Advanced

Tamoxifen response in primary breast cancer with special reference to tumour-specific VEGF-A and VEGFR2

Rydén, Lisa LU (2004)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

I Sverige insjuknar årligen drygt 6000 kvinnor i bröstcancer. Antalet nyinsjuknade kvinnor i sjukdomen stiger något för varje år samtidigt som dödligheten minskar. En av orsaken till den minskade dödligheten är modern medicinsk behandling som idag kompletterar den kirurgiska behandlingen. Sjukdomsförloppet vid bröstcancer är mycket varierande beroende på tumörens utbredning vid diagnostillfället och biologiska egenskaper hos tumören som indikerar okontrollerad tillväxt och förmåga till spridning. Tumörbiologiska egenskaper är även av avgörande betydelse för om kompletterande medicinsk behandling, sk adjuvant behandling, kan få önskad effekt. Den viktigaste tumörbiologiska egenskapen som påverkar... (More)
Popular Abstract in Swedish

I Sverige insjuknar årligen drygt 6000 kvinnor i bröstcancer. Antalet nyinsjuknade kvinnor i sjukdomen stiger något för varje år samtidigt som dödligheten minskar. En av orsaken till den minskade dödligheten är modern medicinsk behandling som idag kompletterar den kirurgiska behandlingen. Sjukdomsförloppet vid bröstcancer är mycket varierande beroende på tumörens utbredning vid diagnostillfället och biologiska egenskaper hos tumören som indikerar okontrollerad tillväxt och förmåga till spridning. Tumörbiologiska egenskaper är även av avgörande betydelse för om kompletterande medicinsk behandling, sk adjuvant behandling, kan få önskad effekt. Den viktigaste tumörbiologiska egenskapen som påverkar valet av adjuvant behandling efter avslutad lokal behandling är om tumörens cellkärnor uttrycker äggviteämnen som kan binda kvinnliga könshormoner. Dessa äggviteämnen kallas för östrogen- respektive progesteronreceptorer och närvaro av dem medför att östrogen och progesteron – de kvinnliga könshormonerna – kan fungera som bränsle för tumörens tillväxt. Ett effektivt sätt att förhindra tumörtillväxt hos tumörer som uttrycker östrogen- och progesteronreceptorer är att blockera receptorn med en konkurrent – ett antiöstrogen – där det vanligaste preparatet är tamoxifen. Fem års adjuvant behandling med tamoxifen minskar risken för återfall i bröstcancer med hälften och risken att dö i sjukdomen med en fjärdedel hos kvinnor med hormonreceptoruttryckande tumörer oavsett ålder, förekomst av lymfkörtelmetastaser, eller om behandlingen kombineras med cellgifter. Det finns dock en betydande andel patienter med hormonkänsliga tumörer som trots adjuvant tamoxifenbehandling får återfall där det är väsentligt att ytterligare karaktärisera tumörerna för att kunna bedöma vilka patienter som kan ha nytta av tamoxifenbehandling. Flera äggviteämnen som är specifika för tumörer eller produceras i ökad omfattning av tumörceller har undersökts i tumörer hos tamoxifenbehandlade patienter. De tumörmarkörer som väckt störst uppmärksamhet på grund av experimentella data är två medlemmar av human epidermal growth factor receptor familjen (EGFR) som heter EGFR1 respektive HER2. De kan aktivera östrogenreceptorn utan östrogenstimulering och trots närvaro av tamoxifen i experimentella modeller. Resultaten från flera kliniska studier har gett olika resultat och man har inte säkert kunnat påvisa en försämrad effekt av tamoxifenbehandling hos patienter som överuttrycker dessa tillväxtfaktorer i sin primärtumör jämfört med patienter som inte har något ökat uttryck av dessa markörer.



Avsikten med denna studie har varit att undersöka vilka faktorer som är av betydelse för att identifiera grupper av patienter som har effekt respektive ingen effekt av två års adjuvant tamoxifen behandling. Två randomiserade studier ingår där adjuvant tamoxifen har jämförts med ingen adjuvant behandling inkluderande 251 postmenopausala patienter respektive 564 premenopausala patienter och kliniska uppföljningsdata har relaterats till tumörernas biologiska egenskaper. De postmenopausala patienterna behandlades i Norra sjukvårdsregionen, medan de premenopausala patienterna behandlades i Södra och Sydöstra sjukvårdsregionen. Båda patientmaterialen hade lång uppföljningstid, 18 respektive 14 år. I det postmenopausala materialet kunde 224 av 251 tumörklossar identifieras och användas för närmare tumörbiologisk karaktärisering. I det premenopausala materialet hade färsk tumörvävnad tillvaratagits hos 80% av patienterna och karaktäriserats med avseende på hormonreceptor innehåll. Dessutom återfanns 500 av 565 tumörklossar som kunde användas för ytterligare tumörbiologisk analys. I båda tumörmaterialen preparerades vävnadsarrayer av det ursprungliga paraffinbäddade materialet och parallella analyser av flera tumörbiologiska markörer möjliggjordes. I det premenopausala materialet undersöktes tumörerna i vävnadsarrayen avseende östrogen- och progesteronreceptorer, HER2 protein, protein uttryck av vascular endothelial growth factor (VEGF) samt vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2) med immunhistokemi (IHC) samt för genamplifiering av HER2 med fluorescent in situ hybridisering (FISH). I det postmenopausala materialet begränsades analyserna till hormonreceptorer, VEGF-A samt VEGFR2. Dessutom presenteras ett separat arbete inkluderande 102 patienter opererade för bröstcancer där analys av VEGF i färsk tumörvävnad jämförs med analys av VEGF med IHC i arkivmaterial och resultaten relateras sedan till kliniskt utfall. Slutligen analyserades VEGF-A tillsammans med kärltäthet – microvessel density (MVD) i mellannålsbiopsier och från själva tumören hos 54 patienter för att undersöka överensstämmelsen mellan analyserna i de två typerna av vävnad.



VEGF-A protein och VEGFR2 protein identifierades med IHC i drygt 80% av närmare 800 undersökta tumörer och uttrycktes ofta samtidigt (Arbete I, III, IV). VEGF-A protein analyserat med IHC i paraffinbäddad vävnad eller med ELISA i färsk tumörvävnad korrelerade signifikant med varandra, men endast proteinnivå av VEGF i färsk tumörvävnad indikerade prognos vid korttidsuppföljning (Arbete I). Tamoxifenbehandling ökade signifikant total och sjukdomsfri överlevnad vid 10- och 18-års uppföljning hos lymfkörtelpositiva postmenopausala patienter med östrogenreceptor positiva tumörer (Arbete III). Tumörspecifikt uttryck av VEGF-A medförde signifikant försämrad effekt av två års adjuvant TAM hos patienter med östrogenreceptorpositiva tumörer, medan tumörspecifikt uttryck av VEGFR2 endast indikerade försämrad effekt av behandling hos patienter med starkt uttryck av östrogenreceptorer i studien som omfattade postmenopausala patienter (Arbete III). För premenopausala patienter medförde två års behandling med TAM en signifikant ökad recidivfri överlevnad hos alla patienter med uttryck av östrogen- och/eller progesteronreceptorer i sina tumörer (Arbete II). Progesteronreceptoruttrryck var en signifikant prediktor för behandlingseffekt av två års adjuvant TAM hos premenopausala patienter. Den positiva behandlingseffekten av två års adjuvant TAM identifierades även hos patienter med hög risk för återfall såsom patienter med lymfkörtelmetastaser och patienter yngre än fyrtio år (Arbete II). Högt uttryck av VEGFR2 proteinet i tumörceller kunde identifiera premenopausala patienter med signifikant försämrad effekt av två års adjuvant TAM (Arbete IV). Däremot kunde uttrycket av tumörspecifikt VEGF-A ej användas för att identifiera patienter med effekt av adjuvant TAM. Detsamma gällde även för HER2 överuttryck på proteinnivå liksom genamplifiering av HER2 som båda saknade signifikant förmåga att särskilja premenopausala patienter som hade effekt av adjuvant TAM eller ej i den redovisade studien (Arbete IV). Analys av VEGF-A samt kärltäthet i mellannålsbiopsier uppvisade låg överensstämmelse med motsvarande analys i tumörvävnad utom för tumörer större än två centimeter (Arbete V).



Sammanfattningsvis har avhandlingen kunnat visa att två års adjuvant TAM vid primär bröstcancer är en effektiv behandling för att minska återfall även efter långtidsuppföljning hos såväl pre- som postmenopausala patienter med hormonkänsliga tumörer. För premenopausala patienter är kortare tids behandling med TAM hittills dåligt dokumenterad och avhandlingen kan tydligt klargöra att även två års behandling ger signifikanta behandlingseffekter med ökad recidivfri överlevnad, även för patienter med hög risk för återfall. Progesteronreceptoruttryck är den viktigaste tumörmarkören för att kunna förutsäga behandlingens effektivitet hos premenopausala patienter och det är därför angeläget att såväl östrogenreceptoruttryck som progesteronreceptoruttryck beaktas vid val av behandling i den här patientgruppen. Överuttryck av HER2 eller genamplifing av HER2 i brösttumören var i den här studien ej en markör för försämrad effekt av TAM hos premenopausala patienter. Våra data talar ej för att behandling med adjuvant TAM är utan effekt hos patienter med HER2 överuttryckande tumörer. Uttryck av proteinerna VEGF-A och VEGFR2 i brösttumörer indikerade försämrad effekt av adjuvant TAM hos postmenopausala patienter med östrogenreceptorpositiva tumörer, medan endast proteinuttryck av VEGFR2 var en signifikant prediktor för ajduvant TAM hos premenopausala patienter med hormonreceptor-positiva tumörer. Den biologiska signifikansen av VEGFR2 protein uttryck hos tumörceller har den senaste tiden uppmärksammats men är ännu ofullständigt studerad.De deskriptiva data som presenteras i avhandlingen kan inte ge svar på den frågan, även om det är troligt att ett nära samspel mellan östrogenreceptor och VEGFR2 skulle kunna förklara den försämrade effekten av adjuvant TAM hos patienter med tumörer som överuttrycker VEGFR2. (Less)
Abstract
Background: Treatment of primary breast cancer is individualised and adjuvant systemic treatment is delivered to most patients after surgery. Oestrogen receptor (ER) status and progesterone receptor status (PR) can define patients who would benefit from adjuvant endocrine therapy with tamoxifen (TAM) alone or as chemo-endocrine therapy. In spite of adjuvant treatment with TAM, some patients with hormone-responsive tumours relapse and eventually die from recurrent disease and new predictive markers are therefore continously being assessed . Purpose: To relate response to adjuvant TAM to established predictive markers (hormone receptor status) and investigational predictive markers such as HER2 status, HER2 gene amplification, vascular... (More)
Background: Treatment of primary breast cancer is individualised and adjuvant systemic treatment is delivered to most patients after surgery. Oestrogen receptor (ER) status and progesterone receptor status (PR) can define patients who would benefit from adjuvant endocrine therapy with tamoxifen (TAM) alone or as chemo-endocrine therapy. In spite of adjuvant treatment with TAM, some patients with hormone-responsive tumours relapse and eventually die from recurrent disease and new predictive markers are therefore continously being assessed . Purpose: To relate response to adjuvant TAM to established predictive markers (hormone receptor status) and investigational predictive markers such as HER2 status, HER2 gene amplification, vascular endothelial growth factor A (VEGF-A) and vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2). Furthermore, microvessel density (MVD) and VEGF-A in core biopsy specimens were assessed. Patients: Two randomised trials of two years of adjuvant TAM versus no adjuvant treatments containing postmenopausal patients (n=251) and premenopausal patients (n=564) with long-term follow-up were included. Additionally, 102 non-randomised patients were included in a feasibility study of the investigational markersand 54 consecutive patients were analysed, assessing the accuracy in core biopsy specimens. Methods: In the premenopausal trial, hormone receptor status was determined prospectively by cytosol-based methods and retrospectively by immunohistochemistry (IHC)in a tissue microarray (TMA). In the postmenopausal trial, hormone receptor status was determined by IHC in TMA. Investigational predictive markers were evaluated in TMA by IHC including HER2 status, VEGF-A and VEGFR2 and by FISH for HER2 gene amplification.HER2 status and HER2 amplification were restricted to premenopausal patients. Microvessel density and VEGF-A by IHC were evaluated in pairs of whole tumour sections and core biopsy specimens. Results: Two years of adjuvant TAM significantly increased reccurence-free survival (RFS) in all subgroups of premenopausal patients with hormone receptor positive tumours (Paper II). Progesterone receptor status was superior to ER as a predictive marker in this group of patients. The beneficial effect of two years of adjuvant TAM was extended to patients at high risk of recurrence (Paper II). Expression of VEGF-A and HER2 status in tumour cells and HER2 amplification were not significant predictors of response to adjuvant TAM in premenopausal patients with hormone receptor positive tumours, whereas tumour-cell specific expression of VEGFR2 was a significant predictor of response (Paper IV). In postmenopausal node-positive patients with ER positive disease adjuvant TAM increased both disease-free (DFS) and overall survival (OS) (Paper III). Tumour-cell specific expression of VEGF-A and VEGFR2 were predictors of response to adjuvant TAM in ER positive disease (Paper III). Angiogenic markers assessed in core biopsy specimens had in general low accuracy (Paper V). Conclusion: Two years of adjuvant TAM increases RFS in premenopausal patients with hormone-responsive tumours and the beneficial effect is extended to patients at high risk of recurrence. Progesterone receptor is a strong predictive marker for response to adjuvant TAM in premenopausal patients and tumour-cell specific VEGFR2 is a predicitve marker in addition to hormone receptor status. For postmenopausal patients tumour-cell specific VEGF-A and VEGFR2 were predictors of response to adjuvant TAM in ER positive disease. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
opponent
  • Professor Bergh, Jonas, Radiumhemmet, Stockholm, Sweden
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
Cytology, oncology, cancerology, Cytologi, onkologi, cancer, prognosis, randomised controlled trial, adjuvant tamoxifen treatment, vascular endothelial growth factor receptor 2, breast cancer, vascular endothelial growth factor A
pages
128 pages
publisher
Lisa Rydén, Enheten för Kirurgi, Lasarettet i Helsingborg, S-251 87, Sweden,
defense location
Stora föreläsningssalen, Patologen ing 78 Malmö Universitetssjukhus.
defense date
2004-11-19 10:00
ISBN
91-628-6266-9
language
English
LU publication?
yes
id
06d6d709-c149-459d-9a0b-df727c237af8 (old id 467447)
date added to LUP
2007-09-25 15:33:58
date last changed
2016-09-19 08:45:12
@phdthesis{06d6d709-c149-459d-9a0b-df727c237af8,
  abstract     = {Background: Treatment of primary breast cancer is individualised and adjuvant systemic treatment is delivered to most patients after surgery. Oestrogen receptor (ER) status and progesterone receptor status (PR) can define patients who would benefit from adjuvant endocrine therapy with tamoxifen (TAM) alone or as chemo-endocrine therapy. In spite of adjuvant treatment with TAM, some patients with hormone-responsive tumours relapse and eventually die from recurrent disease and new predictive markers are therefore continously being assessed . Purpose: To relate response to adjuvant TAM to established predictive markers (hormone receptor status) and investigational predictive markers such as HER2 status, HER2 gene amplification, vascular endothelial growth factor A (VEGF-A) and vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2). Furthermore, microvessel density (MVD) and VEGF-A in core biopsy specimens were assessed. Patients: Two randomised trials of two years of adjuvant TAM versus no adjuvant treatments containing postmenopausal patients (n=251) and premenopausal patients (n=564) with long-term follow-up were included. Additionally, 102 non-randomised patients were included in a feasibility study of the investigational markersand 54 consecutive patients were analysed, assessing the accuracy in core biopsy specimens. Methods: In the premenopausal trial, hormone receptor status was determined prospectively by cytosol-based methods and retrospectively by immunohistochemistry (IHC)in a tissue microarray (TMA). In the postmenopausal trial, hormone receptor status was determined by IHC in TMA. Investigational predictive markers were evaluated in TMA by IHC including HER2 status, VEGF-A and VEGFR2 and by FISH for HER2 gene amplification.HER2 status and HER2 amplification were restricted to premenopausal patients. Microvessel density and VEGF-A by IHC were evaluated in pairs of whole tumour sections and core biopsy specimens. Results: Two years of adjuvant TAM significantly increased reccurence-free survival (RFS) in all subgroups of premenopausal patients with hormone receptor positive tumours (Paper II). Progesterone receptor status was superior to ER as a predictive marker in this group of patients. The beneficial effect of two years of adjuvant TAM was extended to patients at high risk of recurrence (Paper II). Expression of VEGF-A and HER2 status in tumour cells and HER2 amplification were not significant predictors of response to adjuvant TAM in premenopausal patients with hormone receptor positive tumours, whereas tumour-cell specific expression of VEGFR2 was a significant predictor of response (Paper IV). In postmenopausal node-positive patients with ER positive disease adjuvant TAM increased both disease-free (DFS) and overall survival (OS) (Paper III). Tumour-cell specific expression of VEGF-A and VEGFR2 were predictors of response to adjuvant TAM in ER positive disease (Paper III). Angiogenic markers assessed in core biopsy specimens had in general low accuracy (Paper V). Conclusion: Two years of adjuvant TAM increases RFS in premenopausal patients with hormone-responsive tumours and the beneficial effect is extended to patients at high risk of recurrence. Progesterone receptor is a strong predictive marker for response to adjuvant TAM in premenopausal patients and tumour-cell specific VEGFR2 is a predicitve marker in addition to hormone receptor status. For postmenopausal patients tumour-cell specific VEGF-A and VEGFR2 were predictors of response to adjuvant TAM in ER positive disease.},
  author       = {Rydén, Lisa},
  isbn         = {91-628-6266-9},
  keyword      = {Cytology,oncology,cancerology,Cytologi,onkologi,cancer,prognosis,randomised controlled trial,adjuvant tamoxifen treatment,vascular endothelial growth factor receptor 2,breast cancer,vascular endothelial growth factor A},
  language     = {eng},
  pages        = {128},
  publisher    = {Lisa Rydén, Enheten för Kirurgi, Lasarettet i Helsingborg, S-251 87, Sweden,},
  school       = {Lund University},
  title        = {Tamoxifen response in primary breast cancer with special reference to tumour-specific VEGF-A and VEGFR2},
  year         = {2004},
}