Leucémie Lymphoïde Chronique Place de la cytogénétique

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1 OUTILS DIAGNOSTIQUES EN 2015 Leucémie Lymphoïde Chronique Place de la cytogénétique Elise Chapiro UF de Cytogénétique Hématologique Hôpital Pitié-Salpêtrière DESC 15 janvier 2015

2 Leucémie Lymphoïde Chronique LLC : leucémie de l adulte la plus fréquente en Europe Pathologie du sujet âgé : médiane ~70 ans, ratio H:F = 2 Prolifération et accumulation de lymphocytes B matures : sang, moelle, ganglions, rate Diagnostic Cytologie : hyperlymphocytose (>5 G/L) chronique : petits lymphocytes à chromatine dense, ombres de Gumprecht Immunophénotypage Caractère monotypique : K ou L Score de Matutes modifié : profil caractéristique CD5+, CD23+, sig faible, CD79b-, FMC7-

3 Hétérogénéité clinique Classification clinico-biologique de Binet Stade Définition A Hb 10g/dl et plaquettes /l Adénopathies < 3 aires* palpables B Hb 10g/dl et plaquettes /l Adénopathies 3 aires* palpables Nécessité de facteurs pronostiques Survie médiane 12 ans 5 ans C Hb < 10g/dl et/ou plaquettes < /l 2 ans *aire = aire ganglionnaire superficielle (ganglions uni ou bilatéraux) ou rate Binet et al., Cancer, 1981

4 Hétérogénéité Biologique Gènes IGHV : mutés (~50%) vs. non mutés -> facteur pronostique Zenz, Nature Reviews Cancer 2010

5 Anomalies chromosomiques 1990 : les débuts du caryotype dans les LLC utilisation du TPA Anomalies dans 55% des cas Valeur pronostique péjorative de la trisomie 12 (et des anomalies 14q, mais probables lymphomes du manteau) Trisomie 12 : 17% Délétion/ transloc. 13q : 13% Anomalies structure 14q : 10% * Anomalies structure 11q : 3% *beaucoup de t(11;14) Juliusson et al., New England J of Med, 1990

6 Anomalies chromosomiques 2000 : essor de la FISH Anomalies détectées chez 80% des patients Döhner, NEJM, 2000

7 Anomalies chromosomiques 2000 : essor de la FISH Délétion 11q et délétion 17p associées à une survie plus courte Modèle hiérachique de Döhner : Döhner, NEJM, 2000

8 Anomalies chromosomiques A partir de 2006 : Caryotype «Revival» Utilisation de nouveaux mitogènes : oligonucléotides (CpG) + IL2, ou CD40L : 80-90% d anomalies au caryotype Sur 500 LLC, CpG+IL2, FISH 6 sondes (13q, CEP12, ATM, TP53, IGH, 6q21) Haferlach, Leukemia 2007 Apporte des informations additionnelles par rapport à la FISH Détecte essentiellement des anomalies déséquilibrées, les translocations réciproques sont rares Permet d identifier les caryotypes complexes (>3 anomalies) dans ~15% des cas de LLC non traitées et ~30% des cas de LLC traitées (Haferlach et al., Genes Chrom & Cancer, 2010)

9 Anomalies chromosomiques Caryotypes complexes Caryotype complexe associé à des facteurs de mauvais pronostic 1, 2 IGHV non muté Expression du CD38 Délétion TP53 Délétion ATM Caryotype complexe : associé à un délai jusqu au premier traitement raccourci 2 et à une survie plus courte 3, 4 Y compris chez les cas avec délétion 13q isolée en FISH (OS diminuée) 2 Y compris chez les cas avec IGHV non muté (TTFT diminué) 2 1. Haferlach et al., Leukemia Baliakas et al., AJH, Haferlach et al., Genes Chrom & Cancer, Jaglowski et al., Br J Haematol, 2012

10 Anomalies chromosomiques Translocations Premières publications de l ère du CpG/IL2 : translocations associées à un pronostic péjoratif, indépendamment du nombre d anomalies (Mayr et al., Blood, 2006) Dernières études : les translocations ont un impact pronostique uniquement si déséquilibrées ou au sein d un caryotype complexe (Baliakas et al., AJH, 2013) Translocations IGH : rares (~5%), signification pronostique dépend du gène partenaire BCL2 : bon - BCL3, MYC : mauvais Nguyen-Khac et al., AJBR, 2011

11 Apport de la CGH et SNP-array Généralités Limites du caryotype : nécessité de mitoses Limites de la FISH : nombre de cibles limitées! utilisation de puces génomiques pour mettre en évidence les pertes et gains de matériel chromosomique, fréquents dans la LLC Délimitation des régions minimales de délétion des anomalies connues Détection de nouvelles anomalies récurrentes! identification de gènes ayant un rôle dans la leucémogenèse

12 Apport de la CGH et SNP-array Régions minimales délétion 13q Région minimale de délétion connue : mir15-a et mir16-1 SNP-array : identification de 2 types de délétion Type I : délétion de petite taille (<2Mb) centrée sur mir15-a et mir16-1 Type II : délétion incluant aussi RB1 : associée à un risque plus élevé de progression Parker et al., leukemia, 2011

13 Apport de la CGH et SNP-array Régions minimales Eldemann et al., blood, 2012 Délétions 6q hétérogènes -> pas de gène identifié Puiggros et al., BioMed Research International, 2014

14 Apport de la CGH et SNP-array anomalies récurrentes nouvelles Gain 2p Confirmation dans de nombreuses autres séries (fréquence : de 2 à 30% des cas) Associé à des facteurs de mauvais pronostic : délétion ATM, statut IGHV non muté à une résistance au traitement CGH-array : gain 2p identifié dans 22/78 (28%) cas de LLC stades B/C (Chapiro et al., Leukemia Res, 2006)

15 Apport de la CGH et SNP-array anomalies récurrentes nouvelles Gain 2p " Etude des gains 2p par SNP-array (Illumina omni1 et omni 2.5) chez 23 patients " Taille des gains 2p : à Kb " 2 régions minimales détectées A. Cosson, E. Chapiro, A. Cung, S. Susin, F. Nguyen-Khac

16 Apport de la CGH et SNP-array autres anomalies récurrentes nouvelles Détection de LOH acquises (6% des cas) : en 13q (avec délétion 13q biallélique), 17p (avec mutation TP53 bi-allélique), 11q (avec del ATM monoallélique), 12q, 1p, 3p Eldemann et al., Blood, 2012 Sur 353 patients SNP-array

17 Apport de la CGH et SNP-array complexité génomique La complexité génomique est un puissant facteur pronostique Quelque soit le statut del11q/deltp53 et mutations TP patients, stades B/C >2 anomalies : 39% des cas >3 : 20% Ouillette et al., Blood, 2011

18 Apport de la CGH et SNP-array Chromothripsie au moins 10 changements du nombre de copies sur un même chromosome 19/353 (5%) des patients Associé à anomalies chromosomiques de mauvais pronostic et à statut IGHV non muté Stephens et al., Cell, 2011 Eldemann et al., Blood, 2012 Sur 353 patients SNP-array

19 2011 : Whole exome/genome sequencing : Mise en évidence de mutations récurrentes mutations / patient Quesada et al. BMC Medicine 2013, 11:124 Données issues de Quesada et al. (2011) et Wang et al. (2011) Gènes préferentiellement mutés dans les cas IGHV non mutés, dans les cas IGHV mutés; dans les deux.

20 Fréquence et impact pronostique des principales mutations Gène Fonction Prévalen ce (%) TP53 ATM NOTCH 1 SF3B1 BIRC3 MYD88 Apoptose, cycle cellulaire après dommages à l ADN Apoptose, cycle cellulaire après dommages à l ADN Différenciation lymphoïde, prolifération, apopotose Composant du spliceosome Régulateur négatif de la voie NFKB Associatio n avec Type de mutation 4-12% Del 17p Inactivatio n ~12% Del 11q Inactivatio n Pronosti c Mauvais Mauvais ~10% Trisomie 12 Activation Mauvais 5-10% Inactivatio n? ~4% Del 11q Inactivatio n Mauvais Mauvais 3-5% Del 13q Activation Bon Activateur Puente de la voie et al. (2011), Quesada et al. (2011), Wang et al. (2011), Fabbri et al. NFKB (2011), Rossi et al. (2011), Rossi et al. (2012), Oscier et al. (2013), Jeromin et al. (2013)

21 Evolution clonale 1-techniques de cytogénétique Etudes longitudinales (CC, FISH, CGHa, SNPa) Acquisition d anomalies chromosomiques additionnelles au cours de l évolution de la maladie : dans 15-40% des cas, selon les techniques utilisées, selon les séries. Del13q, tri12, del11q, del17p, del6q, gain 2p, gain 8q24... Délai médian de survenue : mois Acquisitions d anomalies de mauvais pronostic : 17p-, 11q-, caryotype complexe dans ~15% des cas, en particulier chez les patients IGHV non mutés (Shanafelt, JCO, 2006 ; Stilgenbauer, Haematologica, 2007), chez les patients traités (Ouillette et al., Clin Cancer Res, 2013; Brejcha, Leuk Res, 2014) Relevance clinique? Données contradictoires

22 Evolution clonale 1-techniques de cytogénétique Les traitements favorisent l émergence de clones génétiquement plus complexes Ouillette et al., Clin Cancer Res, 2013

23 Evolution clonale 2-techniques de NGS Hétérogénéité intra-tumorale +++ : architecture clonale complexe, avec présence de nombreux sous-clones porteurs de mutations «drivers» Les patients qui ont été traités ont un plus haut degré d hétérogénéité clonale, ce qui confère une maladie plus agressive (Landau et al; Cell, 2013) Structure clonale évolutive au cours du temps : émergence de sous-clones pré-existants favorisée par les traitements Mutations TP53 : Ultra-deep sequencing révèle que la présence de sous-clones TP53 mutés, même ultra-minoritaires (0,3%) a le même impact clinique péjoratif que les mutations clonales! les mutations deviennent majoritaires à la rechute. Leur présence au diagnostic permet d anticiper le développement de la chimio-résistance (Rossi et al., Blood, 2014)

24 QUELLE EST LA PLACE DE LA CYTOGENETIQUE DANS LA PRISE EN CHARGE DE LA LLC?

25 Recommandations actuelles La cytogénétique a clairement sa place dans la stratification pronostique des LLC, et dans le choix du traitement Délétion 17p : facteur pronostique indépendant impactant la survie globale, confère une chimio-résistance! traitement différent des autres LLC Délétion 11q : associée à une diminution de la survie sans progression (Stilgenbauer et al., Blood, 2014) Guide de juste prescription du réseau de biologie innovatrice en onco-hématologie (RuBIH), 2010 et Référentiel SFH 2009 Si intention de traitement FISH TP53 et ATM indispensables Protocoles : FISH 13q14, trisomie 12 et caryotype sanguin (culture avec CpG + IL2) recommandés Suivi de LLC évolutive ou rechute FISH TP53 et ATM indispensables Protocoles : caryotype sanguin (culture avec CpG + IL2) et sondes FISH selon antériorités recommandés

26 Avant traitement 1- Ne faut-il faire que de la FISH? Avantages de la FISH - FISH interphasique - Bonne sensibilité (env 5%) : détection des sous-clones - Facilité et rapidité technique TFS Apport du caryotype dans les LLC - Mise en évidence des caryotypes complexes - LLC avec FISH 4 sondes normale Caryotype anormal dans env. 30% des cas Associé à un délai jusqu au premier traitement et à une survie globale plus courtes OS Rigolin et al., Blood, 2012

27 Avant traitement 1- Ne faut-il faire que de la FISH? Apport limité des CGH/SNP-array Analyse globale du génome Mise en évidence de la complexité génomique et des chromotripsies Mais Sensibilité faible (~30%) : mauvaise détection des sousclones porteurs d anomalies de mauvais pronostic (délétions TP53, ATM) Pas de détection des anomalies équilibrées

28 Avant traitement 2- Faut-il rechercher aussi les mutations? Intégrer l analyse des mutations pour affiner la stratification cytogénétique? n=1274 Environ 20% des patients de bas risque selon le modèle de Döhner (patients del13q isolée) reclassifiés dans des groupes de plus haut risque (Rossi et al., Blood, 2013) -> nouvelle classification pronostique, validée par Jeromin et al., 2013

29 Avant traitement 2- Faut-il rechercher aussi les mutations? EN PRATIQUE Lesquelles? Mutations TP53 : facteur pronostique indépendant! à faire systématiquement au diagnostic (recommandations ERIC, Pospisilova et al., Leukemia, 2012) Mutations SF3B1, NOTCH1, BIRC3 : impact pronostique inférieur aux mutations TP53, nécessite encore d être évaluées avant de passer en pratique clinique Autres? Panel de gènes? Techniques? Sanger? long, seuil de sensibilité à 10% environ NGS? Rapide, possibilité d analyser un panel de gènes, mise en évidence des sous-clones minoritaires, mais couteux

30 Place de la cytogénétique dans le suivi Nécessité de répéter les analyses pour mettre en évidence les évolutions clonales, notamment l acquisition d anomalies de haut risque Evolution clonale : environ 30% des cas Meilleure détection en combinant FISH + caryotype (culture CpG/IL2) (Lopez et al., Genes, Chrom & Cancer, 2013; Brejcha et al., Leuk Res, 2014) Brejcha et al., Leuk Res, 2014 : 140 patients : anomalies additionnelles par FISH : 15.7% (22/140) Par CC : 28.6% (40/140) En combinant les deux :34.3% (48/140)

31 CONCLUSIONS La cytogénétique reste un outil diagnostique d actualité en 2015 FISH surtout : délétion TP53, ATM Regain d intérêt pour le caryotype A compléter par la recherche de mutations somatiques : TP53, autres gènes en cours d évaluation! évolution de la classification pronostique génétique Nouvelles thérapies ciblées (anti-btk, PI3K, BCL2 ) en plein essor Efficacité, y compris sur les LLC 17p- Les standards thérapeutiques vont changer! il faudra ré-évaluer les facteurs pronostiques dans le contexte de ces nouveaux traitements