Marqueurs prédictifs de la sensibilité et de la résistance aux anti

Marqueurs prédictifs de la sensibilité et de la résistance aux anti-HER
dans le cancer du poumon
Marqueurs prédictifs de la sensibilité
et de la résistance aux anti-HER dans
le cancer du poumon
Predictive markers of susceptibility and resistance to anti-HER in lung cancer
Jacques Cadranel1, 2, Michèle Beau-Faller3, 4, Anne-Marie Ruppert1, 2, Martine Antoine2, 5,
Roger Lacave2, 6, Marie Wislez1, 2
devient un oncogène pulmonaire par acquisition d’une mutation
activatrice. La présence d’une mutation activatrice de l’exon 19 ou
21 est associée à une sensibilité accrue aux inhibiteurs de l’activité
tyrosine kinase (ITK) de l’EGFR, le géfitinib et l’erlotinib. La technique
de référence pour la détection de ces mutations est le séquençage,
mais des techniques ciblées plus sensibles ont été développées.
Les patients dont la tumeur exprime une mutation de sensibilité
aux ITK de l’EGFR peuvent bénéficier du géfitinib ou de l’erlotinib
dès la première ligne de traitement. Vingt à 30 % des malades vont
présenter une résistance primaire dans les premières semaines
de traitement et les autres développer une résistance secondaire,
survenant dans les 9 à 12 mois après le début du traitement dans
50 % des cas. À ce jour, les mécanismes de résistance primaire sont
mal connus, et 4 grands mécanismes ont été décrits en cas de
résistance secondaire : la sélection d’une mutation de résistance
de l’EGFR ; l’amplification d’un récepteur transmembranaire
pour un autre facteur de croissance ; l’apparition d’altérations
moléculaires dans la signalisation d’aval ; le phénomène de
transition épithéliomésenchymateux ou même une transformation
histologique. La connaissance de ces mécanismes moléculaires est
à la base de la bonne utilisation des anti-HER dans le cancer du
poumon d’aujourd’hui et de demain.
Mots-clés : Cancer bronchique – Pronostic – Prédictif – Biomarqueur –
Récepteur tyrosine kinase – Inhibiteur de tyrosine kinase – Géfitinib
– Erlotinib.
A
vec environ 35 000 nouveaux cas par an en
France, le cancer du poumon est le quatrième
cancer en termes de prévalence, mais le premier en termes de mortalité, avec moins de 15 % de
malades encore vivants à 5 ans (1). Le principal facteur
de risque est le tabac, mais environ 20 % des cancers
du poumon surviennent chez des personnes non
fumeuses.
Summary
RÉSUMÉ
» Le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR)
After mutation, the epidermal growth factor receptor (EGFR)
becomes oncogenic for the lung. The presence of an activating
mutation in exon 19 or 21 is associated with increased
sensitivity to inhibitors of the EGFR tyrosine kinase function
(EGFR-TKI), gefitinib and erlotinib. The reference technique for
the detection of these mutations is the sequencing, but more
sensitive techniques are used. Patients whose tumor expresses
an EGFR activating mutation may benefit from gefitinib or
erlotinib as first-line treatment. About 20 to 30% of patients
will nevertheless have a primary resistance during the first
weeks of treatment and the others will develop secondary
resistance occurring in 50% of cases after 9 to 12 months of
treatment. To date, the mechanisms of primary resistance are
poorly understood and 4 major mechanisms of secondary
resistance are described: selection of a resistance mutation of
EGFR gene; amplification of a trans-membrane receptor for
another growth factor; occurrence of molecular alterations
in the downstream signaling pathway; the epithelial
mesenchymal transition phenomenon and even a histological
transformation. Knowledge of these molecular mechanisms
is the basis for the proper use of anti-HER therapy today and
tomorrow in lung cancer.
Keywords: Lung cancer – EGFR – Prognosis – Predictive –
Biomarker – Tyrosine kinase receptor – Tyrosine kinase
inhibitor – Gefitinib – Erlotinib.
Service de pneumologie et réanimation, hôpital Tenon, Assistance publique-Hôpitaux
de Paris.
2 Équipe de recherche 2 et GRC-UPMC 04 Theranoscan, université Pierre-et-Marie-Curie,
université Paris-VI.
3 Laboratoire de biochimie et biologie moléculaire, hôpital de Hautepierre, hôpitaux universitaires de Strasbourg.
4 EA 4438, faculté de médecine, université de Strasbourg.
5 Service d’anatomie pathologique, hôpital Tenon, Assistance publique-Hôpitaux de Paris.
6 Service de cytologie et biologie tumorale, hôpital Tenon, Assistance publique-Hôpitaux
de Paris.
1
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
73
dossier
thématique
On distingue 2 grands types histologiques : les cancers
bronchiques à petites cellules (CBPC) [environ 15 %
des cas], développés aux dépens des cellules du système neuroendocrine associé aux muqueuses, et les
cancers bronchiques non à petites cellules (CBNPC)
[85 % des cas], développés, quant à eux, aux dépens de
l’épithélium de revêtement des bronches, des glandes
bronchiques et des cellules bronchioloalvéolaires (2).
Les CBNPC se divisent à leur tour en 3 grands types
histologiques : les adénocarcinomes, les carcinomes
A
B
C
D
Marqueurs prédictifs
de sensibilité et
de résistance aux anti-HER
épidermoïdes et les carcinomes à grandes cellules,
mais des histologies composites ne sont pas rares. Les
adénocarcinomes sont un groupe hétérogène au sein
duquel on distingue plusieurs sous-types histologiques
qui peuvent coexister dans la même tumeur (2).
Jusqu’à présent, le traitement des CBNPC métastatiques
reposait sur l’administration d’une chimiothérapie par
un doublet à base de sels de platine, mais il a été révolutionné par le développement récent de molécules
(inhibiteurs “-ib” ou anticorps “-mab”) ciblant la famille
HER et en particulier HER1, ou récepteur du facteur de
croissance épidermique (EGFR) [3, 4]. En effet, 2 inhiteurs
spécifiques de l’activité tyrosine kinase de l’EGFR (ITK
de l’EGFR), le géfitinib (Iressa®) et l’erlotinib (Tarceva®),
disposent d’une Autorisation de mise sur le marché
(AMM) dans le traitement des CBNPC métastatiques.
Tous deux ont une AMM en première ligne de traitement, restreinte exclusivement aux malades dont la
tumeur porte une mutation de sensibilité aux ITK de
l’EGFR ; seul l’erlotinib dispose d’une AMM en deuxième
ligne de traitement ou plus, quels que soient le type histologique de CBNPC et le statut mutationnel de l’EGFR.
L’EGFR et la famille HER dans le cancer
du poumon
E
F
Figure 1. Les outils d’analyse d’EGFR.
A et B. L’immunohistochimie étudie l’expression protéique par un anticorps marqué dirigé contre
la protéine EGFR totale ou contre la forme phosphorylée active de l’EGFR (Dr Martine Antoine,
service d’anatomie pathologique, hôpital Tenon).
C et D. L’hybridation in situ évalue le nombre de copies du gène (ADN) sur des cellules isolées ou
des coupes de tissus. Différentes techniques sont disponibles, soit des sondes fluorescentes FISH
(hybridation in situ en fluorescence), soit des sondes chromogéniques CISH (hybridation in situ
par sonde chromogène) [Dr Martine Antoine, service d’anatomie pathologique, hôpital Tenon].
E et F. Le séquençage analyse les altérations de la séquence des bases codant le gène de l’EGFR
(Virginie Poulot, ER-2 université Paris-VI) :
• délétion de l’exon 19 ;
• mutation ponctuelle : un nucléotide T est remplacé par un nucléotide G en position 2573 au
niveau de l’exon 21.
74
Au niveau de l’appareil respiratoire normal, l’expression de l’EGFR est forte dans les cellules épithéliales
bronchiques et modérée dans les cellules épithéliales
alvéolaires (4). HER2, 3 et 4 sont également exprimés
au niveau des cellules épithéliales du poumon normal.
Expression de HER2
L’expression de HER2 étudiée par immunohistochimie
(IHC) a été évaluée dans le cancer du poumon rapidement après l’utilisation du trastuzumab dans le cancer
du sein. Cette expression est retrouvée dans 10 à 15 %
des CBNPC et jusqu’à 30 % des adénocarcinomes. Elle
serait associée à un mauvais pronostic. En revanche,
une surexpression (3+) associée à une amplification
du gène en hybridation in situ n’est retrouvée que
dans environ 2 % des cas (5). Des mutations de HER2
(exon 20) ont également été décrites, dans moins de
2 % des CBNPC. Elles semblent plus fréquentes dans les
adénocarcinomes, chez les non-fumeurs, les femmes
et les personnes d’origine asiatique (6). Ces tumeurs
semblent sensibles aux thérapies ciblant HER2, telles
que le trastuzumab, le lapatinib ou l’afatinib, mais
peut-être de manière différente en fonction du type
d’anomalies moléculaires. Différentes études sont en
cours dans cette indication.
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
Marqueurs prédictifs de la sensibilité et de la résistance aux anti-HER
dans le cancer du poumon
Site de fixation
de l’EGF
Exon 2
5
7
Présence de mutations de l’EGFR
La présence de mutations de l’EGFR a été décrite par
séquençage (figure 2) dès les premières années de l’utilisation des ITK de l’EGFR dans 10 à 30 % des populations
non sélectionnées de CBNPC (9, 10). Ces mutations
ont été retrouvées chez des malades présentant une
réponse majeure aux ITK de l’EGFR. Les malades traités
par ITK de l’EGFR présentent 2 profils évolutifs : soit
une résistance primaire, soit une réponse majeure
et prolongée suggérant un phénomène d’addiction
oncogénique. Dans ce dernier cas, on observe, après
Site de fixation
de l’EGF TM
13
Tyrosine kinase
16 17
18-21
Mutations
de résistance
(5 %)
Mutations
de sensibilité
761
762
728
729
688
G719C
G719S
G719A
V689M
N700D
E709K/Q
S720P
(< 1 %)
22-24
28
T790M (50 %)*
D770_N771 (ins NPG)
D770_N771 (ins SVQ)
D770_N771 (ins G), N77IT
V769L
S7681
D761Y
Exon 18
(région de fixation de l’ATP)
Autophosphorylation
Exon 19
ΔE746-A750
ΔE746-T751
ΔE746-A750 (ins RP)
ΔE746-T751 (ins A/I)
ΔE746-T751 (ins VA)
ΔE746-S752 (ins A/V)
ΔL747-E749 (A750P)
ΔL747-A750 (ins P)
ΔL747-T751
ΔL747-T751 (ins P/S)
ΔL747-S752
ΔL747-752 (E746V)
ΔL747-752 (P753S)
ΔL747-S752 (ins Q)
ΔL747-P753
ΔL747-P753 (ins S)
ΔS752-I759
(5 %)
Exon 20
V765A
T783A
(< 1 %)
875
Amplification du gène de l’EGFR
L’amplification du gène de l’EGFR analysée par hybrida-
tion in situ (figure 1) a été initialement associée à une
augmentation de la sensibilité aux ITK de l’EGFR (3, 4).
Aujourd’hui, il semble que cette amplification soit, dans
la plupart des cas, un phénomène associé à la présence
d’une mutation activatrice de l’EGFR, l’allèle amplifié
étant le plus souvent l’allèle muté (3, 4). Ce test n’est
donc pas utilisé en pratique pour guider le traitement
par anti-EGFR. Il est néanmoins probable que, dans
certains cas, la surexpression de l’EGFR résulte d’un
phénomène exclusif d’amplification génique, dont
l’impact thérapeutique reste imprécis.
823
824
Expression de l’EGFR
L’expression de l’EGFR par IHC (figure 1) a été évaluée
dans les années 2000 parallèlement à l’apparition
des anti-EGFR. Elle est retrouvée dans environ 60 %
des carcinomes épidermoïdes et 40 % des adénocarcinomes et des carcinomes à grandes cellules (4). En
revanche, aucune expression de l’EGFR n’est notée dans
le CBPC. La valeur pronostique de cette expression
dans le CBNPC n’est pas clairement démontrée (3, 4).
La surexpression de l’EGFR évaluée par IHC n’a pas
d’impact sur la décision thérapeutique à ce jour (3, 4).
En effet, l’intensité de l’expression n’est pas reliée à la
réponse au traitement par ITK de l’EGFR. Cependant,
dans une analyse a posteriori de l’étude FLEX, ayant
évalué l’efficacité de l’adjonction du cétuximab à une
chimiothérapie de première ligne par cisplatine et vinorelbine chez des malades atteints d’un CBNPC avancé,
une forte expression d’EGFR (score ≥ 200) est associée
à une meilleure survie globale chez les malades traités
par cétuximab (7).
Exon 21
(région activatrice)
L858R (40-45 %)
N826S
A839T
K846R
L861Q
G863D
(40-45 %)
* Résistance secondaire
(45 %)
Figure 2. Les mutations oncogéniques de l’EGFR dans le cancer bronchique (8).
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
75
dossier
thématique
une efficacité initiale, une résistance secondaire, dont
les mécanismes moléculaires sont multiples. Chez les
malades dont les tumeurs ne présentent pas de mutation de l’EGFR, on observe une efficacité modeste de
l’erlotinib : environ 45 % de malades contrôlés, pour
une durée médiane de l’ordre de 2 mois (11, 12). Les
déterminants moléculaires de cette efficacité n’ont
pas beaucoup été étudiés. Il semble que la présence
d’une mutation de KRAS dans la tumeur de ces malades
explique pour environ 20 % le phénomène de résistances observé et que les malades dont la tumeur présente une mutation de KRAS progressent en général
sous ITK de l’EGFR (3, 4).
Fréquence et caractéristiques épidémiologiques des CBNPC mutés pour l’EGFR
La recherche de mutations du gène de l’EGFR a initialement été réalisée par des techniques de séquençage, ce qui a permis de décrire une épidémiologie
moléculaire relativement précise (3, 13). Aujourd’hui,
des techniques spécifiques ciblées et plus sensibles
sont développées, pour permettre un diagnostic plus
rapide, y compris sur des prélèvements peu cellulaires
et moins bien préservés.
Les mutations de l’EGFR concernent les exons 18 à 21
du gène de l’EGFR, qui codent pour le domaine tyrosine
kinase du récepteur (figure 2) [8, 14] et en particulier pour
le site de fixation de l’ATP, mais aussi des ITK de l’EGFR.
Elles seraient quasi exclusives de la présence d’autres
altérations moléculaires oncogéniques observées au
cours des CBNPC, telles que les mutations de KRAS et
de HER2 ou les réarrangements du gène ALK (3, 4).
Des mutations de l’EGFR sont observées dans environ
10 % des CBNPC dans les populations caucasiennes,
et 40 % pour les populations asiatiques. En 2010, en
France, la prévalence des mutations de l’EGFR était de
10,5 % sur plus de 15 000 analyses faites sur les 28 plateformes de l’INCa. Elles concernent, dans plus de 85 %
des cas, des délétions dans l’exon 19 et la mutation
Marqueurs prédictifs
de sensibilité et
de résistance aux anti-HER
ponctuelle L858R, située dans l’exon 21 (8, 14-15). Elles
ne sont retrouvées presque que dans des CBNPC non
épidermoïdes (en particulier, des adénocarcinomes
papillaires et lépidiques non mucineux), et leur description dans d’autres types histologiques (épidermoïde,
carcinome neuroendocrine) est probablement le témoin
de tumeurs composites (tableau I) [2]. Leur prévalence
est plus importante chez les non-fumeurs (40 %) que
chez les fumeurs (7 %) [tableau I] ; elle est encore plus
importante chez ceux qui ne sont pas exposés à un
tabagisme passif. Les fumeurs représentent néanmoins
près de 50 % des malades chez qui une mutation de
l’EGFR est retrouvée, même s’il s’agit dans 90 % des cas
d’anciens fumeurs (16). Enfin, la probabilité d’observer
une mutation de l’EGFR augmente avec la durée du
sevrage tabagique. Les mutations de l’EGFR sont également plus fréquentes chez les femmes (17 %) que
chez les hommes (6 %) [tableau I].
La prescription d’un ITK de l’EGFR en première ligne
de traitement ne peut se faire que sur la base de la
recherche d’une mutation activatrice de l’EGFR dans un
prélèvement tumoral du malade. En effet, en l’absence
de mutation de l’EGFR, la prescription d’un ITK de l’EGFR
en première ligne de traitement a un effet délétère sur
la survie des malades (3, 4).
Addiction oncogénique, mutations
activatrices de l’EGFR et sensibilité aux ITK
de l’EGFR
Le concept d’addiction oncogénique
Le concept d’addiction oncogénique a été bien illustré
par des modèles animaux dans lesquels l’expression
conditionnelle d’une mutation activatrice de l’EGFR a
été induite dans les pneumocytes de type II. Ces animaux développent successivement une hyperplasie
alvéolaire atypique, un adénome et finalement un
adénocarcinome pulmonaire (4). L’arrêt de l’expression conditionnelle du gène de l’EGFR entraîne une
régression tumorale complète, et son rétablissement,
Tableau I. Caractéristiques cliniques associées aux mutations de l’EGFR chez les Caucasiens, selon le dépôt de dossier d’AMM du géfitinib à l’EMA.
p
Probabilité d’être
EGFR muté
Fumeurs versus
non-fumeurs
< 0,0001
× 6,5
Une mutation de l’EGFR est retrouvée dans la tumeur de 28/70 (40 %) malades
non fumeurs et 47/716 (7 %) des malades fumeurs
Adénocarcinomes versus
non-adénocarcinomes
< 0,0001
× 4,4
Une mutation de l’EGFR est retrouvée dans 63/396 (16 %) des adénocarcimones
et 12/390 (3 %) des non-adénocarcimones
Femmes versus hommes
0,0397
× 1,7
Une mutation de l’EGFR est retrouvée dans la tumeur de 40/235 (17 %) femmes
et 12/390 (3 %) hommes
76
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
Marqueurs prédictifs de la sensibilité et de la résistance aux anti-HER
dans le cancer du poumon
une rechute rapide. Des résultats similaires sont observés chez l’homme au cours des essais thérapeutiques
évaluant les ITK de l’EGFR dans des populations de
CBNPC mutés pour l’EGFR. Une réponse majeure et
prolongée de la tumeur est observée chez plus de 60 %
des malades, mais l’arrêt du traitement peut entraîner
une explosion tumorale (“flare-up”) dans environ 25 %
des cas et un décès rapide dans de rares cas (17).
Mutations activatrices de l’EGFR
et sensibilité aux ITK de l’EGFR
Plus de 90 % des mutations activatrices conférant une
sensibilité accrue des CBNPC aux ITK de l’EGFR sont
des délétions dans l’exon 19 et la mutation ponctuelle
L858R, située dans l’exon 21 (figure 2) [8]. Ces mutations
sont également associées à un meilleur pronostic dans
3 essais de phase III comparant un ITK de l’EGFR à un
placebo (3, 4). Les délétions de l’exon 19 semblent plus
fréquentes que les mutations L858R et sont peut-être
associées à une efficacité plus prolongée des ITK de
l’EGFR (3, 4).
L’impact thérapeutique de ces mutations a été évalué
dans 5 essais de phase III (tableau II). Ces essais, réalisés
en première ligne de traitement, ont comparé le géfitinib (18-20) ou l’erlotinib (21, 22) à plusieurs doublets
à base de platine dans des populations de malades
asiatiques (18-21) et caucasiens (22) porteurs d’une
mutation activatrice. Dans les bras ITK de l’EGFR, le
taux de réponse est supérieur à 60 %, la probabilité de
progression de la maladie est réduite de plus de 50 %
et la qualité de vie est améliorée. Aucun des essais n’a
démontré de bénéfice sur la survie globale dans le bras
ITK de l’EGFR. Cette absence de bénéfice pourrait être
expliquée par un meilleur pronostic des CBNPC mutés
pour l’EGFR, par la possibilité d’utiliser un ITK de l’EGFR
en deuxième ligne dans le bras chimiothérapie, par
l’absence de résistance croisée entre ITK de l’EGFR et
chimiothérapie permettant de conserver l’efficacité de
l’ITK de l’EGFR en deuxième ligne ou par la meilleure
sensibilité à la chimiothérapie de cette population.
La liste des autres mutations faux-sens décrites dans les
exons 18 (G719X), 19, 20 (V765A, T787A) et 21 (L861Q)
s’allonge tous les jours (figure 2). Cependant, leur lien
avec la réponse aux ITK de l’EGFR est mal connue. Dans
certains cas, il peut y avoir 2 mutations, soit dans le
même exon, soit dans 2 exons différents.
Mécanismes de résistance sous ITK
de l’EGFR en situation d’addiction
oncogénique
Dans 20 à 30 % des cas, la progression est précoce, suggérant la présence, associée à une mutation de sensibilité, soit d’une mutation de résistance, soit d’autres
anomalies moléculaires en aval ou en parallèle de la voie
de signalisation de l’EGFR. Dans plus de 2 cas sur 3, la
résistance apparaît secondairement, et, dans 50 % des
cas, on observe une progression tumorale 9 à 12 mois
après la réponse initiale (18-22).
Résistance thérapeutique primaire
La présence d’une mutation de résistance de l’EGFR
devrait être détectée lors de l’analyse moléculaire initiale et ne pas conduire à la prescription d’un ITK de
l’EGFR. Dans environ 5 % des cas mutés, il s’agit d’une
insertion/duplication de l’exon 20 (figure 2) [14, 23, 24].
Des résistances primaires ont été associées encore plus
rarement à des mutations ponctuelles dans l’exon 18,
à la mutation D761Y dans l’exon 19 et dans l’exon 21.
De manière exceptionnelle, une mutation germinale
T790M sur l’exon 20 de l’EGFR peut être responsable de
cas familiaux de CBNPC résistants aux ITK de l’EGFR (4).
La présence d’une mutation activatrice et d’une mutation T790M conduit quant à elle à une diminution de
l’efficacité des ITK de l’EGFR plutôt qu’à une résistance
totale d’emblée (24).
Les autres mécanismes de résistance primaire retrouvés sont de très rares cas d’association d’une mutation
activatrice de l’EGFR et d’une mutation de KRAS ou de
Tableau II. Études de phase III du géfitinib versus chimiothérapie en première ligne dans les CBNPC mutés pour l’EGFR.
Auteur
n
Population
ITK
CT
Réponse (%)
SSP (mois)
HR (IC95)
SG (mois)
HR (IC95)
Mok (18)
261
Asie
G
CaP
71/47
9,5/6,3
0,48 (0,36-0,64)
20/20
0,78 (0,5-1,20)
Mitsudomi (20)
172
Asie
G
CD
62/32
9,2/6,3
0,49 (0,34-0,71)
30,9/NA
1,64 (0,75-3,6)
Maemondo (19)
228
Asie
G
CaP
74/31
10,4/5,5
0,36 (0,25-0,61)
30,5/23,6
NR
Zhou (21)
154
Asie
E
CaG
83/36
13,1/4,6
0,16 (0,10-0,26)
NR
NR
Rosell (22)
173
Europe
E
C/Ca
58/15
9,7/5,2
0,37 (0,25-0,57)
19,5/19,3
1,07 (0,65-1,68)
ITK : inhibiteur de tyrosine kinase ; G : géfitinib ; E : erlotinib ; CT : chimiothérapie ; Ca : carboplatine ; C : cisplatine ; P : paclitaxel ; D : docétaxel ; G : gemcitabine ; C/Ca : doublet à base de sel de
platine ; SSP : survie sans progression ; HR : hazard-ratio ; IC95 : intervalle de confiance à 95 % ; SG : survie globale ; NA : non atteinte ; NR : non rapporté.
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
77
dossier
thématique
PI3K, d’un réarrangement d’ALK ou d’une perte de PTEN.
Des histologies composites comportant une proportion
de CBPC on également été décrites (23, 24).
Résistance thérapeutique secondaire
La sélection d’une mutation de résistance de type
T790M dans l’exon 20 est la situation la plus fréquente
et constitue une anomalie irréversible (25-27). Un grand
nombre d’autres mécanismes ont été décrits (amplification de MET, de HER3 ou de HER2, phénomène de
transition épithéliomésenchymateuse, transdifférenciation en CBPC, altérations moléculaires dans la voie
de signalisation de l’EGFR), qui semblent pour certains
réversibles à l’arrêt de l’ITK de l’EGFR, ce qui explique en
partie que la réponse réapparaisse à la reprise d’un ITK
de l’EGFR chez certains malades (23, 24). Pour finir, plusieurs mécanismes peuvent être associés chez un même
malade, ce qui peut justifier une nouvelle biopsie pour
guider la stratégie thérapeutique et permettre l’inclusion des malades dans des essais thérapeutiques (28).
Sélection secondaire d’une mutation
de résistance : l’exemple de la mutation T790M
L’apparition, ou plutôt la sélection, d’un clone doublement muté, en particulier en T790M, de l’exon 20 est le
mécanisme le mieux connu de résistance secondaire
(25-27). Il est impliqué dans plus de 50 % des cas, mais
semble rarement décrit au niveau du système nerveux
central (25-27). Sur le plan clinique, les malades semblent
progresser lentement et plutôt dans les sites initialement
atteints par rapport aux malades présentant d’autres
mécanismes de résistance (25). Le mécanisme moléculaire est une modification de conformation de l’accès à la
poche ATP du récepteur qui empêche la fixation de l’ITK
de l’EGFR. Finalement, il semble que les malades porteurs
de ce type de résistance aient également un meilleur
pronostic que les autres et conservent une sensibilité
pour cette voie de signalisation (25).
Des molécules ont été développées pour répondre à
cette situation (afatinib, nératinib, dacomitinib, XL647). Il
s’agit d’ITK de l’EGFR dits irréversibles, ayant une activité
in vitro sur les lignées mutées en T790M et également
une activité vis-à-vis de HER2 et HER4. L’essai Lux-Lung
1, réalisé dans ce contexte, a montré la supériorité de
l’afatinib sur un placebo quant à la réduction du risque
de progression, mais pas quant à l’amélioration de la
survie globale (29). D’autres études sont en attente avec
d’autres ITK de l’EGFR ou associant l’afatinib au cétuximab (28). Rappelons néanmoins que, si la progression
survient chez un malade recevant un ITK de l’EGFR en
première ligne, la recommandation est de prescrire une
chimiothérapie par un doublet de platine avec ou sans
78
Marqueurs prédictifs
de sensibilité et
de résistance aux anti-HER
bévacizumab. Dans les autres cas, le choix thérapeutique est complexe et devra privilégier l’inclusion du
malade dans un essai thérapeutique.
D’autres mutations secondaires de résistance ont été
décrites, comme les mutations D747S et D761Y dans
l’exon 19 et T854A dans l’exon 21 (23, 24).
Amplification secondaire d’un autre récepteur
transmembranaire de facteur de croissance :
l’exemple de MET
L’amplification de MET constitue le deuxième mécanisme le mieux décrit de résistance secondaire aux
ITK de l’EGFR (26, 27). Sa fréquence est comprise entre
5 et 22 % des cas, cette variabilité reflétant peut-être
la diversité des techniques de détection utilisées pour
la rechercher (ISH, QPCR ou CGH) [26, 27]. Elle semble
dans 50 % des cas associée à la sélection d’une mutation
T790M (26, 27).
Plusieurs hypothèses peuvent expliquer l’induction
d’une résistance aux ITK de l’EGFR par amplification de
MET (25, 26, 30). Le récepteur MET pourrait s’hétérodimériser avec un récepteur HER3 et permettre la transphosphorylation de ce dernier indépendamment de
l’EGFR. Il pourrait aussi s’homodimériser après fixation
de son ligand HGF, sécrété par la cellule tumorale ellemême, la cellule tumorale devenant alors dépendante
de la voie de l’HGF/MET et activant préférentiellement
la voie d’échappement de l’apoptose dépendant de la
voie PI3 kinase. Dans ce contexte, une forte expression
d’HGF a été retrouvée dans plus de 60 % des tumeurs
de malades présentant une résistance secondaire à
l’ITK de l’EGFR (31).
L’amplification d’autres récepteurs transmembranaires
de facteurs de croissance a également été observée en
cas de résistance secondaire (23, 24). Il peut s’agir d’une
amplification de l’allèle sauvage de HER1 ou de HER2
rendant la cellule moins sensible aux ITK de l’EGFR de
première génération ou d’une amplification d’IGFR
rendant les cellules insensibles. Il est enfin probable
que plusieurs de ces mécanismes s’associent, rendant
la stratégie thérapeutique plus complexe (23, 24).
Altérations moléculaires en aval de la voie
de signalisation de l’EGFR
La pression de sélection induite par l’ITK de l’EGFR sur
la cellule tumorale va théoriquement conduire à des
mécanismes de résistance rendant la cellule indépendante des signaux extracellulaires de prolifération (23,
24). Dans ce contexte, plusieurs anomalies moléculaires
ont été décrites dans la voie de PI3K, comme la perte
de PTEN, qui régule négativement l’activité de la PI3K,
des mutations de la PI3K elle-même ou une surexpres-
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
Marqueurs prédictifs de la sensibilité et de la résistance aux anti-HER
dans le cancer du poumon
sion d’AKT. Des traitements visant ces différentes cibles
moléculaires ont également été développés.
Phénotype TEM et transdifférenciation
histologique
La transition épithéliomésenchymateuse est induite par
l’exposition de la cellule épithéliale tumorale aux facteurs de croissance et de motilité que sont, par exemple,
l’EGF, l’HGF et l’IGF. Ce phénotype est effectivement
observé dans environ 15 % des biopsies de malades
présentant une résistance secondaire aux ITK de l’EGFR
(26, 27). Il se caractérise par l’association, à côté des
cellules tumorales d’aspect morphologique épithélial,
de cellules tumorales d’aspect mésenchymateux ayant
perdu l’expression de l’E-cadhérine et surexprimant la
vimentine. Il semblerait que ce phénotype soit en partie réversible à l’arrêt du traitement par ITK de l’EGFR.
La transdifférenciation d’un adénocarcinome en CBPC
a également été observée dans 6 à 14 % des biopsies
de malades présentant une résistance secondaire aux
ITK de l’EGFR (26, 27). Dans ces cas, la mutation activatrice persiste dans la composante CBPC et les malades
semblent sensibles à une chimiothérapie de type platineétoposide. Néanmoins, le pronostic apparaît très sombre.
Conclusion
La prescription d’un ITK de l’EGFR en première ligne de
traitement d’un CBNPC nécessite la recherche d’une
mutation activatrice de l’EGFR. Bien que ces mutations ne soient retrouvées que dans environ 10 % des
CBNPC en France, l’INCa recommande actuellement leur
recherche chez tous les CBNPC non épidermoïdes prédominants de stade localement avancé ou métastatique.
Dans 90 % des cas, les mutations activatrices sont des
délétions de l’exon 19 ou la mutation ponctuelle L858R
de l’exon 21. Une recherche ciblée de ces mutations
peut être faite par des méthodes spécifiques et sensibles
permettant d’obtenir un résultat en moins de 8 jours.
Néanmoins, ne pas réaliser d’emblée ou ultérieurement
une recherche exhaustive des mutations des exons 18,
19, 20 et 21 de l’EGFR expose à plusieurs écueils :
✓ l’absence de suivi épidémiologique moléculaire
dans le temps ;
✓ la non-reconnaissance de mutations rares de sensibilités ne permettant pas aux malades de recevoir
d’emblée un ITK de l’EGFR ;
✓ la non-reconnaissance des mutations de résistance
primaire conduisant à priver le malade d’un traitement
par ITK de l’EGFR ou à le surveiller de manière plus rapprochée, comme en cas de mutation T790M ; de ce fait,
d’ailleurs, l’INCa recommande également la recherche
systématique de cette mutation au diagnostic ;
✓ la méconnaissance de l’histoire naturelle des mécanismes de résistance secondaire en cas de nouvelles
biopsies au moment de la progression.
Pour toutes ces raisons, l’INCa finance le projet
Biomarqueurs France coordonné par l’Intergroupe
francophone de cancérologie thoracique afin d’obtenir une analyse moléculaire (mutations activatrices et
de résistance de l’EGFR, mutations de HER2, de PI3K,
de KRAS et BRAF, ainsi que réarrangements d’ALK) et
les données cliniques et évolutives pour les malades
atteints de CBNPC chez qui une recherche moléculaire
sera réalisée.
Pour finir, la meilleure compréhension moléculaire des
mécanismes de sensibilité et de résistance primaire
ou secondaire aux anti-HER dans le CBNPC permettra
de mieux guider le traitement et de développer des
molécules et des stratégies thérapeutiques pour traiter
les résistances ou retarder leur apparition.
■
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non-small cell lung carcinoma [ERMETIC] project—part 1).
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79
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thématique
Marqueurs prédictifs
de sensibilité et
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acquired resistance to tyrosine kinase inhibitors in a Japanese
cohort. J Thorac Oncol 2011;6:2011-7.
presse
Coordination : Anne Vincent-Salomon (Paris)
L’encyclopédie du XXIe siècle,
ou comment jamais plus
aucun essai clinique de phase I/II
ne sera conçu comme avant !
L’encyclopédie
du XXIe siècle, ou comment
jamais plus aucun
essai clinique de phase I/II
ne sera conçu
comme avant !
80
mis de montrer la sensibilité étonnante des lignées de
tumeurs d’Ewing avec translocation t(EWS;Fli1) aux
inhibiteurs de PARP.
J. Barretina et al. (1) ont analysé de façon systématique
les profils d’expression (puces Affymetrix U133 + 2.0) et
les altérations génomiques de 947 lignées cellulaires
représentant presque tous les types de cancer (puces
SNP 6.0 Affymetrix et séquençage massif de gènes liés
au cancer). Les auteurs ont ensuite réalisé une analyse à haut débit par séquençage massif systématique
de la sensibilité à 24 drogues d’un sous-ensemble de
479 lignées cellulaires. Ainsi, ils ont pu identifier des
sensibilités insoupçonnées telles que celles des lignées
de myélomes aux inhibiteurs des IGFR ou des marqueurs
insoupçonnés de sensibilité tels que l’expression du
gène AHR pour la sensibilité aux inhibiteurs de MEK
dans des lignées NRAS mutantes.
M.J. Garnett et al. (2) ont eu une approche équivalente
(avec 639 lignées cellulaires et 130 drogues), qui a per-
Commentaire. La puissance de ces analyses à haut débit
par séquençage massif, systématiques et en grande partie
robotisées, associées aux méthodes d’analyse pangénomique,
ouvrent la porte à de nouvelles stratégies de traitements ciblés
ou élargissent le champ d’utilisation de drogues prescrites
jusqu’alors dans d’autres pathologies.
Ces données changeront rapidement nos pratiques, en particulier pour les schémas des essais cliniques à venir !
A. Vincent-Salomon (Paris)
1. Barretina J, Caponigro G, Stransky N et al. The Cancer Cell Line
Encyclopedia enables predictive modelling of anticancer drug sensitivity.
Nature 2012;483(7391):603-7.
2. Garnett MJ, Edelman EJ, Heidorn SJ et al. Systematic identification of genomic markers of drug sensitivity in cancer cells. Nature
2012;483(7391):570-5.
Liens d’intérêts. L’auteur déclare avoir perçu des honoraires de Roche
pour des cours et des participations à des boards.
Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 2 - avril-mai-juin 2012
PUB A4