Place de la biologie moléculaire en cancérologie digestive

Place de la biologie moléculaire en cancérologie digestive Institut de Cancérologie de Lorraine Service de Biopathologie CNRS UMR7039 CRAN Université de Lorraine Jean-Louis Merlin

Deux voies de cancérogenèse INstabilité Chromosomique (LOH) :80-85 % Perte d hétérozygotie mutations APC, RAS, pertes alléliques, TP53 1 % polypose familiale FAP 80 % cancers sporadiques INstabilité Moléculaire (MSI) : 15-20 % Altération hmlh1 ou hmsh2, ou hmsh6, ou hmsh3 2-4% Lynch 11-15 % cancers sporadiques avec hyperméthylation du promoteur de MLH1

Instabilité microsatellitaire (MSI)

Analyse MSI

Intérêt MSI: CT adjuvante stade II Effet délétère du 5FU pour les stade II MSI

CCRm et anti-egfr Les CCRm présentent dans leur grande majorité une hyperactivation de la signalisation en aval de l EGFR Bases du traitement par anticorps monoclonaux anti-egfr (cetuximab, panitumumab)

Signalisation EGFR Shc PI3-K Grb2 Sos-1 AKT MEKK-1 Ras Raf mtor MKK-7 MEK JNK ERK Apoptose Résistance Prolifération Angiogénèse Métastases

Résistance aux anti EGFR

Analyse des mutations KRAS dans les CRC 1 - Oncologue 2 - Pathologiste Prescription Sélection du bloc Résultats 3 - Plateforme de génotypage Analyses de biologie moléculaire

Plateformes INCa

Analyses KRAS en France

Taux de mutations KRAS / laboratoire Origine des patients - Délais

Activité BRAF Programme «Biomarqueurs émergents» en 2011 Taux de mutations

Etude Flash-KRAS Etude publiée en mars 2013

Objectifs

Patients et méthodes

Génotypage KRAS

Demande et délai de prescription Prescription faite en moyenne 1,5 mois avant prescription de la 1ere ligne métastatique Dès le diagnostic des métastases

Compte-rendu Compte-rendu disponible environ 3 semaines après la demande Grande variabilité inter-plateforme

Impact du résultat sur la 1ère ligne

1ere ligne : anti-egfr vs anti VEGF

FIRE 3 : FOLFIRI + cétux. vs béva.

Peut-on encore améliorer la sélection des patients? Bardelli A & Siena S, J Clin Oncol, 2010

KRAS sauvage : what else? (EGF, TGFα, amphiréguline, épiréguline ) Voie Ras/ MAPK Mutation 30-40% membrane Grb hsos Ras Ligand P P EGFR Mutation 15-20% PIP2 PI3K PIP3 PDK1/2 AKT1/2 Voie PI3K/AKT PTEN Mutation 15-40% 10-20% Raf MEK1 MEK2 p21 p27 GSK3 VEGF mtor BAD p70s6k 4EBP1 eif4e ERK1/2 Survie cellulaire Angiogenèse Survie cellulaire Traduction Synthèse protéique Survie cellulaire Proliferation Angiogenèse Migration transcription ADN Facteurs de transcription

BRAF : Essais CRYSTAL et OPUS Résultats finaux poolés selon KRAS et BRAF KRAS WT N=845 KRAS WT/ BRAF WT N=730 KRAS WT/ BRAF MT N=70 CT CT + Cet CT CT + Cet CT CT+Cet SG (mois) 19,5 23,5 21,1 24,8 9,9 14,1 HR 0,81 0,84 0,62 p 0,0062 0,00479 0,079 SSP (mois) 7,6 9,6 7,7 10,9 3,7 7,1 HR 0,66 0,64 0,67 p <0,0001 <0,0001 0,27 Réponse (%) 38,5 57,3 40,9 60,7 13,2 21,9 HR 2,16 2,27 1,60 p < 0,0001 < 0,001 0,46 BRAF = Pronostic 28 mais pas prédictif C. Bokemeyer et al., ASCO 2010, A 3506

Un RAS peut en cacher un autre S

KRAS, NRAS, HRAS 3 gènes codent 4 protéines homologues 85 premiers acides aminés identiques 80 suivants = 85-90% d identité de séquence G domain Hypervariable region P loop Switch I Switch II 12 13 61 1 189 KRAS4A C CIIM 12 13 61 1 188 KRAS4B KKKKKK CVIM 12 13 61 1 189 NRAS C CVVM 12 13 61 1 10 16 32 38 59 67 85 165 189 HRAS C C CVLS Schubbert S, et al. Nat Rev Cancer 2007; 7:295-308.

Mutations RAS Mutations (%) Organ Tumour type HRAS KRAS NRAS Biliary tract Adenocarcinoma 0 35 2 Bladder Transitional cell carcinoma 12 4 2 Colon Adenocarcinoma 0 36 2 Liver Hepatocellular carcinoma 0 4 4 Lung Large cell carcinoma 4 21 4 Non-small cell carcinoma 0 16 1 Pancreas Ductal adenocarcinoma 0 69 1 Endocrine tumour 0 1 75 Skin Malignant melanoma 1 2 20 Données Sanger COSMIC

Mutations KRAS / NRAS Les mutations de KRAS et de NRAS ont des conséquences fonctionnelles différentes sur la prolifération, la différenciation et la progression tumorales dans le colon Elles sont mutuellement exclusives L auto-activation de KRAS active MEK et induit l hyperprolifération NRAS active ERK et STAT3 puis CRAF et induit la suppression de l apoptose Haigis KM, et al. Nat Genet 2008 Wang Y, et al. Cancer Discov 2013.

NRAS et cétuximab Etude rétrospective, 1022 tumeurs 11 centres, 7 pays européens Cétuximab + chimiothérapie Taux de réponse / mutations NRAS 2.6% des KRAS wt sont NRAS mutés Taux de réponse : 7.7% NRAS mutés vs 38.1 NRAS wt De Roock W, et al. Lancet Oncol 2010; 11: 753-762.

PIMABI : «RAS WT» et panitumumab Andre T, et al. Ann Oncol 2013; 24:412-9.

Mutations NRAS et panitumumab Etude 20020408 : prise en compte des mutations KRAS exon 3 et NRAS exons 2 et 3 Peeters M, et al. Clin Cancer Res 2013; 19:1902-12.

Les news de l ASCO 2013 Marqueurs de réponse revisités «RAS WT» et panitumumab Etude PRIME (FOLFOX + panitumumab, 1ere ligne) Oliner K, et al. J Clin Oncol 31, 2013 (suppl; abstr 3511) Etude PEAK (FOLFOX + béva vs pani, 1ere ligne) Schwartzberg LS, et al. J Clin Oncol 2013; 31 (Suppl; abstr 3631) Etude 20020408 (pani + BSC vs BSC, 3 e ligne) Patterson SD, et al. J Clin Oncol 31, 2013 (suppl; abstr 3617)

PRIME : WT «RAS» Mutation BRAF : toujours pas prédictive de réponse mais pronostique Oliner K, et al. ASCO 2013 (poster discussion) Abstract #3511

PEAK : WT «RAS» Schwartzberg LS, et al. J Clin Oncol 2013; 30(Suppl 34):446 (poster)

20020408 : NRAS exon 4 Etude 20020408 Confirme les données obtenues sur exon 2 et 3 de NRAS : Effet délétère sur réponse au panitumumab Patterson SD, et al. ASCO 2013 (poster) Abstract #3617

1ere ligne : les news de l ESMO 2013

FIRE 3 : FOLFIRI + cétux. vs béva. Rare KRAS Mutatons NRAS Mutations New RAS mt ~10% KRAS mt ~40% RAS wt ~50%

Mutations NRAS Nouvelles données dans les CCRm métastatiques Modifications de l AMM du Panitumumab en juillet 2013 Susceptibles de faire évoluer l AMM du Cétuximab Nécessité d adaptation rapide des plateformes INCa

«Quadruple-négatifs» et cétuximab Etude rétrospective, 1022 tumeurs 11 centres, 7 pays européens Traitées par cétuximab + chimio De Roock W, et al. Lancet Oncol 2010; 11: 753-762.

Conclusion : KRAS = 1 er but Le diagnostic moléculaire prend une place importante dans le prise en charge des CCRm Le génotypage KRAS est obligatoire dans les CRCm, intérêt dès la 1 ère ligne métastatique Non réalisation = perte de chance? Les plateformes INCa sont globalement opérationnelles pour cette analyse Génotypage NRAS en cours de déploiement

Sélectionner mieux : Yes we can! Autres biomarqueurs étudiés utilisables pour l instant? NRAS? PIK3CA? BRAF? Amplification ALK? Intérêt de développer des techniques performantes Deep Sequencing, Next Generation Sequencing Suivi thérapeutique Techniques sur ADN circulant