Philip Schouten

In hoofdstuk 1 observeerden wij dat het vertalen van oligonucleotide gebaseerde kopienummerprofielen naar de bacterieel artificiële chromosoom gebaseerde kopienummerprofielen resulteerde in hoge mate van concordantie in BRCA classificatie, wat gemeten werd met kappa waarde voor inter-test variabiliteit tussen beide technieken. Daarnaast bleef het predictieve effect van baat bij hoge dosis chemotherapie behouden. Daarop concludeerden wij dat data verkregen uit oligonucleotide gebaseerde vergelijkende genomische hybridisatie gebruikt kon worden voor vervolgstudies naar het effect van hoge dosis alkylerende chemotherapie in BRCA-geclassificeerde borstkanker.

In hoofdstuk 2 deden we een vergelijkbare vertaling van data verkregen met het sequencen van het genoom met een lage dekking. Wederom observeerden we hoge kappa-waarden en het behoud van predictieve waarde voor baat bij hoge dosis chemotherapie in BRCA-geclassificeerde borstkanker. Omdat het maken van kopienummer profielen bekend staat als een robuuste techniek onderzochten wij 5 andere technieken waarvan monsters op meerdere technieken geanalyseerd waren. In deze analyse vervingen wij de gouden standaard van classificatie op basis van de originele techniek met consensus classificatie. Hiermee konden we alle informatie die we hadden gebruiken en daarnaast de effecten van lagere kwaliteit profielen verminderen. Deze lagere kwaliteit van de profielen kwam vooral tot uiting in de lage resolutie platforms. We vonden ook hier hoog-gemiddeld tot hoge kappa waarden voor de meeste technieken. We concludeerden op basis van deze data dat BRCA-classificatie uitgevoerd kan worden met data van verschillende technieken, mits die verwerkt wordt om te lijken op de data van het originele platform waarop de BRCA classificatie gebaseerd was.

In hoofdstuk 3 gebruiken we de dataset met kopienummerprofielen die met meerdere technieken geanalyseerd waren om te corrigeren voor verschillen in bereik en centralisatie tussen technieken. Deze correctiefactoren werden berekend uit een lineair model dat was gebouwd op gesorteerde gemiddelde data van het nieuwe platform en het originele platform. Deze correctie verbeterde de kappa waarden voor de meeste classificaties, waarop wij concludeerden dat deze correctiefactoren bijdragen aan verbeterde classificatie en het best kunnen worden berekend met samples die op beide technieken geanalyseerd zijn.

De biologische validatie behelst het testen of BRCA classificatie daadwerkelijk tumoren identificeert met een bekend defect in BRCA1 of BRCA2. In hoofdstuk 3 voerden we een tumortype en mutatie overschrijdende analyse uit tussen BRCA1-gemuteerde, BRCA2-gemuteerde en niet gemuteerde borst- en eierstokkankers. Er was weinig verschil in de gemiddelde kopienummer profielen van BRCA1 en BRCA2 gemuteerde hooggradig, sereuze eierstoktumoren. In borstkanker, daarentegen, waren er duidelijke verschillen tussen de gemiddelde BRCA1 gemuteerde en BRCA2 gemuteerde tumor. Een deel van de variatie was gebaseerd op hormoonreceptorstatus van deze tumoren. Vervolgens gebruikten we de predictieve waarde voor baat bij hoge dosis chemotherapie als uitkomstmaat voor deficiëntie van BRCA1 of BRCA2. Uit deze analyse bleek dat bepaalde classificaties voldeden aan de verwachtingen. Namelijk, borstkanker classificaties waren voorspellend voor baat bij hoge dosis chemotherapie, en eierstokkanker classificaties voorspelden niet goed voor baat bij hoge dosis chemotherapie in borstkanker. Toch konden we niet voor alle tumoren correct voorspellen of er een BRCA mutatie aanwezig was of niet. Het is onduidelijk of technische of biologische redenen hieraan ten grondslag liggen. We hebben verschillende classificaties ontdekt die zowel BRCA mutatie status als baat bij hoge dosis chemotherapie voorspellen. Toch is validatie van deze tests belangrijk. De validatie kan zich dan richten op 2 zaken: 1) het onderliggende defect dat de classificatie veroorzaakt of 2) het gebruik als predictieve test voor baat bij therapie die aangrijpt op een deficiëntie in BRCA1 of BRCA2. Met name voor eierstokkanker is die tweede validatie essentieel, omdat wij tot op heden geen dataset hadden waarin we predictieve waarde konden onderzoeken.

De klinische validatie had tot doel om te verwerpen dat BRCA classificatie voorspellend is voor baat bij hoge dosis alkylerende chemotherapie in borstkanker. In hoofdstuk 4 onderzochten wij dit in een cohort met gebalanceerd verdeelde clinicopathologische factoren van hoogrisico borstkankerpatiënten die behandeld waren met conventionele chemotherapie (cyclofosfamide-methotrexaat-5-fluorouracil of epirubicine-cyclofosfamide of 5-fluorouracil-epirubicine-cyclofosfamide) of hoge dosis alkylerende chemotherapie (inductie met ifosfamide-epirubicine, gevolgd door twee cycli ifosfamide-epirubicine-carboplatine en autologe stamceltransplantatie). Patiënten waarvan de tumor geclassificeerd werd als BRCA1 hadden een zesmaal verlaagd risico op overlijden wanneer zij behandeld werden met hoge dosis chemotherapie ten opzichte van conventionele chemotherapie (hazard rate: 0.15, 95% BI: 0.03-0.83, p=0.03). Dit verschil werd niet gezien in patiënten die niet geclassificeerd waren als BRCA1 (p-waarde van interactie: 0.045). We concludeerden dat BRCA1 classificatie voorspellend was voor baat bij hoge dosis chemotherapie.

In hoofdstuk 5 onderzochten we de gerandomiseerde studie WSG-AMON. In deze studie werden hoog risico borstkankerpatiënten gerandomiseerd tussen dose dense (epirubicine-cyclofosfamide gevolgd door cyclofosfamide-methotrexaat-5-fluorouracil) en hoge dosis chemotherapie (epirubicine-cyclofosfamide gevolgd door 2 cycli epirubicine-cyclofosfamide-thiotepa en autologe stamceltransplantatie). Patiënten die geclassificeerd waren als BRCA1 hadden een vijfmaal verlaagd risico op een event na hoge dosis chemotherapie vergeleken met dose dense chemotherapie (hazard rate: 0.2, 95% BI: 0.07-0.63, p=0.006). Dit verschil was niet aanwezig in patiënten die niet geclassificeerd waren als BRCA1 (p waarde voor interactie: 0.003). We concludeerden dat BRCA1 classificatie voorspellend was voor baat bij hoge dosis chemotherapie en dat hoge dosis chemotherapie niet alleen resulteerde in betere uitkomsten na conventioneel gedoseerde chemotherapie maar ook ten opzichte van dose dense chemotherapie.

In hoofdstuk 6 onderzochten we twee biomarkers die ontdekt waren in preklinische muis (cel) modellen en daarin voorspelden voor resistentie tegen therapie die aangrijpt op deficiëntie van BRCA1. Wij maten de expressie van XIST en SPBPN en analyseerden de overleving van patiënten die geclassificeerd waren als BRCA1. De hypothese was dat de patiënten het muismodel zou moeten nabootsen om te testen of de voorspellingen van dit model klopten. We vonden dat patiënten met een BRCA1 geclassificeerde tumor maar met lage expressie van SPBPN of hoge expressie van XIST geen baat hadden van hoge dosis chemotherapie. In de voor prognostische factoren gecorrigeerde analyse was het risico op een event zevenmaal verhoogd ten opzichte van patiënten die op basis van XIST en SPBPN expressie geen verhoogd risico op resistentie hadden (hazard rate 0.14, 95% BI 0.03-0.71, p=0.018, p voor interactie: 0.22). Deze biomarkers kunnen mogelijk gebruikt worden om resistentie in BRCA1-geclassificeerde borstkanker aan te tonen. Er is nog validatie nodig gezien de kleine aantallen patiënten in deze studie.

Dubbelstrengsbreuk inducerende chemotherapie is een klasse van geneesmiddelen die aangrijpen op het defect in BRCA1 of BRCA2. Poly(ADP)Polymerase remmers zijn recenter geïdentificeerd vanwege hun synthethisch letale interactie met inactivatie van BRCA1 of BRCA2. Uit vroeg klinisch onderzoek bleek dat de combinatie van beiden, middels carboplatine (dubbelstrengsbreuk inducerend) en PARP remming middels olaparib veilig was en werkzaam leek. In hoofdstuk 7 beschrijven we een onderzoeksprotocol voor een gecombineerde fase 1 en gerandomiseerde fase 2 studie. In deze studie vergelijken we twee cycli olaparib-carboplatin gevolgd door olaparib monotherapie met capecitabine, de geregistreerde keuze voor eerstelijnsbehandeling van gemetastaseerde borstkanker. In het fase 1 deel onderzoeken we de maximaal tolereerbare dosis van de combinatie carboplatine en olaparib, waarbij de verwachte limiterende toxiciteit beenmergdepressie is. Vervolgens worden BRCA1 of BRCA2 gemuteerde gemetastaseerde borstkankerpatiënten in het fase 2 deel gerandomiseerd voor een eerstelijnsbehandeling met de gevonden dosis carboplatine-olaparib gevolgd door olaparib in de monotherapie dosis of behandeling met capecitabine. Op basis van de best geïndiceerde keuze zullen patiënten in de tweede lijn met capecitabine of vinorelbine of paclitaxel of eribuline behandeld worden. Het doel van deze studie is om te bepalen of carboplatine-olaparib de nieuwe eerstelijnsbehandeling voor BRCA gemuteerde borstkanker moet worden.

Concluderend beschrijven de studies in dit proefschrift biomarkers en behandelingen voor patiënten met BRCA deficiënte kanker. Daarbij passeerden verschillende aspecten van de validatie van klinische tests de revue: technische validatie, de biologische validatie en de klinische validatie. De studies beschreven daarnaast verschillende stadia tussen de ontdekking en klinisch gebruik van deze biomarkers en behandelingen. Deze studies leidden tot een verhoogd niveau van bewijs voor het gebruik van BRCA1 classificatie om baat bij behandeling met hoge dosis chemotherapie te voorspellen en voor de eerstelijns behandeling met carboplatin-olaparib van gemetastaseerde, BRCA-gemuteerde borstkanker. Zij gaven meer inzicht in verschillende biologische en technische aspecten van BRCA-classificatie in borst- en eierstokkanker. Tot slot trainden we BRCA classificatie tests in eierstokkanker en onderzochten we hoe additionele biomarkers uit preklinisch onderzoek toegepast kunnen worden in patiënten. In bredere context zijn deze studies voorbeelden van precisie oncologie, een denkrichting die tot doel heeft de behandeluitkomst van kanker te verbeteren middels het kiezen van de behandeling passend bij de moleculaire afwijkingen in de tumor.