SPACIOUS

Update: September 2015

Genomic classification of pancreatic ductal adenocarcinomas correlated to clinical outcomes

Introductie

Het ductaal pancreascarcinoom (PDAC) is een van de dodelijkste vormen van kanker met een 5-jaarsoverleving van minder dan 5%. De enige potentieel curatieve behandeling is chirurgische resectie zo mogelijk gevolgd door chemotherapie. Dit is haalbaar voor hooguit 20% van de patiënten. De tumoren van de overige patienten zijn irresectabel. Chemotherapie verlengt de overleving slechts marginaal.
Het verkrijgen van een gedetaillerd inzicht in de genetische eigenschappen van deze zeer agressieve tumor is noodzakelijk om subgroepen van patienten te identificeren voor het gericht aanbieden van de juiste behandeling, inclusief innovatieve therapieen. PDAC zijn genetisch zeer complex en heterogeen, maar dankzij nieuwe technieken komen er nu bewijzen dat genexpressieprofielen PDAC subtypes van elkaar kunnen onderscheiden, met betrekking tot klinisch-pathologische eigenschappen, waaronder de respons op therapie.
Deze studie is de eerste die een grote serie tumoren van PDAC patiënten genetischzal classificeren en de genetische classificatie zal correleren aan clinicopathologische kenmerken, inclusief prognose en respons op chemotherapie.

Doel

Identificatie van mRNA, miRNA en lncRNA expressieprofielen en genetische veranderingen die de uitkomst na chirurgie en de respons op chemotherapie voorspellen voor resectabele en irresectabele PDAC patiënten.

Plan van aanpak

1. Idenificatie van moleulaire subtypes van PDAC
Wij zullen genetische tumor subtypes identificeren gebaseerd op de geïntegreerde analyse van genomische veranderingen, waaronder mutatie-analyse van 80 bekende ‘driver’-genen, gecombineerd met mRNA, miRNA en lncRNA expressieprofielen in een goed gekarakteriseerde retrospectieve collectie van PDAC (n=150).

2. Prognostische waarde van de moleculaire PDAC-profielen voor patienten met resectabel PDAC
Om te zien of de geïdentificeerde moleculaire PDAC subtypes overeenkomen met prognostische verschillen van patiënten van wie de tumoren operatief verwijderd konden worden, onderzoeken we de associaties tussen de genetische profielen en de klinisch-pathologische kenmerken van deze patiënten en in het bijzonder de tijd tot recidief en de overlevingstijd. Alle bevindingen worden gevalideerd in een prospectief te verzamelen patientencohort.

3. Predictieve waarde van moleculaire PDAC-profielen voor patienten met irresectabel PDAC
Om te bestuderen of de geidentificeerde moleculaire profielen in staat zijn om te voorspellen op welk type chemotherapie een tumor zal reageren, zullen we de moleculaire profielen in tumoren bepalen van 100 retrospectief verzamelde biopten van patienten die palliatieve chemotherapie hebben ondergaan en deze vergelijken met klinisch-pathologische kenmerken waaronder de progressie-vrije en algehele overleving.

Klinische samples

Onder de vlag van de Dutch Pancreatic Cancer Group (DPCG) hebben wij in samenwerking met verschillende Universitair Medische Centra een grote retrospectieve verzameling opgebouwd (1993-2013: n=400) en de logistiek voor een prospectieve verzameling (n=400) van goed gekarakteriseerde resectable en irresectabele tumoren opgezet.

Relevantie voor kankeronderzoek

De genomische classificatie van deze grote serie goed gekarakteriseerde PDAC preparaten is van belang voor het definieren van klinisch relevante subgroepen van PDAC, wat zal bijdragen aan een verbeterde prognose en de optimale toepassing van nieuwe gerichte therapieen.

Subsidie

KWF UVA 2014-6803: Prof. dr. M.J. van de Vijver, Prof. Dr. H.W.M. van Laarhoven, Prof. Dr. O.R.C. Busch

Hoofdonderzoeker, contactpersoon

Dr. Frederike Dijk, f.dijk@amc.uva.nl, postdoc Moleculaire Oncopathologie, afdeling Pathologie, AMC

Eline Soer, e.c.soer@amc.nl, arts-onderzoeker, afdeling Pathologie, AMC

Deelnemende centra

Academisch Medisch Centrum
- Prof. dr. M.J. van de Vijver
- Prof. Dr. H.W.M. van Laarhoven
- Prof. Dr. O.R.C. Busch
- Dr. M.G.H. Besselink
- Dr. J. verheij
- Dr. J.E. van Hooft
- Drs. S. Lekkerkerker
- Dr. J.W. Wilmink
- Ing. J.B.G. Halfwerk
- Drs. G.K.J. Hooijer
- Drs. C.Y. Nio
- Prof. Dr. F. Baas
- Prof. Dr. J.P. Medema
- Dr. M.F. Bijlsma
- Dr. A. Spek
- Prof. Dr. A.H.C. van Kampen
- Dr. J.J.B. Koster

Nederlands Kanker Instituut- Antoni van Leeuwenhoek
- Dr. Ron Kerkhoven
- Prof. dr. René Bernards
- Prof. dr. Lodewijk wessels

Universitair Medisch Centrum Utrecht
- Prof. dr. Johan G.A. Offerhaus
- Dr. I. Quintus Molenaar
- Dr. Lodewijk Brosens
- Drs. Robbert Slooff

Leids Universitair Medisch Centrum
- Prof. Dr. Hans Morreau
- Dr. Bert Bonsing
- Dr. Lieke Welling
- Dr. Rutger-Jan Swijnenberg
Vrije Unversiteit Medisch Centrum
- Dr. Nicole van Grieken
- Dr. Geert Kazemier
- Dr. Elisa Giovanetti

Rockefeller Universiteit, N.Y., V.S.
- Prof. Dr. Thomas Tuschl
- Dr. Thalia Farazi

Stanford Universiteit Californië, V.S.
- Prof. Dr. Howard Y. Chang

 

Voortgang

Update 18-09-2015

Op dit moment wordt het RNA van 90 (resectabele) PDAC samples gesequenced. Hiermee worden mRNA- en lncRNA-expressieprofielen gegenereerd. Binnenkort wordt ook de miRNA sequencing uitgevoerd. Al deze RNA profielen zullen gecorreleerd worden aan de klinische gegevens. Het DNA van 20 PDAC wordt momenteel ‘ondiep’ gesequenced (QDNA) om kopie-nummer veranderingen (CNA) te bepalen. Van 4 tumoren hiervan worden er meerdere biopten gesequenced met verschillende tumorcelpercentages om de drempelwaarde hiervan voor CNA analyse te bepalen. Ook is een start gemaakt met Ion Torrent ‘targeted’ sequencing met zelf ontworpen Pancreas-panels waarmee 200 potentiele mutaties geanalyseerd worden. 

Op het LUMC (Prof. Hans Morreau, Dr. Bert Bonsing, Dr. Lieke Welling, Dr. Arantza Fariña Sarasqueta) zijn klinische gegevens en TMAs van 170 PDAC patienten beschikbaar. Er wordt nu gekeken naar de beschikbaarheid en het tumorpercentage van vriesmateriaal van deze tumoren. Op het UMCU (Prof. Johan Offerhaus, Dr. Lodewijk Brosens, Dr. Quintus Molenaar, Drs. Robbert Slooff, Drs. Michael Noe, Wenzel Hackeng) is een serie van 68 PDAC al geschikt bevonden voor genomische analyse, de serie wordt nu ge-update qua weefsel en klinische gegevens.

De UMCs kijken ook gezamenlijk naar de klinisch-pathologische variabelen die van belang zijn voor het onderhouden van een prospectieve pancreaskankerdatabase waarin eenduidige terminologie en heldere categoriëen gebruikt worden, zodat de (pathologie)-gegevens in de toekomst makkelijk toepasbaar zijn voor verder onderzoek.

Update 26-06-2015

Het volledige retrospectieve (resectabele) PDAC patientencohort (1993-2015) is gereviseerd en hiervan voldoen 80 samples aan de eisen voor inclusie. Hiervan is RNA en DNA geïsoleerd zodat gestart kan worden met het maken van RNA, miRNA en DNA profielen. De klinische variabelen zijn beschikbaar. Verder zijn de eerste TMAs klaar voor immuuncytochemische analyses.
Zowel in het LUMC als in het UMCU is gestart met een inventarisatie van beschikbaar weefsel en klinische variabelen, zodat voldaan kan worden aan de beoorgde 150 samples voor geneitische karakterisatie.
Per 1 augustus 2015 start Eline Soer als arts-onderzoeker op dit project.

Figuur: 

Deze ‘heatmap’ laat de genexpressie zien voor 20 PDAC patiënten (de rijen). Op de x-as staan de individuele genen en bovenaan is hun ongesuperviseerde clustering aangegeven. Zwart betekent dat er geen verschil in genexpressie is tussen patiënten, rood dat er verhoogde genexpressie is en groen dat er verlaagde genexpressie is t.o.v. het gemiddelde.
In het linkerpaneel op de y-as zijn klinische gegevens geannoteerd aan de genexpressie data. Rode blokjes betekenen een overleving van minder dan 1 jaar, groene blokjes betekenen een overleving van meer dan 2 jaar.