Marqueurs moléculaires Mise à jour en oncologie thoracique IUCPQ 18 février h15-10h40 Christian Couture, pathologiste

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1 Marqueurs moléculaires Mise à jour en oncologie thoracique IUCPQ 18 février h15-10h40 Christian Couture, pathologiste

2 2 Déclaration de conflit d intérêt potentiels pertinents Le présentateur siège sur des comités aviseurs de compagnies pharmaceutiques impliquées dans la thérapie ciblée du cancer du poumon: Eli-Lilly Pfizer Astra Zeneca

3 3 Plan 1. Objectifs 2. Introduction 3. Histologie 4. Immunohistochimie 5. Marqueurs moléculaires 6. Conclusion 7. Post-test

4 4 1. Objectifs Nommer 1. Deux (2) nouvelles classes de molécules dans la thérapie ciblée du cancer du poumon 2. Une (1) technique histologique utile pour préciser le type histologique d un cancer du poumon. 3. Deux (2) techniques moléculaires utiles dans la thérapie ciblée du cancer du poumon

5 2. Introduction CA Cancer J Clin 2009;59:

6 6 2. Introduction Carcinome non à petites cellules %

7 7 2. Introduction Carcinome à petites cellules (20%) Chimiothérapie ± Radiothérapie Carcinome non à petites cellules (80%) Chirurgie si tumeur résécable / patient opérable Chimiothérapie ± Radiothérapie autrement

8 8 2. Introduction Carcinome à petites cellules (20%) Chimiothérapie ± Radiothérapie Carcinome non à petites cellules (80%) Chirurgie si tumeur résécable / patient opérable Chimiothérapie ± Radiothérapie autrement Chimiothérapie individualisée selon l histologie / Thérapie ciblée selon la biologie moléculaire ± Radiothérapie

9 9 2. Introduction Molécules Biologie Indication clinique Erlotinib (Tarceva) Gefitinib (Iressa) Inhibiteur EGFR Adénocarcinome EGFR muté Crizotinib Inhibiteur ALK Adénocarcinome Fusion ALK Bevacizumab (Avastin) Ac anti-vegf Carcinome «non-épidermoïde» (épidermoïde : hémorragie ) Pemetrexed (Alimta) Inhibiteur TS Carcinome «non-épidermoïde» (plus efficace)

10 10 2. Introduction Parallèlement au besoin grandissant d information à obtenir des biopsies, les techniques de prélèvement génèrent des spécimens de plus en plus petits Biopsies Médiastinoscopie Type histologique Immunohistochimie Biologie moléculaire Taille Information Cytologie EBUS Carcinome non à petites cellules

11 3. Histologie 1. Mise en cassettes 2. Imprégnation 3. Enrobage 8. Lame histologique 4. Bloc de paraffine 7. Coloration 6. Sections non colorées 5. Coupe 11

12 12 3. Histologie Allocation du tissu HE

13 13 3. Histologie Adénocarcinome Cytoplasme abondant Formation de glandes Production de mucine

14 14 3. Histologie Carcinome épidermoïde Cytoplasme abondant Kératinisation * Ponts intercellulaires

15 15 3. Histologie Carcinome épidermoïde Cytoplasme abondant Kératinisation Ponts intercellulaires *

16 16 3. Histologie Carcinome à petites cellules Petites cellules Cytoplasme peu abondant Moulage nucléaire Noyau foncé Chromatine homogène

17 17 3. Histologie Carcinome à grandes cellules Catégorie par défaut Absence de Petites cellules Ponts intercellulaires Kératinisation Glandes Mucine

18 4. Immunohistochimie 18

19 19 4. Immunohistochimie Avantages Laboratoire de pathologie Accessible Faible coût Utilité 1. Type histologique 2. Origine d une métastase 3. Orienter le traitement 4. Pronostic Schéma : tissu étalé sur lame Antigène Anticorps primaire Anticorps secondaire Enzyme (substrat incolore) Révélation (produit chromogène)

20 4. Immunohistochimie 1. Mise en cassettes 2. Imprégnation 3. Enrobage Immuno 8. Lame histologique 4. Bloc de paraffine 7. Coloration 6. Sections non colorées 5. Coupe 20

21 21 4. Immunohistochimie Allocation du tissu HE TTF-1 NapA p63 CK5/6 CDX-2 CK20 ER MaGb RCC

22 22 4. Immunohistochimie Pas réalisable sur tous les spécimens Nécessite du tissu en paraffine Oui Non Biopsies Culots de centrifugation (épanchement pleural, LBA) Rinçures de seringue (cytoponctions, dont EBUS) Frottis de sécrétion bronchique Frottis de brossage bronchiques Frottis d expectorations Frottis de cytoponctions Frottis de liquide d épanchement Nécessite une connaissance de l immunophénotype des cellules natives normales ou réactionnelles mêlées aux cellules tumorales et qui peuvent induire en erreur.

23 4. Immunohistochimie Adénocarcinome pulmonaire HE CK7 Mucicarmin TTF-1 23

24 4. Immunohistochimie Carcinome épidermoïde p63 TTF-1 CK5/6 CK7 24

25 4. Immunohistochimie Carcinome à petites cellules HE CD56 TTF-1 CK5/6 25

26 26 4. Immunohistochimie Large Cell Carcinoma of the Lung: An Endangered Species? Appl Immunohistochem Mol Morphol TMA de 101 carcinomes à grandes cellules o 82 carcinomes à grandes cellules «classiques» o 7 LCNEC o 6 carcinomes lymphoepithelioma-like o 3 carcinomes basaloïdes o 2 carcinomes à cellules claires o 1 carcinome avec phénotype rhabdoïde 31 anticorps monoclonaux Reclassement des 82 LCC «classiques» o 33% - adénocarcinome o 37% - épidermoïde o 20% - adénosquameux TTF1(+) CK7(+) CK19(+) p63(-) 34BE12(+) p63(+) TM(+) CD44v6(+) immunophénotype hybride AC/CE Batterie de 7 anticorps utiles o TTF-1, CK7, CK19, p63, 34BE12, TM, CD44v6 o Moins de 10% de LCC résiduels après immunohistochimie o Plus de 90% reclassés AC, CE, AS.

27 4. Immunohistochimie Cancer du côlon métastatique au poumon HE CDX-2 TTF-1 ER CK20 CK7 27

28 4. Immunohistochimie Cancer de l endomètre métastatique au poumon HE CK7 CK20 HE ER TTF-1 28

29 4. Immunohistochimie Double marquage Carcinome épidermoïde CK5 p63 Adénocarcinome Napsine A TTF-1 29

30 5. Biologie moléculaire 30

31 5. Biologie moléculaire Mutations des adénocarcinomes pulmonaires Nature 2008;455:

32 5. Biologie moléculaire 32

33 5. Biologie moléculaire Mutations EGFR vs réponse au gefitinib N Engl J Med 2009;361:

34 5. Biologie moléculaire Mutations EGFR vs réponse au gefitinib N Engl J Med 2009;361:

35 5. Biologie moléculaire Mutations EGFR 35

36 5. Biologie moléculaire Détection immunohistochimique du mutant EGFR L858R 36

37 5. Biologie moléculaire Détection immunohistochimique du mutant EGFR E746-A750del 37

38 5. Biologie moléculaire Détection immunohistochimique des mutants EGFR Brevet et al. J Mol Diagn 2010;12: Design 2 anticorps dirigés EGFR mutants Substitution L858R exon 21 Délétion 15bp/5AA exon 19 Score 0 à adénocarcinomes avec statut moléculaire connu Substitution L858R exon 21 (n = 21) Délétion 15bp/5AA exon 19 (n = 55) Résultats Substitution L858R exon 21 Seuil1+ : sensibilité 95%; spécificité 99% Seuil2+ : sensibilité 76%; spécificité 100% Délétion 15bp/5AA exon 19 Seuil1+ : sensibilité 85%; spécificité 99% Seuil2+ : sensibilité 67%; spécificité 100% Conclusions Intégration possible à l analyse routinière des adénocarcinomes pulmonaires Initiation précoce des TKI Réduction du nombre d analyses mutationnelles EGFR 38

39 5. Biologie moléculaire Réarrangement ALK traité au crizotinib N Engl J Med 2010;363:

40 5. Biologie moléculaire Démonstration des réarrangements ALK par FISH N Engl J Med 2010;363:

41 5. Biologie moléculaire Démonstration des réarrangements ALK par IHC N Engl J Med 2010;363:

42 5. Biologie moléculaire Démonstration des réarrangements ALK par analyse mutationnelle / séquençage N Engl J Med 2010;363:

43 5. Biologie moléculaire ALK (FISH vs immunohistochimie) Clin Cancer Res. 2009;15: adénocarcinomes pulmonaires testés pour ALK o FISH o Immunohistochimie avec amplification tyramide o Immunohistochimie sans amplification tyramide o 3 carcinomes basaloïdes o 2 carcinomes à cellules claires o 1 carcinome avec phénotype rhabdoïde 20 cas positifs (5,6%) o 19/20 o 16/20 FISH Immunohistochimie avec amplification tyramide o 8 /20 Immunohistochimie sans amplification tyramide Associations observées o Jeune âge (p = 0,0002) o Non-fumeurs (p < 0,0001) o Stade clinique avancé (p = 0,0001) o Histologie solide + cellules en bague à chaton (p < 0,0001) o Aucune coexistence avec mutation EGFR 43

44 5. Biologie moléculaire 1 ère patiente traitée au crizotinib au Canada ; épanchement pleural 2007 Papanicolaou TTF-1 Mucicarmin ALK1 44

45 5. Biologie moléculaire 1 ère patiente traitée au crizotinib au Canada ; biopsie pleurale 2009 HE TTF-1 Mucicarmin ALK1 45

46 5. Biologie moléculaire 1 ère patiente traitée au crizotinib au Canada ; réponse au traitement Platines, RTX,TKI ALKI

47 6. Conclusion 1. Mise en cassettes 2. Imprégnation 3. Enrobage 8. Lame histologique Immuno EGFR ALK 4. Bloc de paraffine 7. Coloration 6. Sections non colorées 5. Coupe 47

48 48 5. Biologie moléculaire Allocation du tissu HE TTF-1 NapA p63 CK5/6 CDX-2 CK20 ER MaGb RCC EGFR PCR EGFR L858R EGFR del19 ALK IHC ALK FISH ALK PCR 1. Rationalisation a. Série vs parallèle b. Double marquage c. Nouveaux marqueurs 2. Standardisation a. Automatisation b. Interprétation c. Contrôles d. Rapports

49 49 6.Conclusion Ère du traitement «one size fits all» révolue Déterminants essentiels des soins Type histologique Immunohistochimie Biologie moléculaire Mutations EGFR Réarrangements ALK Autres sous peu (KRAS? ERCC1? HH?) Oncogènes mutés = cibles thérapeutiques Pas de pathologiste, pas de thérapie ciblée

50 50

51 51 7. Post-test 1. Nommer deux (2) nouvelles classes de molécules dans la thérapie ciblée du cancer du poumon Inhibiteurs de l EGFR Inhibiteurs de ALK

52 52 7. Post-test 1. Nommer deux (2) nouvelles classes de molécules dans la thérapie ciblée du cancer du poumon Inhibiteurs de l EGFR Inhibiteurs de ALK

53 53 7. Post-test 2. Nommer une (1) technique histologique utile pour préciser le type histologique d un cancer du poumon Immunohistochimie

54 54 7. Post-test 2. Nommer une (1) technique histologique utile pour préciser le type histologique d un cancer du poumon Immunohistochimie

55 55 7. Post-test 3. Nommer deux (2) techniques moléculaires utiles dans la thérapie ciblée du cancer du poumon Analyse mutationnelle / séquençage Hybridation in situ fluorescente (FISH)

56 56 7. Post-test 3. Nommer deux (2) techniques moléculaires utiles dans la thérapie ciblée du cancer du poumon Analyse mutationnelle / séquençage Hybridation in situ fluorescente (FISH)