Mutationsprofil von Patienten mit Humanem Papillomvirus-induzierten Oropharynx-Plattenepithelkarzinom mit Therapieversagen und deren Kontrolle während der Nachsorge

Abstract

Obwohl Patienten mit HPV-getriebenem (HPV+) Oropharynx Plattenepithelkarzinom (oropharyngeal squamous cell carcinoma, OPSCC) im Vergleich zu Patienten mit HPV-negativem (HPV-) OPSCC ein verbessertes Gesamtüberleben und Therapieansprechen zeigen, entwickeln 13 % bis 25 % der HPV+ OPSCC Patienten ein Lokalrezidiv oder Fernmetastasen (LR/FM) und zeigen einen ähnlichen Krankheitsverlauf wie HPV- OPSCC Patienten. Ziel dieser Arbeit war die Bestimmung spezifischer genetischer Tumormarker zur Überwachung der minimalen Resterkrankung sowie zur Identifizierung HPV+ OPSCC Patienten mit erhöhtem Risiko für ein Rezidiv. Wir analysierten das Mutationsprofil von jeweils 14 HPV+/HPV- OPSCC Patienten mit/ohne LR/FM mittels eines 90 Zielregionen in 22 Genen umfassenden Genpanels, welche häufig in HPV+ OPSCC mutiert sind. Anschließend untersuchten wir zellfreie (cell-free, cf) DNA aus dem Plasma auf zuvor identifizierte Varianten. Zusätzlich überwachten wir die Konzentration der HPV-Onkogene E6 und E7 in cfDNA mittels quantitativer PCR (qPCR) vor der Therapie und während der Nachsorge. HPV- OPSCC zeigten insgesamt und in TP53 mehr Mutationen als HPV+ OPSCC. Unabhängig des HPV Status wurden keine Unterschiede der Mutationsraten zwischen OPSCC von Patienten mit und ohne LR/FM festgestellt. Bei HPV- OPSCC war FAT1 in Patienten ohne LR/FM häufiger mutiert als in Patienten mit LR/FM, während bei den HPV+ OPSCC HRAS, PIK3R1, STK11 und TP63 in Patienten mit LR/FM häufiger mutiert waren als bei Patienten ohne LR/FM. Ausgenommen TP53 zeigten HPV+ OPSCC von Patienten mit LR/FM ein ähnliches Mutationsmuster wie HPV- OPSCC. Bezüglich Chromosomenaberrationen wurden zwischen HPV+ OPSCC Patienten mit und ohne LR/FM keine spezifischen Unterschiede beobachtet. Somatische Mutationen aus den OPSCC Proben wurden in cfDNA in sehr geringem Anteil und mit limitierter Validität nachgewiesen. Hingegen waren in der qPCR 85,7 % der prä-Therapie Proben von Patienten mit HPV+ OPSCC positiv für mindestens ein HPV-Onkogen; bei HPV- OPSCC Patienten wurden keine Signale detektiert. In Patienten ohne klinisches Anzeichen eines Rezidivs reduzierte sich die cfHPV-DNA-Konzentration nach der Therapie, wogegen die cfHPV-DNA-Spiegel bei fünf Patienten mit Resterkrankung oder Rezidiv nach der Therapie oberhalb des Schwellenwerts lagen. Zusammenfassend nehmen wir an, dass bei HPV+ OPSCC Patienten mit LR/FM spezifische Mutationen zu einem erneuten Auftreten der Krankheit führen. Weiterhin zeigen wir, dass der cfHPV-DNA-Nachweis mit dem klinischen Krankheitsverlauf korreliert. Folglich sollte eine umfassende klinische Untersuchung durchgeführt werden, wenn cfHPV-DNA während der Nachuntersuchung detektiert wird. Die geringere Sensitivität des Nachweises somatischer Mutationen in cfDNA mittels Sequenzierung wird zukünftig dank verbesserter Methoden behoben sein.