HER2 - Free

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Implication du phénotypage
moléculaire dans le ( dépistage, )
pronostic et le traitement des cancers Biomarqueurs
Master 1 : Option Oncologie
14 Octobre 2011 - Dr Philippe Barthélémy
Evolution des cancers
2011
…. - 2000
Apport dans le Cancer du poumon
…. - 2000
2011
Inconnu 65%
Carcinome non
à petites cellules 100%
(ADK, carcinome épidermoïde)
autre2%
Iressa
Tarceva
Ras 15%
EGFR 10%
Met 1%
Ac anti-met
PDGFRa
4% Ros Alk
4%
1%
Crizotinib
Constat en 2000 :
• Approche classique de chimiothérapie a
atteint un plateau
• Arrivée de la biologie moléculaire
 Emergence de l’idée du ciblage moléculaire
• Premiers succès
– HER2 et cancer du sein
– C-kit et GIST
Méthodologie du développement des
chimiothérapies et limites
Drogues
1
tolérée (DMT)
Phase 2 :
toxicité/efficacité
Phase 3 : Comparaison
bras de référence
Lignée cellulaire
Phase 1 : dose maximale
Sein
Prostate
Poumon
Ovaire
……
2
3
4
5
6
Limites des statistiques !
• Jusqu’en 2000 :
– Type de chimiothérapie basé sur études phase III =>
Données statistiques de réponse et toxicité
Chimiothérapie A (n=544)
80
100
p = 0.145
80
60
Progression free survival
Progression-free survival
100
60
p < 0.05
40
Bras A
40
Chimiothérapie B (n=544)
20
Bras B
20
0
0
0
6
12
24
30
36
42
Months
48
55
62
68
0
12
24
Months
36
48
satraplatine
Zibotentan
Oblimersen
OGX
Problème de sélection !!!!
Traitement identique
Hétérogénéité
-Tumorale
- Individuelle
Objectif :
Traitement à la carte
Sélection des tumeurs et des patients !!
Cible +
Cible -
Comment sélectionner ?
• Pharmacogénétique
– Etude du génome du patient
• Polymorphisme des cytochrome P450 et réponse
à une drogue
• Analyse pangénomique des SNP (polymorphisme si
>1% des patients)
• Pharmacogénomique
• Etude du génome tumoral
Vers une médecine personnalisée !
• Moyens : technologies innovantes
– Identification des cibles
– Développer de nouvelles molécules
• Identifier les mécanismes de résistance et
comment les contourner
– Ex: mutation PI3K, PTEN, KRAS etc
• Monitoring des tumeurs durant le traitement : les
biomarqueurs
– Cellules Tumorales Circulantes (CTC)
Du Passé au Futur
Etude Histologique
SBR grade modified
by Elston and Ellis
Grade I
• Standardization of tumor
grading
• 50-60% are in the grade
II / intermediate category
• Use of mSBR to stratify
grade II
Grade II
8,9
Grade III
Classical prognosis and predictive
factors
•
•
•
•
Age
Histological subtypes
Grade
ER/PR and HER2
status
• Vascular invasion
• Tumor margins
T
N
M
Apparition de
nouveaux moyens
Technologies innovantes
Monogénomique vs pangénomique
Advance of Technology RT-PCR,
CGH, Arrays, NGS
Chromosomal Analysis
Mutation Analysis
Methylation Analysis
ncRNA Profiling
mRNA Profiling
miRNA Profiling
Personal Genomic
Sequencing
Pharmacogénomique :
les moyens - Choix du bon outil
Analyses à l’échelle génomique
Qualité des échantillons
Echantillons
Extraits
ADN
Tumeur
Tumorothèques
ARN
Protéine
Sang :
Protéines, CTC,
-mics
Génome
(FISH,CGH array, SNP...)
Transcriptome
(cDNA microarray...)
Protéome
(Spectrométrie de masse...)
Approche « mono-génomique »
• Recherche d’anomalies de une ou
plusieurs cibles thérapeutiques ou voies
de signalisation (amplifications, mutations,
translocations, polymorphismes…..)
• Facteurs prédictifs de réponse aux
thérapies ciblées
HER-2 : Signal de prolifération
HER2
HER 1 ; 3 ; 4
I
I
II II
III
IV
hétérodimérisation
III
IV
SOS
P
P
P
P
Grb 2
RAS
GTP
RAS
RAF
MEK
GDP
ERK
Prolifération cellulaire
HER-2
Cancer du sein :
Amplification Her-2 et Detection
• ADN, ARN ou protéine
Her-2 by IHC
Her-2 by FISH
• This diagram gives the
ratio of Her2 signals to a
chromosome 17
centromeric probe
• FISH can also be done
with a single Her2 probe
and reported as the
number of probe signals
visualized
Her-2 by CISH or SISH
AJCP 2009
132:539
Biomarqueur : Her-2
Intérêt clinique dans le cancer du sein
– Facteur de mauvais pronostique
– Facteur de résistance aux traitements hormonaux
– Prédictif de réponse aux anthracyclines car
souvent co-amplification HER2 et gèneTOPO2
(topoisomérase =cible des anthracyclines)
– Prédictif de réponse au Trastuzumab/Herceptin
Facteur de mauvais pronostic
Biomarqueur : Her-2
Intérêt clinique dans le cancer du sein
– Facteur de mauvais pronostique
– Facteur de résistance aux traitements hormonaux
– Prédictif de réponse aux anthracyclines car
souvent co-amplification HER2 et gèneTOPO2
(topoisomérase =cible des anthracyclines)
– Prédictif de réponse au Trastuzumab/Herceptin
Cross-talk RE et HER-2
Biomarqueur : Her-2
Intérêt clinique
– Facteur de mauvais pronostique
– Facteur de résistance aux traitements hormonaux
– Prédictif de réponse aux anthracyclines car
souvent co-amplification HER2 et gèneTOPO2
(topoisomérase = cible des anthracyclines)
– Prédictif de réponse au Trastuzumab/Herceptin
Cible des anthracyclines
Biomarqueur : Her-2
Intérêt clinique
– Facteur de mauvais pronostique
– Facteur de résistance aux traitements hormonaux
– Prédictif de réponse aux anthracyclines car
souvent co-amplification HER2 et gèneTOPO2
(topoisomérase = cible des anthracyclines)
– Prédictif de réponse au Trastuzumab/Herceptin
Etude HERA : Apport de la cible
Approche « génomique globale »
• Etude par puces à ADN de signatures
moléculaires
– Apport pronostique
– Apport prédictif
– Identification de nouvelles cibles
thérapeutiques
Signatures moléculaires : Puces à ADN
1.Extraction ARN tumoral
2. RTPCR => ADNc
3. Marquage fluorescent de
l’ADNc (Cy5 => ADNc tumoral; Cy3
=> ADNc étalon
4. Hybridation
Mix ADNc – Puce à ADN
4. Processus d’analyse
Signatures moléculaires
Gènes
• Pronostiques
Rouge : Surexpression
Vert : Sous-expression
Echantillons
• Prédictives de réponse
aux traitements
Apport du phénotypage moléculaire
1. Etablissement d’une nouvelle taxonomie de cancer du
sein
2. Définition d’index pronostiques basés sur les
caractéristiques génétiques (OncotypeDX,
Mammaprint)
3. Prédiction de la réponse aux différents traitements
antitumoraux
4. Identification de cibles moléculaires permettant de
nouveaux traitements ciblés
Intrinsic Subtype Classifier
New Taxonomy & Prognostic Tool
– 115 tumors & 534 intrinsic genes
– Cluster analysis divided tumors into subgroups
• Basal, HER2, Luminal
– Represent biologically distinct subtypes
Sorlie T, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Sep 11;98(19):10869-74.
ER-
ER+
HER2
associated
genes
ER
associated
genes
Sorlie T, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Sep 11;98(19):10869-74.
Classification moléculaire des cancers du
sein
« LUMINAL»
« HER2 + »
KRT 8/18 +
ESR1 ESR1
+
ESR1 +++
GRB7
ESR genes regulated
TP53 * 71%
BCL2 +
RAS pathway
«BASAL»
« Normal like »
TOP2A
MYC
KIT pathways
« BRCA1 »
ESR1KRT5/17 +
HER2 –
TP53 * 82%
BCL2
EGFR
Perou et al, Sorlie et al, Bertucci et al, Sotiriou et al, Hedenfalk et al, West et al
Van de Rijn et al Am J Pathol 2002, Abd El Rehim et al J Pathol 2004
Intrinsic Subtype Classifier
Significant Prognostic Information
Luminal A
Luminal B
HER2
Basal
Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Sep 11;98(19):10869-74.
–
–
–
–
Luminal A pts had best overall & recurrence free survival
Basal type patients had the worst
HER2 patients had an intermediate
Luminal B, though ER+, did significantly worse than Luminal A
Intrinsic classification easily
translated by IHC
CK 8, 18, 19
EE 1-2-3
Luminal A
ER /PgR+
HER2 -,
Ki 67 <
15 %
EE 2-3
Luminal B
ER /PgR +
HER2 -,
Ki 67 > HER2+
HER2 +
ER/ PgR+
60 %
Claudin Low
Normal like
15 %
EE 3
Basal
Triple negative
ER&PgR -,
HER 2 -
CK 5/6, 14, 17
EGFR, P53, ckit
Pcad
Application clinique
2. Définition d’index pronostiques basés sur les
caractéristiques génétiques (OncotypeDX, Mammaprint)
3. Prédiction de la réponse aux différents traitements
antitumoraux
4. Identification de cibles moléculaires permettant de
nouveaux traitements ciblés
Cancer du sein / traitements médicaux:
3 populations à prédire
Cancer du sein
Patientes en situation
d’échec des traitements
standard
= signatures prédictives
de l’efficacité des thérapies
ciblées
Patientes à faible risque de rechute
avec traitement minimal (hormonothérapie)
= signatures pronostiques pour éviter
la chimiothérapie
Patientes à risque de rechute spontané
mais guéries par chimiothérapie
= signatures prédictives de l’efficacité
de la chimiothérapie
Signatures génomiques pronostiques:
chez qui éviter une chimiothérapie adjuvante ?
• Mammaprint® (70 gènes)
• Oncotype DX® (recurrence score)
Objectif: identifier une population
présentant un risque de rechute
suffisamment faible pour ne pas
nécessiter de chimiothérapie adjuvante
Mammaprint
• Signature génomique dérivée d’une étude
rétrospective
– 78 patients avec cancers du sein sans atteinte
ganglionnaire sans traitement adjuvant
– Deux groupes – “Low Risk” or “High Risk”
– Nécessite du tissu frais ou congelé, impossible avec
tissu inclus en paraffine
– 70 gene cDNA microarray
Mammaprint : Signature pronostique
d’Amsterdam
Tumeurs du sein (T<5cm; N0)
Signature
moléculaire
Absence de métastases
( > 5 ans)
Présence de métastases
( < 5 ans)
25 000 gènes
78 tumeurs N0
(training set)
Signature moléculaire
(70 gènes)
17 tumeurs N0
(validation set)
Discrimination pronostique
Nature, 415, 530-536, 2002
1.0
1.0
0.8
Overall survival
Probability of remaining
metastasis-free
Amsterdam 70 Gene Profile:
Devenir des Patients basé sur leur profil génétique
Good
signature
0.6
Poor
signature
0.4
0.2
0
2
4 6
Years
0.8
0.6
Poor
signature
0.4
0.2
p<0.001
0
Good
signature
8
10
12
0
p<0.001
0
2
4 6
Years
8
10
12
van de Vijver MJ, et al. N Engl J Med 2002;347:1999–2009
Prospective Validation of Mammaprint:
The MINDACT Trial
Evaluation du risque selon
Facteurs Clinicopathologiques
+ Mammaprint
6,000 LN (0-3+) patients
High risk 
Chemo +
Endocrine
Low risk 
Endocrine
Cas discordants:
randomisation selon
critères génomiques
vs clinicopathologiques
Eviter 10% de chimiothérapies
Cardoso, F. JCO, 2008.
Oncotype DX®: Caracteristiques
Oncotype DX™ 21-Gene
Recurrence Score (RS) Assay
16 Cancer and 5 Reference Genes From 3 Studies
PROLIFERATION
Ki-67
STK15
Survivin
Cyclin B1
MYBL2
ESTROGEN RS = + 0.47 x HER2 Group Score
- 0.34 x ER Group Score
ER
+ 1.04 x Proliferation Group Score
PR
+ 0.10 x Invasion Group Score
Bcl2
+ 0.05 x CD68
SCUBE2
- 0.08 x GSTM1
GSTM1
INVASION
Stromelysin 3
Cathepsin L2
HER2
GRB7
HER2
BAG1
CD68
REFERENCE
Beta-actin
GAPDH
RPLPO
GUS
TFRC
- 0.07 x BAG1
Category
RS (0-100)
Low risk
RS <18
Int risk
RS >18 and <31
High risk
RS >31
8
Nouveaux outils décisionnel en
cancérologie du sein
• Oncotype DX : score de récurrence; validé
aux USA
• Mammaprint (signature d’amsterdam): en
cours de validation (Essai Mindact)
• => probable outil décisionnel pour
l’indication de chimiothérapie adjuvante du
cancer du sein
Cancer du sein / traitements médicaux:
3 populations à prédire
Cancer du sein
Patientes en situation
d’échec des traitements
standard
= signatures prédictives
de l’efficacité des thérapies
ciblées
Patientes à faible risque de rechute
avec traitement minimal (hormonothérapie)
= signatures pronostiques pour éviter
la chimiothérapie
Patientes à risque de rechute spontané
mais guéries par chimiothérapie
= signatures prédictives de l’efficacité
de la chimiothérapie
Signature prédictive de réponse
à la chimiothérapie FAC/Taxol
19 813 gènes
133 patients
Profil génomique
(signature DLDA-30)
(training set)
Signature moléculaire
(74 gènes)
51 patients
(validation set)
versus
facteurs prédictifs
anatomo-cliniques
(âge, grade, RH)
Prédiction pCR >92% (vs 61%)
Ayers, 2004, Pusztai 2004, Hess 2006
Prédiction Réponse Docetaxel
• Taxotère 100mg/m2 x 4cycles
• Réponse clinique
• Analyse cDNA
• Profil d’expression de 92 gènes
-> corrélation réponse au
taxotère
• VPP 92% et VPN 83%
Chang JC Lancet 2003c
Prédiction de la réponse à la
chimiothérapie pré-opératoire
• Résultats prometteurs (mais restent à valider)
• Problèmes de méthodologie
• Nécessité de standardisation des techniques
• Faibles effectifs
• Essais cliniques prospectifs
Cancer du sein / traitements médicaux:
3 populations à prédire
Cancer du sein
Patientes en situation
d’échec des traitements
standard
= signatures prédictives
de l’efficacité des thérapies
ciblées
Patientes à faible risque de rechute
avec traitement minimal (hormonothérapie)
= signatures pronostiques pour éviter
la chimiothérapie
Patientes à risque de rechute spontané
mais guéries par chimiothérapie
= signatures prédictives de l’efficacité
de la chimiothérapie
Identification de nouvelles cibles
Comment sélectionner les cibles?
• Règles générales:
Expression
→ Cible possible
Expression + Activation
→ Cible prometteuse
Expression + Activation + Mécanisme
→ Cible majeure
Expression + Activation + Mécanisme + Drogue
→ Étude clinique
Classification moléculaire et identification
de cibles thérapeutiques
« LUMINAL»
« HER2 + »
KRT 8/18 +
ESR1 ESR1
+
ESR1 +++
GRB7
ESR genes regulated
TP53 * 71%
BCL2 +
RAS pathway
«BASAL»
« Normal like »
TOP2A
MYC
KIT pathways
EGFR
« BRCA1 »
ESR1KRT5/17 +
HER2 –
TP53 * 82%
BCL2
EGFR
Perou et al, Sorlie et al, Bertucci et al, Sotiriou et al, Hedenfalk et al, West et al
Van de Rijn et al Am J Pathol 2002, Abd El Rehim et al J Pathol 2004
Identification de cibles potentielles
ex. Cancer basal-like
• Angiogenèse
• EGF-R
Thérapies ciblées
• c-Kit
• TOP2A → cible des anthracyclines
• Instabilité génétique → DNA-damaging agents
( platinum compounds , . . . )
• p-53 → taxanes
Principe:
Identifier la voie moléculaire dérégulée
Expression génomique
CGH
Hot spot mutations
Cellule
virtuelle
Identification cible candidate bioinformatique
Validation de la cible par analyses protéiques :
RPPA / IHC / kinome arrays
Programme PREDICT métastatique
Vers une médecine personnalisée !
• Moyens : technologies innovantes
– Identification des cibles
– Développer de nouvelles molécules
• Identifier les mécanismes de résistance et
comment les contourner
– Ex: mutation PI3K, PTEN, KRAS etc
• Monitoring des tumeurs durant le traitement : les
biomarqueurs
– Cellules Tumorales Circulantes (CTC)
Etude HERA : Apport de la cible
Résistance au trastuzumab
Approche monogénique
Mécanisme de résistance
•
•
•
•
•
•
Mutation PI3K
Perte PTEN
Mutation AKT
Hétérodimérisation
Déficit immunitaire
………
Drogue spécifique
EVEROLIMUS
=> PERTUZUMAB
=> T-DM1
Association trastuzumab everolimus
Pandolfi, NEJM, 2004
Vers une médecine personnalisée !
• Moyens : technologies innovantes
– Identification des cibles
– Développer de nouvelles molécules
• Identifier les mécanismes de résistance et
comment les contourner
– Ex: mutation PI3K, PTEN, KRAS etc
• Monitoring des tumeurs durant le traitement : les
biomarqueurs
– Cellules Tumorales Circulantes (CTC)
Marqueurs tumoraux
•
•
•
•
PSA
CA125
CA15.3
…..
=>
=>
=>
Limites :
- Spécificité, sensibilité
- Délai de variation
Prostate
Ovaire
Sein
Model of tumor cell
circulation and
cancer dormancy
Tumor cells with stem cell
properties (red cells) and
without stem cell properties
(blue cells) are released
from the primary tumor into
the blood circulation.
Pantel, K, Nature Reviews Clin Oncol, 2009
Méthodes de détection des DTC
(disseminated tumor cells) au niveau
médullaire
on EDTA
1x10 6 CMN/cytospot X
Same number of control slides
Adapted from Pantel K, Nature Cancer Reviews, 2004, 4, 448
3 slides
Détection dans le sang
Pantel, 2008
Marqueurs Epithéliaux
Phénotype différentiel cellules épithéliales / hématopoïétiques
Antigènes
Anticorps
Epithelial Membrane Antigen
(EMA)
Epithelial Cell Adhesion Molecule
EpCAM BerP4
Mucin 1 (TAG12)
2E11
Cytokératine
pancytokeratin
K 8,18,19
K 18
K8, 18
KL1,AE1AE3
A45B/B3
CK2
CAM5.2
Détection des cellules tumorales
circulantes
CellSearch™ System
MagNestTM
Epithelial Cell
Kit
Technique Cellsearch
Taux de CTC avant traitement: facteur pronostique
pour la survie globale au stade métastatique
Colon
n=451
%Probability of Survival
Sein
n=177
100
Prostate
n=219
Logrank p < 0.0001
Logrank
p<
0.0001
Logrank
p < 0.0001
90
< 5CTCs
n = 89 (50%)
80
< 5CTCs
<3CTCs
<
n = 334 (74%)
70
n= 94 (43%)
60
21.9 Months
50
10.9
Months
40
21.7 Months
19.1 Months
8.5 Months
11.5 Months
30
10
n= 88 (50%)
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
> 5CTCs
n=125 (57%)
> 3CTCs
n = 117 (26%)
> 5CTCs
20
50
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
0
2
4
6
8
10
12 14
16
18
20 22
Time from Baseline (Months)
Cristofanilli et al
NEJM August 2004
JCO March 2005
Cohen et al
JCO July 2008
Cohen, Ann Oncol 2009
De Bono et al
CCR October 2008
24 26
28
30
SWOG 0500
(Sponsor: Veridex)
Metastatic Breast Cancer
Starting 1st Line Chemotherapy
N = 350
*Baseline blood draw / begin new therapy
*2 x 8ml CellSave tubes
1 x 10mL EDTA
Processed at:
•Immunicon
•Impath Labs
End 1st cycle / blood draw 5-7 days prior to next cycle
Group A – Same Therapy
N = 246
<5CTC
≥5CTC
Group B - Randomized
N = 104
Arm 1- same therapy
N = 52
End Therapy / Final Blood draw
Analysis & Report
1º End Points = PFS (Progression / RECIST) & OS (12 month follow-up)
2º End point = QOL (SWOG Method)
Arm 2 – Δ Therapy
N = 52
Concordance between DTC and CTC detection in
breast cancer
ICC: immunocytostaining; IMS: immunomagnetic selection
Author
Year
Stage
Technique
N pts
Concor
dance
Pierga149
2004
I-IV
ICC
114
66%
<0.001
Wiedswang150
2005
I-III
ICC+ IMS
341
80%
0.09
Müller151
2005
I-III
ICC
53
85%
0.03
Benoy152
2006
I-IV
RT-PCR
148
68%
0.3
Fehm153
2009
I-III
ICC/ RT-PCR
414
77%
0.05
39
69%
0.01
Correlation (p)
Slade154
2009
I-III
ICC/RTPCR/Cellsearch®
Daskalaki155
2009
I-II
RT-PCR
165
94%
<0.001
Schindlbeck156, 157
2009
I-IV
ICC/Cellsearch®
151
69%
0.001
Caractérisation phénotypique des
cellules micrométastatiques
Author
n
MRD
HER2 status
pT
HER2 status
DTC / CTC
Concordance
Juestock et al.
129
DTC
26%
38%
68%
Braun et al.
24
DTC
29%
63%
56%
Solomayer et al.
45
DTC
29%
44%
63%
Becker et al.
105
DTC
25%
21%
77%
Banys et al.
31
DTC
16%
26%
64%
Wülfing et al.
27
CTC
11%
52%
52%
Fehm et al.
56
CTC
12%
36%
56%
Apostolokai et al.
214
CTC
11%
25%
63%
Average
-
-
20%
38%
62%
Etude des cellules circulantes
-Standardisation des techniques de détection pour
une utilisation en routine : obstacle à l’utilisation:
avantage du CellSearch
-Nécessité de techniques plus sensibles et plus
spécifiques
-Outils pronostique mais aussi prédictif (surrogate
marker) suivi du traitement
Etude des cellules circulantes
-Reflet de la maladie métastatique BIOPSIE
LIQUIDE qui peut-être répétée au cours de
l’évolution tumorale?
-La moelle osseuse est-elle un réservoir de cellules
tumorales dormantes? Cible thérapeutique ?
-L’étude des DTC (Disseminated Tumor Cell) au
niveau médullaire doit se poursuivre car valeur
clinique différente
Phénotypage moléculaire et
cancérologie personnalisée !
• Moyens : technologies innovantes
– Identification des cibles
– Développer de nouvelles molécules
• Identifier les mécanismes de résistance et
comment les contourner
– Ex: mutation PI3K, PTEN, KRAS etc
• Monitoring des tumeurs durant le traitement : les
biomarqueurs
– Cellules Tumorales Circulantes (CTC)
Evolution sur 10 ans cancers du sein
RE+
6%
32%
27%
Thérapies ciblées
Hormonothérapie
Chimiothérapie
49%
67%
18%
2001
2011
Vision du future
• 100aines de molécules dans le pipeline
• Cibler la bonne drogue
• 2 challenges :
– Comprendre la génétique des cancers
– Développement de nouvelles stratégies
thérapeutiques
CONCLUSION : Avenir
Cancer localisé
Cancer métastatique
1e ligne
Biopsie
HT
CTC
3e ligne
Analyse
moléculaire
Analyse
moléculaire
Traitement A
Traitement A
Traitement A
Traitement B
Traitement B
Traitement B
Traitement C
Traitement C
Traitement C
Analyse
Signature moléculaire moléculaire
CT
2e ligne
BACK UP
EGFR : cible variable
Erbitux, Vectibix
=> Colon, ORL
Iressa, Tarceva
=> Poumon
EGF-R
EGFR et Cancer du poumon
• Réponse aux Inhibiteurs de tyrosine kinase ( ITK )
– Non corrélée à l’expression de EGFR
– Corrélée à :
•
•
•
•
Adénocarcinome
Non fumeur
Asiatique
Sexe féminin
Facteur moléculaire prédictifs de réponse ?
Mutations de l’EGFR et Sensibilité au
Gefitinib / Erlotinib
EGF ligand binding
Tyrosine kinase
TM
718
18
G719A/C
DFG
745
GXGXXG
Exon:
K
Domaine de P
Y
Y
Y Y
858 861
K
964
DFG L L
19
LREA
deletion
20
21
L858R
Lynch et al ’04; Paez et al ‘04; Pao et al ‘04
22
L861Q
23
24
Survie : Statut EGFR et ITK
1.
0
ITK Gefitinib (n=132)
Carboplatin / paclitaxel (n=129)
0.
8
HR (95% CI) = 0.48 (0.36, 0.64)
p<0.0001
0.
6
0.
4
0.
2
0.
0 0
4
8
12
Months
16
20
24
EGFR mutation negative
Probability of progression-free survival
Probability of progression-free survival
EGFR mutation positive
1.
0
ITK Gefitinib (n=91)
Carboplatin / paclitaxel (n=85)
0.
8
HR (95% CI) = 2.85 (2.05, 3.98)
p<0.0001
0.
6
0.
4
0.
2
0.
0 0
4
8
12
16
20
Months
Mok et al ‘09
24
Poumon et Gène de Fusion EML4ALK
 Fusion de la partie N terminale de EML4 (Echinoderm Microtubule-
Associated Protein-Like 4) et de la région codant la partie
intracellulaire d'ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) avec une activité
tyrosine kinase
1
 Détermination par FISH
HELP
496
Basic
EML4
1
981
WD
496
1059
EML4-ALK variant 1
1
1058
ALK
 La protéine ALK induit
1620
Kinase
TM
une prolifération et une inhibition de l'apoptose
 4 à 5 % des caucasiens et 7 à 8% des asiatiques
Y. Bang et al. ASCO 2010. Abstract 3
Thérapeutique EML4-ALK
• Identification d’une cible => sélection des
patients => amélioration de la survie
Cancer du poumon :
Identification de multiples sous-types
Adaptation de traitements différents selon le
statut moléculaire
Nouvel arsenal thérapeutique:
-Anti-EGFR si mutations EGFR
Inconnu 65%
-Inhibiteurs EML4-ALK
-Chimiothérapie à base de sels de
platine si déficit du mécanismes
de réparation (défaut ERCC1 – système NER)
……..
autre2%
Ras 15%
EGFR 10%
Met 1%
PDGFRa
Alk
4% Ros 4%
1%
EGFR et Cancer du colon
• Absence de réponse aux ITK mais
réponse aux anticorps
• Pas de corrélation avec l’expression
EGFR en IHC
Facteur prédictif de réponse au mab
anti-EGFR ?
K-Ras et B-Raf : mutations et réponses
thérapeutiques
EGFR
PI3K
Mutations EGFR rares
Ras
Mutations
Raf
Akt
mTor
MEK
ERK
prolifération
Importance du statut K-ras
K-ras muté
7.4 vs 7.3 sem
K-ras sauvage
12.3 vs 7.3 sem
Amado, R. G. et al. J Clin Oncol; 26:1626-1634 2008
Conclusion
• Mutation K-RAS : facteur prédictif de non
réponse aux anti-EGFR
• Adaptation du traitement sur les données
de biologie moléculaire
• Distinction entre plusieurs sous-types
– Kras muté
– Braf muté (a valider) ….
GIST et Imatinib / Sunitinib
• Tumeurs rares développées à partir des
cellules de cajal (Gastro-Intestinal Stromal Tumor)
• Expression de c-kit (réc. transmembranaire à activité
tyrosine kinase) et
PDGFR
• Traitement par Glivec, Sutent…
• Facteurs prédictifs de réponse ???
Mutations de KIT et PDGFRa dans les GIST
Mutations activatrices
PDGFRa
KIT
(8%)
(78%)
Sensible au Glivec®
Fréquence des mutations :
86%
Exon 9 (10%)
Exon 11 (67%)
Membrane
Exon 12 (0.9%)
Exon 13 (0.5%)
Exon 14 (0.3%)
Cytoplasme
Exon 17 (0.5%)
Heinrich et al. Hum Pathol. 2002;33:484; Science 2003, Corless et al. Proc AACR. 2003
Exon 18 (6.3%)
Résistant au Glivec®
Survie sans progression selon
statut c-KIT
100
KIT exon 9 mutants
90
80
Median SSP (months)
6 / 19
70
3-year estimate (%)
5 / 17
60
P value (logrank test)
0.017
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
Years
KIT exon 9 mutants: 400 mg / 800 mg GLIVEC
Other patients: 400 mg / 800 mg GLIVEC
4
5
Comment sélectionner les cibles?
• Règles générales:
Expression
→ Cible possible
Expression + Activation
→ Cible prometteuse
Expression + Activation + Mécanisme
→ Cible majeure
Expression + Activation + Mécanisme + Drogue
→ Étude clinique
Take Home Message
• Pharmacogénomique
– Approche indispensable à l’évolution vers un
traitement à la carte
– Identification de multiples sous-types différents de
cancers => classification moléculaire
– Problèmes futurs des études cliniques (effectifs faible
et difficultés de recrutement)
– Modèles mathématiques et statistiques
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