La présence de CTC et/ou d`ADN circulant change-t

Personnaliser les traitements
médicaux en situation non
métastatique:
La présence de CTC et/ou d’ADN
circulant change-t-elle la décision?
Jean-Yves Pierga
Département d’Oncologie médicale
Institut Curie
Etapes de la dissémination métastatique et de la survie
des cellules tumorales circulantes CTC
Kang Y Cancer Cell 23, 2013
Multiples techniques de détection des CTC
Alix-Panabières C. NATURE REVIEWS CANCER 14, 2014, 623
Détection des cellules tumorales circulantes
CellSearch™ System FDA cleared
 Selection positive EPCAM
 Staining : CK 8/18/19, CD45, DAPI
 others: HER2/Neu, MUC1, EGF-R)
Anti-EpCAM
Ferrofluid
Y
Nucleus
DAPI
Y
EpCAM
EpCAM
Anti CD45-APC
CK
Y
Nucleus
DAPI
Y
CD45
AntiCK-PE
Epithelial
Cell
Leukocyte
Résultats de la méta-analyse
portant sur 1 944 patientes métastatiques
45 % des patientes : diminution < 5 CTC
3-5 semaines après (courbe bleue)
55 % des patientes : avec encore ≥ 5 CTC
(courbe rouge)
≥ 5 CTC chez 47 % des patientes initialement
SSP selon taux CTC initial
HR = 1,92 p < 0,0001
n
SSP selon taux de CTC à 3-5 semaines
p < 0,0001
Évts
1,0
CTC < 5
CTC > 5
1 014
885
735
772
Probabilité
0,8
0,8
0,6
n
Évts
149
17
327
179
131
13
243
155
0,6
0,4
0,4
0,2
0
Diminution > 5 à < 5
Augmentation < 5 à > 5
Stable nég. < 5 à < 5
Stable pos. > 5 à > 5
Probabilité
1,0
0,2
Mois
0
6
12
18
24
0
Mois
0
6
12
18
24
➜ Résultats identiques pour la survie globale
➜ Supériorité des CTC sur les marqueurs sériques tumoraux
Bidart FC et al., Lancet Oncol 2014
Situation adjuvante et néoadjuvante
Monitoring Circulating Tumor Cells (CTCs) during neoadjuvant
chemotherapy for large operable and locally advanced breast cancer
in a randomized phase II trial N=118
23% cases ≥1CTC
CTC detection before and after neoadjuvant
chemotherapy
18
17
16
15
14
13
12
Number of CTC
DMFS
Remagus 02 Clinical Trial
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
pre CT
2
post CT
No correlation
with pCR !
Pierga JY, et al Clin Cancer Res 2008
i
v
r
u
S
Survie globale
CTC pre-chemo N= 97
l
l
a
r
e
v
O
1
0,75
median follow-up : 36
months
p=0.0006
CTC preCT negative
0,5
CTC postCT positive
0,25
0
0
12
24
36
48
60
TIME (MONTHS)
CTC
neg.
73
69
58
38
2
CTC
pos.
22
20
16
11
2
Bidard FC et al. Ann Oncol. 2011 Feb;22(2):480-2
BEVERLY 2
Inflammatory Breast cancer HER2+
N=52 detection rate of CTC= 35%
Change in CTC count during therapy, by patient
Non correlation with
other parameters
including pCR
Pierga et al, Lancet Oncol 2012
BEVERLY 2
DFS according to baseline CTCs category
Pierga ESMO 2014
BEVERLY2
DFS according to baseline CTCs category and pCR status
Pierga ESMO 2014
CTC dans le cancer du sein en adjuvant
≥1 CTC = facteur pronostique DFS & OS
Méta-analyse européenne
3172 dossiers individuels, stade I-III5centres, 5 pays
 20% de patientes CTC+
Suivi médian 5 ans
Janni et al, SABCS 2013
Effet pronostic des cellules tumorales circulantes
Résultat de la méta-analyse des études en adjuvant
Décès/patiente
CTC négative
CTC positive
RH-
70/1 914 (3,7 %)
57/473 (12,1 %)
RH+
64/611 (10,5 %)
35/167 (21,0 %)
HER2-
108/1 953 (5,5 %)
74/488 (15,2 %)
HER2+
24/543 (4,4 %)
17/145 (11,7 %)
RH-/HER2-
50/412 (12,1 %)
29/115 (25,2 %)
RH-/HER2+
13/191 (6,8 %)
6/52 (11,5 %)
RH+/HER2-
58/1 540 (3,8 %)
45/373 (12,1 %)
RH+/HER2+
11/351 (3,1 %)
11/93 (11,8 %)
N0
44/1 134 (3,9 %)
18/251 (7,2 %)
N1
41/996 (4,1 %)
30/234 (12,8 %)
N2
26/271 (9,6 %)
17/86 (19,8 %)
N3
23/122 (18,9 %)
27/68 (39,7 %)
134/2 533 (5,3 %)
92/640 (14,4 %)
RH
HER2
Status RH et HER2 combinés
N
Total
0
Une ou plus CTCs plus favorable
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
Pas CTCs plus favorable
SABCS® 2013 - D’après Janni W et al., Abstr. PD06-06 actualisé
Circulating tumor cells (CTCs) and circulating tumor microemboli (CTM)
from patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) using
CellSearch and ISET in comparison to primary tumor biopsies.
CTCs were detected using
ISET in 32 of 40 (80%)
patients compared with 9 of
40 (23%) patients using
CellSearch.
A subpopulation of CTCs
isolated by ISET did not
express epithelial markers.
Circulating tumor
microemboli (CTM, clusters
of 3 CTCs) were observed in
43% patients using ISET but
were undetectable by
CellSearch.
Krebs et al. Journal of Thoracic Oncology • Volume
7, Number 2, February 2012
HER2 low trial concept NSABP B47
HER2 low
Chemo
Chemo +
trastuzumab
HER2 Drives Luminal Breast Cancer Stem Cells
Ithimakin S et al, Cancer Res; 2013, 73(5); 1635–45.
cM0(i+) : TREAT-CTC trial
M. Ignatiadis PI
“TREAT CTC” FLOW CHART
T
T
T
T
T
T
R
O
After Neoadjuvant Chemo
and Surgery
W0
W18
Blood
tests:
R:Randomization
T:Trastuzumab
Start in 2013, 2014 in France
O:Observation
Release and extraction of cfDNA from the blood
Crowley, E. et al. Nat. Rev. Clin. Oncol.2013
ADN tumoral circulant
Sensibilité / Spécificité
10%
Sanger
Sequencing
1%
real-time PCR,
NGS
0.1%
ctDNA fraction < 0.01% possible
0.01% BEAMing,
digital PCR,
modified NGS
Multiplex: plusieurs mutations à la fois
>10cm2, metastatic,
overt, non-treable
100%
<10cm2, nonmetastatic, residual,
treatable
Blood reservoir
Mutated allele fraction
Clinically
relevant
ctDNA in localized and non localized malignancies.
(A) Fraction
of patients with detectable
ctDNA in localized (stages
I to III) and metastatic
(stage IV) colorectal,
gastroesophageal,
pancreatic, and breast
cancers. (B)
Fraction of patients with
detectable ctDNA. (C)
Quantification of mutant
fragments in cancer cases
categorized by stage.
C Bettegowda et al ScienceTranslationalMedicine 19 February 2014 Vol 6 Issue 224 224ra24
Gefitinib treatment in EGFR mutated caucasian NSCLC: circulating-free tumor
DNA as a surrogate for determination of EGFR status.
•
In the phase IV, open-label, single-arm study NCT01203917, first-line gefitinib 250
mg/d Caucasian patients with epidermal growth factor receptor (EGFR) mutationpositive non-small-cell lung cancer
Oct 2014: modification of gefitinib approval on ctDNA by EMEA
Douillard JY J Thorac Oncol. 2014 Sep;9(9):1345-53
De novo mutation detection from ctDNA
correlates with variants detected on
metastasis of patients with any kind of
refractory cancer from the SHIVA trial
1571PD
Jean-Yves Pierga1,4,7 , Charles Decraene1,2, Virginie Bernard3, Maud Kamal4, Anthony
Blin3, Thomas Rio Frio3, Nicolas Servant3, François-Clément Bidard1,4, Xavier Paoletti5,
Marc-Henri Stern6, Ronald Lebofsky1, Christophe Le Tourneau4,5
1 Circulating
Cancer Biomarkers Lab, SiRIC, Translational Research Department,
2 CNRS UMR144, 3 ICGex NGS platform, 4 Department of Medical Oncology, 5 INSERM
U900, 6INSERM U830,
Institut Curie, Paris, France
7 Université Paris Descartes, Paris, France
Analysis of Circulating Tumor DNA to
Monitor Metastatic Breast Cancer
Dawson N Engl J Med 2013.
Analysis of Circulating Tumor DNA to
Monitor Metastatic Breast Cancer
Dawson N Engl J Med 2013.
Genomic segmentation of breast cancer
TP53
PI3KCA
Breast cancer disease includes a large number of RARE genomic
segments
Treatment should include specific agent for each segment
Stephens, Nature, 2012
Circulating tumor DNA and circulating tumor
cells in metastatic triple negative breast cancer
patients
Madic J Int J Cancer 2014 in press
Circulating tumor DNA and circulating tumor
cells in metastatic triple negative breast cancer
patients
cfcDNA concentration, filled bar:
ctDNA concentration, dotted bar:
cfcDNA concentration in patients with
wild-type TP53 in both tumor
and plasma.
Madic J Int J Cancer 2014 in press
Circulating tumor DNA and circulating tumor
cells in metastatic triple negative breast cancer
patients
CTC detected with
CellSearch
p=0.041
ctDNA TP53 mutation
NS
Madic J Int J Cancer 2014 in press
Détection de mutation spécifique de tumeur dans l’ADN tumoral circulant
(ADNct): prédiction de la récidive après chimiothérapie première
Schéma de l’étude
Chimiothérapie
néoadjuvante
C
H
I
R
U
R
G
I
E
Post
chirurgie
Suivi standard
prélèvement de sang tous les
6 mois
Biopsie diagnostique de la tumeur
Patientes
présentant un
cancer du sein
localisé débutant
une chimiothérapie
néoadjuvante
Chirurgie (pour les patientes avec une maladie résiduelle)
Plasma pour extraction de l’ADN libre circulant (EDTA)
Baseline
Post-chirurgie
Tous les 6 mois pendant le suivi
D’après ASCO 2014 Turner N et al., abstr. 511, actualisé
Anticipation avant la récidive clinique
Letrozole
Chimiothérapie
Mutant copies/ml
10 000
Trastuzumab
1 000
100
TP53 c.G > T824
10
1
13,5mois d’anticipation
de la récidive clinique
ND
6
12
18
24
Mois post-chirurgie
Temps médian d’anticipation avant
toutes les récidives cliniques: 8 mois
Cancer du sein RO +ve HER2 + en réponse complète
histologique mammaire et ganglionnaire après chimiothérapie
néoadjuvante et trastuzumab
D’après ASCO 2014 Turner N et al., abstr. 511, actualisé
Prédiction des récidives précoces – détection des mutations
Augmentation de l’ADNtc après chirurgie
+ve
ADNtc en augmentation
-ve
Négative
p = 0,007
Oui
Rechute précoce
4
1
Non
0
17
détection
De l’ADNtc
p = 0,0007
La détection dynamique de l’apparition
de mutation est hautement prédictive
de récidives précoces
Néoadjuvant
chimiothérapie
C
H
I
R
U
R
G
I
E
Post
chirurgie
Standard follow-up
blood samples every 6 mois
D’après ASCO 2014 Turner N et al., abstr. 511, actualisé
Biopsie liquide
« surrogate » de la biopsie solide +/information supplémentaire ?
 Cellules Tumorales Circulantes (CTC)
 ADN tumoral circulant (ctDNA)
 Autres :
miRNA, RNA
cellules endothéliales
marqueurs sériques…
Bidard et al, Sci Transl Med 2013
Différences : processus biologiques de « relargage »
différents  ≠ signification
Similarités : cellules et ADN très rares, « perdues » au milieu
de cellules / ADN normal
Conclusions
Détection des CTC
Marqueur pronostique reproductible dans plusieurs pathologie
métastatique (Sein, prostate, etc…) Niveau de preuve I
L’utilité clinique reste à démontrer pour passage en routine en
particulier en situation adjuvante
Intérêt en clinique de la « biopsie clinique »
ctDNA: Corrélation avec le statut de la maladie métastatique
Evaluation itérative en cours de traitement
Démonstration à faire en situation non métastatique
Circulating Biomarkers Lab
Medical Oncology I Vaucher
Dr FC Bidard A Rampanou
Dr V Diéras
J Madic
& others
A Saliou
CNRS UMR 168
M Milder
JL Viovy
S Descroix
B Coudert
Statistics
Dr B Asselain
C Mauborgne
F Berger
Inserm U 830
Dr MH Stern
Immunology
Dr O Lantz
Translationnal
Research dpt
C Decraene
S Roman-Roman
UGEC
C Simondi
S Armanet
S Pelissier
P Tresca
Pathology
Dr A Vincent -Salomon
Dr X Sastre-Garau
O Mariani
& others
Grant supports
PIC Curie – DOM – ERCs – INCA/DHOS – PHRC
– La Ligue – Roche –Jansen diagnostics