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Molekulare Diagnostik und molekulares Tumorboard in der Uroonkologie

Präzisionsmedizin am Beispiel des metastasierten kastrationsresistenten Prostatakarzinoms

Molecular diagnostics and molecular tumor board in uro-oncology

Precision medicine using the example of metastatic castration-resistant prostate cancer

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Zusammenfassung

Moderne Ansätze zur Tumorprofilierung bewerten DNA, RNA und Proteine, um eine detaillierte molekulare Karte zu erstellen, die präzise und individuelle Behandlungsentscheidungen ermöglicht. Da sich das Gebiet der molekularen Profilierung ständig weiterentwickelt, sind die Ausbildung und die Vernetzung von Ärzten von entscheidender Bedeutung. Durch die Etablierung der Präzisionsmedizin mit präzisionsonkologischer Sprechstunde sowie des interdisziplinären molekularen Tumorboards können viele Patienten mit schwer zu behandelnden Tumorerkrankungen beraten und behandelt werden. Viele pathophysiologische Zusammenhänge bei fortschreitenden Tumoren können aufgeklärt und therapeutische Alternativen angeboten werden. Das Auslesen komplexer Mutationsprofile bleibt jedoch eine sehr anspruchsvolle Aufgabe, die ein entsprechend trainiertes und engagiertes Team voraussetzen und nah an der wissenschaftlichen Weiterentwicklung der Präzisionsonkologie angesiedelt sein sollte.

Abstract

Novel approaches to molecular tumor profiling evaluate DNA, RNA and protein alterations to create a detailed molecular map that enables precise and personalized treatment decisions. As the field of molecular profiling is constantly evolving, the training and networking of doctors is of decisive importance. Through the establishment of precision medicine with precision oncological consultations supported by interdisciplinary molecular tumor boards, many patients with difficult to treat tumor diseases can be advised and treated. Many pathophysiological relationships in progressive tumors can be elucidated resulting in new therapeutic options for the profiled patients; however, understanding the complex mutational profiles remains a very demanding task that requires a suitably trained and committed team that should be in close contact with the scientific advancements in precision oncology.

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Literatur

  1. Dancey JE, Bedard PL, Onetto N, Hudson TJ (2012) The genetic basis for cancer treatment decisions. Cell 148:409–420. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.014

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  2. Gambardella V, Lombardi P, Carbonell-Asins JA, Tarazona N, Cejalvo JM, González-Barrallo I et al (2021) Molecular profiling of advanced solid tumours. The impact of experimental molecular-matched therapies on cancer patient outcomes in early-phase trials: the MAST study. Br J Cancer 125:1261–1269. https://doi.org/10.1038/s41416-021-01502-x

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  3. Ku S‑Y, Gleave ME, Beltran H (2019) Towards precision oncology in advanced prostate cancer. Nat Rev Urol 16:645–654. https://doi.org/10.1038/s41585-019-0237-8

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  4. Malone ER, Oliva M, Sabatini PJB, Stockley TL, Siu LL (2020) Molecular profiling for precision cancer therapies. Genome Med 12:8. https://doi.org/10.1186/s13073-019-0703-1

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  5. Uddin M, Wang Y, Woodbury-Smith M (2019) Artificial intelligence for precision medicine in neurodevelopmental disorders. Npj Digit Med 2:112. https://doi.org/10.1038/s41746-019-0191-0

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  6. El-Deiry WS, Goldberg RM, Lenz H‑J, Shields AF, Gibney GT, Tan AR et al (2019) The current state of molecular testing in the treatment of patients with solid tumors, 2019. CA Cancer J Clin 69:305–343. https://doi.org/10.3322/caac.21560

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  7. Shen SY, Singhania R, Fehringer G, Chakravarthy A, Roehrl MHA, Chadwick D et al (2018) Sensitive tumour detection and classification using plasma cell-free DNA methylomes. Nature 563:579–583. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0703-0

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  8. Normanno N, Rachiglio AM, Roma C, Fenizia F, Esposito C, Pasquale R et al (2013) Molecular diagnostics and personalized medicine in oncology: challenges and opportunities. J Cell Biochem 114:514–524. https://doi.org/10.1002/jcb.24401

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  9. (2021) S3-Leitlinie Prostatakarzinom Version 6.0 – Mai 2021 AWMF-Registernummer: 043/022OL. https://www.leitlinienprogramm-onkologie.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Leitlinien/Prostatatkarzinom/Version_6/LL_Prostatakarzinom_Langversion_6.01.pdf. Zugegriffen: 12. Apr. 2021

  10. Finkle JD, Boulos H, Driessen TM, Lo C, Blidner RA, Hafez A et al (2021) Validation of a liquid biopsy assay with molecular and clinical profiling of circulating tumor DNA. Npj Precis Oncol 5:63. https://doi.org/10.1038/s41698-021-00202-2

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  11. Cancer Genome Atlas Research Network (2015) The molecular taxonomy of primary prostate cancer. Cell 163:1011–1025. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.025

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Iyer G, Al-Ahmadie H, Schultz N, Hanrahan AJ, Ostrovnaya I, Balar AV et al (2013) Prevalence and co-occurrence of actionable genomic alterations in high-grade bladder cancer. J Clin Oncol 31:3133–3140. https://doi.org/10.1200/JCO.2012.46.5740

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  13. de Bono J, Mateo J, Fizazi K, Saad F, Shore N, Sandhu S et al (2020) Olaparib for metastatic castration-resistant prostate cancer. N Engl J Med 382:2091–2102. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1911440

    Article  PubMed  Google Scholar 

  14. Pritchard CC, Mateo J, Walsh MF, De Sarkar N, Abida W, Beltran H et al (2016) Inherited DNA-repair gene mutations in men with metastatic prostate cancer. N Engl J Med 375:443–453. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1603144

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  15. Robinson D, Van Allen EM, Wu Y‑M, Schultz N, Lonigro RJ, Mosquera J‑M et al (2015) Integrative clinical Genomics of advanced prostate cancer. Cell 162:454. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.06.053

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  16. U.S. Food & Drug Administration FDA approves olaparib for HRR gene-mutated metastatic castration-resistant prostate cancer. https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-approves-olaparib-hrr-gene-mutated-metastatic-castration-resistant-prostate-cancer. Zugegriffen: 12. Apr. 2021

  17. U.S. Food & Drug Administration FDA grants accelerated approval to rucaparib for BRCA-mutated metastatic castration-resistant prostate cancer. https://www.fda.gov/drugs/resources-information-approved-drugs/fda-grants-accelerated-approval-rucaparib-brca-mutated-metastatic-castration-resistant-prostate. Zugegriffen: 12. Apr. 2021

  18. European Medicines Agency, Science Medicines Health Lynparza – Olaparib. https://www.ema.europa.eu/en/medicines/human/EPAR/lynparza. Zugegriffen: 12. Apr. 2021

  19. Stellato M, Guadalupi V, Sepe P, Mennitto A, Claps M, Zattarin E et al (2020) The emerging role of PARP inhibitors in prostate cancer. Expert Rev Anticancer Ther. https://doi.org/10.1080/14737140.2020.1797497

    Article  PubMed  Google Scholar 

  20. de Bono JS, Mehra N, Scagliotti GV, Castro E, Dorff T, Stirling A et al (2021) Talazoparib monotherapy in metastatic castration-resistant prostate cancer with DNA repair alterations (TALAPRO-1): an open-label, phase 2 trial. Lancet Oncol 22:1250–1264. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(21)00376-4

    Article  PubMed  Google Scholar 

  21. Pomerantz MM, Spisák S, Jia L, Cronin AM, Csabai I, Ledet E et al (2017) The association between germline BRCA2 variants and sensitivity to platinum-based chemotherapy among men with metastatic prostate cancer. Cancer 123:3532–3539. https://doi.org/10.1002/cncr.30808

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  22. Lozano R, Castro E, Aragón IM, Cendón Y, Cattrini C, López-Casas PP et al (2021) Genetic aberrations in DNA repair pathways: a cornerstone of precision oncology in prostate cancer. Br J Cancer 124:552–563. https://doi.org/10.1038/s41416-020-01114-x

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  23. Jamaspishvili T, Berman DM, Ross AE, Scher HI, De Marzo AM, Squire JA et al (2018) Clinical implications of PTEN loss in prostate cancer. Nat Rev Urol 15:222–234. https://doi.org/10.1038/nrurol.2018.9

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  24. Sweeney C, Bracarda S, Sternberg CN, Chi KN, Olmos D, Sandhu S et al (2021) Ipatasertib plus abiraterone and prednisolone in metastatic castration-resistant prostate cancer (IPATential150): a multicentre, randomised, double-blind, phase 3 trial. Lancet 398:131–142. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00580-8

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  25. Abida W, Cheng ML, Armenia J, Middha S, Autio KA, Vargas HA et al (2019) Analysis of the prevalence of microsatellite instability in prostate cancer and response to immune checkpoint blockade. JAMA Oncol 5:471–478. https://doi.org/10.1001/jamaoncol.2018.5801

    Article  PubMed  Google Scholar 

  26. (2017) FDA approves first cancer treatment for any solid tumor with a specific genetic feature. https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-cancer-treatment-any-solid-tumor-specific-genetic-feature. Zugegriffen: 12. Aug. 2021

  27. Riaz N, Morris L, Havel JJ, Makarov V, Desrichard A, Chan TA (2016) The role of neoantigens in response to immune checkpoint blockade. Int Immunol 28:411–419. https://doi.org/10.1093/intimm/dxw019

    Article  CAS  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  28. Katoh M (2019) Fibroblast growth factor receptors as treatment targets in clinical oncology. Nat Rev Clin Oncol 16:105–122. https://doi.org/10.1038/s41571-018-0115-y

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  29. Galsky MD, Arija JÁA, Bamias A, Davis ID, De Santis M, Kikuchi E et al (2020) Atezolizumab with or without chemotherapy in metastatic urothelial cancer (IMvigor130): a multicentre, randomised, placebo-controlled phase 3 trial. Lancet 395:1547–1557. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30230-0

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  30. Balar AV, Galsky MD, Rosenberg JE, Powles T, Petrylak DP, Bellmunt J et al (2017) Atezolizumab as first-line treatment in cisplatin-ineligible patients with locally advanced and metastatic urothelial carcinoma: a single-arm, multicentre, phase 2 trial. Lancet 389:67–76. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)32455-2

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  31. Powles T, Park SH, Voog E, Caserta C, Valderrama BP, Gurney H et al (2020) Avelumab maintenance therapy for advanced or metastatic urothelial carcinoma. N Engl J Med 383:1218–1230. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2002788

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  32. Udager AM, Liu T‑Y, Skala SL, Magers MJ, McDaniel AS, Spratt DE et al (2016) Frequent PD-L1 expression in primary and metastatic penile squamous cell carcinoma: potential opportunities for immunotherapeutic approaches. Ann Oncol. https://doi.org/10.1093/annonc/mdw216

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  33. Necchi A, Vullo LS, Perrone F, Raggi D, Giannatempo P, Calareso G et al (2018) First-line therapy with dacomitinib, an orally available pan-HER tyrosine kinase inhibitor, for locally advanced or metastatic penile squamous cell carcinoma: results of an open-label, single-arm, single-centre, phase 2 study. BJU Int 121:348–356. https://doi.org/10.1111/bju.14013

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  34. Hoefflin R, Lazarou A, Hess ME, Reiser M, Wehrle J, Metzger P et al (2021) Transitioning the molecular tumor board from proof of concept to clinical routine: a German single-center analysis. Cancers. https://doi.org/10.3390/cancers13051151

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  35. Lamping M, Benary M, Leyvraz S, Messerschmidt C, Blanc E, Kessler T et al (2020) Support of a molecular tumour board by an evidence-based decision management system for precision oncology. Eur J Cancer 127:41–51. https://doi.org/10.1016/j.ejca.2019.12.017

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

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K. Kornienko: A. Finanzielle Interessen: Referentenhonorar oder Kostenerstattung als passiver Teilnehmer: DKFZ – Clinician Scientist Fellowship Aufenthalt Princess Margaret Cancer Center (Toronto) (Reisekosten). – B. Nichtfinanzielle Interessen: Clinician Scientist/Postdoctoral Fellow, DKFZ, Heidelberg, Assistenzärztin Urologie, Charite, Berlin | Mitgliedschaften: DGU, EAU. R. Tahbaz: A. Finanzielle Interessen: Referentenhonorar oder Kostenerstattung als passiver Teilnehmer: Astellas, Ipsen, Pfizer, MSD. – B. Nichtfinanzielle Interessen: Fachärztin für Urologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Klinik für Urologie, Charitéplatz 1, 10117 Berlin. H. Plage: A. Finanzielle Interessen: H. Plage gibt an, dass kein finanzieller Interessenkonflikt besteht. – B. Nichtfinanzielle Interessen: Assistenzarzt, CBF, Haus VA, Hauptgebäude Bettenhaus 1. Charité – Universitätsmedizin Berlin. T. Schlomm: A. Finanzielle Interessen: Vortragshonorare: AstraZeneca, Astellas, Molecular Health, Roche, IPSEN, Pfizer, Takeda, MGEN, Janssen-Cilag, Medac, Johnson&Johnson, Bayer, Myriad. – Ad Board: AstraZeneca, Molecular Health, Roche, Myriad. – B. Nichtfinanzielle Interessen: Angestellter Arzt Martini-Klinik Hamburg (bis 01/18), Charité (seit 02/18) | Gesellschafter gemeinnützige DNA-Med gGmbH | Mitgliedschaften: DGU, EAU.

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Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

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M.-O. Grimm, Jena

A. Gross, Hamburg

L.-M. Krabbe, Münster

C.-G. Stief, München

in Zusammenarbeit mit

der Akademie

der Deutschen Urologen

CME-Fragebogen

CME-Fragebogen

Wie erklären Sie Ihrem Kollegen den Begriff Next Generation Sequencing (NGS) am zutreffendsten?

Die Sanger-Sequenzierung ist eine verbesserte Technologie der NGS-Hochdurchsatzsequenzierung.

NGS ermöglicht eine langsame und teure Diagnostik mittels paralleler Sequenzierung und wird vornehmlich bei einer einzelnen Gendiagnostik angewendet.

NGS ermöglicht technisch keine Multigenanalyse.

NGS ermöglicht ausschließlich eine Analyse des gesamten Exoms („whole exome sequencing“, WES).

NGS ist eine verbesserte Technologie der NGS-Hochdurchsatzsequenzierung, bietet kostengünstigere Diagnostik mittels paralleler Sequenzierung und wird vornehmlich bei Genpanels angewendet.

Welche Aussage zur Keimbahnmutation trifft nicht zu?

Keimbahnmutationen treten in jeder Zelle auf.

Keimbahnmutationen sind erbliche Sequenzvariationen.

Eine somatische Mutation schließt eine Keimbahnmutation aus.

Keimbahnmutationen können BRCA1/2 („breast cancer gene 1/2“) aufweisen.

Keimbahnmutationen sind unabhängig vom Tumorstadium nachweisbar.

Welche mutierten DDR(„DNA damage repair“)-Gene sind beim Prostatakarzinom am häufigsten?

BRCA1/2 („breast cancer gene 1/2“), ATM („ataxia telangiectasia mutated“), CDK12 („cyclin-dependent kinase 12“), FGFR3 („fibroblast growth factor receptor 3“)

SPOP („speckle type BTB/POZ protein“), ESRP1 („epithelial splicing regulatory protein 1“), FGFR3, PALB2 („partner and localizer of BRCA2“)

HOXB13 („homeobox B13“), FGFR3, ESRP1, BRCA1/2

BRCA1/2, ATM, CDK12, PALB2

FGFR3, PALB2, SPOP, FOXA1 („forkhead box A1“)

Welche Aussage zur BRCA1/2(„breast cancer gene 1/2“)-Mutation ist richtig?

Sie sind in Gewebeproben und mittels „liquid biopsy“ nachweisbar.

Sie sind in Gewebeproben nicht nachweisbar.

Sie treten in >30 % der Prostatakarzinomfälle auf.

Sie kommen nur als somatische Mutation vor.

Eine BRCA1/2-Mutations-Analyse sollte erst nach 2 ARTA („androgen receptor-targeting agents“) in Folge beim metastasierten kastrationsresistenten Prostatakarzinom erfolgen.

Sie erklären einem Patienten den Wirkmechanismus eines PARP(Poly-ADP-Ribose-Polymerase)-Inhibitors. Was sagen Sie?

Er inhibiert selektive Testosteronrezeptoren.

Er ist ein Hemmstoff eines DNA-Reparaturgen-Enzyms.

Seine Wirkung setzt eine MSI(Mikrosatelliteninstabilität)-H(„MSI high“)-Mutation voraus.

Er stimuliert passiv das Enzym PARP

Er hat eine Zulassung beim metastasierten hormonsensitiven Prostatakarzinom.

Welche Aussage zu PARP(Poly-ADP-Ribose-Polymerase)-Inhibitoren ist nicht richtig?

Sie verhindern die Reparatur von DNA-Schäden.

Sie wirken nicht beim Prostatakarzinom, wenn Komponenten der homologen Rekombinationsreparatur (HRR) fehlen (z. B. BRCA1 [„breast cancer gene 1“] oder BRCA2).

Sie sind Hemmstoffe des Enzyms PARP.

Sie haben eine Zulassung beim Ovarialkarzinom und beim Mammakarzinom.

Sie haben eine Zulassung für die Monotherapie zur Behandlung von erwachsenen Patienten mit metastasiertem kastrationsresistenten Prostatakarzinom.

Wie heißt der aktuell in Deutschland zugelassene PARP(Poly-ADP-Ribose-Polymerase)-Inhibitor zur Therapie des metastasierten kastrationsresistenten Prostatakarzinoms?

Olaparib

Rucaparib

Niraparib

Talazoparib

Iniparib

Welche Diagnostik kommt für unseren Patienten aus der Kurzkasuistik laut Leitlinie als nächstes infrage? Eine molekulare Diagnostik …

auf BRCA1/2(„breast cancer gene 1“)-Alterationen.

auf DDR(„DNA damage repair“)-Gene.

auf PTEN („phosphatase and tensin homolog“).

auf ATM („ataxia telangiectasia mutated“).

mittels Gesamt-Transkriptom-Shotgun-Sequenzierung (RNA-Seq).

Welches Material sollte für die Diagnostik unseres Patienten verwendet werden?

Es sollte in jedem Fall Snap-frozen-Gewebe der Prostata verwendet werden.

Obwohl Prostatabiopsiegewebe von der Erstdiagnose vorhanden ist, muss eine Lymphknoten- oder Knochenmetastase für die molekulare Diagnostik punktiert werden.

Sowohl die initiale Prostatabiopsie als auch eine Blutprobe (ctDNA) kann zur molekularen Diagnostik verwendet werden.

Nur das Prostatabiopsiegewebe kann zur Diagnostik verwendet werden.

Nur eine Blutprobe (ctDNA) kann zur Diagnostik verwendet werden.

Der Patient hat eine molekulare Diagnostik erhalten (Tab. 1). Welche Therapie würden sie unserem Patienten am ehesten als nächstes anbieten?

Es kommt einzig und allein ein PARP(Poly-ADP-Ribose-Polymerase)-Inhibitor infrage

Einen Akt(Proteinkinase B)-Inhibitor.

Aufgrund der Mutationslast („tumor mutational burden“, TMB) in jedem Fall eine Immuncheckpoint-Inhibitor-Therapie.

Einen PARP-Inhibitor mit ggf. Studieneinschluss.

Eine Reevaluation von Abirateron.

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Kornienko, K., Tahbaz, R., Plage, H. et al. Molekulare Diagnostik und molekulares Tumorboard in der Uroonkologie. Urologe 61, 311–322 (2022). https://doi.org/10.1007/s00120-022-01784-w

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