1. Översiktlig projektbeskrivning

Engelsk titel

Studies of the DNA structure and its importance for metastasis and survival in patients with various types of pancreatic carcinoma.

Sammanfattning av projektet

Projektet avser att successiv skapa ett center of excellence för framtida hälso- och rikssjukvård för kirurgisk behandling av patienter med pankreascancer. För närvarande utgör radikalt genomförd operation den enda behandlingsmetoden som leder till förlängd överlevnad. Neoadjuvant behandling utgör endast marginellt positiv behandlingseffekt. Tyvärr har även patienter som genomgår försök till radikal operation en mycket dålig förväntad överlevnad. Cirka 80% av alla opererade patienter är nämligen döda inom ett år oavsett behandling. Det är fortfarande oklart om pankreascancer utgör en särskilt aggressiv biologisk cancerform eller om tumörsjukdomen framför allt manifesteras med regional och generell tumörspridning före uppenbar symtomdebut. Patienter med olika former och stadier av pankreascancer har emellertid kraftigt skild överlevnad. Detta kan vara förenligt med exklusivt biologiskt skilda tumörformer inom gruppen "pankreascaner".
Projektet avser i första hand att kartlägga om det föreligger biologiskt skilda DNA-förändringar i tumörgenom vid papillär pankreascancer, neuroendokrin pankreascancer samt konventionell duktal epitelial pankreascancer med olika stadier. Syftet är att utveckla biologiska och kliniska tumörmarkörer för preoperativ staging för att bättre selektera patienter till operation där resultatutfallet kan optimeras för att ge en betydande förlängd överlevnad samt förbättrad livskvalitet. Tumörmaterial samlas i samband med operation för molekylärbiologisk analys med hjälp av CGH microarray analyser av tumör DNA i relation till kliniskt stadium och prognos. Projektet avser även analys av hälsoekonomiska aspekter på kurativ och palliativ behandling av pankreascancer.

Typ av projekt

Forskningsprojekt

MeSH-termer för att beskriva ämnesområdet

Inlagda MeSH-termer

DNA, Neoplasm

DNA present in neoplastic tissue.

Health Care Facilities, Manpower, and Services

The services provided in the delivery of health care, associated facilities in health care, and attendant manpower required or available.

Projektets delaktighet i utbildning

Avhandling
D-uppsats / Magisterexamen
C-uppsats / Kandidatexamen
ST-läkarutbildning
Annan utbildning
Ej del i utbildning

2. Projektorganisation och finansiering

Ekonomiska stöd till projektet

3. Processen och projektets redovisning

Pågående aktiviteter

Planering och förberedelse före datainsamling
Datainsamling pågår
Analys av insamlade data pågår
Författande av skriftlig redovisning / publikation pågår
En eller flera publikationer från projektet är publicerade
Slutfört och inget mer görs inom ramen för detta projekt

Projektstart (när planeringen påbörjas och börjar dokumenteras skriftligt)

2010-03-15

Tillämpning av resultat - tidsaspekt (projektledarens bedömning)

Resultaten kommer sannolikt att tillämpas inom 5 år från projektslut.

Tillämpning av resultat - genomslag (projektledarens bedömning)

Hos samma huvudman utanför projektledarens arbetsplats

4. Detaljerad projektbeskrivning

Bakgrundsbeskrivning

Incidensen av pankreascancer ökar. Tumörformen anses särskilt elakartad med begränsad överlevnad även vid radikal operation. Tumörens biologi anses styra sjukdomsutvecklingen. Särskilda undergrupper av pancreascancer, med väsentligt bättre prognos, är endokrin och neuroendokrin pankreascancer samt papillcancer.Huruvida tumörformerna är exklusivt skilda eller representerar olika differentieringsgrad vid samma onkogena störning är inte säkerställt. Det är också oklart om papillcancer utgör en exklusiv grupp eller representerar ett mycket tidigt stadium av duktal epitelial cancer pga tidig symtomdebut.Vi har analyserat en patient cohort som opererats mellan åren 1995-2005 pga pancreascancer (n=156 patienter). Samtliga PAD har eftergranskats för att säkerställa korrekt diagnos.Papillcancer och neuroendokrin cancer hade som förväntat bäst överlevnad (Fig 1). Av särskilt intresse var att patienter med säkerställd negativ lymfkörtelmetastasering (N0) har bättre överlevnad jämfört med patienter som var körtelpositiva (N1), vilket inte tidigare säkerställts med hjälp av konventionell ljusmikroskopi (1). Kvantitativ PCR samt specifik immunhistokemi för epiteliala antigen har rekommenderats öka sensitiviteten för körtelmetastaser. Diagnostiserade N0 körtlar kunde således vara falskt negativa. Våra resultat visar emellertid en god överensstämmelse mellan ljusmikroskopi och immunohistokemi med specifik färgning. Våra patienter med ljusmikroskopiskt säkerställt N0-status utgör således ett rimligt validerat tumörstadium vid pankreascancer. Patienter med N1 status vid operation hade en väsentligt sämre överlevnad (Fig 2). Utvecklingsarbete bör därför fokusera på metodik att preoperativt särskilja patienter med risk för körtelstatus N1 vs N0, eftersom körtelutrymning inte givit förbättrad överlevnad men väsentligt ökad morbidit efter operation. Patienter med N1-status bör således ej opereras. Nu pågår utvecklingsarbete för att identifiera patienter med N1 stadium preoperativt.

Syfte

Projektet syftar till att förbättra behandlingsresultaten vid pankreascancer. Projektet avser därför att utveckla metodik (klinisk och molekylärgenetisk/biologisk) för att prognostisera vilka patienter som kan opereras radikalt med betydande överlevnadsvinst vid pankreascancer. Tumörmaterial från pankreascancer samlas vid operation för att genomföra strukturella analyser av tumör-DNA.Signifikanta säkerställda mutationer i tumör-DNA skall relateras till histologisk tumörtyp (papillcancer, neuroendokrin cancer, duktal epitelial cancer) samt tumörstadium; särskilt graden av lymfkörtelmetastaser. Hälsorelaterad livskvalitet och ekonomisk analys av kurativt och palliativt syftande behandling genomförs postoperativt ingår i projektet.

Frågeställning / Hypoteser

Föreligger specifika mutationer i tumör-DNA vid olika undergrupper och kliniska stadier av pancreascancer såsom papillcancer, neuroendokrin pancreascancer och den vanligaste formen duktal epitelial cancer? Kan sådana mutationer relateras till sannolikheter för lymfkörtelspridning vid preoperativ staging genom analys av cirkulerande tumörceller preoperativt och för val av optimal perioperativ behandling?

Teoretisk referensram

Cancer är en genetiskt betingad cellulär störning. Tidigare ansågs att enskilda mutationer utgjorde huvudsaklig orsak till maligna tumörer varvid olika enstaka kombinationer av genmutationer förklarade flertalet tumörformer. Modern analystekning har emellertid påvisat ett mycket omfattande antal DNA-förändringar (mutationer). I coloncancer har vi påvisat mer än 4000 mutationer ansamlade till olika kromosomer i genomet. Under senare tid har även sk epigenetiska förändringar, t.ex metylering av kontrollerande genregioner befunnits vara av betydelse. Denna typ av genetisk modulering kan förvärvas och senare även ärvas. Denna kombination av händelser visar att såväl arv som miljö styr cellers genomiska utveckling. Det kan förefalla som en oöverstiglig uppgift att fastställa vad som styr en malign cellclones utveckling till progress och metastas, men med hjälp av matematisk modellering kan genförändringar identifieras som predikterar sjukdomsspecifik överlevnad och optimerad behandling.

Metod: Gruppindelning

Efter säkerställt PAD enligt certifierad patolog indelas patientern i 3 grupper (papill cancer, neuroendokrin cancer, duktal epitelial cancer) med undergrupper avseende lymfkörtelspridning (N0, N1) samt om radikal opertion föreligger (R0, R1).Sjukdomsspecifik överlevnad registreras. Ca 80% av patienterna med duktal epitelial cancer förväntas vara döda inom 12-14 månader efter operation varför uppföljningstiderna blir relativt korta.

Metod: Databearbetning

Mutationsanalyser i tumör DNA sker i relation till normalt DNA från friska referenspatienter. Statistiskt säkerställda mutationer, vilket definieras i specifikt analysprogram, relateras till histologisk tumörtyp samt tillhörande tumörstadium. Patienterna grupperas i intervall enligt överlevnad (t.ex< 5 mån, 6-12 mån, > 12 mån) Med hjälp av hierarkisk clusteranalys samt komplicerade permutationsanalyser kan olika clusters av mutationer relateras till "grupp" och "överlevnad" samt tumörtyp med hjälp av sannolikhetsanalys. Resultaten relateras till övriga kliniska variabler med hjälp av multivariatanalys. Alla metoder finns utvecklade vid kirurgiska metaboliska forskningslaboratoriet, Sahlgrenska universitetssjukhuset/Sahlgrenska.

Resultat

Projektet avser att säkerställa om pankreascancer är en biologisk homogen tumörform eller representerar en klinisk sekventiell utveckling av tumörer med framför allt olika tidsfaktor som diskriminator för prognos. Resultaten är av betydelse för att differentiera framtida kirurgisk behandling av pankreascancer. Projektet avser även att optimera den palliativa behandlingen vid pankreascancer och beskriva resultaten i hälsoekonomiska termer.

Referenser

1. Brown HM, Ahrendt SA, Komorowski RA, Doffek KM, Wilson SD, Demeure MJ. Immunohistochemistry and molecular detection of nodal micrometastases in pancreatic cancer. J Surg Res 2001 Feb; 95(2):141-6.
Egna referense i forskningsfältet:
Sloss CM, Wang F, Liu R, Xia L, Houston M, Ljungman D, Palladino MA, Cusack JC
Jr. Proteasome inhibition activates epidermal growth factor receptor (EGFR) and
EGFR-independent mitogenic kinase signaling pathways in pancreatic cancer cells.
Clin Cancer Res. 2008 Aug 15;14(16):5116-23.
Lagerstedt KK, Kressner U, Lönnroth C, Nordgren S, Lundholm K. The role of combined allelic imbalance and mutations of p53 in tumor progression and survival following surgery for colorectal carcinoma.Int J Oncol. 2005 Dec;27(6):1707-15.
Lagerstedt K, Staaf J, Jönsson G, Hansson E, Lönnroth C, Kressner U, Lindström L, Nordgren S, Borg Å, Lundholm K. Tumor genome wide DNA alterations assessed by array CGH in patients with poor and excellent survival following operation for colorectal cancer. Cancer Informatics 2007 3:1-15.
Forslund A, Kressner U, Lönnroth C, Andersson M, Lindmark G, Lundholm K. P53 mutations in colorectal cancer assessed in both genomic DNA and cDNA as compared to the presence of p53 LOH. Int J Oncol. 2002 Aug;21(2):409-15.
Forslund A, Engarås B, Lönnroth C, Lundholm K. Prediction of postoperative survival by preoperative serum concentrations of anti-p53 compared to CEA, CA 50, CA 242 and conventional blood tests in patients with colorectal carcinoma. Int J Oncol. 2002 May;20(5):1013-8.
Forslund A, Kressner U, Lindmark G, Inganäs M, Lundholm K. Serum anti-p53 in relation to mutations across the entire translated p53 gene in colorectal carcinomas. Int J Oncol. 2001 Sep;19(3):501-6.
Forslund A, Lönnroth C, Andersson M, Brevinge H, Lundholm K. Mutations and allelic loss of p53 in primary tumor DNA from potentially cured patients with colorectal carcinoma. J Clin Oncol. 2001 Jun 1;19(11):2829-36.
Yang Y, Forslund A, Remotti H, Lönnroth C, Andersson M, Brevinge H, Svanberg E, Lindnér P, Hafström L, Naredi P, Lundholm K. P53 mutations in primary tumors and subsequent liver metastases are related to survival in patients with colorectal carcinoma who undergo liver resection. Cancer. 2001 Feb 15;91(4):727-36.
Gustafsson A, Hansson E, Kressner U, Nordgren S, Andersson M, Wang W, Lönnroth C, Lundholm K. EP1-4 subtype, COX and PPARg receptor expression in colorectal cancer in prediction of disease specific mortality. Int J Cancer 121:232-240, 2007.
Gustafsson A, Hansson E, Kressner U, Nordgren U, Andersson M, Lönnroth C, Lundholm K.
Prostanaoid receptor expression in colorectal cancer related to tumor stage, differentiation and progression. Acta Oncologica 46:1107-1112, 2007.
Gustafsson A, Andersson M, Lagerstedt K, Lönnroth C, Nordgren S, Lundholm K. Receptor and enzyme expression for prostanoid metabolism in colorectal cancer as related to tumor tissue PGE2. Int J Cancer, submitted.
Lagerstedt K, Kristiansson E, Lönnroth C, Andersson M, Iresjö BM, Gustafsson A, Hansson E, Kressner U, Nordgren S, Enlund F, L Lundholm K. Genes with relevance for early to late progression of colon carcinoma suggested from results in combined microarray anaalyses. Submitted Cancer Res.
Lagerstedt K, Kristiansson E, Lönnroth C, Andersson M, Hansson E, Nordgren S, Kressner U, Enlund F, Lundholm K. Tenetic copy number variation in normal colon mucosa from patients with primary colorectal cancer. Submitted Clin Cancer Res.
Cost-utility estimation of surgical treatment of pancreatic carcinoma aimed at cure.
Ljungman D, Lundholm K, Hyltander A. Submitted Br J Surg.