Development of a multi-gene PCR assay for the prediction of the response to hormone therapy in breast cancer

Abstract

Deux tiers des cancers du sein expriment des récepteurs hormonaux ostrogéniques (tumeur ER-positive) et la croissance de ces tumeurs est stimulée par l’estrogène. Des traitements adjuvant avec des anti-estrogènes, tel que le Tamoxifen et les Inhibiteurs de l’Aromatase peuvent améliorer la survie des patientes atteinte de cancer du sein. Toutefois la thérapie hormonale n’est pas efficace dans toutes les tumeurs mammaires ER-positives. Les tumeurs peuvent présenter avec une résistance intrinsèque ou acquise au Tamoxifen. Présentement, c’est impossible de prédire quelle patiente va bénéficier ou non du Tamoxifen. Des études préliminaires du laboratoire de Dr. Mader, ont identifié le niveau d’expression de 20 gènes, qui peuvent prédire la réponse thérapeutique au Tamoxifen (survie sans récidive). Ces marqueurs, identifié en utilisant une analyse bioinformatique de bases de données publiques de profils d’expression des gènes, sont capables de discriminer quelles patientes vont mieux répondre au Tamoxifen. Le but principal de cette étude est de développer un outil de PCR qui peut évaluer le niveau d’expression de ces 20 gènes prédictif et de tester cette signature de 20 gènes dans une étude rétrospective, en utilisant des tumeurs de cancer du sein en bloc de paraffine, de patients avec une histoire médicale connue. Cet outil aurait donc un impact direct dans la pratique clinique. Des traitements futiles pourraient être éviter et l’indentification de tumeurs ER+ avec peu de chance de répondre à un traitement anti-estrogène amélioré. En conséquence, de la recherche plus appropriée pour les tumeurs résistantes au Tamoxifen, pourront se faire.

Two thirds of breast cancers express the estrogen receptor (ER-positive tumours) and estrogens stimulate growth of these tumours. Adjuvant therapy with anti-estrogens such as Tamoxifen and Aromatase Inhibitors has been shown to increase survival in breast cancer patients. This treatment is, however, not successful in all ER-positive tumours. Tumours can present intrinsic or acquired resistance to Tamoxifen. However, it is currently impossible to predict which patient will benefit from Tamoxifen therapy and which will not. Preliminary studies in Dr. Mader’s lab have identified 20 genes whose expression levels in tumours are able to predict the response to Tamoxifen therapy (disease-free survival). These markers, identified using bioinformatics analysis of published gene expression datasets, were able to discriminate patients that would respond best to Tamoxifen from those that did not. The overall purpose of this study is to develop a PCR kit to monitor expression levels of these 20 genes and to test this 20-gene signature in a retrospective study using paraffin-embedded breast cancer tissues of patients with a known medical history. This tool may thus have a direct impact on clinical practice through the development of markers of therapeutic success for treatment with Tamoxifen and possibly Aromatase Inhibitors. Futile treatments would be avoided thus preventing needless side effects, and improved identification of ER+ tumours with a low chance of success to anti-estrogen therapy. This will facilitate research into more appropriate treatments for hormone resistant tumours.