Prognostic and predictive biomarkers in non-small cell lung cancer with emphasis on epidermal growth factor receptor mutations

In dieser Masterarbeit wurde der Mutationsstatus von EGFR, KRAS, NRAS, HRAS, PI3KCA und BRAF von 161 Patienten mit Lungen – Adenokarzinom untersucht. Mutationen wurden auf formalinfixierten, paraffineingebetteten Tumorblöcken durch die Isolation der DNA, Amplifikation der kodierenden Region und durch darauffolgendes Pyrosequencing® nachgewiesen. Des Weiteren wurde die Proteinexpression der Immunmarker PD-1 und PD-L1 in diesen Proben mittels Immunhistochemie untersucht. Durch die Berechnung der P-Werte mittels chi-Quadrat Test nach Pearson sowie durch Regressionsanalysen nach Cox wurde die Rolle der Immunmarker als potentielle prognostische Biomarker getestet; außerdem wurde die Verteilung der EGFR-Mutationen sowie weiterer DNA-Mutationen, welche als Teil eines anderen Projektes erhoben wurden, unter Patienten-Untergruppen sowie Mutationsuntergruppen ausgewertet. Von 161 Tumorproben waren 10 (6,2%) positiv für EGFR-Mutationen (von welchen eine Probe zwei Mutationen aufwies), 68 (42,3%) waren positiv für KRAS-Mutationen, 1 (0,6%) BRAF und 7 (4,4%) PI3KCA-Mutationen wurden detektiert. Ferner wurden jeweils 7 (4,4%) und 3 (1,9%) ALK bzw. ROS1-Mutationen nachgewiesen. Im Hinblick auf die PD-L1-Immunhistochemie waren 69 (62,9%) Proben negativ, 31 (19,2%) Proben wiesen eine Membranfärbung zwischen 1% und 49% aller Tumorzellen auf. Weitere 28 (17,4%) Proben wiesen eine Membranfärbung von ≥50% aller Tumorzellen auf. PD-1 Expressionsfrequenz und Expressionsintensität auf tumorinfiltrierenden Lymphozyten wurde mittels Immunhistochemie bestimmt. Insgesamt waren 159 von 161 Proben auswertbar. Die Expressionfrequenz wurde unterteilt in negativ (keine Färbung; n=88) und positiv (≥1% Färbung; n=71). Expressionsintensität wurde in schwache (n=45) und starke (n=114) Färbung unterteilt. Die multivariate Analyse hat ergeben, dass die Expressionsfrequenz- und Intensität von PD-1, jedoch nicht von PD-L1, unabhängige, prognostische Biomarker fur rezidivfreies Überleben und die Gesamtüberlebenszeit sind.In this master thesis, we investigated the EGFR, KRAS, NRAS, HRAS, PI3KCA, and BRAF mutation status of 161 lung adenocarcinoma patients. Mutations were detected on formalin-fixed, paraffin-embedded tumor blocks by isolation of the DNA, amplification of the encoding region and subsequent Pyrosequencing®. We investigated the protein expression of the immune markers PD-1 and PD-L1 in these samples by immunohistochemistry. By calculation of the P-values using Pearson’s chi-square test, as well as by setup of Cox proportional hazards regression models, we tested the role of the immune markers as potential prognostic biomarkers and evaluated the distribution of EGFR mutations, as well as other DNA mutations that were assessed as part of a different project, among patient and mutational subgroups. Of 161 tumor samples, 10 were EGFR mutation positive (one sample harbored two mutations), 68 were positive for KRAS mutations, 1 BRAF and 7 PI3KCA mutations were detected. 7 and 3 ALK and ROS1 rearrangements were found, respectively. Regarding PD-L1 immunohistochemistry, 69 samples were negative, 31 samples showed a membrane staining on 1 – 49% of tumor cells, and 28 samples exhibited a membrane staining of ≥50% of tumor cells. PD-1 expression frequency and intensity was assessed on tumor-infiltrating lymphocytes. 159 out of 161 samples were evaluable. Frequency was divided into negative (n=88) and positive (≥ 1% staining; n=71). Intensity was divided into weak (n=45) and strong staining (n=114). Multivariate analyses revealed that PD-1 but not PD-L1 expression frequency and intensity are independent prognostic biomarkers for relapse-free survival and overall survival of patients