DOSSIER THÉMATIQUE Cancers du sein : chimiothérapie néo-adjuvante Facteurs radiologiques de la réponse à la chimiothérapie néoadjuvante dans les cancers du sein Radiological assessment of breast cancer response to neoadjuvant therapy C. Malhaire*, F. Reyal**, C. Senechal** E n pratique clinique quotidienne, la réponse tumorale en cours de chimiothérapie (CT) néo-adjuvante est habituellement évaluée par l’examen clinique, la mammographie et l’échographie. L’IRM prend cependant une place croissante dans cette indication : par ses hautes qualités de résolution spatiale et de contraste, elle a montré son utilité à toutes les étapes de la prise en charge en CT néoadjuvante d’un cancer du sein, depuis le bilan d’extension initial jusqu’à l’estimation du résidu tumoral en phase préopératoire, en passant par l’évaluation de la réponse tumorale en cours de traitement. Outre l’évaluation de la morphologie et de la cinétique de rehaussement tumorales que permet l’IRM mammaire conventionnelle, des techniques plus récentes peuvent fournir une analyse plus fonctionnelle du métabolisme et de la perfusion de la tumeur. Le développement de ces techniques permet d’espérer la mise en évidence de signes plus précoces de réponse qui permettraient une adaptation plus rapide des traitements employés, et ce dans l’objectif d’obtenir une réponse histologique complète (RHC) avant la chirurgie, tout en évitant des coûts et une toxicité inutiles en cas de non-réponse. * Département de institut Curie, Paris. radiologie, ** Département de institut Curie, Paris. chirurgie, Bilan d’extension initial La sensibilité élevée de l’IRM pour la détection du carcinome mammaire infiltrant en fait un outil très 450 | La Lettre du Cancérologue ̐ Vol. XX - n° 7 - septembre 2011 performant pour la précision de l’extension initiale d’un cancer du sein, particulièrement importante dans le cadre des cancers localement avancés (1). Néanmoins, sa spécificité limitée nécessite que toutes les images suspectes additionnelles à un cancer du sein qu’elle détecte soient vérifiées histologiquement afin d’en confirmer la malignité avant toute décision thérapeutique. La décision de mastectomie ne devrait pas être prise sur les seules données de l’IRM, en raison du nombre de faux positifs de cette technique (2). Tout nodule additionnel détecté en IRM qui impliquerait une modification de la thérapeutique locale doit donc faire l’objet d’une échographie orientée par l’IRM, dite de “second look”, de manière à pouvoir orienter des prélèvements percutanés sous guidage échographique si une cible correspondant à l’anomalie IRM est mise en évidence. Si l’anomalie IRM est sans traduction échographique, les biopsies seront à réaliser sous guidage IRM. Cette étape de l’évaluation initiale doit être réalisée avant le début de la CT néo-adjuvante, de manière à ne pas faire disparaître une lésion additionnelle qui répondrait à la CT avant qu’elle ait pu être prélevée. Dans la perspective d’une chirurgie conservatrice, un marqueur de repérage du site de la lésion traitée doit être mis en place en début de traitement, de manière à ne pas perdre l’emplacement initial de la lésion tumorale en cas de réponse complète en cours de CT, ce qui empêcherait tout repérage préopératoire Résumé La chimiothérapie néo-adjuvante requiert une mesure de la réponse tumorale préopératoire. Les progrès récents des outils radiologiques permettent une évaluation non invasive plus performante de la réponse tumorale. L’IRM mammaire, grâce aux mesures de volume, mais surtout grâce aux séquences fonctionnelles de diffusion, de spectroscopie et de perfusion après injection de gadolinium, permet d’entrevoir une évaluation plus précise et plus précoce de la réponse tumorale. La TEP-FDG n’est pas, pour l’instant, utilisée en pratique courante, mais elle semble prometteuse dans cette application à l’avenir. de la lésion par la suite (3). Dans ces situations, ce repérage est habituellement aisé à pratiquer sous échographie, mais il est également réalisable sous mammographie ou sous IRM. Évaluation de la réponse Volume tumoral La réponse tumorale est le plus souvent estimée par la mesure du grand axe des lésions traitées, selon les RECIST (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors) établis par l’EORTC (European Organisation for Research and Treatment of Cancer) [4]. Une réponse partielle est définie par une diminution de taille de 30 % ou plus, une progression par une augmentation de 20 % ou plus, et une stabilité par une diminution de moins de 30 % ou une augmentation de moins de 20 %. Ces critères, très utiles en pratique clinique quotidienne, présentent néanmoins certaines limites. La modification de taille, relativement tardive, est à évaluer 6 à 9 semaines après le début du traitement néo-adjuvant (3). D’autre part, le développement des thérapeutiques ciblées peut induire des modifications spécifiques de la lésion tumorale, comme une baisse de sa perfusion, sans modification associée de la taille. Enfin, le critère de la taille ne permet pas forcément de distinguer la composante tumorale viable des zones de nécrose ou de fibrose post-thérapeutiques. C’est pourquoi des séquences permettant une analyse fonctionnelle, et non plus uniquement morphologique, sont actuellement développées en IRM. mouvements moléculaires de l’eau (figure 1). Les modifications du tissu tumoral induites par les traitements, en particulier l’altération des membranes cellulaires et la baisse de la densité cellulaire, sont responsables d’une augmentation quantifiable de la diffusion dans le tissu étudié. Une étude préliminaire a ainsi montré des modifications de signal précoces en pondération de diffusion, dès 24 heures après la première cure de CT, bien avant que la réduction de taille tumorale puisse être détectable après le deuxième cycle de CT (5). Par ailleurs, les séquences de diffusion montreraient également un intérêt dans la prédiction de la réponse. Une étude rétrospective portant sur 53 patientes a observé qu’un coefficient de diffusion abaissé avant traitement était significativement corrélé à la réponse définie par une réduction de plus de 30 % du grand axe tumoral après CT (6). Il existait par ailleurs, en cours de traitement, une élévation plus importante de la valeur du coefficient de diffusion chez les sujets répondeurs que chez les non-répondeurs. Spectroscopie En permettant la détection et la quantification de métabolites présents dans les tissus, la spectroscopie protonique par IRM autorise une exploration non invasive de la composition biochimique des tissus examinés. La choline, constituant des membranes a Mots-clés Cancer du sein Chimiothérapie néoadjuvante Réponse radiologique IRM mammaire TEP-FDG mammaire Summary Neoadjuvant chemotherapy requires measurement of the preoperatory tumoral response. The latest developments in radiologic technology allow to evaluate more efficiently the pathologic tumoral response with a non invasive technique. Mammary MRI appears to allow a more accurate evaluation of the pathologic tumoral response at an early stage, thanks to volume information, functionnal sequences, spectroscopy, and perfusion after gadolinium injection. TEP-FDG is not used in daily practice, but seems to be a promising treatment in the future. Keywords Breast cancer Neoadjuvant therapy Radiological assessment of tumor response Magnetic resonance imaging FDG PET b Diffusion Les séquences de diffusion exploitent les mouvements aléatoires, dits “browniens”, des molécules d’eau libre intra- et extracellulaires. Le signal mesuré sur ces séquences est le reflet direct de la mobilité des molécules d’eau dans le tissu examiné et peut être quantifié par une estimation du coefficient apparent de diffusion. L’injection d’un agent de contraste n’est pas nécessaire dans ce processus. La diffusion de l’eau libre est restreinte par une densité cellulaire élevée réduisant l’espace extracellulaire, l’intégrité des membranes cellulaires ou tout autre obstacle aux Figure 1. Représentation schématique de la diffusion (flèche) des molécules d’eau libre (schématisées en orange et blanc) en tissu sain, à faible densité cellulaire (a), et en tissu tumoral, à densité cellulaire élevée (cellules schématisées en blanc et bleu), réduisant l’espace extracellulaire et donc les mouvements des molécules d’eau libre (b). La Lettre du Cancérologue ̐ Vol. XX - n° 7 - septembre 2011 | 451 DOSSIER THÉMATIQUE Cancers du sein : chimiothérapie néo-adjuvante Facteurs radiologiques de la réponse à la chimiothérapie néo-adjuvante dans les cancers du sein cellulaires, est un indicateur de la prolifération cellulaire ; elle est présente en quantité élevée dans le tissu tumoral. Dans l’étude de S. Meisamy et al. (7), le taux de choline avant traitement était significativement plus élevé chez les répondeurs que chez les non-répondeurs, et la baisse précoce du taux de choline à 24 heures de la première cure était significativement corrélée à la diminution de la taille tumorale, plus tardivement mise en évidence après 4 cures de chimiothérapie. ainsi que par une haute perméabilité capillaire. L’IRM de perfusion implique l’acquisition rapide de séries d’images avant, pendant, puis après l’injection d’un produit de contraste. Il est ensuite possible d’étudier les modifications de signal induites localement par l’agent de contraste en fonction du temps sur une zone d’intérêt et d’établir des courbes de rehaussement. L’analyse dynamique du rehaussement est utilisée depuis longtemps pour évaluer la réponse à la chimiothérapie. Les signes de réponse sont une diminution du rehaussement initial et une régression du lavage au temps tardif (encore appelé “washout”), l’ensemble réalisant un aplatissement de la courbe de rehaussement (figure 2). Plusieurs études ont montré que ces modifications de rehaussement précèdent les changements morphologiques de plusieurs semaines (8-10). Analyse dynamique du rehaussement La prolifération tumorale s’accompagne du développement de néovaisseaux, caractérisés par une densité élevée et hétérogène au sein du tissu tumoral a c 84 80 315 b d Pourcentage de réhaussement de l’intensité de signal après injection de produit de contraste Pourcentage de réhaussement de l’intensité de signal après injection de produit de contraste 280 240 200 160 120 80 40 0 – 15 70 60 50 40 30 20 10 0 –4 1 2 3 4 5 6 Temps 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Temps Figure 2. Images IRM de soustraction à 3 minutes après injection dans le plan sagittal. Masse bien circonscrite rehaussée en périphérie au bilan initial (a) avec rehaussement précoce intense et lavage au temps tardif sur la courbe de rehaussement (b). Contrôle en fin de chimiothérapie montrant une nette diminution de volume (c) et un aplatissement de la courbe par diminution du rehaussement précoce et régression du lavage tardif (d). 452 | La Lettre du Cancérologue ̐ Vol. XX - n° 7 - septembre 2011 DOSSIER THÉMATIQUE Cancers du sein : chimiothérapie néo-adjuvante Facteurs radiologiques de la réponse à la chimiothérapie néo-adjuvante dans les cancers du sein Par ailleurs, grâce à des modélisations mathématiques, des paramètres physiologiques microcirculatoires peuvent être estimés de manière quantitative à partir des courbes de rehaussement, tels que la perfusion tissulaire, la perméabilité capillaire, la fraction volumique sanguine ou la fraction volumique interstitielle. Ainsi, dans l’étude de M.L. Ah-See et al. (11), 5 paramètres microcirculatoires mesurés avant et après la deuxième cure de CT étaient significativement corrélés à la réponse clinique et pathologique à 6 cycles. Le facteur le plus pertinent dans la prédiction de réponse était le coefficient de perméabilité capillaire (ou Ktrans), qui, avec une sensibilité de 93 % et une spécificité de 82 %, identifiait 94 % des non-répondeurs et 73 % des répondeurs. Bilan préopératoire Dans de nombreuses études (1), l’IRM s’est avérée supérieure à l’évaluation clinique et aux techniques d’imagerie standard pour l’évaluation préopératoire du reliquat tumoral. Bien que l’IRM puisse sur- ou sous-estimer l’extension de la lésion résiduelle, les études de corrélation avec l’histologie ont montré que l’IRM est la technique qui fournit la meilleure estimation de la taille du résidu, la concordance avec la réponse histologique étant de 71 % pour l’IRM, contre 19 % pour l’examen clinique, 26 % pour la mammographie et 35 % pour l’échographie (12). Les coefficients de corrélation avec l’évaluation histologique du reliquat lésionnel rapportés sont de 0,75 à 0,94 pour l’IRM, 0,42 à 0,61 pour l’examen clinique, 0,41 pour la mammographie et 0,42 pour l’échographie (13-17). Les tumeurs se présentant sous forme de masses bien limitées régressent plus souvent de manière concentrique et permettent plus fréquemment un traitement conservateur. À l’inverse, les lésions infiltrantes, diffuses ou mal limitées ont plus volontiers une fonte fragmentaire en de multiples microfoyers tumoraux résiduels et sont plus souvent sous-estimées par l’IRM (8, 18, 19). Alors que les tumeurs triple-négatives sont le soustype dont la réponse est la mieux évaluée par IRM, avec un coefficient de corrélation de 0,781 rapporté dans une série de 195 patientes, l’âge et le statut HER2 seraient des facteurs prédictifs indépendants de l’efficacité de l’IRM à évaluer la réponse tumorale, les lésions des patientes âgées de plus de 45 ans ou HER2– étant significativement mieux estimées par l’IRM (20). 454 | La Lettre du Cancérologue ̐ Vol. XX - n° 7 - septembre 2011 Le résidu tumoral des lésions traitées par une CT à base de taxanes plutôt que d’anthracyclines (21), ainsi que des lésions HER2– traitées par bévacizumab seraient plus fréquemment sous-estimés par l’IRM en raison d’une fonte fragmentaire laissant des cellules isolées ou réparties en petits amas épars (17). Dans le cas du bévacizumab, la sousestimation pourrait aussi être liée à l’action antiangiogénique masquant le rehaussement recherché en IRM. Autres techniques La tomographie par émission de positons au 18F fluoro-2-deoxy-D-glucose (TEP-FDG), qui explore le métabolisme tumoral via la captation du glucose marqué, est une technique très prometteuse pour l’évaluation précoce de la réponse tumorale. Des études confirment d’ores et déjà la capacité de la TEP-FDG à identifier précocement une baisse de la fixation du FDG sous l’effet de la CT, qui est, de plus, un indicateur prédictif de la réponse histologique (22-24). De même qu’en IRM, ces modifications sont plus précoces que la diminution du volume tumoral. D’autres marqueurs, telle la thymidine, plus spécifique de la prolifération cellulaire, sont également en cours d’investigation (23). Ces techniques souffrent encore d’une résolution spatiale inférieure à celle de l’IRM, mais des détecteurs de plus petite taille, dédiés à l’exploration du sein, permettent d’espérer des résolutions supérieures dans l’avenir (25). Conclusion L’IRM a démontré sa capacité à identifier précocement des signes de réponse tumorale à la CT néoadjuvante et sa supériorité à l’examen clinique, à la mammographie et à l’échographie pour évaluer le résidu lésionnel. Si son accès reste limité en France, l’IRM est appelée à devenir une méthode d’évaluation de choix dans cette indication. Sa place dans la stratégie de prise en charge des patientes reste cependant à définir. De plus amples études sont nécessaires pour évaluer les performances respectives des différentes séquences utilisables en IRM fonctionnelle, pour déterminer le nombre d’IRM de contrôle à programmer et le rythme auquel elles doivent se succéder, et pour définir enfin l’apport des autres techniques d’imagerie fonctionnelle en médecine nucléaire. ■ EUROPEAN SOCIETY FOR MEDICAL ONCOLOGY Références bibliographiques 1. Kuhl C. Current status of breast MR imaging. Part 2. Clinical Applications. Radiology 2007;244(3):672-91. 2. 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