l Anatomopathologie à la Biothérapie

Les Assises de la cancérologie publique 29 & 30 mars 2012 Les Thérapies ciblées : de l Anatomopathologie à la Biothérapie Prénom Nom Fonction Etablissement Joël CUCHEROUSSET Pathologiste GHI le RAINCY MONTFERMEIL

Préambule : Anatomo-Cyto-Pathologie Anatomie et Cytologie Pathologiques gq ( CNOM) Anatomo-Cyto-Pathologiste -«Anapath» Pathologiste C est une spécialité médicale au carrefour de la clinique, de la chirurgie, de l imagerie, de la biologie et de la recherche. Axée sur le diagnostic lésionnel morphologique. Nombreux superlatifs +++ -«spécialité incontournable» Plan cancer 2009-2013 - «maillon central de la prise en charge des patients» - «rôle pivot de la chaîne des soins» ET POURTANT.. 2

Anatomo-Cyto-Pathologie Discipline i en difficulté (1) 1 Spécialité méconnue (Grand public, instances, certains cliniciens.) 2 - Souvent confondue avec la biologie : Interprétation non automatisable compétences médicales 1- Macroscopie 2- Lecture lames au microscope optique (examen morphologique ) Seules techniques de préparation des lames sont automatisables: Permet : reproductibilité, standardisation di ti 3

Anatomo-Cyto-Pathologie Discipline i en difficulté (2) 3 - Non revalorisation des actes depuis 30 ans ( CCAMV2 en attente) Augmentation de la charge de travail due : - Evolutions scientifiques biologie moléculaire Progrès majeurs dans la classification des lésions (IHC -HIS) Meilleure prise en charge du traitement des cancers (patients ) - Complexité des protocoles de prise en charge du cancer - Transmission des données, rôle épidémiologique, recherche 4 Déficit démographique préoccupant (50 % ont plus de 50 ans) 6 - Contraintes sanitaires : - Risque chimique : Formol - Risque bactériologique - Accréditation 4

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Evolution de l Anatomopathologie 6

Missions de l ACP 1 - Dépistage des lésions précancéreuses et cancéreuses 2 Rôle diagnostiques et classification des maladies 3 Etude des critères évolutifs d une tumeur (stade ptnm) 4 - Evaluation des facteurs pronostics 5 - Etude des facteurs prédictifs de traitement Thérapies ciblées 6 - Evaluation de l efficacité des traitements 7

Evolution rôle du Pathologiste 1- Diagnostic types histologiques des cancers 2- Histopronostic 3- Stade évolutif classification ptnm (Taille tumorale, atteinte ganglionnaire, métastase) «Gold standard» prise en charge et traitement des cancer 4-Révolution de l ACP Implication dans le traitement t Rôle essentiel dans les thérapies ciblées «médecine personnalisée» Diagnostic histologique : - Examen morphologique : microscopie optique - Examens complémentaires : IHC, HIS Base du choix des tests prédictifs de traitement «Test Théranostics» Sélection patients éligibles pour un traitement par thérapie ciblée 8

Mécanismes de la cancérogenèse Cancer deux grand type d anomalies génétiques : Activation d oncogènes Inactivation / délétion gènes suppresseurs de tumeur Entraîne anomalies de 5 voies intracellulaires principales : Prolifération cellulaire Différenciation Apoptose (inhibition immortalité cellulaire) Migration (invasion tumorale, métastase) Angiogenèse Autres facteurs : - Instabilité des microsatellites - Prédispositions génétiques - Facteurs environnementaux C 9

Principaux mécanismes de la cancérogenèse voies de signalisation de la multiplication cellulaire : transduction du signal R R RAS RAF PTEN PI3-K AKT py K py STAT K SOS py GRB2 MEK MAPK DNA P Transcription génique Progression du cycle cellulaire PP Myc Cycline D1 Jun Fos Myc Cycline D1 Proliferation/ maturation Survie/ apoptose Angiogénèse Metastasis 10

Thérapies ciblées : définition Molécule agissant spécifiquement sur une cible cellulaire (en général protéique) d une cellule tumorale, impliquée dans une voie de signalisation jouant un rôle prépondérant dans la carcinogenèse d un tpe type histologique de cancer déterminé. Mise en évidence de la cible cellulaire se fait à partir du tissu tumoral fixés et incluant paraffine (bloc de paraffine) ) dans la majorité des cas. (98 %) plus rarement à partir de tissus congelés. Prise en charge Tissu tumoral responsabilité du pathologiste 11

Thérapies ciblées : types Fonction de la cible thérapeutique EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor-1) HER2 (Human Epidermal growth factor Receptor-2) ou ERBB-2 BRAF (Serine/threonine kinase) CKIT (Récepteur à tyrosine kinase) ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) Fonction de la nature de la molécule Anticorps monoclonaux (-mab) [Rituximab, Bévasizumab ] Inhibiteurs des tyrosine kinases (-tinib) ib) [Imatinib, ib Géfintinib ib ] 12

Pathologiste et Phase pré-analytique Ensemble d étapes indispensables Conditionne la fiabilité de toutes les techniques ultérieures Phase de prélèvement Réception Fixation Macroscopie sélection du matériel Imprégnation Déshydratation ti Inclusion Bloc de paraffine 13

Phase de prélèvement Phase pré-analytique Dépend préleveur sous la responsabilité de l ACP Nécessité d un dialogue entre préleveur et pathologiste thl it Deux impératifs : 1- Quantité de matériel 2- Fixation immédiate 14

Phase de Prélèvement 15

Phase de prélèvement Phase pré-analytique 1- Quantité de matériel : Pièce opératoire : en général pas de problèmes 16

Phase de prélèvement 1- Quantité de matériel : Phase pré-analytique Matériel de plus en plus exigu +++ Progrès techniques de prélèvement - Biopsies - Microbiopsies (ponction sous écho-endoscopie) - Liquide id de ponction Facteurs limitant pour les techniques ultérieures +++ Nécessité d augmenter nombre de biopsies 17

Phase pré-analytique Fixation : Etape primordiale +++ Dépend du type de fixateur - FORMOL «Moins mauvais fixateur actuel» - Précaution classé CMR1 en France uniquement - Surveiller sa qualité son PH - Test assurance qualité AFAQAP Durée de fixation Fixe 1 mm de tissu /heure Minimum 6 H biopsie 24 à 48 H pièces opératoire Ne pas surfixer (> 78 H) peut permettre BM (DNASE; chauffage) Par contre sous-fixation irrattrapable +++ 18

Phase pré-analytique Toutes les autres phases se font dans le service d ACP Fixation Nécessaire conservation protéines cellulaires l +++ (ADN, ARN, protéines) 19

Fixation Phase critique 20

Phase pré-analytique Macroscopie : a- Etape importante sélection tissu tumoral +++ b - Mis en cassettes nombre de blocs final (de 3 à 20.) 21

Phase pré-analytique Imprégnation Déshydratation - Permet de stabiliser les protéines tissulaires - Automates cycle de 12 H Inclusion Bloc de paraffine Bloc de paraffine Matériel de base des tests prédictifs ( 98 %) 22

Ensemble des Phases Pré-analytiques Analytiques Post-analytiques 23

Étapes Pré-analytiques en ACP 24

Techniques prédictives de thérapie ciblée Qui effectue les test Théranostics Fonction de la cible recherchée 1 - Services de Pathologie Hybridation in situ Rares structures réalisent extraction ADN et certains tests (Kras, EGFR) 2 - Plates formes de Biologie Moléculaires 28 Plates Formes labellisées INCa en France Chartre des Plates Formes de BM ( biologistes moléculaire pathologistes Oncologues) 25

Techniques prédictives de TC en ACP Ex. le plus ancien : Adénocarcinome mammaire : 1 - Etude des récepteurs hormonaux en IHC 1 Immunohistochimie : Anticorps anti-œstrogènes Forte positivité 90 % de cellules marquées Intensité +++ Indication hormonothérapie 26

Techniques prédictives de TC en ACP Adénocarcinome mammaire : 2 - Etude de la surexpression de HER2 (modèle de TC en ACP) corrélation 98 % : amplification gène /surexpression RHER2 Immunohistochimie avec AC anti-her2 en 1 ère intention si score 2+ contrôle HIS Surexpression membranaire Intense en IHC : score 3+ Amplification gène her2 en IHS Score 3+ en IHC ou Score 2+ avec Amplification en HIS Indication Traitement par anti-her2 Herceptin 27

Techniques prédictives de TC en ACP Adénocarcinome mammaire : Etude de la surexpression de HER2 28

Techniques prédictives en ACP Techniques FISH (HIS) dans l adénocarconome pulmonaire en ACP Recherche gène fusion ALK-EML4 (crizotinib ) Adénocarcinome pulmonaire (3% à 7 % CBNPC) - Etudes pour effectuer le test en IHC avec anticorps anti-alk 29

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire Lymphomes B : 1 -Pathologie hématologique - Lymphomes Dans les lymphomes B, l AC anti-20 en IHC met en évidence la protéine CD20 présente à la surface des cellules tumorales. Le Rituximab (MabThera ), AC chimérique humains humanisé anti-cd 20 est prescrit dans : - les lymphomes folliculaires de stade III-IV - les lymphomes agressifs diffus à grandes cellules B (souvent associé à la chimiothérapie [R-CHOP]) Hématologie a été une spécialité pionnière en matière de biologie moléculaire, Qui a permet une classification des maladies Développement de molécules ciblées depuis longtemps (ex. GLIVEC dans LMC) 30

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire Lymphomes B : 1 -Pathologie hématologique - Lymphomes 31

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 1 -Pathologie hématologique - Lymphomes Lymphomes B : Lymphome B diffis à grandes cellules (DLBCL) CD20 32

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire Lymphomes B : 1 -Pathologie hématologique - Lymphomes 33

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 1 -Pathologie hématologique - Lymphomes Lymphomes B : Lymphome lymphocytique B - LLCB CD20 CD5 CD3 CD23 34

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 2 - Adénocarcinome colorectal : Recherche mutation du gène Kras Etudes préclinique in vivo et in vitro Blocage de l EGFR inhibe la croissance des cellules tumorales dans l adénocarcinome colique Diagnostic histologique confirmé Thérapies ciblées anti-egfr (1 er Ex de thérapie ciblée) AMM dans les formes métastatique (2004) si le gène Kras n est pas muté (Wild type) (Erbitux ) Cétuximab et (Vectibix ) Panitumumab

Objectif de la thérapie anti-egfr Cetuximab Panitumumab Bloquer le signal en neutralisant le récepteur à l aide d anticorps monoclonaux Mutation du gène Kras Contre indication à la prescription des anti-egfr 36

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 1 - Adénocarcinome colorectal : Recherche mutation du gène Kras Indispensable Sélection patients Recherche mutation Gène Kras Absence de mutation (Wild type) Thérapies ciblées anti-egfr

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire Adénocarcinome colorectal : Recherche mutation du gène Kras Etude de la survie globale ; Patients Kras non muté / Kras non muté : 22.9% 2. Cunningham D, Humblet Y, Siena S, et al. Cetuximab. Monotherapy and cetuximabplus irinotecan in irinotecan-refractory metastatic colorectal cancer. N Engl J Med 2004;351:337 45. 38

ADK colorectal Gène Kras et autres voies de cancérogenèse 40 % patients non mutés (Wild type) thérapie ciblée anti-egfr Molécules se fixent sur le récepteur de l EGFR (HER1), à activité TK* 60 % patients présentent mutation activatrice rendant inefficaces l inactivation de l EGFR. 50 % patients non mutés résistance aux anti-egfr Autres mutations pourraient expliquer cette résistance - BRAF -PI3KCA - PTEN Mutation de BRAF, mutuellement exclusive de Kras, facteur de résistance 90 % des mutations aux niveau du 15éme exon en position 600 (V600E) 39

ADK colorectal Gène Kras et autres voies de cancérogenèse 40

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 2 - Adénocarcinome colorectal : Recherche mutation du gène Kras 1- Diagnostic pré-thérapeutique biopsie tumeur colorectale sous coloscopie Indispensable pour établir le diagnostic avant traitement RCP 1- Chirurgie 2-Chimio néo-adjuvante 3 -Etude Kras (K rectum) 41

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 2 - Adénocarcinome colorectal : Recherche mutation du gène Kras Prélèvement utilisé pour la recherche de mutation 1 Tumeur primitive sur pièce opératoire (1) ou métastase (2) 1 - Tumeur primitive Examen macroscopique Sélection tissu tumoral Non nécrosé Privilégier lésion métastatique (contingent le plus agressif) 2 Métastase hépatique 42

Test de mutation du gène KRAS Rôles de la Pathologie et de la Biologie Moléculaire Pièce de macroscopie Fixation et inclusion en paraffine Coloration H&E Extraction ADN génomique Amplification par PCR Génotypage KRAS Diagnostic anatomopathologique Diagnostic moléculaire 43

Etapes de carcinogènes du cancer colorectal 44

Thérapie ciblée anti-egfr dans l ADK colorectal Cas particulier Adénocarcinome du rectum Régression histologique i complète dans certains cas Après traitement chimio et radiothérapie néoadjuvante sur la pièce opératoire Dans ces cas impossible de faire Une recherche de mutation Kras Sur la pièce opératoire Prévoir nombre et taille de biopsies suffisante sa avant traitement +++ 45

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 3 - CARCINOME NON A PETITES CELLULES DU POUMON RECHERCHE DE MUTATION DU GENE EGFR Rôle de pathologiste diagnostic 1 Etablir le diagnostic de Carcinome à grandes cellules (CNPC) - Carcinome épidermoïdes - Adénocarcinome primitif ( en forte ) 2 Eliminer le diagnostic de Carcinome à petites cellules l (CPC) 3 Eliminer les diagnostics différentiels ou d autres diagnostics 1 Métastases t : - Adénocarcinomes - Sarcomes - Mélanomes 2- Lymphomes (LBCL etc) 3 - Mésothéliomes 46

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 47

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 3 CARCINOME NON A PETITES CELLULES DU POUMON RECHERCHE DE MUTATION DU GENE EGFR 48

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 3 CARCINOME NON A PETITES CELLULES DU POUMON RECHERCHE DE MUTATION DU GENE EGFR 49

Rôles du Pathologiste en Biologie Moléculaire 3 CARCINOME NON A PETITES CELLULES DU POUMON RECHERCHE DE MUTATION DU GENE EGFR 50

Relation Pathologiste et Plate forme de BM Envoi du matériel aux plates formes de BM Phase - prénalytique 1- Pathologiste indique le type de test demandé 2 Rl Relecture des lames Choix du bloc Désarchivage 3 Expertise : sélection zone la plus riche en cellules tumorales 4 - Indique le % de cellules tumorales / surface 51

Relation Pathologiste et Plate forme de BM Envoi du matériel aux plates formes de BM 2 Relecture des lames Choix du bloc Désarchivage GHI Le Raincy Montfermeil 52

Relation Pathologiste et Plate forme de BM 3 -Sélection du matériel 53

Relation Pathologiste et Plate forme de BM Envoi du matériel aux plates formes de BM 1 Tube copeaux de 5 à 7 µ 2 lames blanches coupes à 5 à 10 µ repérage delazone tumorale estimation du % de cellules tumorales 54

Réception résultat mutation Kras Résultat inclus dans les Compte Rendu ACP

Rôles du Pathologiste et Biologie Moléculaire 56

Perspectives Réflexion Autres payes européens BM au sein des structures d ACP (Allemagne, Suisse ect) Avis d un biologiste og suisse sse travaillant dans une structure u d ACP GHI Le Raincy Montfermeil 57

Conclusion Pathologiste et thérapies ciblées (1) Son rôle est indispensable tests réalisés à partir du tissu tumoral 1 - Responsables de la phase pré-analytique fiabilité des techniques 2 Archivage et traçabilité du matériel tumoral 3- Diagnostic base de la prescription du test prédictifs 4- Expertise dans la sélection des cellules tumorales 5 Envoi aux plates-formes de biologie moléculaire 6 Intégration résultat dans CR ACP - Participations aux RCP 7 Rôle indispensable à la recherche

Conclusion Perspectives Pathologiste et thérapiesciblées (2) BM des compétences des Pathologiste dans la classification des tumeurs L émergence des TC à contribué à l évolution de la qualité en ACP : notamment phase pré-analytique Biologie moléculaires va permettre la mise au point De nouveau anticorps en IHC (ex. AC RH, anti-alk dans ADK poumon) De nouvelles sondes pour l HIS Techniques plus simples, plus rapides, moins couteuses et plus faciles à mettre en œuvre Progrès des technologie automatisation des techniques de BM simplification des techniques peuvent devenir des examens complémentaires comme le fut l IHC il y a 30 ans (Ex. des Récepteurs hormonaux en IHC)

Conclusion Perspectives Pathologiste et thérapiesciblées (3) Formation des Pathologistes aux techniques de BM fait partie du cursus actuel Implication de plus en plus importante dans ces nouvelles techniques Augmentation du nombre de nouvelles molécules - Les compétences de l ACP (classification des tumeurs pré-analytique) - associé à l acquisition et la maitrise de techniques de BM double compétence de morphologie et de pathologiste moléculaire Intégration des techniques de BM en ACP Optimisation des tests prédictifs - Qualité synergies es des compétences ces : coopération o ACP BM - Diminuer les délais - Permettre de dégager du temps pour les PF : tests complexes et recherche.

Bibliographie 1 - Rossell and col, N Eng J Med 2009 [**] Kinzler KW, Vogelstein B. Lessons from hereditary colorectal cancer. Cell 1996;87:159-70.[Medline] 70 Fearon ER, Vogelstein B. A genetic model for colorectal tumorigenesis. Cell 1990;61:759-67.[Medline] 2. Cunningham D, Humblet Y, Siena S, et al. Cetuximab monotherapy and cetuximabplus irinotecan in irinotecan-refractory metastatic colorectal cancer. N Engl J Med 2004;351:337 45 Young Lim Choi and col,. EML4-ALK Mutations in Lung Cancer That Confer Resistance to ALK Inhibitors. N Engl J Med 2010; Saltz LB, Meropol NJ, Loeh Lynch TJ, N Eng J Med 2004 Icihara S and col, Int J cancer 2007 Do H and col, BMC Cancer 2008. 61