NEDERLANDSE SAMENVATTING. Nederlandse samenvatting

NEDERLANDSE SAMENVATTING

Nederlandse samenvatting

121


Dit proefschrift beschrijft een onderzoek naar nieuwe biomarkers voor het beter classificeren van rectumtumoren. Hoofdstuk 1 betreft een algemene inleiding. Rectum- of endeldarmkanker heeft in Europa en de Verenigde Staten samen een incidentie van ongeveer 300.000 gevallen per jaar. Het voorkomen van afwijkingen voorafgaand aan kanker, de zogenaamde adenomen (poliepen) is echter veel hoger. Kleine poliepen kunnen worden weg-gebiopteerd, gesteelde laesies kunnen aan de steelbasis worden verwijderd. Voor grote afwijkingen met een brede basis is volledige verwijdering technisch moeilijk. Recent is er een nieuwe sparende behandeling voor deze adenomen ontwikkeld, de zogenaamde Transanale Endoscopische Microchirugie (TEM). Hierbij wordt de tumor endoscopisch verwijderd en zijn de bijwerkingen minimaal. Een probleem is echter dat ondanks onderzoek voorafgaand aan een operatie (analyse weefselbiopten, endorectale echografie, MRI onderzoek), er na de operatie toch een deel van de tumor kwaadaardig blijkt te zijn. Dit is bij 10 tot 30% van de patienten het geval en is afhankelijk van de locatie van de tumor en de kwaliteit van het voorafgaande endorectale echo-onderzoek. Bij constatering van een kwaadaardige tumor is er zowel kans op een plaatselijk recidief als op uitzaaiingen onder andere in de lymfklieren. Als er een recidief optreedt na een TEM moet er een meer ingrijpende operatie worden uitgevoerd, een zogenaamde totale mesorectale excisie (TME) met voorafgaande bestraling. Een tweede operatie brengt extra bijwerkingen en zelfs een verhoogde mortaliteit met zich mee. De huidige richtlijnen geven dan ook aan dat kwaadaardige tumoren in eerste instantie altijd met een TME behandeld moeten worden. Derhalve bestaat de behoefte om door middel van andere preoperatieve parameters het mogelijk agressieve gedrag van een tumor nauwkeuriger vast te stellen. Het doel van het onderzoek dat in dit proefschrift wordt beschreven was om bio-markers te identificeren. Deze markers zouden dan gebruikt kunnen worden om rectumtumoren beter te classificeren en zo te selecteren voor de verschillende behandelingen. Elke cel in ons lichaam bevat 46 chromosomen waaronder 2 geslachtsbepalende chromosomen. Een belangrijk kenmerk van rectumkanker is chromosomale instabiliteit, gekenmerkt door een verstoorde balans in de hoeveelheid chromosomen. Hierbij hebben bepaalde chromosomen of chromosoomdelen een of meerdere extra kopieën (amplificaties) terwijl andere chromosomen juist verminderd aanwezig zijn. In geval van chromosomaal verlies kan er sprake zijn van daadwerkelijk fysiek verlies als ook uitwisseling van chromosoomdelen, ook wel kopie neutrale LOH genoemd. De afwijkingen kunnen met verschillende technieken worden gedetecteerd. Recent werden ‘single nucleotide polymorphism’ (SNP) arrays geïntroduceerd voor grootschalig genetisch onderzoek. Hiermee kan de aanwezigheid van zowel chromosomale amplificaties evenals fysiek verlies en kopie neutrale LOH bepaald worden. Voor de meeste typen van deze SNP arrays moet het DNA van hoge kwaliteit zijn, verkregen uit vriesmateriaal van tumoren. Dit

122


vriesmateriaal is echter lang niet van alle tumoren aanwezig. Archiefmateriaal (paraffinemateriaal) wordt standaard opgeslagen voor diagnostiek en is dus wel beschikbaar, maar het DNA is gefragmenteerd wat het ongeschikt maakt voor de meeste typen SNP arrays. In Hoofdstuk 2 werd een nieuw SNP-arrayplatform getest voor het gebruik van paraffinemateriaal. In Hoofdstuk 3 werden nieuwe protocollen en algoritmes ontwikkeld om paraffinemateriaal te kunnen analyseren op chromosomale amplificaties, fysiek verlies en kopie neutrale LOH. Deze werden toegepast op een set darmtumoren, waarvan de chromosomale afwijkingen al in kaart waren gebracht. De vergelijking met vriesmateriaal van dezelfde patiënten leverde identieke resultaten op. Deze nieuwe SNP-arraytechniek maakt het mogelijk om naast het meten van chromosomale veranderingen, ook andere typen onderzoek, zoals erfelijkheidsonderzoek, te kunnen doen met paraffinemateriaal. In de nabije toekomst zouden de SNP arrays voor paraffinemateriaal ook in de diagnostiek kunnen worden gebruikt. In het onderzoek beschreven in Hoofdstuk 4 zijn in goedaardige adenomen en kwaadaardige carcinomen chromosomale veranderingen bepaald met behulp van SNP arrays. Vijf specifieke chromosomale afwijkingen (verlies van chromosoom 17p en 18q en winst van chromosoom 8q, 13q en 20q) kwamen veelvuldig voor in carcinomen in tegenstelling tot in adenomen. In een aantal adenomen met een kwaadaardige focus, werden ook al verhoogde percentages van deze “kwaadaardige” afwijkingen gevonden, in tegenstelling tot zuivere adenomen (tumoren zonder kwaadaardig focus). Deze resultaten laten zien dat het analyseren van chromosoomveranderingen mogelijk gebruikt kan worden in de preoperatieve diagnostiek van rectumtumoren. Voor een correcte preoperatieve stadiëring van rectum tumoren is het noodzakelijk om die adenomen te identificeren die al een kwaadaardig deel bevatten. Dit is voornamelijk van belang voor grote sessiele adenomen die geschikt zijn voor de endoscopische TEMbehandeling. Deze tumoren bestaan veelal uit een relatief grote adenoomfractie en een klein carcinoomdeel, dat meestal niet aanwezig is in het opgeslagen vriesmateriaal van de tumoren. De door ons geteste SNP-arraytechniek voor paraffinemateriaal maakte het mogelijk om chromosomale veranderingen op te sporen in beide tumordelen. Zo kon ook een deel van de resultaten uit hoofdstuk 4 gevalideerd worden in een grotere serie rectumtumoren. Deze serie bestond uit 36 vroege carcinomen, die preoperatief niet als zodanig herkend werden en dus met een TEM werden geopereerd. In Hoofdstuk 5 werden chromosomale veranderingen in paraffinemateriaal van de adenoom- en carcinoomdelen van deze tumoren gepaard vergeleken. Daarnaast werden de adenoomdelen vergeleken met de zuivere adenomen uit de studie van hoofdstuk 4. Vroege afwijkingen die al aanwezig zijn in zuivere adenomen, progressie-gerelateerde veranderingen (de “kwaadaardige” veranderingen) en late afwijkingen, mogelijk bepalend voor het verdere gedrag van

123


carcinomen, werden achtereenvolgens geïdentificeerd. Er werden significant meer “kwaadaardige” afwijkingen waargenomen in de adenoomdelen van carcinomen dan in de zuivere adenomen. Zogenaamde immunohistochemische kleuringen voor twee kandidaatgenen, p53 (gelegen op chromosoom 17p) en SMAD4 (gelegen op chromosoom 18q) lieten een afwijkende kleuring zien in de adenoomdelen van carcinomen, veelal in tegenstelling tot de zuivere adenomen. We konden ook specifieke progressie patronen zien in individuele casus, door systematisch de adenoomfractie met de bijbehorende carcinoomfractie te vergelijken. Als laatste hebben we nog gekeken naar tumorheterogeniteit, door drie biopten per patiënt te analyseren. Deze analyse liet zien dat rectumtumoren in grote mate heterogeen zijn, wat betekent dat in een tumor te onderscheiden fracties aanwezig zijn met verschillende biologische kenmerken en vaak een ander aantal chromosomale veranderingen. Er werd echter wel een goede overeenkomst gevonden tussen het biopt met het grootste aantal afwijkingen per patiënt en het bijbehorende tumordeel. Hieruit werd de conclusie getrokken dat deze kleine biopten een goede afspiegeling geven van de hele tumor, maar dat voor een precieze vaststelling van chromosomale afwijkingen het wel noodzakelijk is om meerdere biopten per tumor te analyseren. Ook liet deze studie zien dat de SNP-arraytechniek voor paraffinemateriaal ook voor kleine biopten gebruikt kan worden, en dus ook voor preoperatieve paraffinebiopten. In Hoofdstuk 6 worden de resultaten van de zogenaamde genexpressie-array-analyse beschreven. Met deze techniek wordt de activiteit van duizenden genen tegelijkertijd gemeten. De analyses werden uitgevoerd op de tumoren die ook gebruikt werden voor de SNP-array-analyses van hoofdstuk 4. De resultaten van deze genexpressie studies werden geïntegreerd met de chromosoomafwijkingen. Er werd een goede correlatie gezien tussen de vijf specifieke “kwaadaardige” afwijkingen en de expressie van specifieke genen, die op de betreffende chromosomen liggen. Het lijkt erop dat chromosoomveranderingen een direct effect hebben op de expressie van bepaalde genen. De meest significant veranderde genen hebben we gevalideerd met andere technieken: EFNA1 op chromosoom 1q, BOP1 op chromosoom 8q, SMAD2 op chromosoom 18q en STMN3 op chromosoom 20q. Van deze genen was al bekend dat ze een mogelijke rol spelen in (darm) kanker. Hieruit kan geconcludeerd worden dat integratiemethoden, zoals beschreven in dit hoofdstuk, specifieke genen identificeren die gebruikt kunnen worden bij het classificeren van rectumkanker. Tot slot bevat Hoofdstuk 7 concluderende opmerkingen en implicaties voor vervolgonderzoek. De toepasbaarheid van de vijf “kwaadaardige” afwijkingen voor het beter classificeren van rectumtumoren, zal getest moeten worden. Samen met immunohistochemie voor SMAD4 en p53 zal dit in een grote serie preoperatieve paraffinebiopten gedaan worden. Na uitgebreide validatie kan deze aanpak nieuwe

124


mogelijkheden bieden voor verbeterde diagnostiek. Uiteindelijk zou dit dan kunnen leiden tot een betere behandelkeuze voor de individuele patiënt.

125


126

NEDERLANDSE SAMENVATTING. Nederlandse samenvatting

Recommend Documents