BRAF en oncologie dossier thématique Traitement du mélanome par les inhibiteurs de BRAF Melanoma treatment by BRAF inhibitors Caroline Robert*, Christina Mateus* de l’oncogène BRAF dans 50 à 70 % des mélanomes, plusieurs médicaments ciblant la sérine-thréonine kinase BRAF activée par cette mutation ont été développés. Le chef de file est le vémurafénib (Zelboraf®), inhibiteur puissant et spécifique de cette enzyme mutée. Ce médicament entraîne des réponses objectives chez environ 50 % des patients atteints de mélanome métastatique muté sur BRAF et augmente significativement la durée de vie médiane par rapport au traitement standard par chimiothérapie. Il vient d'obtenir une autorisation de mise sur le marché en première ligne de traitement dans cette indication. Les problèmes associés à cette thérapie sont les échappements thérapeutiques fréquents et la survenue de cancers cutanés secondaires illustrant des effets paradoxaux dans certaines cellules de l'organisme. Des combinaisons de thérapies ciblées sont prometteuses pour éviter ces 2 écueils. Summary RÉSUMÉ »»Depuis la découverte de l’existence d’une mutation somatique Keywords: Melanoma – BRAF inhibitor – Resistance – Vemurafenib – Lengthening of overall survival. Mots-clés : Mélanome – Inhibiteur de BRAF – Résistance – Vémurafénib – Allongement de la survie globale. B * Service de dermatologie, institut Gustave-Roussy, Villejuif. 24 Since the discovery of the existence of a somatic mutation of BRAF oncogene in 50-70% of melanomas, several drugs targeting the serine-threonine kinase BRAF activated by this mutation have been developed. The leader is vemurafenib (Zelboraf®), a potent and specific inhibitor of this mutated enzyme. This drug induced objective responses in approximately 50% of patients with metastatic melanoma with mutated BRAF, and significantly increased median survival when compared to standard treatment with chemotherapy. It has obtained an authorization to market in first line of treatment in this indication. The problems associated with this therapy are the frequent secondary resistances, and the occurrence of skin cancer which illustrates the paradoxical effects of this drug in some cells. Combinations of targeted therapies are promising to avoid both pitfalls. RAF était un gène assez peu connu jusqu’en 2002, avant la parution d’un article dans la revue Nature qui nous a appris qu’il était muté dans la majorité des lignées de mélanome (1). Depuis, il est devenu un oncogène vedette, puisque c’est celui qui est le plus souvent muté dans les tumeurs humaines (environ 7 % toutes tumeurs confondues). Rapidement après cette découverte majeure, il fut confirmé que ce gène, codant pour une sérine-­ thréonine kinase sur la voie des MAP-kinases, en aval des protéines RAS et en amont de MEK (cf. article de C. Longvert et L. Larue, p. 14), était muté dans environ 50 % des mélanomes. Dans la majorité des cas, il s’agit d’une mutation récurrente V600E, qui entraîne une activation de la protéine. Plusieurs données in vitro suggéraient qu’un blocage de cette activation freinait la prolifération tumorale, et il était donc logique de développer des protocoles thérapeutiques ayant pour objectif le blocage de cette kinase chez les patients atteints de mélanome métastatique. Effectivement, le traitement des patients souffrant de cette maladie était jusqu’alors extrêmement décevant et reposait sur des chimiothérapies successives qui n’avaient jamais fait la preuve réelle de leur efficacité. Aucun médicament n’avait été mis sur le marché depuis plus de 40 ans, et l’espérance de vie des patients était de moins de 1 an en moyenne (2). Parallèlement, nous avions assisté quelques années auparavant au développement rapide et efficace de l’imatinib, thérapie ciblée capable de bloquer efficacement l’activité enzymatique de la protéine de fusion BCR/ABL dans les leucémies myéloïdes chroniques (LMC) et du récepteur KIT activé par mutation ponctuelle dans les GIST. L’espoir est né alors de pouvoir traiter les mélanomes sur le modèle des GIST, avec des traitements ciblés efficaces et, si possible, peu toxiques. Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 1 - janvier-février-mars 2012 Traitement du mélanome par les inhibiteurs de BRAF Développement des inhibiteurs de BRAF : en tête, le vémurafénib Survie globale (%) À l’époque, le développement du sorafénib dans le cancer du rein était déjà bien avancé et on connaissait son activité inhibitrice des protéines RAF, en plus de son action antiangiogénique par inhibition des récepteurs de VEGF et de PDGF. On espérait alors qu’il pourrait être efficace sur les mélanomes du fait de son effet anti-RAF. Cependant, le sorafénib fut un échec dans le traitement du mélanome, car, après un résultat encourageant des essais de phase I et II associant le sorafénib à une polychimiothérapie par carboplatine et placlitaxel, 2 essais de phase III conduits l’un en première ligne, l’autre chez des patients prétraités, ne démontrèrent aucune supériorité de l’association du sorafénib à cette polychimiothérapie par rapport à la chimiothérapie seule (3, 4). C’est alors qu’apparut le PLX4032, que l’on connaît maintenant sous la dénomination commune internationale de vémurafénib et sous le nom commercial de Zelboraf®. Il s’agit d’un médicament bloquant plus spécifiquement la protéine BRAF que les autres protéines (ARAF et CRAF) ; son action est encore plus spécifique, puisqu’elle s’exerce essentiellement sur la protéine BRAF mutée en V600 (5). Il s’agit donc d’un inhibiteur puissant et plus spécifique que le sorafénib. Les résultats de la phase I furent publiés en 2009, ils étaient spectaculaires. Après quelques difficultés de formulation et une fois que la dose efficace fut trouvée, il s’avéra que ce médicament était efficace chez la majorité des patients traités à partir du moment où leur mélanome était porteur de la mutation V600E (6). Cet essai démontra des réponses objectives chez 56 % des patients, avec des réponses cliniques et métaboliques visibles en TEP dès les premières semaines de traitement. La phase II fut conduite rapidement et porta sur 132 patients atteints de mélanome métastatique porteur de la mutation V600E ; elle confirma les résultats très encourageants de la phase I avec 53 % de réponses objectives, 29 % de patients stabilisés et une minorité de patients ne répondant pas au traitement en première intention (7). La durée de survie globale médiane des patients inclus dans cet essai n’est pas encore connue après 10 mois de suivi. Enfin, une phase III à visée d’enregistrement a été effectuée avant la fin de l’essai de phase II. Cet essai multicentrique comparait le vémurafénib en première ligne de traitement de patients atteints de mélanomes de stade III ou IV non opérables à la chimiothérapie standard par dacarbazine. Cet essai fut conduit dans 12 pays et 104 centres ; 675 patients furent randomisés dans 2 bras en ouvert. Survie globale (suivi médian avec vémurafénib : 6,2 mois) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Vémurafénib (n = 337) Survie estimée à 6 mois = 83 % Suivi médian = 6,2 mois Hazard-ratio = 0,44 (IC95 : 0,33-0,59) Dacarbazine Dacarbazine* (n = 338) survie globale Survie estimée à 6 mois = 63 % médiane = 7,9 mois Suivi médian = 4,5 mois 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Temps (mois) 9 10 11 12 13 14 Patients à risque (n) Dacarbazine 338 302 268 232 186 145 111 83 43 26 12 5 0 0 Vémurafénib 337 336 334 317 285 218 178 125 82 54 22 11 4 2 Utilisation d’ipilimumab post-progression : 17 % de patients sous dacarbazine versus 6 % sous vémurafénib 0 0 * Les patients sous dacarbazine ayant reçu du vémurafénib après l’AI (selon la recommandation du DSMB ; n = 50) ont été censurés à la date du crossover. Figure 1. Courbe de Kaplan-Meier montrant la survie des patients au cours de l’essai BRIM 3. Les critères principaux de jugement étaient la survie globale médiane et la survie sans progression. Le recrutement s’effectua en 1 an, entre janvier 2010 et janvier 2011. Quelques semaines après l’inclusion du dernier patient, au vu des résultats obtenus, le comité de sécurité de l’essai recommanda un amendement autorisant un crossover. Cela autorisait les patients traités par dacarbazine et progressant sous traitement à changer de bras de traitement et à recevoir le vérumafénib. Les résultats ont été publiés dans le New England Journal of Medicine en juin 2011 (8). Les objectifs principaux de l’essai ont été atteints, et la survie globale est significativement augmentée par le vémurafénib par rapport à la dacarbazine (HR : 0,44 ; p < 0,0001) [figure 1]. On connaît maintenant, grâce aux données actualisées en mars 2011, la survie médiane des patients traités par dacarbazine ; elle est de 7,9 mois, comme on pouvait s’y attendre. En revanche, on ne connaît pas encore la survie médiane globale des patients traités par vémurafénib, car plus de 50 % des patients sont encore vivants. Les estimations actuelles évaluent à 83 % le pourcentage de patients vivants après 6 mois dans le bras vémurafénib, versus 63 % dans le bras dacarbazine. En ce qui concerne le deuxième objectif de l’essai, la survie sans progression, il est également atteint. La survie sans progression médiane est de 1,6 mois pour la dacarbazine et de 5,3 mois pour le vémurafénib. Le taux de réponse objective est de 5,5 % versus 48,4 % respectivement (figure 2). Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 1 - janvier-février-mars 2012 25 BRAF en oncologie dossier thématique matoire chez près de 60 % des patients (tableau). On observe aussi très fréquemment, chez plus de 30 % des patients, des éruptions cutanées due à la photo­ sensibilité. Enfin, un effet indésirable particulièrement intriguant est la survenue, chez environ 20 % des patients, de tumeurs cutanées d’origine kératino­ cytaire bénignes, intermédiaires, ou malignes à type de papillomes cutanés, de kératoacanthomes ou d’authentiques carcinomes épidermoïdes. Jusqu’à présent, aucun de ces cancers cutanés ne s’est compliqué de métastases, et ils sont facilement traités par l’exérèse chirurgicale (figure 3). Survie sans progression (30 décembre 2010, analyse finale) Survie sans progression (%) Hazard-ratio = 0,26 100 (IC95 : 0,20-0,33) 90 Test de log-rank, p < 0,0001 80 70 Dacarbazine 60 Vémurafénib (n = 275) (n = 274) 50 40 30 Médiane = 1,6 mois Médiane = 5,3 mois 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Temps (mois) Patients suivis (n) Dacarbazine 274 Vémurafénib 275 213 85 268 211 48 122 28 105 16 50 10 35 6 16 3 4 0 3 Figure 2. Courbe de survie sans progression au cours de l’essai BRIM 3. Cette étude de phase III confirme que le vémurafénib permet d’obtenir des réponses objectives chez environ 50 % des patients atteints de mélanome métastatique et démontre qu’il est capable d’augmenter significativement la survie globale médiane de ces patients. En ce qui concerne la toxicité du vémurafénib, peu d’effets indésirables de grade 3 et 4 nécessitent l’arrêt du traitement. La plupart des effets indésirables sont de grade 1 ou 2. Les plus fréquents concernent les articulations : il s’agit d’arthralgies d’allure inflam- Figure 3. Papillome cutané survenu quelques semaines après le début d’un traitement par vémurafénib. Tableau. Effets indésirables survenus au cours de l’essai BRIM 3. Événements indésirables (%) Vémurafénib (n = 336) Dacarbazine (n = 287) Tous Grade 3 Grade ≥ 4 Tous Grade 3 Grade ≥ 4 Arthralgie 53 4 – 3 <1 – Éruption cutanée 37 8 – 2 – – Fatigue 38 2 – 33 2 <1 Photosensibilité 33 3 – 4 – – TFH 22 8 <1 5* 1* –* CCS cutané 17 16 – <1 <1 – Kératocanthome 9 9 – – – – Papillome cutané 21 <1 – – – – Nausée 35 2 – 43 2 – Neutropénie <1 – <1 12 6 3 3 <1 – – – – Uvéite** Arrêts dus à des effets indésirables** : 7 % pour le vémurafénib ; 4 % pour la dacarbazine. * Données de l’AI de SG du 30 décembre 2010, non mises à jour pour le cutoff du 1er mars 2011. ** Données obtenues à partir d’un décompte manuel et non de résultats statistiques. 26 Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 1 - janvier-février-mars 2012 Traitement du mélanome par les inhibiteurs de BRAF Le mécanisme d’apparition de ces cancers cutanés a fait l’objet de plusieurs publications récentes. Ils présentent, dans un certain nombre de cas, des mutations d’oncogènes tels que HRAS ou TP53 (9). On a pu démontrer également que l’action d’un inhibiteur de BRAF tel que le vémurafénib ou même le sorafénib était capable d’entraîner, dans les cellules non porteuses de la mutation de BRAF, une activation paradoxale de la voie des MAP-kinases. Effectivement, comme cela avait déjà été démontré dans des lignées de mélanomes non mutés sur BRAF, en présence d’une activation de cette voie par une mutation de NRAS par exemple, l’effet d’un inhibiteur de BRAF conduit à une action inverse de ce qui est observé dans les cellules porteuses de la mutation avec une phosphorylation d’ERK, ce qui témoigne d’une activation de la voie de signalisation (10, 11). Nous avons démontré cet effet paradoxal sur les kératinocytes in vitro et dans des tumeurs et des peaux normales de patients traités par sorafénib. Le modèle que nous proposons est un modèle multi-étapes où des mutations de certains oncogènes, potentiellement induites par les effets des rayons ultraviolets sur la peau, associées à l’effet de l’inhibiteur de BRAF et peut-être à un effet combiné de certains virus présents sur la peau comme les papillomavirus, pourraient conduire dans certains cas à la transformation tumorale et à l’apparition de kératoacanthomes et de carcinomes épidermoïdes (12, 13). Il est intéressant de noter que des mutations du récepteur 1 du TGFβ (TGFBR1) ont été trouvées au sein de certaines tumeurs. Effectivement, ce gène est connu pour être muté dans le syndrome de Ferguson-Smith (syndrome des kératoacanthomes multiples) [14]. Dans ce cas, il s’agit d’une mutation germinale atteignant toutes les cellules de l’organisme, alors que, dans les tumeurs kératinocytaires de patients traités par sorafénib, les mutations sont somatiques et ne sont retrouvées que dans les kératoacanthomes et les carcinomes épidermoïdes. Ces néoplasies épithéliales n’engagent pas le pronostic vital des patients, mais, même si cet effet n’est pas trop gênant – puisque les inhibiteurs de BRAF améliorent par ailleurs leur survie –, il ne faut pas négliger ce signal. Effectivement, la plupart des autres cellules de l’organisme ne sont pas porteuses de la mutation de BRAF, et, en théorie, il est possible de voir apparaître au cours du temps d’autres proliférations néoplasiques. D’ailleurs, tout récemment, 4 cas de mélanomes de faible épaisseur ont été rapportés chez des patients traités par vémurafénib (15). À côté de l’apparition de ces tumeurs secondaires, un autre écueil existe malheureusement lors de l’utilisation du vémurafénib : il s’agit des résistances secondaires. Effectivement, même si on observe environ 30 % de réponses qui atteignent ou dépassent 12 mois, on constate malheureusement que la majorité des patients présentent une nouvelle progression tumorale après 6 à 8 mois de traitement. Ces résistances secondaires font l’objet d’une intense activité de recherche, et plusieurs mécanismes ont déjà fait l’objet de publications. Dans certains cas, on a retrouvé, dans les cellules résistant secondairement au vémurafénib, des mutations de NRAS en amont du blocage de BRAF ou encore une activation par mutation de MEK, en aval de BRAF. On a également trouvé une activation de MEK par activation d’une protéine appelée COT. Dans d’autres cas, une autre voie que la voie des MAP-kinases était activée, par exemple par activation du récepteur de PDGF. Enfin, plus récemment, des isoformes de BRAF, créées par épissage alternatif, ont été identifiées comme cause de cette résistance secondaire, puisque la protéine ainsi créée, tronquée, n’est pas sensible au vémurafénib (10, 11, 16-19). D’autres inhibiteurs de BRAF sont en cours de développement. Le plus avancé après le vémurafénib est le GSK2118436, développé par les laboratoires GSK, qui a également donné des résultats très encourageants en phase I et II. Les taux de réponse sont similaires à ceux du vémurafénib. Le profil de toxicité semble identique, si ce n’est l’absence de photosensibilité, ce qui est clairement un avantage pour le GSK2118436 (20). D’autres inhibiteurs de BRAF, moins avancés dans leur développement, sont également en cours d’évaluation. Les perspectives Les perspectives qui s’offrent à nous maintenant sont multiples. Tout d’abord, la combinaison d’un anti-BRAF avec un anti-MEK est une solution thérapeutique très prometteuse. Cette combinaison est déjà évaluée en phase I et II, et les résultats préliminaires, présentés à l’ASCO en 2011, sont extrêmement encourageants (21). Ce qui est très intéressant, c’est que certains patients ayant résisté au vémurafénib sont parfois répondeurs à cette association thérapeutique. Le deuxième avantage majeur est que l’on n’observe quasiment pas de kératoacanthome ni de carcinome épidermoïde avec cette association. Plusieurs essais se mettent en place pour en évaluer l’intérêt au stade métastatique, voire même plus tôt, dans un contexte de traitement adjuvant chez les patients de stade II ou III à haut risque de récidive tumorale. Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. I - n° 1 - janvier-février-mars 2012 27 BRAF en oncologie dossier thématique loppe avec beaucoup de succès l’immunothérapie par un anticorps anti-CTLA-4, l’ipilimumab (Yervoy®). Cette immunothérapie non spécifique entraîne des réponses chez environ 20 % des patients, indépendamment de la présence d’une mutation de BRAF, et souvent très prolongées. On envisage donc d’associer les thérapies ciblées avec l’immunothérapie pour essayer d’obtenir des réponses non seulement fréquentes mais plus durables et de combattre ainsi les résistances secondaires que l’on voit fréquemment apparaître sous anti-BRAF. Un essai de phase I de combinaison entre le vémurafénib et l’ipilimumab vient de commencer. NRAS 50 % BRAF 15 % PI3K MEK AKT ERK mTOR PTEN 15 % 40 % deleted CCND1 CDK4/6 P16 Conclusion Survie 2 % Prolifération Figure 4. Schéma représentant les voies de signalisation des MAP-kinases et PI3-kinases. Les différents types de mélanomes (en haut) comportent fréquemment des altérations d’une de ces 2 voies. On s’oriente vers des stratégies de combinaisons de médicaments capables de bloquer ces voies à différents niveaux. D’autres stratégies thérapeutiques très séduisantes sont des combinaisons de ces thérapies ciblées entre elles – y compris celles inhibant la voie de signalisation PI3-kinase, également impliquée dans l’oncogenèse du mélanome (figure 4) – ou avec des immunothérapies. En effet, il ne faut pas oublier qu’en parallèle des inhibiteurs de BRAF, de MEK et d’autres protéines kinases, se déve- Des progrès majeurs ont été effectués ces dernières années dans la compréhension de la biologie du mélanome et dans son traitement au stade métastatique. Les inhibiteurs de BRAF, avec en tête de file le vémurafénib, ont été développés très rapidement dans cette indication. Ils ont permis d’améliorer significativement le pronostic de cette maladie et nous ont fait entrer dans l’ère du traitement ciblé du mélanome. Des progrès restent cependant à faire, et nous nous orientons progressivement vers des stratégies de combinaisons thérapeutiques afin de lutter contre les effets adverses et surtout de contrer les résistances secondaires qui surviennent fréquemment après quelques mois d’utilisation. ■ Conflit d’intérêts. Caroline Robert est consultante pour Roche, GSK et BMS. Références 1. Davies H, Bignell GR, Cox C et al. Mutations of the BRAF gene in human cancer. Nature 2002;417(6892):949-54. 2. Korn EL, Liu PY, Lee SJ et al. Meta-analysis of phase II cooperative group trials in metastatic stage IV melanoma to determine progression-free and overall survival benchmarks for future phase II trials. J Clin Oncol 2008;26(4):527-34. 3. Flaherty KT, Schiller J, Schuchter LM et al. A phase I trial of the oral, multikinase inhibitor sorafenib in combination with carboplatin and paclitaxel. Clin Cancer Res 2008;14(15):4836-42. 4. Hauschild A, Agarwala SS, Trefzer U et al. 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