REVIEW ARTICLE
The role of Ki-67 in breast cancer
A Mannell
Department of Surgery, University of the Witwatersrand, Johannesburg, Jižní Afrika
Korespondence
ABSTRACT
Proliferační marker Ki-67 je lidský jaderný antigen a tvoří nedílnou součást buněčného dělení v normální i maligní tkáni. Vzhledem k tomu, že charakteristickým znakem rakoviny je nekontrolovaná a neustálá buněčná proliferace, proliferační index Ki-67 se stále častěji používá k hodnocení a léčbě rakoviny prsu. V tomto přehledu je zkoumána hodnota Ki-67 jako prognostického ukazatele, vodítka pro výběr terapie a metody měření odpovědi na probíhající léčbu.
Antigen Ki-67, nehistonový protein, byl poprvé popsán Gerdesem a spol.1 při zvyšování myších monoklonálních protilátek proti jádrům buněčné linie Hodgkinovy choroby. Tato práce byla provedena na Kielské univerzitě v Německu, proto „Ki“. „67“ odkazuje na číslo klonu v 96jamkové destičce.
Antigen Ki-67 lze identifikovat imunobarvením monoklonální protilátkou ve všech fázích buněčné proliferace. Neexistuje v klidové fázi (GO), objevuje se v jádře ve fázích S, G1 a G2. Jeho hladina se zvyšuje na povrchu chromozomů a vrcholu dosahuje v mitóze v normální i maligní tkáni.2
Skóre nebo index Ki-67 je procento pozitivně zbarvených buněk z celkového počtu hodnocených maligních buněk. Použití původní monoklonální protilátky proti Ki-67 bylo omezeno na čerstvě zmraženou tkáň, ale při použití jiné monoklonální protilátky proti člověku, N1B-1 (klon 42), lze Ki-67 měřit ve formalínem fixovaných, do parafínu vložených řezech, archivovaných po desetiletí.3
Ki-67 a prognóza karcinomu prsu
Význam Ki-67 jako prognostického indexu byl zkoumán v retrospektivní studii 3 658 případů invazivního karcinomu prsu zařazených do klinického registru karcinomu v Regenburgu, Bavorsko, Německo, v letech 2005-2011.3 Kromě stavu receptorů a běžně zaznamenávaných histopatologických znaků bylo procento Ki-67 součástí rutinního vyšetření těchto pacientek. V jednorozměrné analýze Ki-67 >25 % spolu s nepříznivými klinickými a histopatologickými parametry znamenalo pro studovanou populaci horší prognózu. Nízká hodnota Ki-67 (<15 %) byla spojena s pětiletým přežitím bez onemocnění a celkovým přežitím 87 %, resp. 89 %, zatímco pacienti s vysokou hodnotou Ki-67 (>45 %) měli přežití bez onemocnění 76 % a celkové přežití 83 %. Tato zjištění potvrzují výsledky dřívější metaanalýzy De Azambuja4 , v níž bylo v jednorozměrném modelu prokázáno, že vysoké procento Ki-67 koreluje se sníženým přežitím jak u pacientek s negativními, tak s pozitivními uzlinami a neléčeným karcinomem prsu.
Ačkoli agresivní klinické a histopatologické rysy (negativita receptorů, vysoký stupeň karcinomu, pozitivní stav uzlin, mladý věk a lymfovaskulární invaze) jsou významně spojeny s horšími výsledky, multivariační analýza Regenburgových dat ukázala, že vysoké procento Ki-67 (> 25 %) zůstává nezávislým prognostickým parametrem pro přežití bez onemocnění a celkové přežití bez ohledu na klinické a histopatologické rysy karcinomu.3
Ki-67 a rasové rozdíly u karcinomu prsu
V USA mají černošky o 40 % vyšší pravděpodobnost úmrtí než bělošky s karcinomem prsu a v Africe mají nigerijské ženy s karcinomem prsu vyšší úmrtnost než Britky.5 K tomuto rozdílu může přispívat mnoho místních faktorů, například pacientky přicházející v pokročilém stadiu kvůli nedostupnosti dostupné dopravy, vzdálenost od zdravotnického zařízení, prodlevy pacientek kvůli nízké úrovni zdravotnického vzdělání a počáteční spoléhání na tradiční léčbu. Tyto faktory vedou ke zpoždění v diagnostice a léčbě rakoviny prsu6 , což má následně negativní dopad na přežití. Zatímco socioekonomické rozdíly v poskytování zdravotní péče jsou dobře známy, roste povědomí o rozdílech v biologii nádorů, které existují mezi etnickými národnostmi.
V Atlantě v USA byla provedena studie mladých afroamerických a bílých žen s nově diagnostikovaným jednostranným invazivním karcinomem prsu, které byly sledovány v letech 1996-2000.7 Kromě dokumentace stupně a stadia karcinomu podle programu Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) National Cancer Institute (NCI) USA byla archivní nádorová tkáň znovu vyšetřena na stupeň nekrózy nádoru, mitotickou frekvenci, stav receptorů, proliferační markery a regulační proteiny buněčného cyklu. Byly zjištěny rasové rozdíly v charakteristikách nádorů a korelovány s údaji o výsledcích z Georgijského centra pro statistiku rakoviny (součást programu SEER financovaného NCI).
Po úpravě na věk, stupeň a stadium měl karcinom prsu u Afroameričanek častěji vyšší míru proliferace a abnormální expresi proteinů regulujících buněčný cyklus, cyklinu E a D, než karcinom prsu u bělošek. Agresivnější fenotyp karcinomu prsu u afroamerických žen je základem špatného přežití v této populační skupině.
Tato zjištění, která identifikují rasové rozdíly v biologii nádorů, podporuje i pozdější studie z Nigérie a Nottinghamu ve Velké Británii.5 Klinické patologické znaky a biomarkery, včetně Ki-67, byly zkoumány u karcinomu prsu 302 nigerijských žen. Tato série byla následně porovnána se souborem britských žen kavkazského původu, které byly porovnány podle stadia a stupně pokročilosti. Všechny pacientky byly hodnoceny a léčeny standardním způsobem primární operací, po níž následovala adjuvantní léčba určená podle stavu receptorů. Údaje o přežití byly vedeny prospektivně a u každého případu byl zaznamenán výsledek.
Hladiny Ki-67 byly u karcinomu prsu nigerijských žen významně vyšší než u britských žen, a to nezávisle na stadiu, grade a stavu receptoru. Úmrtnost byla vyšší u nigerijských pacientek. Je pravděpodobné, že k rasovým rozdílům v přežití přispěla větší proliferační frakce identifikovaná podle vysokých hladin Ki-67.
Ki-67 a molekulární subtypizace karcinomu prsu
Ki-67 byl použit jako marker k definování molekulárních subtypů karcinomu prsu. Cheang a spol.8 zkombinovali Ki-67 s panelem receptorů , a zjistili, že hladina Ki-67 13 % může oddělit karcinom lumina A s dobrou prognózou od lumina B, kdy je prognóza horší. Devět set čtyřicet tři pacientek s karcinomem prsu s negativními uzlinami, které nedostaly systémovou léčbu, bylo rozděleno do subtypů pomocí těchto čtyř imunohistochemických markerů (IHC4), tj. ER, PR, HER2 a Ki-67, a sledováno za účelem dokumentace recidivy a desetiletého přežití specifického pro karcinom. Pacienti s karcinomem luminálního typu B s hodnotou Ki-67 >14 % měli výrazně horší prognózu recidivy a úmrtí než pacienti s nádory luminálního typu A, kde byla hodnota Ki-67 <14 %.
Hraniční hodnotou v předchozí studii, která oddělovala vysoké riziko od nízkého rizika, byla hodnota Ki-67 14 %. V literatuře se však cut-pointy používané k tomuto rozlišení pohybovaly v rozmezí 5-30 % Ki-67.4 Tato velká variabilita cut-pointů v testech Ki-67 velmi ztížila srovnání měření proliferační aktivity z různých center pro karcinom prsu. K těmto obtížím se přidala pokračující debata o metodách barvení a počítání neoplastických buněk v parafinových řezech. Někteří patologové se rozhodli počítat obarvená jádra v „horkých místech“ a na invazivním okraji zhoubného nádoru, zatímco jiní hodnotí počet buněk v poli, které je považováno za reprezentativní pro celý řez.9 Taková kontroverze způsobila, že test Ki-67 byl vypuštěn ze seznamu doporučených biomarkerů pro klinickou praxi v pokynech Americké společnosti klinické onkologie z roku 2007.10
Následně byla v roce 2010 zřízena mezinárodní pracovní skupina Ki-67 u karcinomu prsu, která zkoumala hodnotu Ki-67 jako reprodukovatelného prognostického markeru a řešila problémy s metodikou.9 Skupina zveřejnila pokyny pro měření Ki-67, které specifikují typ biopsie, fixativum, které se má použít, dobu uchovávání a také metody doporučené pro získání antigenu. Byla nastíněna nejlepší monoklonální protilátka, kterou lze použít jako činidlo pro imunohistochemii a techniky barvení. Pracovní skupina rovněž zveřejnila pokyny pro standardizaci bodování, analýzu dat a interpretaci výsledků.
Dosud však nebylo dosaženo konsenzu ohledně jediného cut-pointu nebo rozsahu hodnot cut-pointu. To je částečně způsobeno skutečností, že Ki-67 vykazuje spojité rozdělení, a přetrvávajícími rozdíly v preanalytické a analytické metodice.11 Tyto obtíže jsou základem pokračující diskuse o hodnotě a reprodukovatelnosti testu Ki-67.
Většina odborníků, kteří se vyjádřili ke klasifikaci podskupin karcinomu prsu zaměřené na léčbu, však uvedla, že skóre Ki-67 by mělo být interpretováno s ohledem na místní laboratorní hodnoty.12 Skupina uvedla příklad laboratoře s mediánem Ki-67 pro receptorově pozitivní karcinom 20 %, takže karcinomy s Ki-67 (naměřeným touto laboratoří) <10 % mají jednoznačně nízký proliferační index a karcinomy s Ki-67 >30 % vysokou proliferaci.
Naproti tomu konsenzuální prohlášení Mezinárodní konference o rakovině prsu v St Gallenu z roku 201512 uznává význam měření a porovnávání hladin hormonálních receptorů a proliferační aktivity pro stanovení prognózy a jako vodítko pro adjuvantní chemoterapii.
V konsenzuálním prohlášení bylo rovněž odsouhlaseno, že „mezinárodní spolupráce vedla ke zlepšení shody ve skórování Ki-67“, což vybízí k dalšímu používání a standardizaci tohoto markeru.
Ki-67 a vzdálená recidiva karcinomu prsu
Zdokonalené chirurgické techniky a rozšířená ozařovací pole spolu s pokroky v oblasti cytotoxických léků a cílené léčby zvýšily přežití bez onemocnění a snížily celkovou úmrtnost na karcinom prsu. Stále však není možné charakterizovat podskupinu pacientek jako „vyléčené“ z rakoviny. ER pozitivní karcinomy s negativními uzlinami recidivují v míře 2 % ročně po dobu nejméně 15 let po dlouhodobé antiestrogenové léčbě.13 To vedlo k hledání skórovacího systému, který by oddělil pacientky s velmi nízkým rizikem recidivy, které by neměly prospěch z adjuvantní chemoterapie, od pacientek s dostatečně vysokým rizikem recidivy, které by ospravedlnilo cytotoxickou léčbu. Jedním z takových skórovacích systémů je 21genové skóre recidivy (RS) společnosti Genomic Health (6H1-RS), komerčně dostupné pod názvem Oncotype DX®, které bylo vyvinuto na základě testu genů souvisejících s nádorem.14 Skóre 6H1-RS bylo vypočteno pro pacientky s negativními uzlinami, ER-pozitivní a HER2-negativní ve studii Arimidex, Tamoxifen, Alone or in Combination (ATAC), které nedostaly adjuvantní chemoterapii.15 Tito výzkumníci zjistili, že Oncotype DX® je přesnějším prediktorem vzdálené recidivy než věk, stadium, grade a exprese ER. Šest z nádorových genů v testu Oncotype DX® je však spojeno s proliferací a bylo zjištěno, že skóre IHC4 je stejně dobré jako toto skóre 21 genů při predikci vzdáleného onemocnění v pěti letech po ukončení léčby.16
Nejzřejmější výhodou skóre IHC4 je, že tyto parametry jsou rutinně měřeny v terciárních referenčních nemocnicích v Jihoafrické republice, v nichž cena imunologického barvení včetně Ki-67 činí ve veřejném zdravotnictví 350 R (podle informací poskytnutých oddělením histopatologie Charlotte Maxeke Johannesburg Academic Hospital, Johannesburg, Jihoafrická republika). Skóre 21 genů Oncotype DX® v ceně 28 780,00 R (podle informací poskytnutých laboratoří Drs Gritzman and Thatcher Inc, Johannesburg, Jihoafrická republika) je pro africké prostředí chudé na zdroje neúnosně drahé a je dostupné pouze v soukromých zdravotnických laboratořích.
Multicentrické studie prodloužené hormonální léčby ER pozitivních karcinomů prsu probíhaly současně s těmito analýzami prediktivních faktorů.18 Tyto klinické studie potvrdily, že pokračování v podávání antiestrogenů po dobu 10 let významně snižuje úmrtnost na karcinom prsu ve druhé dekádě po stanovení diagnózy.
Výběr terapie
Kromě příspěvku Ki-67 k prognóze se index Ki-67 denně používá při výběru terapie. Dělící se buňky mají zvýšenou citlivost na cytotoxické léky a vysoká hodnota Ki-67 je spojena s dobrou odpovědí na neoadjuvantní chemoterapii (NAC).11,19 Naopak silně ER pozitivní karcinomy s nízkou hodnotou Ki-67 jsou lépe zvládnutelné při 4-8měsíční neoadjuvantní hormonální léčbě.12 Síla výchozích hodnot Ki-67 k předpovědi odpovědi na konkrétní režim adjuvantní chemoterapie však nebyla stanovena.11,20
Přestože výchozí barvení Ki-67 může být vodítkem pro počáteční výběr terapie, posouzení odpovědi na probíhající léčbu se stalo důležitou otázkou v managementu pacientek. Ve studii Immediate Preoperative Anastrozole, Tamoxifen, or Combined with Tamoxifen (IMPACT) bylo Ki-67 v jádrové biopsii měřeno dva a 12 týdnů po zahájení léčby.21 Suprese Ki-67 anastrozolem byla v obou časových intervalech větší než suprese zaznamenaná u tamoxifenu nebo kombinace. Větší suprese Ki-67 anastrozolem korelovala s významně lepším přežitím bez recidivy u pacientek užívajících anastrozol při 31měsíčním hodnocení studie ATAC.22
Cílem studie Perioperative Endocrine Therapy for Individualizing Care (POETIC) je ověřit hypotézu, že změna Ki-67 po dvou týdnech antiestrogenní léčby může předpovědět konečný výsledek endokrinní léčby.23 Tato studie probíhá, neboť se plánuje nábor 4 000 pacientek s nemetastazujícím ER-pozitivním karcinomem prsu.
Je zapotřebí spolehlivý marker k posouzení odpovědi na probíhající chemoterapii. Pokles výchozí hodnoty Ki-67 o 20-25 % po jednom cyklu cyklofosfamidu, epirubicinu a 5-fluorouracilu významně koreloval s poklesem rizika recidivy v malé studii z Karolinska University Hospital, Stockholm, Švédsko.24 Selhání chemoterapeutického režimu při snižování proliferační frakce nádoru signalizuje potřebu změny léčby.
Ohodnocení reziduálního rizika
Chemoterapie dosahuje klinické odpovědi u většiny pacientek s invazivním karcinomem prsu, ale kompletní patologická odpověď se vyskytuje pouze u menšiny. Je důležité profilovat reziduální karcinom ve vzorcích z chirurgické excize jako vodítko pro adjuvantní léčbu. Studie Ki-67 před a po NAC byla provedena u 283 pacientek s ER negativním invazivním nemetastazujícím karcinomem prsu, které neměly patologickou odpověď. Pacientky s vysokým výchozím Ki-67 měly lepší odpověď na NAC, ale u pacientek s vysokým Ki-67 ve vzorku z chirurgické excize se významně zhoršilo přežití bez recidivy.25 Vysoký Ki-67 v reziduálním karcinomu je indikací k další, nekřížově rezistentní léčbě.
Závěr
Ki-67 je lidský jaderný antigen úzce spojený s buněčným cyklem a mitózou, takže procento Ki-67 představuje proliferační frakci karcinomu. Ki-67 je odolný antigen, který lze snadno a hospodárně získat z parafinových řezů nádorové tkáně. Četné studie potvrdily jeho hodnotu jako prognostického markeru karcinomu prsu.
Ki-67 se v každodenní praxi používá k výběru terapie a nabízí možnost měření odpovědi na probíhající léčbu. Většina pacientek s karcinomem prsu nemá po NAC úplnou patologickou odpověď, takže opětovné posouzení receptorů a Ki-67 ve vzorku z chirurgické excize pomáhá při volbě režimu druhé linie, který není zkříženě rezistentní. Neméně důležité je měření exprese Ki-67 a receptorů u lokoregionálních a vzdálených recidiv karcinomu prsu, které usnadňuje výběr vhodné systémové léčby.
Při velké variabilitě metodiky, skórování a mezních bodů je pro dosažení plného klinického potenciálu Ki-67 nezbytná standardizace a akreditace laboratoří, jak se to podařilo u hormonálních a HER2 receptorů.26
Deklarace
Část tohoto přehledu byla prezentována na Durbanském fóru o karcinomu prsu dne 18. srpna 2015.
Konflikt zájmů
Autorka potvrzuje, že nedošlo k žádnému konfliktu zájmů, který by ji mohl nevhodně ovlivnit při psaní tohoto článku.
1. Gerdes J, Schwab U, Lemke H, Stein H. Produkce myší monoklonální protilátky reagující s lidským jaderným antigenem spojeným s buněčnou proliferací. Int J Cancer. 1983;31(1):13- 20.
2. Jonat W, Arnold N. Is the Ki-67 labelling index ready for clinical use. Ann Oncol. 2011;22(3):500-502.
3. Inwald EC, Klinkhammer-Schalke M, Hofstadler F, et al. Ki67 is a prognostic parameter in breast cancer patients: results of a large population-based cohort of a cancer registry. Breast Cancer Res Treat. 2013;139(2):539-552 .
4. De Azambuja E, Cardoso F, de Castro G, et al. Ki67 as prognostic marker in early breast cancer: a meta-analysis of published studies involving 12155 patients. Br J Cancer. 2007;96(10):1504-1513.
5. Agboola AO, Banjo AA, Annunobi CC, et al. Exprese buněčné proliferace (Ki67) je spojena s horší prognózou u nigerijských žen ve srovnání s britskými ženami s karcinomem prsu. ISRN Oncol. 2013;675051.
6. Iqbal J, Ginsburg O, Rochon PA, et al. Differences in breast cancer stage at diagnosis and cancer specific survival by race and ethnicity in the United States. JAMA. 2015;313(2):165-173.
7. Porter PL, Lund MJ, Ming GL, et al. Rasové rozdíly v expresi proteinů regulujících buněčný cyklus u karcinomu prsu. Cancer. 2004;100(12):2533-2542.
8. Cheang MCU, Chia SK, Voduc D, et al. Ki67 index, HER2 status a prognóza pacientek s luminálním B karcinomem prsu. J Natl Cancer Inst. 2009;101(10):736-750.
9. Harris L, Fritsche H, Mennel R, et al. The American Society of Clinical Oncology 2007 update of recommendations for the use of tumour markers in breast cancer (Aktualizace doporučení Americké společnosti klinické onkologie pro používání nádorových markerů u karcinomu prsu z roku 2007). J Clin Oncol. 2007;25(33):5287-5312.
10. Dowsett M, Torsten NO, A’Hern R, et al. Hodnocení Ki67 u karcinomu prsu: doporučení mezinárodní pracovní skupiny Ki67 u karcinomu prsu. J Natl Cancer Inst. 2011;103(22):1656-1664.
11. Yerushalmi R, Woods R, Ravdin PM, et al. Ki67 u karcinomu prsu: prognostický a prediktivní potenciál. Lancet Oncol. 2010;11(2):174-183.
12. Coates AS, Winer EP, Goldhirsch A, et al. Tailoring therapies – improving management of early breast cancer (Terapie na míru – zlepšení léčby časného karcinomu prsu): Gallen International Expert Consensus on the primary therapy of early breast cancer 2015. Ann Oncol. 2015;26(8):1533-1546.
13. Sestak I, Dowsett M, Zabaglo L, et al. Faktory predikující pozdní recidivu u karcinomu prsu s pozitivními estrogenovými receptory. J Natl Cancer Inst. 2013;105(19):1504-1511.
14. Paik S, Shak S, Tang G, et al. A multi gene assay to predict recurrence of tamoxifen-treated node-negative breast cancer. N Engl J Med. 2004;351(27):2817-2826.
15. Dowsett M, Cuzick J, Wale C, et al. Predikce rizika vzdálené recidivy pomocí 21genového skóre recidivy u pacientek s negativními a pozitivními uzlinami po menopauze léčených anastrozolem nebo tamoxifenem: trans ATAC Study. J Clin Oncol. 2010;28(11):1829-1834.
16. Cuzack J, Dowsett M, Pineda S, et al. Prognostická hodnota kombinovaného imunohistochemického skóre estrogenového receptoru, progesteronového receptoru, Ki-67 a receptoru lidského epidermálního růstového faktoru 2 a srovnání s Genomic Health recurrence score u časného karcinomu prsu. J Clin Oncol. 2011;29(32):4273-4278.
17. Goss PE, Ingle JN, Martino S, et al. Randomizovaná studie letrozolu po tamoxifenu jako rozšířené adjuvantní léčby u receptorově pozitivního karcinomu prsu: aktualizované výsledky NCIC CTG MA.17. J Natl Cancer Inst. 2005;97(17):1262-1271.
18. Davies C, Pan H, Godwin J, et al. Long-term effects of continuing adjuvant tamoxifen to 10 years versus stopping at 5 years after diagnosis of oestrogen receptor-positive breast cancer: ATLAS, randomizovaná studie. Lancet. 2013;281(9869):805-816.
19. Fasching PA, Keusinger K, Haeberle L, et al. Ki67, odpověď na chemoterapii a prognóza u pacientek s karcinomem prsu podstupujících neoadjuvantní léčbu. BMC Cancer. 2011;11:486.
20. Sheri A, Dowsett M. Vývoj Ki67 a dalších biomarkerů pro rozhodování o léčbě karcinomu prsu. Ann Oncol. 2012;23 Suppl 10:x219-x227.
21. Dowsett M, Smith IE, Ebbs SR, et al. Prognostická hodnota exprese Ki67 po krátkodobé předoperační endokrinní léčbě primárního karcinomu prsu. J Natl Cancer Inst. 2007;99(2):167-1170
22. Cuzick J, Sestak I, Baum M, et al. Effect of anastrozole and tamoxifen as adjuvant treatment for early-stage breast cancer. Desetiletá analýza studie ANAC. Lancet Oncol. 2010;11(12):1135-1141.
23. Dowsett M, Smith I, Robertson J, et al. Endokrinní léčba, nové biologické látky a nové návrhy studií pro předoperační studie u karcinomu prsu. J Natl Cancer Inst Monogr. 2011;2011(43):120-123.
24. Billgren A-M, Rutqvist LE, Tani E, et al. Proliferační frakce během meoadjuvantní chemoterapie karcinomu prsu ve vztahu k objektivní lokální odpovědi a přežití bez relapsu. Acta Oncol. 1999;38(5):597-601.
25. Jones RL, Salter J, A’Hern R, et al. Prognostický význam Ki67 před a po neoadjuvantní chemoterapii u karcinomu prsu. Breast Cancer Res Treat. 2009;116(1):53-68.
26. Hammond ME, Hayes DF, Wolff AC, et al. American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists guideline. Doporučení pro imunologické histochemické vyšetření estrogenových a progesteronových receptorů u karcinomu prsu. J Oncol Pract. 2010;6(4):195-197.
