15
UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (https://dare.uva.nl) UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular insights into primary pediatric liver cancer Weeda, V.B. Publication date 2016 Document Version Final published version Link to publication Citation for published version (APA): Weeda, V. B. (2016). Clinical and molecular insights into primary pediatric liver cancer. General rights It is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), other than for strictly personal, individual use, unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Disclaimer/Complaints regulations If you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, please let the Library know, stating your reasons. In case of a legitimate complaint, the Library will make the material inaccessible and/or remove it from the website. Please Ask the Library: https://uba.uva.nl/en/contact, or a letter to: Library of the University of Amsterdam, Secretariat, Singel 425, 1012 WP Amsterdam, The Netherlands. You will be contacted as soon as possible. Download date:17 May 2021

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

UvA-DARE is a service provided by the library of the University of Amsterdam (https://dare.uva.nl)

UvA-DARE (Digital Academic Repository)

Clinical and molecular insights into primary pediatric liver cancer

Weeda, V.B.

Publication date2016Document VersionFinal published version

Link to publication

Citation for published version (APA):Weeda, V. B. (2016). Clinical and molecular insights into primary pediatric liver cancer.

General rightsIt is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s)and/or copyright holder(s), other than for strictly personal, individual use, unless the work is under an opencontent license (like Creative Commons).

Disclaimer/Complaints regulationsIf you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, pleaselet the Library know, stating your reasons. In case of a legitimate complaint, the Library will make the materialinaccessible and/or remove it from the website. Please Ask the Library: https://uba.uva.nl/en/contact, or a letterto: Library of the University of Amsterdam, Secretariat, Singel 425, 1012 WP Amsterdam, The Netherlands. Youwill be contacted as soon as possible.

Download date:17 May 2021

Page 2: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

CHAPTER 9

Page 3: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

Summary, conclusions and recommendations

Page 4: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more
Page 5: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

197

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS

SUMMARY, CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

This thesis aims to give insight into the clinical status quo of primary pediatric liver tumors and investigate signaling pathways that may be of importance for liver tumorigenesis.

In the first part of this thesis, the clinical status quo of primary pediatric liver tumors is dis-cussed. In Chapter 1, an overview is provided of etiology, epidemiology, histology, cytologic and molecular background, current treatment modalities, novel agents in clinical trials, and a sketch of the expected near future of treatment of primary liver tumors. In Chapter 2 and 3, the most recent series of the International Childhood Liver Tumors Strategy Group (SIOPEL) of hepatocellular carcinoma (HCC) and its distinct variant fibrolamellar hepatocel-lular carcinoma (FL-HCC) are discussed.

In the description of the most recent series of HCC from SIOPEL in Chapter 2, it is con-cluded that in pediatric HCC, next to no advances have been accomplished in the past dec-ades. Complete resection as the only factor that correlates with survival rates/percentages is the only known sure cure. The intensive neoadjuvant multi-agent chemotherapy regimen used in the series does not improve response and resection rates in children suffering from HCC. The only slight hope for improvement in the treatment of pediatric HCC comes from sorafenib, which, when combined with conventional chemotherapeutics, may in some patients lead to complete remission, albeit with a thus far short follow up (1).

In the comparison with conventional HCC in Chapter 3, it is apparent that FL-HCC does not have a better prognosis. Three-year overall survival with 42% for FL-HCC vs 33% for HCC and three-year event free survival with 22% vs 28% are not significantly different. Although not significant, a higher percentage of patients with complete resection and a lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more so than in HCC, currently no established curative options remain if complete resection or OLT is not feasible.

In order to attain new treatment options, collaboration with adult oncologists may be essen-tial; given the epidemiology, obtaining large numbers of samples for evaluation of molecular biology is more attainable in the adult HCC patient group and arguably the next best option in the absence of large pediatric series (2). As biopsy currently is not an obligatory criterium for diagnosis and many adults with HCC never get to the point of resection, even this ap-proach is faced with challenges (3). Also, it is frequently debated whether primary liver tum-ors in adult patients, arising in the background of cirrhosis, have the same biological behavior in pediatric patients (4). Still, information gained from the adult patient group may be highly useful in obtaining insights in the most robust and recurrent molecular abnormalities and the most successful treatment strategies addressing those. A good example of this approach is the efficacy of sorafenib in adults and its early promise in pediatric patients (1,5). Also, the

Page 6: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

198

CHAP

TER

9

effect of sorafenib may indicate that targeted treatment is the way to go in pediatric HCC.

Simultaneously, a worldwide collaboration between the international consortia COG, SI-OPEL, JPLT and GPOH is set up aiming to establish novel therapeutic options and improve response rates. Results from analyses from the SIOPEL Children’s Hepatoma International Collaboration (CHIC) database, earlier SIOPEL series and molecular background studies are employed to serve as groundwork for this global pediatric liver tumor trial (PHITT trial) which will include both HB and HCC and will soon start. With the rarity of these tumors, collaboration is essential for progress in the field of primary pediatric liver tumors. Taken together, from the first part of the thesis one can elude that new therapeutic options are eagerly awaited.

In the second part of the thesis, the challenge set forth in the first part is transformed into an investigation of pathways that may be of key importance in primary pediatric liver tum-ors. These are explored with the goal of selecting molecular driver aberrations to serve as therapeutic targets. In Chapter 4, an introduction to the investigated pathways is provided.

Based on high levels of Delta-like 1 homolog (DLK1) during embryonal development of the liver, absent expression after birth and renewed expression in the case of hepatoblastoma (HB), the Delta-Notch pathway was selected for further exploration of its potential role in HB/ hepatotumorigenesis (6). Despite extensive efforts, first with Alfp-Dlk1 transgen-ic mice (overexpressing DLK1 specifically in the liver) and, as this not yield spontaneous tumor formation, consecutively with Notch 1fl/fl/Alfp-Cretg/- and Notch2fl/fl/Alfp-Cretg/-, an originating role for this pathway in HB was not found (6). As part of these efforts, early Notch2 deletion was investigated in Notch2fl/fl/Alfp-Cretg/- (“Notch2-cKO”) and Notch2fl/fl/Alfp-Cre-/- (“control”) mice. Results are described in Chapter 5. The tissue specific Notch2 deleted state led to perinatal absence of cholangiocyte differentiation resulting in bile duct agenesis. Surprisingly, a secondary bile duct formation process took place after weaning. Early deletion of Notch2 was not associated with occurrence of HB. Furthermore, despite cholestatic hepatocyte necrosis and a tissue reaction with features similar to the response to chronic cholestatic liver disease in humans, the state of bile duct agenesis did not lead to a cascade of cirrhosis and HCC (7, 8).

The previously described involvement of the ubiquitination and neddylation pathways in hepatotumorigenesis together with the occurrence of hepatic tumors with histologic char-acteristics of HCC in mice chimerically expressing DCUN1D1 and the reported amplifica-tion of its locus, 3q, in human HCC, led us to investigate DCUN1D1 and its paralogues for their potential role in hepatotumorigenesis (9, 10, 11). The DCUN1D family consists of three subfamilies. The ubiquitin-associated (UBA) domain containing DCUN1D1/DCUN1D2 sub-family was previousy characterized and DCUN1D1’s oncogenicity was established (12, 13). Before investigating potential roles in hepatotumorigenesis, the remaining myristoyl group

Page 7: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

199

(DCUN1D3) and nuclear localization signal (NLS) containing (DCUN1D4/DCUN1D5) sub-families are first characterized, in Chapters 6 and 7, respectively.

DCUN1D3 is characterized in Chapter 6. The DCUN1D3 protein harbours a myristoyl sequence, localizing it to the cellular membrane. The crucial contribution of DCUN1D1 to neddylation is that it promotes nuclear translocation of the substrate of neddylation (the cullin-ROC1 complex) (14). This paradox in subcellular localization, together with the inability of DCUN1D3 to bind to the neddylation E2 UBE2M while it does have a poten-tiation of neddylation (PONY) domain, raised the question whether DCUN1D3 is able to enhance neddylation like DCUN1D1. The data suggest that DCUN1D3 does not promote neddylation of cullins and does not have neddylation E3 activity. On the contrary, DCUN1D3 antagonizes DCUN1D1 by moving the neddylation substrate cullin to the membrane where it cannot be translocated to the cell nucleus and hence cannot be neddylated. Furthermore, DCUN1D3 inhibits DCUN1D1-mediated cellular transformation. For these in vivo func-tions, an intact myristoyl sequence and an intact PONY domain are required. In conclusion, the data suggest that DCUN1D3 functions as a tumor suppressor by antagonizing the ned-dylation activity of DCUN1D1.

In Chapter 7, DCUN1D5 is characterized. The data suggest that, like DCUN1D1, DCUN1D5 has oncogenic potential and that it imparts its oncogenicity as a component of the neddyl-ation E3. DCUN1D5’s oncogenic activity requires its function as an E3 in neddylation, as well as its subcellular nuclear localization. DCUN1D5 is commonly overexpressed in human cancers and its overexpression is associated with adverse clinical outcome. Establishing its role in cancer pathogenesis, oncogene addiction associated with DCUN1D5 overexpression is shown in cancer cell lines. These findings suggest that like DCUN1D1, DCUN1D5 is a putative therapeutic target in cancer.

The expression and function of the DCUN1D paralogues in HB, HCC and FL-HCC is then investigated in Chapter 8. DCUN1D paralogue expression correlates with function in ned-dylation in human liver cancer tissue. High expression and function correlating with low LD50 and IC50 of the neddylation E1 inhibiting compound MLN4924 in liver cancer cell lines suggest the oncogene addiction phenotype of DCUN1D family members can be exploited by selection of tumors for treatment with neddylation inhibiting compounds through assay-ing their neddylation activity. Measurement of neddylation activity in human tumor tissue is possible with novel assay method, described in this chapter. DCUN1D family expression and associated neddylation activity may serve as a set of biological markers to predict efficacy of targeted therapy, currently in the form of MLN4924, in human liver tumors in clinical practice.

The oncogene addiction phenotype established for certain DCUN1D family members sug-gests that aberrations in expression correlating with function may represent driver aber-

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS

Page 8: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

200

rations. The potential exploitation of the this phenotype of the DCUN1D paralogues is encouraging as it provides a tool for selection of primary liver cancer patients for treatment with targeted therapy. Currently, for this specific purpose, the furthest advanced agent in clinical trials is the neddylation E1 inhibitor MLN4924 (15). A neddylation E3 inhibiting agent would provide even more specific targeted therapy and constitutes a next step. As with any targeted therapy, monotherapy leads to resistance. In vitro, this has already been shown for MLN4924 (16, 17). Indeed, when applying targeted therapy to cancer, each individual patient’s tumor requires a treatment regimen that is tailored to its molecular driver aberrations, as it has become clear that tumors cannot be treated according to a classification based upon just the originating organ. Composing a tailored treatment cocktail requires histology for biomarker analysis at least at diagnosis, as unfortunately serum tests have not been shown reliable so far (18). With currently available knowledge, this approach seems to be the path to rendering most forms of cancer - including HCC - a chronic disease rather than a death sentence. The findings presented here are a small brick added to a large wall in the making – many bricks are needed in order for these walls to form a solid library of targeted therapies to select regimens from for any cancer patient.

CHAP

TER

9

Page 9: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

201

NEDERLANDSE SAMENVATTING

Het doel van dit proefschrift is inzicht te geven in de klinische stand van zaken op het gebied van primaire kinderlevertumoren en in bepaalde moleculaire signaleringsroutes die van be-lang zouden kunnen zijn in de pathogenese van deze tumoren.

In het eerste deel van het proefschrift wordt de klinische stand van zaken besproken. In hoofdstuk 1 wordt een overzicht gegeven van de etiologie, epidemiologie, histologie, cyto-logische en moleculaire achtergrond van primaire kinderlevertumoren, huidige behande-lingsmodaliteiten en nieuwe medicijnen die nu in klinische trials onderzocht worden. Verder wordt er vooruit geblikt in de verwachte nabije toekomst van de behandeling van primaire kinderlevertumoren.

In hoofdstuk 2 en 3 worden de meest recente serie hepatocellulair carcinomen (HCC) van de International Childhood Liver Tumors Strategy Group (SIOPEL) en een separate analyse waarin fibrolamellar hepatocellular carcinoma (FL-HCC) met conventioneel HCC vergele-ken wordt, besproken.

Uit de meest recente HCC serie van SIOPEL in hoofdstuk 2 kan geconcludeerd worden dat er in de afgelopen decaden geen progressie is geboekt in de behandeling en prognose van HCC bij kinderen. Complete resectie is de enige curatieve behandeling. De intensieve ne-oadjuvante multi-chemotherapie cocktail die in dit onderzoek gebruikt is, verbetert respons en resectie niet. De enige hoop op verbetering in behandeling van HCC bij kinderen komt van het relatief nieuwe medicijn sorafenib, dat in combinatie met conventionele chemothe-rapie in enkele patienten tot complete remissie heeft geleid, zij het met een tot zover korte follow-up (1).

In de vergelijking met conventionele HCC in hoofdstuk 3, wordt duidelijk dat FL-HCC geen betere prognose heeft dan conventionele HCC. In deze tot dus ver grootste FL-HCC series bij kinderen is de drie-jaarsoverleving 42% voor FL-HCC vs 33% voor HCC (niet significant verschillend), terwijl de drie-jaars ziektevrije overleving 22% vs 28% is. Hoewel de verschillen niet significant zijn, zouden het hogere percentage patienten met complete resectie en het lagere percentage met gedeeltelijke respons op chemotherapie in de FL-HCC groep kunnen indiceren dat bij FL-HCC tenminste in dezelfde mate als bij HCC, geen curatieve opties overblijven als complete resectie of levertransplantatie (orthotopische lever transplantatie of OLT) niet mogelijk is.

Samenwerking met de volwassenen-oncologie heeft mogelijk een rol in het onderzoek dat aan de basis ligt van het ontwikkelen van nieuwe medicijnen; vanwege de epidemiologie is het verkrijgen van grotere series HCC-weefsel voor moleculair biologisch onderzoek eerder mogelijk in de volwassen patientengroep dan bij patienten op de kinderleeftijd, waar HCC

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS

Page 10: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

202

(in het westen) sporadisch voorkomt (2). Echter aangezien een biopt geen criterium voor diagnose is en volwassen HCC patienten in veel gevallen niet aan een resectie toe komen, is zelfs deze benadering een uitdaging (3). Bovendien bestaat er een discussie of primaire lever-tumoren in volwassen patienten, die frequent in cirrotische lever ontstaan, dezelfde biologie vertonen als in patienten op de kinderleeftijd (4). Desondanks zou informatie afkomstig van onderzoek in de volwassen patientengroep zeer bruikbaar kunnen zijn in het verkrijgen van inzicht in de meest robuuste en veel voorkomende moleculaire afwijkingen in HCC en de behandelingsmodaliteiten met de meeste effectiviteit. Een goed voorbeeld van deze benade-ring is de effectiviteit van het middels sorafenib in volwassen patienten en het voorzichtige optimisme over geobserveerd effect bij kinderen en adolescenten met HCC (1,5).

Tegelijkertijd is er een wereldwijde samenwerking op touw gezet door consortia die zich bezig houden met kinderlevertumoren: de Amerikaanse Children’s Oncology Group (COG), de wereldwijde Liver Tumour Study Group (SIOPEL), en de Japanse Pediatric Liver Tumor (JPLT) hebben de krachten gebundeld met als doelen het vaststellen van nieuwe therapeu-tische regimens en het verbeteren van repons. Resultaten van analyses van de Children’s Hepatoma International Collaboration (CHIC) database van de SIOPEL, eerdere SIOPEL series en moleculaire biologische achtergrondstudies worden aangewend om als basis te die-nen voor de verwachte wereldwijde kinderlevertumor trial (zogeheten PHITT trial) waarin zowel HB als HCC geïncludeerd zullen worden. Deze trial zal binnenkort van start gaan. Ge-zien het sporadisch voorkomen van deze tumoren is grootschalige samenwerking essentieel om vooruitgang te boeken. Samengevat kan uit het eerste deel van de thesis geëxtraheerd worden dat het hoog tijd is voor nieuwe therapeutische opties.

In het tweede deel van de thesis wordt de uitdaging die voorkomt uit het eerste deel ter hand genomen: dit deel bestaat uit een verdieping in een aantal moleculair biologische sig-naleringsroutes waarvan er aanwijzingen zijn dat deze van belang zijn voor het ontstaan en voortbestaan van kinderlevertumoren. Deze signaleringsroutes worden geëxploreerd met als doel het selecteren van zogeheten ‘driver aberrations’, moleculaire afwijkingen waarvan een tumor afhankelijk is voor zijn ontstaan en/of voortbestaan en groei. Deze moleculaire afwijkingen kunnen dan als therapeutische doelen fungeren. In hoofdstuk 4 wordt een intro-ductie in deze signaleringsroutes gegeven.

Een hoog expressie-niveau van Delta-like 1 homolog (DLK1) gedurende de embryonale ont-wikkeling van de lever, afwezigheid van expressie na de geboorte en hernieuwde expressie in hepatoblastomen leidden tot de selectie van de Delta-Notch signaleringsroute voor verder onderzoek naar de potentiele rol die componenten van deze route in hepatoblastoma (HB)/ hepatotumorigenesis zouden kunnen hebben (6). Ondanks intensieve pogingen, allereerst met Alfp-Dlk1 transgene muizen (die DLK1 specifiek in de lever tot overexpressie brengen) en daar dit niet tot tumorvorming leidde, daarna met Notch 1fl/fl/Alfp-Cretg/- en Notch2fl/fl/Alfp-Cretg/- transgene muizen, waarin respectievelijk Notch1 en Notch2 specifiek in de lever

CHAP

TER

9

Page 11: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

203

uitgeschakeld is, kon een rol voor deze signaleringsroute bij het ontstaan van HB niet gede-tecteerd worden (6). In de lever-specifieke Notch2 ‘knockout’ muis (Notch2fl/fl/Alfp-Cretg/-), leidde de Notch2 knockout status tot perinataal uitblijven van de differentiatie van stam-cellen tot cholangiocyten. Dit resulteert in het uitblijven van de ontwikkeling van galgangen. Verrassend genoeg kwam er na de zoogperiode een secundair differentiatie proces op gang van stamcellen tot cholangiocyten. Bovendien werd er ondanks galstuwende levercelnecrose en een weefselreactie die lijkt op de reactie zoals die mensen in de lever voorkomt bij chro-nische galstuwing, geen kettingreactie van cirrose en HCC gezien (7, 8). Resultaten worden beschreven in hoofdstuk 5. De in de introductie tot het tweede deel beschreven betrokkenheid van de ubiquitinering en neddylering signaleringsroutes bij de hepatotumorigenese samen met het spontaan optre-den van levertumoren met de histologische karaktereigenschappen van HCC in muizen die DCUN1D1 chimerisch tot expressie brengen en de beschreven amplificatie van het chro-mosoomlocus van DCUN1D1, 3q, in humaan HCC leidden tot de focus op DCUN1D1 en zijn paralogen voor hun mogelijk rol in hepatotumorigenese (9, 10, 11). De DCUN1D familie bestaat uit drie subfamilies. De ubiquitin-associated (UBA) domein bevattende DCUN1D1/DCUN1D2 subfamilie werd eerder gekarakteriseerd waarbij the oncogene eigenschappen van DCUN1D1 werden vastgesteld (12, 13). Alvorens de potentiele rol van de andere leden van deze familie in de hepatotumorigenese te onderzoeken, werden eerst de myristoyl-groep bevattende (DCUN1D3) en de nucleaire localisatie signaal (NLS) bevattende (DCUN1D4/DCUN1D5) subfamilies gekarakteriseerd. Deze karakterisaties zijn in respectievelijk hoofd-stuk 6 and 7 te vinden.

In hoofdstuk 6 worden de functie en rol in oncogenese van DCUN1D3 beschreven. Het DCUN1D3 eiwit heeft een zogeheten ‘myristoyl-sequentie’, die het op de celmembraan localiseert. De cruciale contributie van DCUN1D1 aan neddylering bestaat eruit dat het translocatie van het substraat van neddylering (het cullin-ROC1 eiwitcomplex) naar de nu-cleus van de cel bevordert (14). Deze paradox in subcellulaire localisatie, samen met het onvermogen van DCUN1D3 om aan het enzym 2 (UBE2M) van neddylering te binden ter-wijl het wel een ‘potentiëring van neddylering-’(PONY) domein heeft, leidde tot de vraag of DCUN1D3 in staat is neddylering te versterken zoals DCUN1D1 doet. De data suggere-ren dat DCUN1D3 neddylering niet bevordert en dat het geen neddyleringsactviteit heeft. In tegendeel, DCUN1D3 is een antagonist van DCUN1D1, die het neddyleringssubstraat cullin-ROC1 naar de celmembraan verplaatst waardoor het niet naar de nucleus kan en dus niet geneddyleerd kan worden. Bovendien verhindert DCUN1D3 de door DCUN1D1 teweeggebrachte cellulaire transformatie richting maligne eigenschappen. Voor deze in vivo functies zijn een intacte myristoyl-sequentie en een intact PONY-domein vereist. Conclude-rend indiceren de data dat DCUN1D3 als een tumor suppressor functioneert als antagonist op de neddyleringsactiviteit van DCUN1D1.

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS

Page 12: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

204

In hoofdstuk 7 wordt de functie en rol in oncogenese van DCUN1D5 beschreven. De data suggereren dat DCUN1D5 net zoals DCUN1D1 een oncogene werking kent en dat de oncogene eigenschappen als een component van het E3 enzym in neddylering uitgeoefend worden. Voor de oncogene activiteit van DCUN1D5 zijn de functie als component van het enzym 3 in neddylering en de subcellulaire localisatie in de nucleus van de cel, vereisten. DCUN1D5 is komt frequent verhoogd tot expressie in humane maligniteiten en verhoogde expressie is geassocieerd met ongunstige klinische uitkomsten. Afhankelijkheid van tumoren van een bepaald oncogen heet oncogen-verslaving. Oncogen-verslaving geassocieerd met verhoogde expressie van DCUN1D5 in kanker cellijnen bevestigt de rol van DCUN1D5 in de pathogenese van maligniteit. Deze bevindingen indiceren dat DCUN1D5 een mogelijk therapeutisch doel in kanker is.

De expressie en functie van alle vijf DCUN1D paralogen is vervolgens getest in HB, HCC en FL-HCC. Resultaten worden beschreven in hoofdstuk 8. De expressie van de DCUN1D paralogen correleert met functie (neddylering) in humaan leverkankerweefsel. De correlatie van verhoogde expressie en functie met een lage LD50 en IC50 voor het anti-neddylerings-medicijn MLN4924 in leverkankercellijnen, suggereert dat het oncogen-verslaving fenotype van bepaalde DCUN1D paralogen geëxploiteerd kan worden voor selectie van tumoren voor behandeling met MLN4924. De neddyleringsactiviteit dient hiertoe in de tumor geme-ten te worden, wat mogelijk is door de in dit hoofdstuk beschreven ontwikkeling van een nieuwe testmethode. De expressie en hiermee correlerende neddyleringsactiviteit van de DCUN1D paralogen zou een set van biologische markers kunnen vormen die de effectiviteit van doelgerichte therapie (tot dusver MLN4924) in levertumoren in de klinische setting kan voorspellen.

Het oncogen-verslaving fenotype dat is aangetoond voor bepaalde DCUN1D paralogen suggereert dat afwijkingen in DCUN1D familiy expressie gecorreleerd aan functie ‘driver’ afwijkingen zouden kunnen zijn. De mogelijke exploitatie van dit fenotype is bemoedigend omdat het een instrument voor selectie van patienten voor behandeling met gerichte thera-pie zou kunnen vormen. Het antineddylerings-medicijn MLN4924 is voor dit specifieke doel het verst gevorderd in klinische trials (15).

Een medicijn dat specifiek de functie van het enzym 3 in neddylering verhindert zou een nog specifieker gerichte behandeling vormen. Hieraan wordt gewerkt. Zoals bij elke gerichte therapie, leidt monotherapie tot resistentie. In vitro is dit al aangetoond voor MLN4924 (16, 17). Wanneer kanker met gerichte therapie behandeld wordt, dient voor elke tumor van elke individuele patient een cocktail van medicamenten samengesteld te worden, die op de specifieke ‘driver’ afwijkingen van de tumor gericht is. Dit vereist histologisch onderzoek voor biomarker analyse tenminste ten tijde van het stellen van de diagnose, aangezien serum testen tot dusver niet betrouwbaar zijn gebleken (18). Met de op dit moment beschikbaar kennis lijkt dit de benadering te vormen die de meeste vormen van kanker -waaronder

CHAP

TER

9

Page 13: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

205

HCC- tot een chronische ziekte in plaats van een dodeljke ziekte reduceert. De bevindingen die hier gepresenteerd worden vormen een klein steentje dat bijdraagt aan een grote muur in worden – vele stenen zijn nodig om deze muren een solide bibliotheek van gerichte the-rapieën te laten vormen waarbij er voor elke patient een adequate behandeling kan worden samengesteld.

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS

Page 14: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

206

REFERENCE LIST

1. Schmid I, Haberle B, Albert M, Corbacioglu S,

Frohlich B, Graf N, et al. Sorafenib and cisplatin/doxo-

rubicin (PLADO) in pediatric hepatocellular carcinoma.

Pediatr Blood Cancer 2012; 58(4): 539-44.

2. Raphael W, Yangde Z, Yuxiang C. Hepatocellular carci-

noma: focus on different aspects of management. ISRN

Oncol 2012: 421673.

3. Schirmacher P, Bedossa P, Roskams T, Tiniakos D,

Brunt E, Zucman-Rossi J, et al. Fighting the bush fire in

HCC trials. J Hepatol 2011; 55(2): 276-7.

4. Czauderna P. Adult type vs. Childhood hepatocellular

carcinoma—are they the same or different lesions?

Biology, natural history, prognosis, and treatment. Med

Pediatr Oncol 2002; 39(5): 519-23.

5. Cao H, Phan J, Yang L. Improved chemotherapy for

hepatocellular carcinoma. Anticancer Res 2012; 32(4):

1379-86.

6. Falix F. Dlk1 and the Notch pathway in the liver.

Thesis, 2012.

7. Alvaro D, Gigliozzi A, Attili A. Regulation and dereg-

ulation of cholangiocyte proliferation. J Hepatol 2000;

33(2):333-40.

8. Lesage G, Glaser S, Alpini G. Regulation of cholangio-

cyte proliferation. Liver 2001; 21(2): 237-46.

9. Lee J, Thorgeirsson S. Genome-scale profiling of gene

expression in hepatocellular carcinoma: classification,

survival prediction, and identification of therapeutic

targets. Gastroenterology 2004; 127(5 Suppl 1): S51-5.

10. Collonge-Rame M, Bresson-Hadni S, Koch S, Carbil-

let J, Blagoklonova O, Mantion G, et al. Pattern

of chromosomal imbalances in non-B virus related

hepatocellular carcinoma detected by comparative

genomic hybridization. Cancer Genet Cytogenet 2001;

127(1)L 49-52.

11. Broderick S, Golas B, Pham D, Towe C, Talbot S,

Kaufman A, et al. SCCRO promotes glioma formation

and malignant progression in mice. Neoplasia 2010;

12(6): 476-84.

12. Sarkaria I, O-charoenrat P, Talbot S, Reddy P, Ngai J,

Maghami E, et al. Squamous cell carcinoma related on-

cogene/DCUN1D1 is highly conserved and activated

by amplification in squamous cell carcinomas. Cancer

Res 2006; 66: 9437–44.

13. Kim A, Bommelje C, Lee B, Yonekawa Y, Choi L,

Morris L, et al. SCCRO (DCUN1D1) is an essential

component of the E3 complex for neddylation. J Biol

Chem 2008; 283: 33211–20.

14. Huang G, Kaufman A, Ramanathan Y, Singh B.

SCCRO (DCUN1D1) promotes nuclear translocation

and assembly of the neddylation E3 complex. J Biol

Chem 2011; 286: 10297–304.

15. Nawrocki S, Griffin P, Kelly K, Carew J. MLN4924

: a novel first-in-class inhibitor of NEDD8-activating

enzyme for cancer therapy. Expert Opin Investig Drugs

2012; 21(10): 1563-73.

16. Milhollen M, Thomas M, Narayanan U, Traore T,

Riceberg J, Amidon B, et al. Treatment-emergent muta-

tions in NAEβ confer resistance to the NEDD8-acti-

vating enzyme inhibitor MLN4924. Cancer Cell 2012;

21(3): 388-401.

17. Toth J, Yang L, Dahl R, Petroski M. A Gatekeeper

CHAP

TER

9

Page 15: UvA-DARE (Digital Academic Repository) Clinical and molecular … · lower response rate to chemotherapy - partial at best - in the FL-HCC group indicate that in FL-HCC even more

207

Residue form NEDD8-Activatin Enzyme Inhibition by

MLN4924. Cell Reports 2012; 1: 309-16.

18. Schirmacher P, Bedossa P, Roskams T, Tiniakos D,

Brunt E, Zucman-Rossi J, et al. Fighting the bush fire in

HCC trials. J Hepatol 2011; 55(2): 276-7.

SUM

MARY, CO

NCLU

SION

AND

RECOM

MEN

DATIO

NS