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Erschienen in:

03.12.2021 | Rektumkarzinom | Leitthema

Molekulare Prädiktoren des Tumoransprechens auf neoadjuvante Radiochemotherapie des Rektumkarzinoms

verfasst von: Dr. med. Maximilian Fleischmann, Markus Diefenhardt, Emmanouil Fokas, Claus Rödel, Franz Rödel

Erschienen in: Die Onkologie | Ausgabe 2/2022

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Zusammenfassung

Hintergrund

Das Ansprechen auf die neoadjuvante Radiochemotherapie (nRCT) im Rahmen einer multimodalen Behandlung des lokal fortgeschrittenen Rektumkarzinoms ist sehr heterogen und beeinflusst entscheidend die Prognose.

Fragestellung

Ist unter Einbeziehung molekularer Marker eine Prädiktion des Ansprechens möglich?

Material und Methoden

Es erfolgte eine Literaturrecherche mittels PubMed® unter Einbeziehung der in den letzten Jahren publizierten Originalarbeiten und Reviews.

Ergebnisse

Bisher wurden keine molekularen Biomarker oder Signaturen identifiziert, die als Prädiktoren in der Klinik etabliert werden konnten. Die Verwendung von RNA- und Genomsequenzierungen ermöglicht zwar ein besseres Verständnis der molekularen Interaktionen, der Stellenwert einzelner Mutationen oder der Signaturen von Mikro-RNA (miRNA) für die Prädiktion der Tumorantwort konnte bisher aber nicht ausreichend validiert oder reproduziert werden. Dies gilt auch für Informationen, die mittels „liquid biopsy“ aus freier DNA/RNA bzw. zirkulierenden Tumorzellen gewonnen wurden. Wegen der Limitierung auf die Analyse einzelner molekularer Charakteristika fehlt zur Gesamtschau der Prädiktion des Therapieansprechens häufig die Berücksichtigung systemischer Reaktionen, der Tumormikroumgebung und patientenindividueller Faktoren.

Schlussfolgerung

Die integrierende Analyse mehrerer molekularer Faktoren unter Einbeziehung von Host-Reaktionen scheint zum aktuellen Zeitpunkt der vielversprechendste Ansatz zu sein. Geringe Fallzahlen, eine fehlende Reproduzierbarkeit sowie die Heterogenität der verwendeten biochemischen Verfahren müssen vor einer klinischen Implementierung untersucht werden.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Acar T, Acar N, Kamer E et al (2020) Do microsatellite instability (MSI) and deficient mismatch repair (dMMR) affect the pathologic complete response (pCR) in patients with rectal cancer who received neoadjuvant treatment? Updates Surg 72:73–82CrossRef Acar T, Acar N, Kamer E et al (2020) Do microsatellite instability (MSI) and deficient mismatch repair (dMMR) affect the pathologic complete response (pCR) in patients with rectal cancer who received neoadjuvant treatment? Updates Surg 72:73–82CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Alix-Panabieres C (2020) The future of liquid biopsy. Nature 579:S9CrossRef Alix-Panabieres C (2020) The future of liquid biopsy. Nature 579:S9CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Bedin C, Crotti S, D’angelo E et al (2020) Circulating biomarkers for response prediction of rectal cancer to neoadjuvant chemoradiotherapy. Curr Med Chem 27:4274–4294CrossRef Bedin C, Crotti S, D’angelo E et al (2020) Circulating biomarkers for response prediction of rectal cancer to neoadjuvant chemoradiotherapy. Curr Med Chem 27:4274–4294CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Cercek A, Dos Santos Fernandes G, Roxburgh CS et al (2020) Mismatch repair-deficient rectal cancer and resistance to neoadjuvant chemotherapy. Clin Cancer Res 26:3271–3279CrossRef Cercek A, Dos Santos Fernandes G, Roxburgh CS et al (2020) Mismatch repair-deficient rectal cancer and resistance to neoadjuvant chemotherapy. Clin Cancer Res 26:3271–3279CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Chen CC, Wu ML, Huang KC et al (2020) The effects of neoadjuvant treatment on the tumor microenvironment in rectal cancer: implications for immune activation and therapy response. Clin Colorectal Cancer 19:e164–e180CrossRef Chen CC, Wu ML, Huang KC et al (2020) The effects of neoadjuvant treatment on the tumor microenvironment in rectal cancer: implications for immune activation and therapy response. Clin Colorectal Cancer 19:e164–e180CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Dworak O et al (1997) Pathological features of rectal cancer after preoperative radiochemotherapy. Int J Colorectal Dis 12:19–23CrossRef Dworak O et al (1997) Pathological features of rectal cancer after preoperative radiochemotherapy. Int J Colorectal Dis 12:19–23CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Galluzzi L, Yamazaki T, Kroemer G (2018) Linking cellular stress responses to systemic homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol 19:731–745CrossRef Galluzzi L, Yamazaki T, Kroemer G (2018) Linking cellular stress responses to systemic homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol 19:731–745CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Glynne-Jones R, Wyrwicz L, Tiret E et al (2018) Rectal cancer: ESMO clinical practice guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol 29:iv263CrossRef Glynne-Jones R, Wyrwicz L, Tiret E et al (2018) Rectal cancer: ESMO clinical practice guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol 29:iv263CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Grimminger PP, Danenberg P, Dellas K et al (2011) Biomarkers for cetuximab-based neoadjuvant radiochemotherapy in locally advanced rectal cancer. Clin Cancer Res 17:3469–3477CrossRef Grimminger PP, Danenberg P, Dellas K et al (2011) Biomarkers for cetuximab-based neoadjuvant radiochemotherapy in locally advanced rectal cancer. Clin Cancer Res 17:3469–3477CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Guinney J, Dienstmann R, Wang X et al (2015) The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med 21:1350–1356CrossRef Guinney J, Dienstmann R, Wang X et al (2015) The consensus molecular subtypes of colorectal cancer. Nat Med 21:1350–1356CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Hasan S, Renz P, Wegner RE et al (2020) Microsatellite instability (MSI) as an independent predictor of pathologic complete response (PCR) in locally advanced rectal cancer: a national cancer database (NCDB) analysis. Ann Surg 271:716–723CrossRef Hasan S, Renz P, Wegner RE et al (2020) Microsatellite instability (MSI) as an independent predictor of pathologic complete response (PCR) in locally advanced rectal cancer: a national cancer database (NCDB) analysis. Ann Surg 271:716–723CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Hecht M, Buttner-Herold M, Erlenbach-Wunsch K et al (2016) PD-L1 is upregulated by radiochemotherapy in rectal adenocarcinoma patients and associated with a favourable prognosis. Eur J Cancer 65:52–60CrossRef Hecht M, Buttner-Herold M, Erlenbach-Wunsch K et al (2016) PD-L1 is upregulated by radiochemotherapy in rectal adenocarcinoma patients and associated with a favourable prognosis. Eur J Cancer 65:52–60CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Heshiki Y, Vazquez-Uribe R, Li J et al (2020) Predictable modulation of cancer treatment outcomes by the gut microbiota. Microbiome 8:28CrossRef Heshiki Y, Vazquez-Uribe R, Li J et al (2020) Predictable modulation of cancer treatment outcomes by the gut microbiota. Microbiome 8:28CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Ignatiadis M, Sledge GW, Jeffrey SS (2021) Liquid biopsy enters the clinic—implementation issues and future challenges. Nat Rev Clin Oncol 18:297–312CrossRef Ignatiadis M, Sledge GW, Jeffrey SS (2021) Liquid biopsy enters the clinic—implementation issues and future challenges. Nat Rev Clin Oncol 18:297–312CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Jang BS, Chang JH, Chie EK et al (2020) Gut microbiome composition is associated with a pathologic response after preoperative chemoradiation in patients with rectal cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 107:736–746CrossRef Jang BS, Chang JH, Chie EK et al (2020) Gut microbiome composition is associated with a pathologic response after preoperative chemoradiation in patients with rectal cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 107:736–746CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Jimenez L, Perez RO, Sao Juliao GP et al (2020) Prediction of poor response to neoadjuvant chemoradiation in patients with rectal cancer using a DNA repair deregulation score: picking the losers instead of the winners. Dis Colon Rectum 63:300–309CrossRef Jimenez L, Perez RO, Sao Juliao GP et al (2020) Prediction of poor response to neoadjuvant chemoradiation in patients with rectal cancer using a DNA repair deregulation score: picking the losers instead of the winners. Dis Colon Rectum 63:300–309CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Kepp O, Tesniere A, Zitvogel L et al (2009) The immunogenicity of tumor cell death. Curr Opin Oncol 21:71–76CrossRef Kepp O, Tesniere A, Zitvogel L et al (2009) The immunogenicity of tumor cell death. Curr Opin Oncol 21:71–76CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Lin A, Zhang J, Luo P (2020) Crosstalk between the MSI status and tumor microenvironment in colorectal cancer. Front Immunol 11:2039CrossRef Lin A, Zhang J, Luo P (2020) Crosstalk between the MSI status and tumor microenvironment in colorectal cancer. Front Immunol 11:2039CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Loree JM, Pereira AAL, Lam M et al (2018) Classifying colorectal cancer by tumor location rather than sidedness highlights a continuum in mutation profiles and consensus molecular subtypes. Clin Cancer Res 24:1062–1072CrossRef Loree JM, Pereira AAL, Lam M et al (2018) Classifying colorectal cancer by tumor location rather than sidedness highlights a continuum in mutation profiles and consensus molecular subtypes. Clin Cancer Res 24:1062–1072CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Mirjolet C, Charon-Barra C, Ladoire S et al (2018) Tumor lymphocyte immune response to preoperative radiotherapy in locally advanced rectal cancer: the LYMPHOREC study. Oncoimmunology 7:e1396402CrossRef Mirjolet C, Charon-Barra C, Ladoire S et al (2018) Tumor lymphocyte immune response to preoperative radiotherapy in locally advanced rectal cancer: the LYMPHOREC study. Oncoimmunology 7:e1396402CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Molinari C, Matteucci F, Caroli P et al (2015) Biomarkers and molecular imaging as predictors of response to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with locally advanced rectal cancer. Clin Colorectal Cancer 14:227–238CrossRef Molinari C, Matteucci F, Caroli P et al (2015) Biomarkers and molecular imaging as predictors of response to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with locally advanced rectal cancer. Clin Colorectal Cancer 14:227–238CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Nakamura N, Kusunoki Y, Akiyama M (1990) Radiosensitivity of CD4 or CD8 positive human T‑lymphocytes by an in vitro colony formation assay. Radiat Res 123:224–227CrossRef Nakamura N, Kusunoki Y, Akiyama M (1990) Radiosensitivity of CD4 or CD8 positive human T‑lymphocytes by an in vitro colony formation assay. Radiat Res 123:224–227CrossRef
27.
Zurück zum Zitat O’Connell E, Reynolds IS, Mcnamara DA et al (2020) Microsatellite instability and response to neoadjuvant chemoradiotherapy in rectal cancer: a systematic review and meta-analysis. Surg Oncol 34:57–62CrossRef O’Connell E, Reynolds IS, Mcnamara DA et al (2020) Microsatellite instability and response to neoadjuvant chemoradiotherapy in rectal cancer: a systematic review and meta-analysis. Surg Oncol 34:57–62CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Patel PM, Harris K, Huerta S (2015) Clinical and molecular diagnosis of pathologic complete response in rectal cancer. Expert Rev Mol Diagn 15:1505–1516CrossRef Patel PM, Harris K, Huerta S (2015) Clinical and molecular diagnosis of pathologic complete response in rectal cancer. Expert Rev Mol Diagn 15:1505–1516CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Peng H, You K, Zhang R et al (2016) Predictive value of APAF‑1 and COX‑2 expression in pathologic complete response to neoadjuvant chemoradiotherapy for patients with locally advanced rectal adenocarcinoma. Oncotarget 7:35233–35240CrossRef Peng H, You K, Zhang R et al (2016) Predictive value of APAF‑1 and COX‑2 expression in pathologic complete response to neoadjuvant chemoradiotherapy for patients with locally advanced rectal adenocarcinoma. Oncotarget 7:35233–35240CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Ryan JE, Warrier SK, Lynch AC et al (2016) Predicting pathological complete response to neoadjuvant chemoradiotherapy in locally advanced rectal cancer: a systematic review. Colorectal Dis 18:234–246CrossRef Ryan JE, Warrier SK, Lynch AC et al (2016) Predicting pathological complete response to neoadjuvant chemoradiotherapy in locally advanced rectal cancer: a systematic review. Colorectal Dis 18:234–246CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Shi W, Shen L, Zou W et al (2020) The gut microbiome is associated with therapeutic responses and toxicities of neoadjuvant chemoradiotherapy in rectal cancer patients—a pilot study. Front Cell Infect Microbiol 10:562463CrossRef Shi W, Shen L, Zou W et al (2020) The gut microbiome is associated with therapeutic responses and toxicities of neoadjuvant chemoradiotherapy in rectal cancer patients—a pilot study. Front Cell Infect Microbiol 10:562463CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Sprenger T, Rodel F, Beissbarth T et al (2011) Failure of downregulation of survivin following neoadjuvant radiochemotherapy in rectal cancer is associated with distant metastases and shortened survival. Clin Cancer Res 17:1623–1631CrossRef Sprenger T, Rodel F, Beissbarth T et al (2011) Failure of downregulation of survivin following neoadjuvant radiochemotherapy in rectal cancer is associated with distant metastases and shortened survival. Clin Cancer Res 17:1623–1631CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Sun F, Lu X, Li H et al (2012) Special AT-rich sequence binding protein 1 regulates the multidrug resistance and invasion of human gastric cancer cells. Oncol Lett 4:156–162CrossRef Sun F, Lu X, Li H et al (2012) Special AT-rich sequence binding protein 1 regulates the multidrug resistance and invasion of human gastric cancer cells. Oncol Lett 4:156–162CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Timmerman C, Taveras LR, Huerta S (2018) Clinical and molecular diagnosis of pathologic complete response in rectal cancer: an update. Expert Rev Mol Diagn 18:887–896CrossRef Timmerman C, Taveras LR, Huerta S (2018) Clinical and molecular diagnosis of pathologic complete response in rectal cancer: an update. Expert Rev Mol Diagn 18:887–896CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Voboril R, Rychterova V, Voborilova J et al (2016) NF-kappaB/p65 expression before and after treatment in rectal cancer patients undergoing neoadjuvant (chemo)radiotherapy and surgery: prognostic marker for disease progression and survival. Neoplasma 63:462–470CrossRef Voboril R, Rychterova V, Voborilova J et al (2016) NF-kappaB/p65 expression before and after treatment in rectal cancer patients undergoing neoadjuvant (chemo)radiotherapy and surgery: prognostic marker for disease progression and survival. Neoplasma 63:462–470CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Walle T, Martinez Monge R, Cerwenka A et al (2018) Radiation effects on antitumor immune responses: current perspectives and challenges. Ther Adv Med Oncol 10:1758834017742575CrossRef Walle T, Martinez Monge R, Cerwenka A et al (2018) Radiation effects on antitumor immune responses: current perspectives and challenges. Ther Adv Med Oncol 10:1758834017742575CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Wennerberg E, Lhuillier C, Vanpouille-Box C et al (2017) Barriers to radiation-induced in situ tumor vaccination. Front Immunol 8:229CrossRef Wennerberg E, Lhuillier C, Vanpouille-Box C et al (2017) Barriers to radiation-induced in situ tumor vaccination. Front Immunol 8:229CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Yasui K, Kondou R, Iizuka A et al (2020) Effect of preoperative chemoradiotherapy on the immunological status of rectal cancer patients. J Radiat Res 61:766–775CrossRef Yasui K, Kondou R, Iizuka A et al (2020) Effect of preoperative chemoradiotherapy on the immunological status of rectal cancer patients. J Radiat Res 61:766–775CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Yi Y, Shen L, Shi W et al (2021) Gut microbiome components predict response to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with locally advanced rectal cancer: a prospective, longitudinal study. Clin Cancer Res 27:1329–1340CrossRef Yi Y, Shen L, Shi W et al (2021) Gut microbiome components predict response to neoadjuvant chemoradiotherapy in patients with locally advanced rectal cancer: a prospective, longitudinal study. Clin Cancer Res 27:1329–1340CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Zhang S, Bai W, Tong X et al (2019) Correlation between tumor microenvironment-associated factors and the efficacy and prognosis of neoadjuvant therapy for rectal cancer. Oncol Lett 17:1062–1070PubMed Zhang S, Bai W, Tong X et al (2019) Correlation between tumor microenvironment-associated factors and the efficacy and prognosis of neoadjuvant therapy for rectal cancer. Oncol Lett 17:1062–1070PubMed
Metadaten
Titel
Molekulare Prädiktoren des Tumoransprechens auf neoadjuvante Radiochemotherapie des Rektumkarzinoms
verfasst von
Dr. med. Maximilian Fleischmann
Markus Diefenhardt
Emmanouil Fokas
Claus Rödel
Franz Rödel
Publikationsdatum
03.12.2021
Verlag
Springer Medizin
Erschienen in
Die Onkologie / Ausgabe 2/2022
Print ISSN: 2731-7226
Elektronische ISSN: 2731-7234
DOI
https://doi.org/10.1007/s00761-021-01064-w

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