Signature génomique des cancers du sein. Quelle implication en pratique clinique? Pr Roman ROUZIER (Paris)

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1 Signature génomique des cancers du sein. Quelle implication en pratique clinique? Pr Roman ROUZIER (Paris)

2 Cancer du sein : la première application clinique du ncounter Une problématique : nous administrons trop de chimiothérapie Stepwise improvements in efficacy of chemotherapy for early-stage breast cancer. Source: Preliminary data presented by R Peto at the 2007 San Antonio Breast Cancer Symposium on behalf of the Early Breast Cancer Trialists' Collaborative Group (EBCTCG).

3 Pourquoi administrons nous trop de chimiothérapie? La récidive est grave et e bénéfice au niveau populationnel est réel Mais à l échelon individuel : l évaluation du risque est peu performante alors qu elle repose sur un risque anatomique un risque biologique l évaluation du bénéfice est encore plus mauvaise (ne repose que sur une analyse biologique) Les outils classiques sont insuffisants pour déterminer le bénéfice de la chimiothérapie Tests génomiques Oncotype DX a un niveau de preuve IB comme test pronostique et IIA comme test prédictif (NCCN Task Force Report: Evaluating the Clinical Utility of Tumor Markers in Oncology) Critères IB : Clinical trial Patients and patient data RCT* not designed to address tumor marker, but design accommodates tumor marker utility. Prospectively enrolled, treated, and followed in RCT* Specimen collection, processing, and archival Specimens collected, processed, and archived prospectively using generic SOPs. Assayed after trial completed with analytically validated test Statistical Design and analysis Validation Terminology Study powered to address therapeutic question; underpowered to address tumor marker question. Focused analysis plan for marker question developed prior to doing assays Requires one or more additional validation studies Prospective using archived samples NCCN Task Force Report: Evaluating the Clinical Utility of Tumor Markers in Oncology. JNCCN 9(5) 2011

4 Comment administrer moins de chimiothérapie? Le bénéfice absolu de la chimiothérapie est proportionnel au risque de récidive Plus le risque de récidive de base est élevé, plus le bénéfice absolu est important Les tumeurs peu proliférantes ont un risque moindre de récidive et sont moins chimiosensibles 2 stratégies possibles : Identifier un groupe à très bas risque de récidive : Oncotype DX Mammaprint Prosigna IHC4 Evaluer le bénéfice de la chimiothérapie Oncotype DX

5 Considérations anatomopathologiques: Tissu frais versus Paraffine Réalisation sur tissus tumoraux frais Conditions nécessaires à l obtention de la signature génomique: Pourcentage de cellules tumorales >50% au sein des échantillons prélevés (>30% depuis 2008) Intégrité de l ARN des cellules Problème: obtention de la signature à partir de matériel tumoral préalablement inclus en paraffine?

6 Patientes et méthodes Recueil prospectif des patientes incluses dans l essai randomisé MINDACT entre 2010 et 2011 (Institut Curie) Age: ans Cancer du sein infiltrant opérable, sans atteinte métastatique T1, T2 ou T3 opérable/ N0 ou N1 (1 à 3 ganglions positifs) Absence de cancer intercurrent ou d antécédent de cancer Absence de traitement néo-adjuvant Chirurgie première, conservatrice ou non, ganglion sentinelle et/ou curage axillaire Analyse anatomopathologique à l Institut Curie Réalisation de la signature génomique au laboratoire Agendia Risques clinique (Adjuvant Online) et génomique attribués à chaque patiente

7 Résultats Le taux d ećhecs du test Mammaprint e tait de 31.7% (88/277). Reṕartition des patientes de l institut Curie au cours de l essai MINDACT entre 2010 et 2011

8 Oncotype Dx Essai multiplex RT-PCR en utilisant des tissus fixés en paraffine Tests centralisés commercialisés Score de récurrence basés sur l expression de 21 gènes Développé pour les tumeurs ER+ HER2- pn0/1

9 Oncotype DX 21 Gene Recurrence Score (RS) Assay For ER-positive patients Category RS (0 100) Low risk RS < 18 Intermediate RS 18 and < 31 risk High risk RS 31 Overall DRFS B 14 (all Tam) Tamoxifen benefit B 14 (Tam vs Placebo) CMF benefit B 20 (Tam vs CMF+Tam) 100% % % % 0.7 DRFS 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Low Risk (RS <18) 338 pts Intermediate Risk (RS 18-30) 149 pts High Risk (RS 31) 181 pts Years DRFS High Risk (RS 31) Placebo Tamoxifen Years DRFS N Events High Risk Patients (RS 31) Tam + Chemo Tam High Risk (RS>30) Years Paik S, et al. Breast Cancer Res Treat 88 (S1):A24, 2004

10 Est-ce qu Oncotype DX diminue les prescriptions de chimiothérapie en France? Etude Switch ASCO 2012 Un total de 100 patientes consécutives avec un cancer du sein ER +, HER2-négatif, sans envahissement ganglionnaire ou pn1 (mi) ont été inclues. Enregistrement des recommandations avant et après résultat de l oncotype DX Chimiothérapie et hormonothérapie Hormonothérapie seulement Avant Oncotype DX 49% 51% 11% 58% Après Oncotype DX 26% 74% Gligorov, Rouzier et al. 2012

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14 Molecular portraits of human breast tumours. Perou et al. Nature Set de gènes (dit intrinsèque) Clustering (approche non supervisée) 4/5 sous-types de cancer du sein Basal-like ERBB2+ La majorité des LuminalA essais/études reposent sur cette LuminalB classification

15 Personalizing the treatment of women with early breast cancer: highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2013 Intrinsic subtype Luminal A Clinico-pathologic surrogate definition Notes Type of therapy Luminal A-like all of: ER and PgR positive HER2 negative Ki-67 low a Recurrence risk low based on multi-gene-expression assay (if available) b The cut-point between high and low values for Ki-67 varies between laboratories. a A level of <14% best correlated with the gene-expression definition of Luminal A based on the results in a single reference laboratory. Similarly, the added value of PgR in distinguishing between Luminal A-like and Luminal B- like subtypes derives from the work of Prat et al. which used a PgR cut-point of 20% Endocrine therapy is the most critical intervention and is often used alone. Luminal B Luminal B-like (HER2 negative) ER positive HER2 negative and at least one of: Ki-67 high PgR negative or low Recurrence risk high based on multi-gene-expression assay (if available) b Luminal B-like (HER2 positive) ER positive HER2 over-expressed or amplified Any Ki-67 Any PgR Luminal B-like disease comprises those luminal cases which lack the characteristics noted above for Luminal A-like disease. Thus, either a high Ki-67 a value or a low PgR value (see above) may be used to distinguish between Luminal A-like and Luminal B-like (HER2 negative). Endocrine therapy for all patients, cytotoxic therapy for most. Cytotoxics + anti- HER2 + endocrine therapy a A majority of the Panel voted that a threshold of 20% was indicative of high Ki-67 status. Others, concerned about the high degree of inter-laboratory variation in Ki-67 measurement and the possibility for undertreatment of patients with luminal disease who might benefit from chemotherapy, would use a lower (local laboratory specific) cut-point to define Ki-67 high or use multi-gene-expression assay results, if available. b This factor was added during Panel deliberations after circulation of the first draft of the manuscript, to reflect a strong minority view. Although neither the 21- gene RS nor the 70-gene signature was designed to define intrinsic subtypes, a concordance study noted that over 90% of cases with a low RS and almost 80% of those with a 70-gene low-risk signature were classified as Luminal A. Goldhirsch et al. Ann Oncol September; 24(9):

16 Ki67 Index, HER2 Status, and Prognosis of Patients With Luminal B Breast Cancer Degree of concordance (bolded box) between Laboratory B and Laboratory D at the St. Gallen recommended Ki67 percentage of positively stained tumor cells cutoff of 13.5%. Cheang et al. J Natl Cancer Inst May 20; 101(10): Polley M C et al. JNCI J Natl Cancer Inst 2013;105:

17 Prognostic significance of progesterone receptor-positive tumor cells within immunohistochemically defined luminal A breast cancer. Prat et al. J Clin Oncol. 2013; 10; 31(2):

18 Prognostic significance of progesterone receptor-positive tumor cells within immunohistochemically defined luminal A breast cancer. Prat et al. J Clin Oncol. 2013; 10; 31(2):

19 Développement du test Prosigna : basé sur la signature PAM Définition des sous-groupes intrinsèques de cancer du sein par études de Microarray 2009 Développement et validation de la signature de gènes PAM NanoString achète une license exclusive de la PAM /13 Lancement de Prosigna après avoir reçu le marquage CE pour l'europe et Israël, et l autorisation FDA 510k aux Etats-Unis PAM50 developed by a consortium of four academic breast cancer experts Charles Perou, PhD, University of North Carolina Dr. Matt Ellis, Washington University School of Medicine Torsten Nielsen, MD, PhD, Pathologist, BC Cancer Agency Philip Bernard, MD, University of Utah / Huntsman Cancer Institute Source: Molecular portraits of breast cancer. Nature May 25;. Source: Supervised Risk Predictor of Breast Cancer Based on Intrinsic Subtypes, JCO.2009

20 Une architecture double sonde est le coeur de la technologie ncounter 6 molécules d'arn fluorescents complémentaires d un ADN simple brin ~ 50 fluorophores qui génèrent signal très lumineux permettant la détection numérique 4 couleurs, sans molécules d ARN fluorescentes consécutives = 972 codes possibles Capture Probe Reporter Probe 3 Repeats Target-specific oligos Single-stranded DNA backbone 5 Repeats B 6 Fluorescently labeled RNA segments Target mrna Source: Direct Multiplexed Measurement of Gene Expression with Color-Coded Probe Pairs. Nature Biotechnology. Jan. 2008

21 Principe global et avantages du ncounter Capture Probe SOLUTION HYBRIDIZATION Target Target-Probe Complex Reporter Probe REMOVE EXCESS PROBE IMMOBILIZE/ALIGN DIGITAL COUNT Détection directe (pas d'amplification de la cible) Conçu pour des courtes séquences ~ 100 pb Résultats de comptage numériques avec excellente performance analytique Très sensible et précis Large gamme dynamique (5 logs) traitement automatisé Contrôles internes Multiplexé

22 L utilisation du Prosigna est un processus décentralisé en 3 étapes 5 min HANDS-ON Step 1 12 HOURS OR OVERNIGHT 5 min HANDS-ON Step HOURS, AUTOMATED 5 min HANDS-ON Step HOURS, AUTOMATED ncounter Prep Station ncounter Digital Analyzer 1 Hybridize 2 Purification Purify 3 Count 1 Forme d échantillon variable 4 étapes faciles Pas d amplification 800 hybridations dans un seul tube Sensible Précis Quantitatif Simple

23 Médecine personnalisée grâce au test Prosigna Extraction d ARN à partir de l échantillon de tumeur Analyse par la technologie ncounter de l ARN et de PAM50 Obtention d un profil d expression génique Determinaton du sous-groupe intrinsèque par corrélation de Pearson aux Centroïdes Prosigna centroids Calcul du Risk of Recurrence (ROR) Score Patient expression profile ROR = ar LumA + br LumB + cr Her2e + dr Basal + Pearson s correlation to centroids ft ep+ Proliferation score Gross tumor size >2cm

24 Prosigna Report Nodal status ROR range Risk categorization 0-40 Low Node-negative Intermediate High Node-positive (1-3 nodes) 0-15 Low Intermediate High

25 Médecine personnalisée grâce au test Prosigna Extraction d ARN à partir de l échantillon de tumeur Analyse par la technologie ncounter de l ARN et de PAM50 Obtention d un profil d expression de gènes la patiente Validation analytique Reproductibilité Tissu revue par plusieurs anatomopathologistes Réalisation de plusieurs tests par tissu Utilisation de plusieurs kits d extraction d ARN Precision de l extraction d ARN - Multiples sites et operateurs - Multiples instruments - Multiples lots de réactifs Validation clinique TransATAC patientes de l essai ATAC - Suivi de 10 ans en médiane - Comparaison à Oncotype Dx ABCSG patientes - Analyse centralisée des tissus pour analyse

26 Avantages par rapport à Oncotype Dx Etude comportant plus de 1000 patientes Etude ATAC Patiente ménopausée avec cancer du sein invasif (N=9366) Tamoxifène seul (N=3116) Tam oxifène+ Arimidex (N = 3125) Arimidex seul (N=3125) Etude TransATAC (N=1372 blocs) TransATAC Study Echantillon de l essai ATAC 2008 Etude Oncotype Dx: RS (recurrence score) validé pour des patientes traitées par antiaromatase Etude PAM50: Excès d ARN de l étude de 2008 testés avec la technologie ncounter PAM sur 1017 (99%) échantillons ont passés les tests de qualité et ont été évalués Source: Dowsett et al. JCO 2013

27 Avantages par rapport à Oncotype Dx Goupe Intermédiaire plus faible (- 21%) Distribution des patientes & Courbes de survie selon Kaplan-Meier par groupes de risque* Patientes pn- uniquement. Variables clinico-pathologiques exclue. N = 739 Patients in risk group ROR 119 RS 62 Percent without distant recurrence (%) ROR, Low RS, Low ROR, Intermediate RS, Intermediate ROR, High RS, High Low Intermediate High Follow-up time(years) Risk groups prospectively defined based on predicted probability of 10 year distant recurrence (Low <10%, Intermediate 10-20%, High >20%). Clinical and pathological variables excludes from analysis. 2. Dowsett M. et al. on behalf of the ATAC and LATTE Trialists Group. Comparison of PAM50 Risk of Recurrence Score With Oncotype DX and IHC4 for Predicting Risk of Distant Recurrence After Endocrine Therapy. Journal of Clinical Oncology. JCO.2013

28 Avantages par rapport à Oncotype Dx Résumé des résultats de l étude TransATAC Points clés des conclusions de TransATAC Le score ROR PAM50 était significativement corrélé aux récidives à distance à 10 ans (p<0.0001) Le score ROR PAM50 fournissait plus d information pronostique que le RS Oncotype DX Moins de patientes étaient classées en risque intermédiaire avec PAM50 par rapport à Oncotype DX Les différents sous-groupes intrinsèques avaient des évolutions différentes pour les patientes traitées par hormonothérapie. Dowsett et al. JCO 2013

29 Avantages par rapport à Oncotype Dx Amélioration de l estimation du risque de récidive tardive Information pronostique à 5-10 ans après 5 ans d hormonothérapie Variation de LR 2 Analyse Univariée Analyse Multivariée ROR apporte plus d information pronostique à la fois en analyse univariée et multivariée par rapport à Oncotype Dx Source: Cuzick et al, ESMO 2012 (performance of marketed device may differ)

30 PAM50 ROR Score Versus Oncotype DX and IHC4 for Predicting Risk of Distant Recurrence After Endocrine Therapy Nodal status and tumor size are key prognostic indicators of both early and late recurrence (A) A Annual hazard rates (%) Follow-up time, years Node-negative and tumors 2 cm Node-positive or tumor > 2 cm B PAM50 ROR risk groups provide wider separation of hazards for death beyond 5 years compared with IHC4 and Oncotype DX (B) Annual hazard rates (%) Sestak I, et al. J Natl Cancer Inst. 2013;105(19): ROR low IHC4 low RS low Follow-up time, years ROR high IHC4 high RS high

31 Ce qu il faut retenir du Prosigna Une technologie nouvelle disponible uniquement à l Institut qui permet d éviter des chimiothérapies inutiles implémentable avec de nouvelles données donc amélioration possible de la prise en charge Un processus de développement en plusieurs étapes 1. Une étude clinique: étude DI pour Decision Impact 2. Un partenariat avec Malakoff-Médéric 3. Un service à la demande

32 Analyses médico-économiques publiées sur l Oncotype DX Comparators Country Publication Results Hornberger et al National Comprehensive Cancer Network (NCCN) guidelines versus RS guided treatment US Full paper (AJMC) Cost-savings Lyman et al Tamoxifen alone versus Tamoxifen + CT versus RS guided treatment US Full paper (Cancer) Cost-savings Klang et al Treatment recommendations with and without RS results Israel Full paper (Value in Health) Cost-effective Kondo et al Treatment decision with RS or following St. Gallen guidelines Japan Full paper (Breast Cancer Res) Cost-effective Tsoi et al Treatment decision with RS or with AOL Canada Full paper (The Oncologist) Cost-effective Madaras et al De Lima Lopez et al Standard clinical practice (clinical and pathological criteria) versus RS guided treatment Standard clinical practice (clinical and pathological criteria) versus RS guided treatment Hungary Poster (St. Gallen) Cost-effective Singapore Poster (St. Gallen) Cost-savings

33 Modèle appliqué à la France Modèle développé pour évaluer les coûts et les résultats cliniques (survie sans récidive, survie globale) à long terme (30 ans), avec et sans l utilisation du Recurence Score (Oncotype DX ), Patientes ayant un cancer du sein de stade précoce, ER positives et sans envahissement ganglionnaire. Modèle de Markov : Cycle de un an 3 états de santé modélisés: sans récidive (dans laquelle tous les patients commencent la simulation), récurrence (suite à un événement récidive à distance) et mort (suite à un événement de mortalité). L analyse a été menée selon la perspective de la Sécurité sociale française.

34 Paramètres utiles et sources de données utilisées pour le modèle Paramètres Données Source Risque de récidive à 10 ans avec l hormonothérapie Selon le score de récidive Étude B20 (Paik et al, 2006) Réduction relative du risque avec la chimiothérapie Selon le score de récidive Étude B20 (Paik et al, 2006) Mortalité non liée au cancer Selon l âge et le sexe INED (Institut National Etudes Demographiques) 2008 Survie post récidive 3 ans Paviot B et al, 2009 Coût de la chimiothérapie 12,360 Etude française sur le cout de la chimiothérapie Coût de la récidive 61,965 (sur 3 ans) Bonneterre et al, 2005 Coût d Oncotype DX 3,180 Liste des prix Age moyen 61 ans Chiffres clés cancer du sein Institut Curie Impact de décision Selon le score de récidive Inflation annuelle 5% Meta-analyse d études d impact de décision (Hornberger et al, 2011) Recommandations françaises pharmaco-économiques

35 Résultats Par patientes testées Critères habituels* Oncotype DX Différence Coûts 11,804 11, Années de vie gagnées Cout-efficacité - - économique *âge, SBR, taille tumorale, récepteurs hormonaux, KI67, envahissement ganglionnaire

36 Quel Impact budgétaire pour la France? Sans Oncotype DX Avec Oncotype DX chimiotherapie Oncotype DX - 2,803,200 < Impact Budgétaire < 5,605,200! Ce calcul ne tiens pas en compte de l impact du test sur les coûts à long terme (récidive)!

37 Conclusion Les tests génomiques sont l IHC de demain Algorithmique et circuit à développer Grande réticence old school Problème de l avis des experts