog, Notch, and bone morphogenic proteins. Journal of cellular biochemistry. 2007;102(4):829-39. 73. Thiery JP. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat Rev Cancer. 2002;2(6):442-54. 74. Sherr CJ. Cell cycle control and cancer. Harvey Lect. 2000;96:73-92. 75. Biankin AV, Kench JG, Morey AL, Lee CS, Biankin SA, Head DR, et al. Overexpression of p21(WAF1/CIP1) is an early event in the development of pancreatic intraepithelial neoplasia. Cancer Res. 2001;61(24):8830-7. 76. Gansauge S, Gansauge F, Ramadani M, Stobbe H, Rau B, Harada N, et al. Overexpression of cyclin D1 in human pancreatic carcinoma is associated with poor prognosis. Cancer Res. 1997;57(9):1634-7. 77. Wu J, Matthaei H, Maitra A, Dal Molin M, Wood LD, Eshleman JR, et al. Recurrent GNAS mutations define an unexpected pathway for pancreatic cyst development. Science translational medicine. 2011;3(92):92ra66. 78. Furukawa T, Kuboki Y, Tanji E, Yoshida S, Hatori T, Yamamoto M, et al. Whole-exome sequencing uncovers frequent GNAS mutations in intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas. Scientific reports. 2011;1:161. 79. Molin MD, Matthaei H, Wu J, Blackford A, Debeljak M, Rezaee N, et al. Clinicopathological correlates of activating GNAS mutations in intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN) of the pancreas. Ann Surg Oncol. 2013;20(12):3802-8. 80. Muhlmann G, Ofner D, Zitt M, Muller HM, Maier H, Moser P, et al. 14-3-3 sigma and p53 expression in gastric cancer and its clinical applications. Dis Markers. 2010;29(1):21-9. 81. Iacobuzio-Donahue CA, Maitra A, Olsen M, Lowe AW, van Heek NT, Rosty C, et al. Exploration of global gene expression patterns in pancreatic adenocarcinoma using cDNA microarrays. Am J Pathol. 2003;162(4):1151-62. 82. Taipale J, Beachy PA. The Hedgehog and Wnt signalling pathways in cancer. Nature. 2001;411(6835):349-54.
51
83. Abraham SC, Klimstra DS, Wilentz RE, Yeo CJ, Conlon K, Brennan M, et al. Solid-pseudopapillary tumors of the pancreas are genetically distinct from pancreatic ductal adenocarcinomas and almost always harbor beta-catenin mutations. Am J Pathol. 2002;160(4):1361-9. 84. Abraham SC, Wu TT, Hruban RH, Lee JH, Yeo CJ, Conlon K, et al. Genetic and immunohistochemical analysis of pancreatic acinar cell carcinoma: frequent allelic loss on chromosome 11p and alterations in the APC/beta-catenin pathway. Am J Pathol. 2002;160(3):953-62. 85. Abraham SC, Wu TT, Klimstra DS, Finn LS, Lee JH, Yeo CJ, et al. Distinctive molecular genetic alterations in sporadic and familial adenomatous polyposis-associated pancreatoblastomas : frequent alterations in the APC/beta-catenin pathway and chromosome 11p. Am J Pathol. 2001;159(5):1619-27. 86. Redston MS, Caldas C, Seymour AB, Hruban RH, da Costa L, Yeo CJ, et al. p53 mutations in pancreatic carcinoma and evidence of common involvement of homocopolymer tracts in DNA microdeletions. Cancer Res. 1994;54(11):3025-33. 87. Ottenhof NA, Milne AN, Morsink FH, Drillenburg P, Ten Kate FJ, Maitra A, et al. Pancreatic intraepithelial neoplasia and pancreatic tumorigenesis: of mice and men. Arch Pathol Lab Med. 2009;133(3):375-81. 88. Hingorani SR, Wang L, Multani AS, Combs C, Deramaudt TB, Hruban RH, et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice. Cancer Cell. 2005;7(5):469-83. 89. Hustinx SR, Hruban RH, Leoni LM, Iacobuzio-Donahue C, Cameron JL, Yeo CJ, et al. Homozygous deletion of the MTAP gene in invasive adenocarcinoma of the pancreas and in periampullary cancer: a potential new target for therapy. Cancer Biol Ther. 2005;4(1):83-6. 90. Caldas C, Hahn SA, da Costa LT, Redston MS, Schutte M, Seymour AB, et al. Frequent somatic mutations and homozygous deletions of the p16 (MTS1) gene in pancreatic adenocarcinoma. Nat Genet. 1994;8(1):27-32. 91. Schutte M, Hruban RH, Geradts J, Maynard R, Hilgers W, Rabindran SK, et al. Abrogation of the Rb/p16 tumor-suppressive pathway in virtually all pancreatic carcinomas. Cancer Res. 1997;57(15):3126-30. 92. Ueki T, Toyota M, Sohn T, Yeo CJ, Issa JP, Hruban RH, et al. Hypermethylation of multiple genes in pancreatic adenocarcinoma. Cancer Res. 2000;60(7):1835-9. 93. Wilentz RE, Geradts J, Maynard R, Offerhaus GJ, Kang M, Goggins M, et al. Inactivation of the p16 (INK4A) tumor-suppressor gene in pancreatic duct lesions: loss of intranuclear expression. Cancer Res. 1998;58(20):4740-4. 94. Shi C, Hruban RH, Klein AP. Familial pancreatic cancer. Arch Pathol Lab Med. 2009;133(3):365-74. 95. Hahn SA, Schutte M, Hoque AT, Moskaluk CA, da Costa LT, Rozenblum E, et al. DPC4, a candidate tumor suppressor gene at human chromosome 18q21.1. Science. 1996;271(5247):350-3. 96. Schutte M, Hruban RH, Hedrick L, Cho KR, Nadasdy GM, Weinstein CL, et al. DPC4 gene in various tumor types. Cancer Res. 1996;56(11):2527-30. 97. Wilentz RE, Su GH, Dai JL, Sparks AB, Argani P, Sohn TA, et al. Immunohistochemical labeling for dpc4 mirrors genetic status in pancreatic adenocarcinomas : a new marker of DPC4 inactivation. Am J Pathol. 2000;156(1):37-43. 98. Wilentz RE, Iacobuzio-Donahue CA, Argani P, McCarthy DM, Parsons JL, Yeo CJ, et al. Loss of expression of Dpc4 in pancreatic intraepithelial neoplasia: evidence that DPC4 inactivation occurs late in neoplastic progression. Cancer Res. 2000;60(7):2002-6. 99. Hustinx SR, Leoni LM, Yeo CJ, Brown PN, Goggins M, Kern SE, et al. Concordant loss of MTAP and p16/CDKN2A expression in pancreatic intraepithelial neoplasia: evidence of homozygous deletion in a noninvasive precursor lesion. Mod Pathol. 2005;18(7):959-63. 100. D'Andrea AD, Grompe M. The Fanconi anaemia/BRCA pathway. Nat Rev Cancer. 2003;3(1):23-34.
52
101. van der Heijden MS, Brody JR, Gallmeier E, Cunningham SC, Dezentje DA, Shen D, et al. Functional defects in the fanconi anemia pathway in pancreatic cancer cells. Am J Pathol. 2004;165(2):651-7. 102. Brose MS, Rebbeck TR, Calzone KA, Stopfer JE, Nathanson KL, Weber BL. Cancer risk estimates for BRCA1 mutation carriers identified in a risk evaluation program. J Natl Cancer Inst. 2002;94(18):1365-72. 103. van Heek NT, Meeker AK, Kern SE, Yeo CJ, Lillemoe KD, Cameron JL, et al. Telomere shortening is nearly universal in pancreatic intraepithelial neoplasia. Am J Pathol. 2002;161(5):1541-7. 104. Gisselsson D. Chromosome instability in cancer: how, when, and why? Adv Cancer Res. 2003;87:1-29. 105. Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin. 2005;55(2):74-108. 106. Yonezawa S, Sato E. Expression of mucin antigens in human cancers and its relationship with malignancy potential. Pathol Int. 1997;47(12):813-30. 107. de Bolos C, Real FX, Lopez-Ferrer A. Regulation of mucin and glycoconjugate expression: from normal epithelium to gastric tumors. Front Biosci. 2001;6:D1256-63. 108. Adsay NV, Merati K, Andea A, Sarkar F, Hruban RH, Wilentz RE, et al. The dichotomy in the preinvasive neoplasia to invasive carcinoma sequence in the pancreas: differential expression of MUC1 and MUC2 supports the existence of two separate pathways of carcinogenesis. Mod Pathol. 2002;15(10):1087-95. 109. Luttges J, Zamboni G, Longnecker D, Kloppel G. The immunohistochemical mucin expression pattern distinguishes different types of intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas and determines their relationship to mucinous noncystic carcinoma and ductal adenocarcinoma. Am J Surg Pathol. 2001;25(7):942-8. 110. Terada T, Ohta T, Sasaki M, Nakanuma Y, Kim YS. Expression of MUC apomucins in normal pancreas and pancreatic tumours. J Pathol. 1996;180(2):160-5. 111. Hollingsworth MA, Strawhecker JM, Caffrey TC, Mack DR. Expression of MUC1, MUC2, MUC3 and MUC4 mucin mRNAs in human pancreatic and intestinal tumor cell lines. Int J Cancer. 1994;57(2):198-203. 112. Siedow A, Szyf M, Gratchev A, Kobalz U, Hanski ML, Bumke-Vogt C, et al. De novo expression of the Muc2 gene in pancreas carcinoma cells is triggered by promoter demethylation. Tumour Biol. 2002;23(1):54-60. 113. Prasad NB, Biankin AV, Fukushima N, Maitra A, Dhara S, Elkahloun AG, et al. Gene expression profiles in pancreatic intraepithelial neoplasia reflect the effects of Hedgehog signaling on pancreatic ductal epithelial cells. Cancer Res. 2005;65(5):1619-26. 114. Grothey A, Hashizume R, Sahin AA, McCrea PD. Fascin, an actin-bundling protein associated with cell motility, is upregulated in hormone receptor negative breast cancer. Br J Cancer. 2000;83(7):870-3. 115. Hu W, McCrea PD, Deavers M, Kavanagh JJ, Kudelka AP, Verschraegen CF. Increased expression of fascin, motility associated protein, in cell cultures derived from ovarian cancer and in borderline and carcinomatous ovarian tumors. Clin Exp Metastasis. 2000;18(1):83-8. 116. Iacobuzio-Donahue CA, Maitra A, Shen-Ong GL, van Heek T, Ashfaq R, Meyer R, et al. Discovery of novel tumor markers of pancreatic cancer using global gene expression technology. Am J Pathol. 2002;160(4):1239-49. 117. Argani P, Rosty C, Reiter RE, Wilentz RE, Murugesan SR, Leach SD, et al. Discovery of new markers of cancer through serial analysis of gene expression: prostate stem cell antigen is overexpressed in pancreatic adenocarcinoma. Cancer Res. 2001;61(11):4320-4. 118. Chang K, Pastan I. Molecular cloning of mesothelin, a differentiation antigen present on mesothelium, mesotheliomas, and ovarian cancers. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996;93(1):136-40. 119. Fan D, Yano S, Shinohara H, Solorzano C, Van Arsdall M, Bucana CD, et al. Targeted therapy against human lung cancer in nude mice by high-affinity recombinant antimesothelin single-chain Fv immunotoxin. Mol Cancer Ther. 2002;1(8):595-600.
53
120. Hassan R, Lerner MR, Benbrook D, Lightfoot SA, Brackett DJ, Wang QC, et al. Antitumor activity of SS(dsFv)PE38 and SS1(dsFv)PE38, recombinant antimesothelin immunotoxins against human gynecologic cancers grown in organotypic culture in vitro. Clin Cancer Res. 2002;8(11):3520-6. 121. Argani P, Iacobuzio-Donahue C, Ryu B, Rosty C, Goggins M, Wilentz RE, et al. Mesothelin is overexpressed in the vast majority of ductal adenocarcinomas of the pancreas: identification of a new pancreatic cancer marker by serial analysis of gene expression (SAGE). Clin Cancer Res. 2001;7(12):3862-8. 122. Wang J, Han F, Wu J, Lee SW, Chan CH, Wu CY, et al. The role of Skp2 in hematopoietic stem cell quiescence, pool size, and self-renewal. Blood. 2011;118(20):5429-38. 123. Miele L. Notch signaling. Clin Cancer Res. 2006;12(4):1074-9. 124. Ranganathan P, Weaver KL, Capobianco AJ. Notch signalling in solid tumours: a little bit of everything but not all the time. Nat Rev Cancer. 2011;11(5):338-51. 125. Espinoza I, Pochampally R, Xing F, Watabe K, Miele L. Notch signaling: targeting cancer stem cells and epithelial-to-mesenchymal transition. Onco Targets Ther. 2013;6:1249-59. 126. Terris B, Blaveri E, Crnogorac-Jurcevic T, Jones M, Missiaglia E, Ruszniewski P, et al. Characterization of gene expression profiles in intraductal papillary-mucinous tumors of the pancreas. Am J Pathol. 2002;160(5):1745-54. 127. Fukushima N, Sato N, Prasad N, Leach SD, Hruban RH, Goggins M. Characterization of gene expression in mucinous cystic neoplasms of the pancreas using oligonucleotide microarrays. Oncogene. 2004;23(56):9042-51. 128. Cavard C, Audebourg A, Letourneur F, Audard V, Beuvon F, Cagnard N, et al. Gene expression profiling provides insights into the pathways involved in solid pseudopapillary neoplasm of the pancreas. J Pathol. 2009;218(2):201-9. 129. Buchler P, Gazdhar A, Schubert M, Giese N, Reber HA, Hines OJ, et al. The Notch signaling pathway is related to neurovascular progression of pancreatic cancer. Ann Surg. 2005;242(6):791-800, discussion -1. 130. Miyamoto Y, Maitra A, Ghosh B, Zechner U, Argani P, Iacobuzio-Donahue CA, et al. Notch mediates TGF alpha-induced changes in epithelial differentiation during pancreatic tumorigenesis. Cancer Cell. 2003;3(6):565-76. 131. Goggins M. Molecular markers of early pancreatic cancer. J Clin Oncol. 2005;23(20):4524-31. 132. Agaimy A, Haller F, Frohnauer J, Schaefer IM, Strobel P, Hartmann A, et al. Pancreatic undifferentiated rhabdoid carcinoma: KRAS alterations and SMARCB1 expression status define two subtypes. Mod Pathol. 2015;28(2):248-60. 133. Matsubayashi H, Sato N, Fukushima N, Yeo CJ, Walter KM, Brune K, et al. Methylation of cyclin D2 is observed frequently in pancreatic cancer but is also an age-related phenomenon in gastrointestinal tissues. Clin Cancer Res. 2003;9(4):1446-52. 134. Fukushima N, Sato N, Sahin F, Su GH, Hruban RH, Goggins M. Aberrant methylation of suppressor of cytokine signalling-1 (SOCS-1) gene in pancreatic ductal neoplasms. Br J Cancer. 2003;89(2):338-43. 135. Crawford HC, Scoggins CR, Washington MK, Matrisian LM, Leach SD. Matrix metalloproteinase-7 is expressed by pancreatic cancer precursors and regulates acinar-to-ductal metaplasia in exocrine pancreas. J Clin Invest. 2002;109(11):1437-44. 136. Thayer SP, di Magliano MP, Heiser PW, Nielsen CM, Roberts DJ, Lauwers GY, et al. Hedgehog is an early and late mediator of pancreatic cancer tumorigenesis. Nature. 2003;425(6960):851-6. 137. Biankin AV, Waddell N, Kassahn KS, Gingras MC, Muthuswamy LB, Johns AL, et al. Pancreatic cancer genomes reveal aberrations in axon guidance pathway genes. Nature. 2012;491(7424):399-405. 138. McFaul CD, Greenhalf W, Earl J, Howes N, Neoptolemos JP, Kress R, et al. Anticipation in familial pancreatic cancer. Gut. 2006;55(2):252-8.
54
139. Giardiello FM, Brensinger JD, Tersmette AC, Goodman SN, Petersen GM, Booker SV, et al. Very high risk of cancer in familial Peutz-Jeghers syndrome. Gastroenterology. 2000;119(6):1447-53. 140. Sinilnikova OM, Mazoyer S, Bonnardel C, Lynch HT, Narod SA, Lenoir GM. BRCA1 and BRCA2 mutations in breast and ovarian cancer syndrome: reflection on the Creighton University historical series of high risk families. Fam Cancer. 2006;5(1):15-20. 141. Couch FJ, Johnson MR, Rabe KG, Brune K, de Andrade M, Goggins M, et al. The prevalence of BRCA2 mutations in familial pancreatic cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2007;16(2):342-6. 142. Murphy KM, Brune KA, Griffin C, Sollenberger JE, Petersen GM, Bansal R, et al. Evaluation of candidate genes MAP2K4, MADH4, ACVR1B, and BRCA2 in familial pancreatic cancer: deleterious BRCA2 mutations in 17%. Cancer Res. 2002;62(13):3789-93. 143. Lal G, Liu G, Schmocker B, Kaurah P, Ozcelik H, Narod SA, et al. Inherited predisposition to pancreatic adenocarcinoma: role of family history and germ-line p16, BRCA1, and BRCA2 mutations. Cancer Res. 2000;60(2):409-16. 144. Hahn SA, Greenhalf B, Ellis I, Sina-Frey M, Rieder H, Korte B, et al. BRCA2 germline mutations in familial pancreatic carcinoma. J Natl Cancer Inst. 2003;95(3):214-21. 145. Gallmeier E, Kern SE. Targeting Fanconi anemia/BRCA2 pathway defects in cancer: the significance of preclinical pharmacogenomic models. Clin Cancer Res. 2007;13(1):4-10. 146. van der Heijden MS, Brody JR, Dezentje DA, Gallmeier E, Cunningham SC, Swartz MJ, et al. In vivo therapeutic responses contingent on Fanconi anemia/BRCA2 status of the tumor. Clin Cancer Res. 2005;11(20):7508-15. 147. Thompson D, Easton DF. Cancer Incidence in BRCA1 mutation carriers. J Natl Cancer Inst. 2002;94(18):1358-65. 148. Skudra S, Staka A, Pukitis A, Sinicka O, Pokrotnieks J, Nikitina M, et al. Association of genetic variants with pancreatic cancer. Cancer Genet Cytogenet. 2007;179(1):76-8. 149. Rustgi AK. The genetics of hereditary colon cancer. Genes Dev. 2007;21(20):2525-38. 150. Hampel H, Stephens JA, Pukkala E, Sankila R, Aaltonen LA, Mecklin JP, et al. Cancer risk in hereditary nonpolyposis colorectal cancer syndrome: later age of onset. Gastroenterology. 2005;129(2):415-21. 151. Wilentz RE, Goggins M, Redston M, Marcus VA, Adsay NV, Sohn TA, et al. Genetic, immunohistochemical, and clinical features of medullary carcinoma of the pancreas: A newly described and characterized entity. Am J Pathol. 2000;156(5):1641-51. 152. Lynch HT, Voorhees GJ, Lanspa SJ, McGreevy PS, Lynch JF. Pancreatic carcinoma and hereditary nonpolyposis colorectal cancer: a family study. Br J Cancer. 1985;52(2):271-3. 153. Yamamoto H, Itoh F, Nakamura H, Fukushima H, Sasaki S, Perucho M, et al. Genetic and clinical features of human pancreatic ductal adenocarcinomas with widespread microsatellite instability. Cancer Res. 2001;61(7):3139-44. 154. Goggins M, Offerhaus GJ, Hilgers W, Griffin CA, Shekher M, Tang D, et al. Pancreatic adenocarcinomas with DNA replication errors (RER+) are associated with wild-type K-ras and characteristic histopathology. Poor differentiation, a syncytial growth pattern, and pushing borders suggest RER+. Am J Pathol. 1998;152(6):1501-7. 155. Calhoun ES, Jones JB, Ashfaq R, Adsay V, Baker SJ, Valentine V, et al. BRAF and FBXW7 (CDC4, FBW7, AGO, SEL10) mutations in distinct subsets of pancreatic cancer: potential therapeutic targets. Am J Pathol. 2003;163(4):1255-60. 156. Lynch HT, Frichot BC, 3rd, Lynch JF. Familial atypical multiple mole-melanoma syndrome. J Med Genet. 1978;15(5):352-6. 157. Goldstein AM, Goldin LR, Dracopoli NC, Clark WH, Jr., Tucker MA. Two-locus linkage analysis of cutaneous malignant melanoma/dysplastic nevi. Am J Hum Genet. 1996;58(5):1050-6. 158. Lynch HT, Brand RE, Hogg D, Deters CA, Fusaro RM, Lynch JF, et al. Phenotypic variation in eight extended CDKN2A germline mutation familial atypical multiple mole
55
melanoma-pancreatic carcinoma-prone families: the familial atypical mole melanoma-pancreatic carcinoma syndrome. Cancer. 2002;94(1):84-96. 159. Lynch HT, Fusaro RM, Lynch JF, Brand R. Pancreatic cancer and the FAMMM syndrome. Fam Cancer. 2008;7(1):103-12. 160. Vasen HF, Gruis NA, Frants RR, van Der Velden PA, Hille ET, Bergman W. Risk of developing pancreatic cancer in families with familial atypical multiple mole melanoma associated with a specific 19 deletion of p16 (p16-Leiden). Int J Cancer. 2000;87(6):809-11. 161. Zbuk KM, Eng C. Hamartomatous polyposis syndromes. Nat Clin Pract Gastroenterol Hepatol. 2007;4(9):492-502. 162. Boardman LA, Thibodeau SN, Schaid DJ, Lindor NM, McDonnell SK, Burgart LJ, et al. Increased risk for cancer in patients with the Peutz-Jeghers syndrome. Ann Intern Med. 1998;128(11):896-9. 163. Hizawa K, Iida M, Matsumoto T, Kohrogi N, Kinoshita H, Yao T, et al. Cancer in Peutz-Jeghers syndrome. Cancer. 1993;72(9):2777-81. 164. Spigelman AD, Murday V, Phillips RK. Cancer and the Peutz-Jeghers syndrome. Gut. 1989;30(11):1588-90. 165. Giardiello FM, Welsh SB, Hamilton SR, Offerhaus GJ, Gittelsohn AM, Booker SV, et al. Increased risk of cancer in the Peutz-Jeghers syndrome. N Engl J Med. 1987;316(24):1511-4. 166. Sato N, Rosty C, Jansen M, Fukushima N, Ueki T, Yeo CJ, et al. STK11/LKB1 Peutz-Jeghers gene inactivation in intraductal papillary-mucinous neoplasms of the pancreas. Am J Pathol. 2001;159(6):2017-22. 167. Su GH, Hruban RH, Bansal RK, Bova GS, Tang DJ, Shekher MC, et al. Germline and somatic mutations of the STK11/LKB1 Peutz-Jeghers gene in pancreatic and biliary cancers. Am J Pathol. 1999;154(6):1835-40. 168. Sahin F, Maitra A, Argani P, Sato N, Maehara N, Montgomery E, et al. Loss of Stk11/Lkb1 expression in pancreatic and biliary neoplasms. Mod Pathol. 2003;16(7):686-91. 169. Canto MI, Goggins M, Hruban RH, Petersen GM, Giardiello FM, Yeo C, et al. Screening for early pancreatic neoplasia in high-risk individuals: a prospective controlled study. Clin Gastroenterol Hepatol. 2006;4(6):766-81; quiz 665. 170. Groden J, Thliveris A, Samowitz W, Carlson M, Gelbert L, Albertsen H, et al. Identification and characterization of the familial adenomatous polyposis coli gene. Cell. 1991;66(3):589-600. 171. Kinzler KW, Nilbert MC, Su LK, Vogelstein B, Bryan TM, Levy DB, et al. Identification of FAP locus genes from chromosome 5q21. Science. 1991;253(5020):661-5. 172. Giardiello FM, Offerhaus GJ, Lee DH, Krush AJ, Tersmette AC, Booker SV, et al. Increased risk of thyroid and pancreatic carcinoma in familial adenomatous polyposis. Gut. 1993;34(10):1394-6. 173. Le Bodic L, Bignon JD, Raguenes O, Mercier B, Georgelin T, Schnee M, et al. The hereditary pancreatitis gene maps to long arm of chromosome 7. Hum Mol Genet. 1996;5(4):549-54. 174. Witt H, Luck W, Hennies HC, Classen M, Kage A, Lass U, et al. Mutations in the gene encoding the serine protease inhibitor, Kazal type 1 are associated with chronic pancreatitis. Nat Genet. 2000;25(2):213-6. 175. Lowenfels AB, Maisonneuve P, Whitcomb DC, Lerch MM, DiMagno EP. Cigarette smoking as a risk factor for pancreatic cancer in patients with hereditary pancreatitis. JAMA. 2001;286(2):169-70. 176. DiMagno EP, Reber HA, Tempero MA. AGA technical review on the epidemiology, diagnosis, and treatment of pancreatic ductal adenocarcinoma. American Gastroenterological Association. Gastroenterology. 1999;117(6):1464-84. 177. Lamerz R. Role of tumour markers, cytogenetics. Ann Oncol. 1999;10 Suppl 4:145-9. 178. Rosty C, Goggins M. Early detection of pancreatic carcinoma. Hematol Oncol Clin North Am. 2002;16(1):37-52. 179. Hollstein M, Sidransky D, Vogelstein B, Harris CC. p53 mutations in human cancers. Science. 1991;253(5015):49-53.
56
180. Sturm PD, Hruban RH, Ramsoekh TB, Noorduyn LA, Tytgat GN, Gouma DJ, et al. The potential diagnostic use of K-ras codon 12 and p53 alterations in brush cytology from the pancreatic head region. J Pathol. 1998;186(3):247-53. 181. Fukushima N, Sato N, Ueki T, Rosty C, Walter KM, Wilentz RE, et al. Aberrant methylation of preproenkephalin and p16 genes in pancreatic intraepithelial neoplasia and pancreatic ductal adenocarcinoma. Am J Pathol. 2002;160(5):1573-81. 182. Ueki T, Walter KM, Skinner H, Jaffee E, Hruban RH, Goggins M. Aberrant CpG island methylation in cancer cell lines arises in the primary cancers from which they were derived. Oncogene. 2002;21(13):2114-7. 183. Jansen M, Fukushima N, Rosty C, Walter K, Altink R, Heek TV, et al. Aberrant methylation of the 5' CpG island of TSLC1 is common in pancreatic ductal adenocarcinoma and is first manifest in high-grade PanlNs. Cancer Biol Ther. 2002;1(3):293-6. 184. Sato N, Fukushima N, Maitra A, Matsubayashi H, Yeo CJ, Cameron JL, et al. Discovery of novel targets for aberrant methylation in pancreatic carcinoma using high-throughput microarrays. Cancer Res. 2003;63(13):3735-42. 185. Sato N, Parker AR, Fukushima N, Miyagi Y, Iacobuzio-Donahue CA, Eshleman JR, et al. Epigenetic inactivation of TFPI-2 as a common mechanism associated with growth and invasion of pancreatic ductal adenocarcinoma. Oncogene. 2005;24(5):850-8. 186. Maitra A, Cohen Y, Gillespie SE, Mambo E, Fukushima N, Hoque MO, et al. The Human MitoChip: a high-throughput sequencing microarray for mitochondrial mutation detection. Genome Res. 2004;14(5):812-9. 187. Nomoto S, Yamashita K, Koshikawa K, Nakao A, Sidransky D. Mitochondrial D-loop mutations as clonal markers in multicentric hepatocellular carcinoma and plasma. Clin Cancer Res. 2002;8(2):481-7. 188. Buxbaum JL, Eloubeidi MA. Molecular and clinical markers of pancreas cancer. JOP. 2010;11(6):536-44. 189. Goonetilleke KS, Siriwardena AK. Systematic review of carbohydrate antigen (CA 19-9) as a biochemical marker in the diagnosis of pancreatic cancer. Eur J Surg Oncol. 2007;33(3):266-70. 190. Schwarzenbach H, Hoon DS, Pantel K. Cell-free nucleic acids as biomarkers in cancer patients. Nat Rev Cancer. 2011;11(6):426-37. 191. Cristofanilli M, Budd GT, Ellis MJ, Stopeck A, Matera J, Miller MC, et al. Circulating tumor cells, disease progression, and survival in metastatic breast cancer. N Engl J Med. 2004;351(8):781-91. 192. de Bono JS, Scher HI, Montgomery RB, Parker C, Miller MC, Tissing H, et al. Circulating tumor cells predict survival benefit from treatment in metastatic castration-resistant prostate cancer. Clin Cancer Res. 2008;14(19):6302-9. 193. De Giorgi U, Valero V, Rohren E, Dawood S, Ueno NT, Miller MC, et al. Circulating tumor cells and [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography for outcome prediction in metastatic breast cancer. J Clin Oncol. 2009;27(20):3303-11. 194. Krebs MG, Sloane R, Priest L, Lancashire L, Hou JM, Greystoke A, et al. Evaluation and prognostic significance of circulating tumor cells in patients with non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2011;29(12):1556-63. 195. DiGiuseppe JA, Hruban RH, Goodman SN, Polak M, van den Berg FM, Allison DC, et al. Overexpression of p53 protein in adenocarcinoma of the pancreas. Am J Clin Pathol. 1994;101(6):684-8. 196. Luttges J, Galehdari H, Brocker V, Schwarte-Waldhoff I, Henne-Bruns D, Kloppel G, et al. Allelic loss is often the first hit in the biallelic inactivation of the p53 and DPC4 genes during pancreatic carcinogenesis. Am J Pathol. 2001;158(5):1677-83. 197. Kornmann M, Ishiwata T, Itakura J, Tangvoranuntakul P, Beger HG, Korc M. Increased cyclin D1 in human pancreatic cancer is associated with decreased postoperative survival. Oncology. 1998;55(4):363-9. 198. Heestand GM, Kurzrock R. Molecular landscape of pancreatic cancer: implications for current clinical trials. Oncotarget. 2015;6(7):4553-61.
57
199. Berndt N, Hamilton AD, Sebti SM. Targeting protein prenylation for cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2011;11(11):775-91. 200. Van Cutsem E, van de Velde H, Karasek P, Oettle H, Vervenne WL, Szawlowski A, et al. Phase III trial of gemcitabine plus tipifarnib compared with gemcitabine plus placebo in advanced pancreatic cancer. J Clin Oncol. 2004;22(8):1430-8. 201. Macdonald JS, McCoy S, Whitehead RP, Iqbal S, Wade JL, 3rd, Giguere JK, et al. A phase II study of farnesyl transferase inhibitor R115777 in pancreatic cancer: a Southwest oncology group (SWOG 9924) study. Invest New Drugs. 2005;23(5):485-7. 202. Rich TA, Winter K, Safran H, Hoffman JP, Erickson B, Anne PR, et al. Weekly paclitaxel, gemcitabine, and external irradiation followed by randomized farnesyl transferase inhibitor R115777 for locally advanced pancreatic cancer. Onco Targets Ther. 2012;5:161-70. 203. Cox AD, Der CJ, Philips MR. Targeting RAS Membrane Association: Back to the Future for Anti-RAS Drug Discovery? Clin Cancer Res. 2015;21(8):1819-27. 204. Martin NE, Brunner TB, Kiel KD, DeLaney TF, Regine WF, Mohiuddin M, et al. A phase I trial of the dual farnesyltransferase and geranylgeranyltransferase inhibitor L-778,123 and radiotherapy for locally advanced pancreatic cancer. Clin Cancer Res. 2004;10(16):5447-54. 205. Mosolits S, Ullenhag G, Mellstedt H. Therapeutic vaccination in patients with gastrointestinal malignancies. A review of immunological and clinical results. Ann Oncol. 2005;16(6):847-62. 206. Toubaji A, Achtar M, Provenzano M, Herrin VE, Behrens R, Hamilton M, et al. Pilot study of mutant ras peptide-based vaccine as an adjuvant treatment in pancreatic and colorectal cancers. Cancer Immunol Immunother. 2008;57(9):1413-20. 207. Kita K, Saito S, Morioka CY, Watanabe A. Growth inhibition of human pancreatic cancer cell lines by anti-sense oligonucleotides specific to mutated K-ras genes. Int J Cancer. 1999;80(4):553-8. 208. Yongxiang W, Liang G, Qinshu S. Apoptosis of human pancreatic carcinoma PC-2 cells by an antisense oligonucleotide specific to point mutated K-ras. Pathol Oncol Res. 2014;20(1):81-5. 209. Ackley A, Lenox A, Stapleton K, Knowling S, Lu T, Sabir KS, et al. An Algorithm for Generating Small RNAs Capable of Epigenetically Modulating Transcriptional Gene Silencing and Activation in Human Cells. Mol Ther Nucleic Acids. 2013;2:e104. 210. Alberts SR, Schroeder M, Erlichman C, Steen PD, Foster NR, Moore DF, Jr., et al. Gemcitabine and ISIS-2503 for patients with locally advanced or metastatic pancreatic adenocarcinoma: a North Central Cancer Treatment Group phase II trial. J Clin Oncol. 2004;22(24):4944-50. 211. Neuzillet C, Hammel P, Tijeras-Raballand A, Couvelard A, Raymond E. Targeting the Ras-ERK pathway in pancreatic adenocarcinoma. Cancer Metastasis Rev. 2013;32(1-2):147-62. 212. Jaschinski F, Rothhammer T, Jachimczak P, Seitz C, Schneider A, Schlingensiepen KH. The antisense oligonucleotide trabedersen (AP 12009) for the targeted inhibition of TGF-beta2. Curr Pharm Biotechnol. 2011;12(12):2203-13. 213. Shodeinde A, Ginjupalli K, Lewis HD, Riaz S, Barton BE. STAT3 Inhibition Induces Apoptosis in Cancer Cells Independent of STAT1 or STAT2. J Mol Biochem. 2013;2(1):18-26. 214. Infante JR, Fecher LA, Falchook GS, Nallapareddy S, Gordon MS, Becerra C, et al. Safety, pharmacokinetic, pharmacodynamic, and efficacy data for the oral MEK inhibitor trametinib: a phase 1 dose-escalation trial. Lancet Oncol. 2012;13(8):773-81. 215. Infante JR, Somer BG, Park JO, Li CP, Scheulen ME, Kasubhai SM, et al. A randomised, double-blind, placebo-controlled trial of trametinib, an oral MEK inhibitor, in combination with gemcitabine for patients with untreated metastatic adenocarcinoma of the pancreas. Eur J Cancer. 2014;50(12):2072-81. 216. Bodoky G, Timcheva C, Spigel DR, La Stella PJ, Ciuleanu TE, Pover G, et al. A phase II open-label randomized study to assess the efficacy and safety of selumetinib
58
(AZD6244 [ARRY-142886]) versus capecitabine in patients with advanced or metastatic pancreatic cancer who have failed first-line gemcitabine therapy. Invest New Drugs. 2012;30(3):1216-23. 217. Montagut C, Settleman J. Targeting the RAF-MEK-ERK pathway in cancer therapy. Cancer Lett. 2009;283(2):125-34. 218. LoRusso PM, Krishnamurthi SS, Rinehart JJ, Nabell LM, Malburg L, Chapman PB, et al. Phase I pharmacokinetic and pharmacodynamic study of the oral MAPK/ERK kinase inhibitor PD-0325901 in patients with advanced cancers. Clin Cancer Res. 2010;16(6):1924-37. 219. Rinehart J, Adjei AA, Lorusso PM, Waterhouse D, Hecht JR, Natale RB, et al. Multicenter phase II study of the oral MEK inhibitor, CI-1040, in patients with advanced non-small-cell lung, breast, colon, and pancreatic cancer. J Clin Oncol. 2004;22(22):4456-62. 220. Mirzoeva OK, Collisson EA, Schaefer PM, Hann B, Hom YK, Ko AH, et al. Subtype-specific MEK-PI3 kinase feedback as a therapeutic target in pancreatic adenocarcinoma. Mol Cancer Ther. 2013;12(10):2213-25. 221. Alagesan B, Contino G, Guimaraes AR, Corcoran RB, Deshpande V, Wojtkiewicz GR, et al. Combined MEK and PI3K inhibition in a mouse model of pancreatic cancer. Clin Cancer Res. 2015;21(2):396-404. 222. Bedard PL, Tabernero J, Janku F, Wainberg ZA, Paz-Ares L, Vansteenkiste J, et al. A phase Ib dose-escalation study of the oral pan-PI3K inhibitor buparlisib (BKM120) in combination with the oral MEK1/2 inhibitor trametinib (GSK1120212) in patients with selected advanced solid tumors. Clin Cancer Res. 2015;21(4):730-8. 223. Tolcher AW, Bendell JC, Papadopoulos KP, Burris HA, 3rd, Patnaik A, Jones SF, et al. A phase IB trial of the oral MEK inhibitor trametinib (GSK1120212) in combination with everolimus in patients with advanced solid tumors. Ann Oncol. 2015;26(1):58-64. 224. Moore MJ, Goldstein D, Hamm J, Figer A, Hecht JR, Gallinger S, et al. Erlotinib plus gemcitabine compared with gemcitabine alone in patients with advanced pancreatic cancer: a phase III trial of the National Cancer Institute of Canada Clinical Trials Group. J Clin Oncol. 2007;25(15):1960-6. 225. Boeck S, Jung A, Laubender RP, Neumann J, Egg R, Goritschan C, et al. KRAS mutation status is not predictive for objective response to anti-EGFR treatment with erlotinib in patients with advanced pancreatic cancer. J Gastroenterol. 2013;48(4):544-8. 226. Kim ST, Lim DH, Jang KT, Lim T, Lee J, Choi YL, et al. Impact of KRAS mutations on clinical outcomes in pancreatic cancer patients treated with first-line gemcitabine-based chemotherapy. Mol Cancer Ther. 2011;10(10):1993-9. 227. Kullmann F, Hollerbach S, Dollinger MM, Harder J, Fuchs M, Messmann H, et al. Cetuximab plus gemcitabine/oxaliplatin (GEMOXCET) in first-line metastatic pancreatic cancer: a multicentre phase II study. Br J Cancer. 2009;100(7):1032-6. 228. Philip PA. Improving treatment of pancreatic cancer. Lancet Oncol. 2008;9(1):7-8. 229. Safran H, Steinhoff M, Mangray S, Rathore R, King TC, Chai L, et al. Overexpression of the HER-2/neu oncogene in pancreatic adenocarcinoma. American journal of clinical oncology. 2001;24(5):496-9. 230. Saeki H, Yanoma S, Takemiya S, Sugimasa Y, Akaike M, Yukawa N, et al. Antitumor activity of a combination of trastuzumab (Herceptin) and oral fluoropyrimidine S-1 on human epidermal growth factor receptor 2-overexpressing pancreatic cancer. Oncology reports. 2007;18(2):433-9. 231. Safran H, Iannitti D, Ramanathan R, Schwartz JD, Steinhoff M, Nauman C, et al. Herceptin and gemcitabine for metastatic pancreatic cancers that overexpress HER-2/neu. Cancer investigation. 2004;22(5):706-12. 232. Illei PB, Rusch VW, Zakowski MF, Ladanyi M. Homozygous deletion of CDKN2A and codeletion of the methylthioadenosine phosphorylase gene in the majority of pleural mesotheliomas. Clin Cancer Res. 2003;9(6):2108-13. 233. Byrski T, Huzarski T, Dent R, Marczyk E, Jasiowka M, Gronwald J, et al. Pathologic complete response to neoadjuvant cisplatin in BRCA1-positive breast cancer patients. Breast cancer research and treatment. 2014;147(2):401-5.
59
234. Ledermann J, Harter P, Gourley C, Friedlander M, Vergote I, Rustin G, et al. Olaparib maintenance therapy in patients with platinum-sensitive relapsed serous ovarian cancer: a preplanned retrospective analysis of outcomes by BRCA status in a randomised phase 2 trial. Lancet Oncol. 2014;15(8):852-61. 235. Lowery MA, Kelsen DP, Stadler ZK, Yu KH, Janjigian YY, Ludwig E, et al. An emerging entity: pancreatic adenocarcinoma associated with a known BRCA mutation: clinical descriptors, treatment implications, and future directions. Oncologist. 2011;16(10):1397-402. 236. Kaufman B, Shapira-Frommer R, Schmutzler RK, Audeh MW, Friedlander M, Balmana J, et al. Olaparib monotherapy in patients with advanced cancer and a germline BRCA1/2 mutation. J Clin Oncol. 2015;33(3):244-50.