REVIEW ARTIKEL
The role of Ki-67 in breast cancer
A Mannell
Department of Surgery, University of the Witwatersrand, Johannesburg, Sydafrika
Korrespondance
ABSTRACT
Den proliferative markør, Ki-67, er et humant nukleært antigen og udgør en integreret del af celledelingen i både normalt og malignt væv. Da kræfts kendetegn er ukontrolleret og ubarmhjertig celleproliferation, anvendes Ki-67-proliferationsindekset i stigende grad til at vurdere og behandle brystkræft. Værdien af Ki-67 som en prognostisk indikator, en vejledning i valg af terapi og en metode til måling af respons på igangværende behandling undersøges i denne gennemgang.
Ki-67-antigenet, et non-histone-protein, blev først beskrevet af Gerdes et al.1, da de rejste monoklonale antistoffer fra mus til kerner fra en cellelinje for Hodgkins sygdom. Dette arbejde blev udført på universitetet i Kiel i Tyskland, deraf “Ki”. “67” henviser til klonnummeret i en 96 brøndplade.
Ki-67-antigenet kan identificeres ved immunfarvning med et monoklonalt antistof i alle faser af celleproliferationen. Det findes ikke i hvilefasen (GO), men forekommer i kernen i S-, G1- og G2-faserne. Niveauet stiger på kromosomernes overflade og når et højdepunkt i mitose i både normalt og malignt væv.2
Ki-67-score eller -indeks er procentdelen af positivt farvede celler ud af det samlede antal maligne celler, der er scoret. Brugen af det oprindelige monoklonale anti-Ki-67-antistof var begrænset til frisk frosset væv, men ved at bruge et andet anti-humant monoklonalt antistof, N1B-1 (klon 42), kan Ki-67 måles i formalinfikserede, paraffinindlejrede sektioner, der er arkiveret i årtier.3
Ki-67 og brystkræftprognose
Værdien af Ki-67 som prognostisk indeks blev undersøgt i en retrospektiv undersøgelse af 3 658 tilfælde af invasiv brystkræft, der blev registreret i det kliniske kræftregister i Regenburg, Bayern, Tyskland, fra 2005-2011.3 Ud over receptorstatus og almindeligt registrerede histopatologiske træk var Ki-67-procenten en del af rutineundersøgelsen for disse patienter. I en univariat analyse gav en Ki-67 >25 % sammen med ugunstige kliniske og histopatologiske parametre en dårligere prognose for den undersøgte population. En lav Ki-67-værdi (<15 %) var forbundet med en sygdomsfri femårsoverlevelse og en samlet overlevelse på henholdsvis 87 % og 89 %, mens patienter med en høj Ki-67-værdi (>45 %) havde en sygdomsfri overlevelse og en samlet overlevelse på 76 % og 83 %. Disse resultater bekræfter resultaterne af en tidligere metaanalyse foretaget af De Azambuja4 , hvor det i en univariat model blev påvist, at en høj Ki-67-procentdel korrelerede med nedsat overlevelse hos både node-negative, node-positive og ubehandlede brystkræftpatienter.
Mens aggressive kliniske og histopatologiske træk (receptornegativitet, kræft af høj grad, en positiv nodal status, en ung alder og lymfekredsløbsinvasion) er signifikant forbundet med dårligere resultater, viste en multivariat analyse af Regenburg-dataene, at en høj Ki-67-procent (> 25 %) fortsat var en uafhængig prognostisk parameter for sygdomsfri og samlet overlevelse, uafhængigt af kræftens kliniske og histopatologiske træk3 .
Ki-67 og raceforskelle i brystkræft
I USA har sorte kvinder 40 % større sandsynlighed for at dø end hvide kvinder med brystkræft, og i Afrika har nigerianske kvinder med brystkræft højere dødelighed end britiske kvinder.5 Mange lokale faktorer kan bidrage til denne forskel, f.eks. patienter, der kommer i et fremskredent stadie på grund af uoverkommelige transportmuligheder, afstanden til sundhedsinstitutionen, patientforsinkelser på grund af lavt sundhedsuddannelsesniveau og en indledende afhængighed af traditionelle behandlingsformer. Disse faktorer resulterer i forsinkelser i forbindelse med diagnosticering og behandling af brystkræft6 , hvilket igen har en negativ indvirkning på overlevelsen. Mens socioøkonomiske forskelle i leveringen af sundhedspleje er velkendt, er der en stigende bevidsthed om forskelle i tumorbiologi, som findes mellem etniske nationaliteter.
Der blev foretaget en undersøgelse af unge afroamerikanske og hvide kvinder i Atlanta, USA, med nydiagnosticeret unilateral invasiv brystkræft, der blev set fra 1996-2000.7 Ud over at dokumentere USA’s National Cancer Institute (NCI) Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER) Programs grad og stadium af kræftsygdommen blev arkiveret tumorvæv genundersøgt for graden af tumornekrose, mitosehastigheden, receptorstatus, proliferative markører og cellecyklusregulerende proteiner. Racemæssige forskelle i tumorkarakteristika blev identificeret og korreleret med udfaldsdata fra Georgia Center for Cancer Statistics (en del af det NCI-finansierede SEER-program).
Efter justering for alder, grad og stadium var der større sandsynlighed for, at brystkræft hos afroamerikanske kvinder havde en højere proliferationshastighed og unormal ekspression af cellecyklusregulerende proteiner, cyklin E og D, end brystkræft hos hvide kvinder. En mere aggressiv brystkræftfænotype hos afroamerikanske kvinder ligger til grund for den dårlige overlevelse i denne befolkningsgruppe.
Disse resultater, der identificerer raceforskelle i tumorbiologien, understøttes af en senere undersøgelse fra Nigeria og Nottingham, UK.5 De klinisk-patologiske træk og biomarkører, herunder Ki-67, blev undersøgt i brystkræft hos 302 nigerianske kvinder. Denne serie blev derefter matchet med en kohorte af britiske kvinder af kaukasisk afstamning med hensyn til stadium og grad. Alle patienter blev vurderet og behandlet på en standardiseret måde med primær kirurgi efterfulgt af adjuverende behandling bestemt af receptorstatus. Overlevelsesdata blev opbevaret på et prospektivt grundlag, og resultatet blev registreret for hvert enkelt tilfælde.
Niveauet af Ki-67 var signifikant højere i brystkræft hos nigerianske kvinder end hos britiske kvinder, uafhængigt af stadium, grad og receptorstatus. Dødeligheden var større hos de nigerianske patienter. Det er sandsynligt, at den større proliferative fraktion, identificeret ved høje niveauer af Ki-67, bidrog til raceforskellene i overlevelse.
Ki-67 og den molekylære subtyping af brystkræft
Ki-67 er blevet brugt som en markør til at definere de molekylære subtyper af brystkræft. Cheang et al.8 kombinerede Ki-67 med et panel af receptorer , og fandt, at et Ki-67-niveau på 13 % kunne adskille luminal A-kræft med en god prognose fra luminal B-kræft, hvor prognosen var dårligere. 943 patienter med node-negativ brystkræft, som ikke modtog systemisk behandling, blev subtypet ved hjælp af disse fire immunhistokemiske markører (IHC4), dvs. ER, PR, HER2 og Ki-67, og fulgt for at dokumentere tilbagefald og 10-årig kræftspecifik overlevelse. De med luminal B-kræft med en Ki-67 på >14% havde en signifikant dårligere prognose for recidiv og død end de med luminal A-tumorer, hvor Ki-67 var <14%.
Skæringspunktet i den tidligere undersøgelse, der adskilte høj risiko fra lav risiko, var en Ki-67 på 14%. I litteraturen har de skæringspunkter, der er anvendt til at foretage denne skelnen, imidlertid varieret fra en Ki-67 på 5-30 %.4 Denne store variation i skæringspunkterne i Ki-67-analyserne har gjort det meget vanskeligt at sammenligne målingerne af proliferativ aktivitet fra forskellige brystkræftcentre. Dertil kommer den fortsatte debat om metoderne til farvning og tælling af neoplastiske celler i paraffinsnit. Nogle patologer har valgt at tælle farvede kerner i “hot spots” og i den invasive kant af maligniteten, mens andre tæller antallet af celler i et felt, der anses for at være repræsentativt for hele snittet.9 Kontroversen har været så stor, at Ki-67-assayet blev udeladt fra listen over anbefalede biomarkører til klinisk praksis i retningslinjerne fra 2007 fra American Society of Clinical Oncology.10
Derpå blev der i 2010 nedsat en international arbejdsgruppe vedrørende Ki-67 i brystkræft for at undersøge værdien af Ki-67 som en reproducerbar prognostisk markør og for at løse problemerne med metodologien.9 Gruppen offentliggjorde retningslinjer for måling af Ki-67, der specificerer typen af biopsi, det fixeringsmiddel, der skal anvendes, opbevaringstider samt de metoder, der anbefales til antigenudtagning. Det bedste monoklonale antistof til brug som reagens til immunohistokemi og farvningsteknikker blev skitseret. Arbejdsgruppen har også offentliggjort retningslinjer for standardisering af scoring, dataanalyse og fortolkning af resultaterne.
Der er dog endnu ikke opnået enighed om et enkelt cut-point eller en række cut-point-værdier. Dette skyldes til dels, at Ki-67 viser en kontinuerlig fordeling og vedvarende variationer i præanalytisk og analytisk metodologi.11 Disse vanskeligheder ligger til grund for den fortsatte debat om værdien og reproducerbarheden af Ki-67-assayet.
Derimod har flertallet af de eksperter, der har udtalt sig om den behandlingsorienterede klassificering af undergrupper af brystkræft, rapporteret, at Ki-67-scoren bør fortolkes i lyset af de lokale laboratorieværdier.12 Panelet gav et eksempel på et laboratorium med en median Ki-67 for receptorpositiv kræft på 20 %, således at kræftformer med en Ki-67 (målt af dette laboratorium) på <10 % klart har et lavt proliferativt indeks, og kræftformer med en Ki-67 på >30 % en høj proliferation.
Det er ikke desto mindre blevet anerkendt i konsensuserklæringen fra den internationale brystkræftkonference i St Gallen i 201512 , at det er vigtigt at måle og sammenligne hormonreceptorniveauer og proliferativ aktivitet for at bestemme prognosen og som en vejledning for adjuverende kemoterapi.
Der var også enighed i konsensusudtalelsen om, at “internationalt samarbejde har ført til forbedringer i overensstemmelse med Ki-67-scoringen”, hvilket tilskynder til fortsat brug og standardisering af denne markør.
Ki-67 og fjernrecidiv af brystkræft
Forbedrede kirurgiske teknikker og udvidede strålefelter har sammen med fremskridt inden for cytotoksiske lægemidler og målrettet behandling øget den sygdomsfri overlevelse og reduceret den samlede dødelighed af brystkræft. Men det er stadig ikke muligt at karakterisere en delmængde af patienter som “helbredt” for kræft. Node-negative ER-positive kræftformer recidiverer med en hastighed på 2 % om året i mindst 15 år efter langvarig anti-østrogenbehandling.13 Dette førte til, at man søgte efter et scoringssystem til at adskille patienter med meget lav risiko for recidiv, som ikke ville have gavn af adjuverende kemoterapi, fra patienter med en tilstrækkelig høj risiko for recidiv til at retfærdiggøre cytotoksiske behandlinger. Genomic Health 21-geners recidivscore (RS) (6H1-RS), der fås i handelen som Oncotype DX®, er et sådant scoringssystem, der er udviklet på grundlag af en analyse af tumorrelaterede gener14 . 6H1-RS-scoren blev beregnet for node-negative, ER-positive og HER2-negative patienter i Arimidex, Tamoxifen, Alone or in Combination (ATAC)-forsøget, som ikke modtog adjuverende kemoterapi.15 Disse forskere fandt, at Oncotype DX® var en mere præcis prædiktor for fjernrecidiv end alder, stadium, grad og ER-ekspression. Seks af de kræftrelaterede gener i Oncotype DX® er imidlertid forbundet med proliferation, og IHC4-scoren viste sig at være lige så god som denne 21-gen-score til at forudsige fjernsygdom i de fem år efter afsluttet behandling.16
Den mest indlysende fordel ved IHC4-scoren er, at disse parametre måles rutinemæssigt på de tertiære henvisningshospitaler i Sydafrika, hvor prisen for en immunfarvning, herunder Ki-67, er 350 R i den offentlige sundhedssektor (ifølge oplysninger fra afdelingen for histopatologi, Charlotte Maxeke Johannesburg Academic Hospital, Johannesburg, Sydafrika). Oncotype DX®-scoren med 21 gener til en pris på 28 780,00 R (ifølge oplysninger fra Drs. Gritzman and Thatcher Inc Laboratory, Johannesburg, Sydafrika) er uoverkommelig dyr for det ressourcefattige miljø i Afrika og er kun tilgængelig i private sundhedslaboratorier.
Multicenterforsøg med forlænget hormonbehandling af ER-positive brystkræftformer har fundet sted sideløbende med disse analyser af prædiktive faktorer.18 Disse kliniske forsøg har bekræftet, at fortsættelse af anti-østrogen i 10 år reducerer dødeligheden af brystkræft i det andet årti efter diagnosen betydeligt.
Valg af terapi
Afhængigt af Ki-67’s bidrag til prognosen anvendes Ki-67-indekset dagligt i forbindelse med valg af terapi. Dividerende celler har øget følsomhed over for cytotoksiske lægemidler, og et højt Ki-67-indeks er forbundet med et godt respons på neoadjuverende kemoterapi (NAC)11,19. Omvendt er stærkt ER-positive kræftformer med et lavt Ki-67-indeks bedre behandlet med 4-8 måneders neoadjuverende hormonbehandling12 . Det er imidlertid ikke fastslået, om baseline Ki-67-værdierne kan forudsige respons på en specifik adjuverende kemoterapi.11,20
Mens baseline Ki-67-farvning kan være vejledende for det indledende valg af behandling, er vurderingen af respons på igangværende behandling blevet et vigtigt spørgsmål i patientbehandlingen. Ki-67 i en kernebiopsi blev målt to og 12 uger efter påbegyndt behandling i IMPACT-forsøget (Immediate Preoperative Anastrozole, Tamoxifen, or Combined with Tamoxifen).21 Undertrykkelsen af Ki-67 ved anastrozol ved begge tidsintervaller var større end den, der blev registreret for tamoxifen eller kombinationen. Den større undertrykkelse af Ki-67 ved anastrozol korrelerede med den signifikant forbedrede recidivfri overlevelse for patienter på anastrozol ved 31-måneders gennemgangen af ATAC-forsøget.22
Sigtet med POETIC-forsøget (Perioperative Endocrine Therapy for Individualizing Care) er at teste hypotesen om, at en ændring i Ki-67 efter to ugers anti-østrogenbehandling kan forudsige det endelige resultat af endokrin behandling.23 Denne undersøgelse er i gang, idet der er planlagt rekruttering af 4 000 patienter med ikke-metastatisk ER-positiv brystkræft.
Der er behov for en pålidelig markør til at vurdere respons på igangværende kemoterapi. Et fald på 20-25 % i baseline Ki-67 efter en enkelt cyklus med cyclophosphamid, epirubicin og 5-fluorouracil korrelerede signifikant med et fald i risikoen for recidiv i en lille undersøgelse fra Karolinska University Hospital, Stockholm, Sverige.24 Hvis et kemoterapiregime ikke formår at reducere den proliferative fraktion af en kræftsygdom, signalerer det et behov for en ændring af behandlingen.
Vurdering af restrisiko
Kemoterapi opnår et klinisk respons hos størstedelen af patienterne med invasiv brystkræft, men et fuldstændigt patologisk respons forekommer kun hos et mindretal. Det er vigtigt at profilere restkræft i de kirurgiske excisionsprøver som en rettesnor for den adjuvante behandling. Der blev foretaget en undersøgelse af Ki-67 før og efter NAC hos 283 patienter med ER-negativ, invasiv, ikke-metastatisk brystkræft, som ikke havde et patologisk respons. Patienter med en høj baseline Ki-67 havde et bedre respons på NAC, men patienter med en høj Ki-67 i den kirurgiske excisionsprøve oplevede signifikant dårligere recidivfri overlevelse.25 En høj Ki-67 i tilbageværende kræft er en indikation for yderligere, ikke-krydsresistent behandling.
Konklusion
Ki-67 er et humant nukleært antigen, der er tæt forbundet med cellecyklus og mitose, således at Ki-67-procenten repræsenterer den proliferative fraktion af en kræftsygdom. Ki-67 er et holdbart antigen, som let og økonomisk kan udtages fra paraffinindlejrede sektioner af tumorvæv. Mange undersøgelser har bekræftet dets værdi som en prognostisk markør for brystkræft.
Ki-67 anvendes i daglig praksis til at vælge behandling og giver mulighed for at måle respons på igangværende behandling. De fleste patienter med brystkræft har ikke et fuldstændigt patologisk respons efter NAC, så revurdering af receptorerne og Ki-67 i den kirurgiske excisionsprøve hjælper med valget af en andenlinjebehandling, der ikke er krydsresistent. Lige så vigtig er måling af Ki-67 og receptorekspression i lokalregionale og fjerntliggende brystkræftrecidiv for at lette valget af passende systemisk behandling.
Med en stor variation i metodologi, scoring og cutoff-punkter er standardisering og laboratorieakkreditering afgørende for, at Ki-67 kan nå sit fulde kliniske potentiale, som det er blevet opnået med hormonelle og HER2-receptorer.26
Erklæring
En del af denne gennemgang blev præsenteret på Durban Brystkræftforum den 18. august 2015.
Interessekonflikter
Forfatteren bekræfter, at der ikke var nogen interessekonflikter, som kunne have påvirket hende uhensigtsmæssigt ved udarbejdelsen af denne artikel.
1. Gerdes J, Schwab U, Lemke H, Stein H. Fremstilling af et monoklonalt antistof fra mus, der reagerer med et humant nukleært antigen, der er forbundet med celleproliferation. Int J Cancer. 1983;31(1):13- 20.
2. Jonat W, Arnold N. Er Ki-67-mærkningsindekset klar til klinisk brug. Ann Oncol. 2011;22(3):500-502.
3. Inwald EC, Klinkhammer-Schalke M, Hofstadler F, et al. Ki67 er en prognostisk parameter hos brystkræftpatienter: resultater af en stor befolkningsbaseret kohorte fra et kræftregister. 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. Ekspression af celleproliferation (Ki67) er forbundet med en dårligere prognose hos nigerianske kvinder sammenlignet med britiske kvinder med brystkræft. ISRN Oncol. 2013;675051.
6. Iqbal J, Ginsburg O, Rochon PA, et al. Forskelle i brystkræftstadie ved diagnose og kræftspecifik overlevelse efter race og etnicitet i USA. JAMA. 2015;313(2):165-173.
7. Porter PL, Lund MJ, Ming GL, et al. Racemæssige forskelle i ekspressionen af cellecyklusregulerende proteiner i brystkarcinom. Cancer. 2004;100(12):2533-2542.
8. Cheang MCU, Chia SK, Voduc D, et al. Ki67-indeks, HER2-status og prognose for patienter med luminal B-brystkræft. 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 tumor markers in breast cancer (Det amerikanske selskab for klinisk onkologi 2007 opdatering af anbefalinger for brugen af tumormarkører ved brystkræft). J Clin Oncol. 2007;25(33):5287-5312.
10. Dowsett M, Torsten NO, A’Hern R, et al. Vurdering af Ki67 i brystkræft: anbefalinger fra den internationale arbejdsgruppe om Ki67 i brystkræft. J Natl Cancer Inst. 2011;103(22):1656-1664.
11. Yerushalmi R, Woods R, Ravdin PM, et al. Ki67 i brystkræft: prognostisk og prædiktivt potentiale. Lancet Oncol. 2010;11(2):174-183.
12. Coates AS, Winer EP, Goldhirsch A, et al. Tailoring therapies – improving management of early breast cancer: St 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. Faktorer, der forudsiger sent tilbagefald for østrogenreceptorpositiv brystkræft. J Natl Cancer Inst. 2013;105(19):1504-1511.
14. Paik S, Shak S, Tang G, et al. Et multigenassay til forudsigelse af recidiv af tamoxifenbehandlet node-negativ brystkræft. N Engl J Med. 2004;351(27):2817-2826.
15. Dowsett M, Cuzick J, Wale C, et al. Forudsigelse af risikoen for fjernrecidiv ved hjælp af 21-genrecidivscoren hos node-negative og node-positive postmenopausale patienter, der behandles med anastrozol eller tamoxifen: en trans ATAC-undersøgelse. J Clin Oncol. 2010;28(11):1829-1834.
16. Cuzack J, Dowsett M, Pineda S, et al. Prognostisk værdi af en kombineret immunhistokemisk score for østrogenreceptor, progesteronreceptor, Ki-67 og human epidermal vækstfaktorreceptor 2 og sammenligning med Genomic Health recurrence score i tidlig brystkræft. J Clin Oncol. 2011;29(32):4273-4278.
17. Goss PE, Ingle JN, Martino S, et al. Randomiseret forsøg med letrozol efter tamoxifen som udvidet adjuverende behandling ved receptorpositiv brystkræft: opdaterede resultater fra NCIC CTG MA.17. J Natl Cancer Inst. 2005;97(17):1262-1271.
18. Davies C, Pan H, Godwin J, et al. Langtidsvirkninger af fortsat adjuverende tamoxifen i 10 år i forhold til ophør 5 år efter diagnose af østrogenreceptorpositiv brystkræft: ATLAS, et randomiseret forsøg. Lancet. 2013;281(9869):805-816.
19. Fasching PA, Keusinger K, Haeberle L, et al. Ki67, kemoterapisvar og prognose hos brystkræftpatienter, der modtager neoadjuverende behandling. BMC Cancer. 2011;11:486.
20. Sheri A, Dowsett M. Developments in Ki67 and other biomarkers for treatment decision making in breast cancer. Ann Oncol. 2012;23 Suppl 10:x219-x227.
21. Dowsett M, Smith IE, Ebbs SR, et al. Prognostisk værdi af Ki67-ekspression efter kortvarig præoperativ endokrin behandling af primær brystkræft. J Natl Cancer Inst. 2007;99(2):167-1170
22. Cuzick J, Sestak I, Baum M, et al. Effekt af anastrozol og tamoxifen som adjuverende behandling af brystkræft i tidligt stadie. 10 års analyse af ANAC-forsøget. Lancet Oncol. 2010;11(12):1135-1141.
23. Dowsett M, Smith I, Robertson J, et al. Endokrin terapi, nye biologiske stoffer og nye undersøgelsesdesigns for præoperative undersøgelser af brystkræft. J Natl Cancer Inst Monogr. 2011;2011;2011(43):120-123.
24. Billgren A-M, Rutqvist LE, Tani E, et al. Proliferationsfraktion under meoadjuverende kemoterapi af brystkræft i relation til objektivt lokalt respons og tilbagefaldsfri overlevelse. Acta Oncol. 1999;38(5):597-601.
25. Jones RL, Salter J, A’Hern R, et al. Den prognostiske betydning af Ki67 før og efter neoadjuverende kemoterapi ved brystkræft. 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. Anbefalinger for immunhistokemisk testning af østrogen- og progesteronreceptorer i brystkræft. J Oncol Pract. 2010;6(4):195-197.
