Anciens et nouveaux marqueurs des cancers du sein

Henri RochéOncologie médicale

Institut universitaire du cancer Institut Claudius Regaud, Toulouse

26 février 2016, Tunis

AZF: 21th September 2001

DHOS - 8 Février 2007

The cancerpark area 2006

DHOS - 8 Février 2007

a unique 220 hectare site

in the south of Toulouse

operational starting in 2007

265.000 m2 building

program

4.000 jobs :

• 1.800 private research jobs

• 400 public research jobs

• 1.000 healthcare jobs

• over 800 services jobs

a 850 M€ public & private

investiment

Sanofi-Aventis

Business

Centre

Service

Centre

Healthcare

Centre

Laboratoires

Pierre Fabre

Urban

Park

BioProduction site

(Isochem, Vinca…)

Public

research

Innovation

Centre

Toulouse Canceropole, a joint public and privatecomplex dedicated to the battle against cancer

L’INSTITUT UNIVERSITAIRE du CANCERde TOULOUSE (IUCT)

Phase pré-clinique phase clinique

Seuil de détection1er symptôme Décès

t

Préventionprimaire

Histoire de la maladie cancéreuse

Nombre de cellules cancéreuses

Prévention secondairedépistage

Et si l ’on ne parlait pas des marqueurs sériques traditionnels?

SENSIBILITE DES MARQUEURS CIRCULANT

Stade du cancer du sein Path. bénigne Autres K

I II III IV sein foie poum. GI ovaire

ACE 10 20 40 60 20 60 60 85 55

CA 15-3 9 15 60 85 15 50 30 40 50

Causes d’élévation relative

• Elimination incomplète de la protéine

• Co-morbidités : tabagisme

• Maladies bénignes:

hépatique

séreuses

cardiaques (surcharge)

L’utilisation des marqueurs sériquesen Cancérologie

• Diagnostique : exceptionnel

ACE pour les K Médullaires Thyroïdiens, AFP pour les tumeurs hépatiques

• Bilan de départ:

indispensables : tumeurs germinales

très accessoires: tumeurs épithéliales

• Surveillance per-thérapeutique: parfois utile (ovaire)

• Surveillance post – thérapeutique: rarement utile

INCa, Janvier 2010

Utilisation des échantillons biologiques

• Conservation de tumeurs, de tissus sains

• Screening sur des banques biologiques

• Réitération de biopsies en phase métastatique

• Définition des maladies sur des critères bio moléculaires

• Suivi de la maladie dans le sang périphérique

Challenges des cliniciens

● Mise en évidence de nouveaux biomarqueurs pour

- détecter ou suivre l’évolution du cancer

- mieux prédire la sensibilité ou non à une thérapie

- monitorer rapidement la réponse à une thérapie afin de ne

pas délivrer trop longtemps une thérapie inefficace et d’orienter

au plus vite vers d’autres thérapies.

● Biomarqueur « idéal » : simple à rechercher, technique non

invasive, fiable et reproductible :

recherche au niveau du sang circulant facilement

accessible / à une biopsie tumorale est une piste séduisante.

POUR QUOI ?

Traitements anticancéreux -prédiction d’utilisation : 2000 - 2025

0

10

20

30

40

50

60

70

2000 2005 2010 2015 2020 2025

molec

cyto

imm

horm

Pharmacia: internal data

Nouveaux concepts thérapeutiques

• Blocage de la prolifération

• Isolement de la population tumorale hors de son environnement

• Passage à la chronicité

?

?

?

?

Prat et al., Nature Med, 2009

Marqueurs génétiques & tumeurs

Constitutionnel(germinal)

Somatique(tumoral)

• Prédisposition au cancer

• Pharmacogénétique

• Marqueurs diagnostiques

• Marqueurs pronostiques

• Marqueurs prédictifs

• Cibles thérapeutiques

• Marqueurs de la maladie résiduelle

R-TK

MAP kinase

srcShc Grb2

Sos

Ras-GTP

Ras-GDP

GAP

raf

MEK

p62TCF c-myc

MEKK

SEK

SAPK

c-jun

Phosphatyl

inositol

4,5 biphosphonates

PLCg

IP3

1,2

diacyl-

glycero

l

Protein

kinase C

Expression génique & Croissance

Métabolisme

intracellulaire

du Calcium

Phosphorylation

des protéines

PI 3-kinase

Akt

GSK3

Bad

phosphate

phosphate

mTOR

Voie STATS (PAK-JNKK-JNK)

Revolutionizing RH+

• CDK et m-Tor inhibiteurs

avec l’everolimus: mutation PI3K non prédictive, voire délétère

inhibition Tor C1 donne un feed-back positif à TorC3 et MAP kinase

avec PI3K inhibiteurs: surtout la mutation PI3Kalpha (exon9) dt 30% sont activatrices

avec CD4/6i: bloquent la phosphorylation de Rb, activation feed-back de PI3K

• ESR1

mutations rares sur la T1 (0,5%; ampli: 2,6%), 15 à 55% sur M+ sur domaine LBD

Résistance partielle sensible à l’augmentation de dose ; pronostic sur la survie

ABC meeting, Lisbonne, novembre 2015

Identification des cibles

PIK3CA mutation

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

CCND1 amplification

FGFR1 amplification

AKT1 mutation

FRS2, EGFR, MDM2 amplificationsPIK3CA, FGFR2 amplifications

IGF1R, ALK, MET amplifications

Altérations génomiques peu fréquentes

André T et al. J ASCO,2013 Abtract 511.

Stephens et al, Nature, 2012, TCGA, Nature, 2012, Gewinner, Cancer Cell, 2009, Andre, Clin Cancer Res, 2009, Turner, Oncogene, 2010

% d

e t

um

eu

rs p

rim

itiv

es

0

5

10

15

20

25

30

35

Défis en médecine stratifiée pour le cancer du sein métastatique

Mutations AKT1 : 4% de cancer du seinNombre minimal de patients nécessaires à une étude randomisée: 200Nombre de patients à être présélectionnés pour la mutation: 5 000 !!!!!

Exemple: ciblage de PI3K chez les patientes porteuses d’une mutation PIK3CA

Best

% c

han

ge f

rom

baselin

e

n=72*

Breast Colorectal Head and neck Other Ovarian

UNK

SD

PD

PDSD

UNK

SD

SDSD

SD

PD

SD

SD

PR

PR

SD

SD SD

SD

SDSD

SD

PDPD

PDSD

SDSD

SD

SD SDSD

SD

SD

UNK

SDSDSDSD

SD

PR

SD

SD

SD

SD

PDSD

SDSD

SD

PD

SD

PD PDPD PD

UNKSDPDPD

PDPDPDSD PD

SDSD

PD SDSD

SDPR

–100

–80

–60

–40

–20

0

20

40

60

80

100

Lynn Henry Edito J Clin Oncol 2014

Conclusion PI3K

• Effet pronostique général adverse dans les Her2+

• Prédit une proba moindre de pCR: résistance à la chimiothérapie et tous anti-Her2?

• Indépendant de RE

• Mais ne prédit clairement pas le bénéfice individuel des anti-Her2

Quel gène est un bon candidat pour travailler sur ce concept dans le cancer du sein ?

Toy, Nature Genetics

Mutation dans les métastases Pas en primaire (faible couverture) Intervient dans la résistance au traitement

ABC3, Lisbonne, novembre 2015

ABC3, Lisbonne, novembre 2015

Biopsies liquides

• Intérêt statique:

présence ou absence

quantification

caractérisation d’anomalies mutationnelles

• Intérêt dynamique

modifications quantitatives et qualitatives sous la pression thérapeutique

Biopsies liquides

• Cellules Tumorales circulantes (CTC)

• DNA tumoral circulant (DNAtc)

• Micro Rna (miRNA)

• Repérage et enrichissement par immuno-cyto-chimie (marqueur épithélial EpCAM) ou par RT-PCR

• Grande hétérogénéité tumorale, quid des cellules en de-différenciation (EMT) ?

• Possibilité de travailler sur des cellules « seules »: recherche de mutations, de modifications génétiques, mises en culture

Cristofanilli, N. Eng. J. Med., 2004

ER-/PR-/HER2- HER2+ ER+/HER2-

CTCs and breast cancer molecular subtypes

Ignatiadis et al. J Clin Oncol 2007

Beverly 2, Lancet Oncology, 2012

Mars 2013

DNAtc

• 0,01% du DNA libre circulant

• Recherche des mutations en séquençage haut débit NGS

• Précède de 10 mois le diagnostic clinique de métastases

• Les cibles: mutations ESR1 et PI3KCA

DNAtc

• L’exemple du cancer bronchique

• Recherche de la mutation EGF-R T790M en périphérie (PCR digitale)

• Suffisant pour la prescription d’anti EGF-R ou de passage à des produits de 3ème génération

ARN endogènes non codant de petite

taille (22nt) modulant l’expression

protéique (via le clivage de l’ARNm

ou l’inhibition de la traduction)

Plus de 800 microRNA humains

physiquement identifiés à ce jour,

plus de 1300 ARNm cibles identifiés

Régulation de nombreux processus

cellulaires, dont l’oncogénèse

Les micro ARNs = miRNAs

Les miRNAs circulants: nouveaux biomarqueurs ?

• Décrits dans le plasma et le sérum depuis 2008

- Chim SSC et al, Detection and characterization of placental microRNAs in maternal plasma. Clinical Chemistry, 2008, 54 pp 482-490- Lawrie CH et al, Detection of elevated levels of tumour-associated microRNAs in serum of patients with diffuse large B-cell lymphoma.

British Journal of Haematology, 2008, 141, pp 672-675- Chen X et al, Characterization of microRNAs in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell

Research, 2008, 18, pp 997-1006- Gilad S et al, Serum microRNAs are promising novel biomarkers. PloS ONE, 2008, 3, e3148- Mitchell PS et al, Circulating microRNAs as stable blood-based markers for cancer detection. PNAS, 2008, 105, pp 10513-10518

depuis croissance exponentielle de la bibliographie

• Constants chez des sujets sains

• Stabilité remarquable des miRNAs sériques

miRNAs et cancers du sein

76 tissus tumoraux

34 normaux

miRNA µarray

Iorio et al, Cancer Res 2005

Profil d’expression différent de miRNAs tissulaires entre tissu sain et tumoral mammaire

miRNAs et cancers du sein

Blenkiron 2007

93 tumeurs

Yan 2008

Profil d’expression et pronostic

Circulating miRNAs as surrogatemarkers for hormonosensibility in patients with hormone receptor-

positive breast cancer

Florence Dalenc1, Léonor Chaltiel2, Thomas Filleron2, LaurenceGladieff1, Jean Louis Lacaze1, Henri Roché1, William Jacot3, AnnaDurigova3, Anne Casanova4, Pauline Bringer4, Magali Farella4,Gilles Favre4 et Anne Pradines4

1 Department of Medical Oncology, Institut Claudius Regaud, Toulouse, France2 Department of Biostatistics, Institut Claudius Regaud, Toulouse, France3 Department of Medical Oncology, Centre Val d’Aurelle , Montpellier,France4 Department of Biology, Institut Claudius Regaud, Toulouse, France

RESULTS

N = 39June 2012 → january 2014

N = 2Prematurely exit

N= 37n= 5 TAM n= 30 LET n= 1 EXE n= 1 ANAn = 28 with non measurable diseasen= 11 with mesurable disease

Flowchart

After 6 months (n=37) : n = 6 OR, n=29 SD and n=2 PD

Correlation between expression level of miRNAs at D=0 and OR (n=6/37) under HT

miR-181a RO vs J0

Non Oui0

1

2

3

4

5 p=0,0911

∆C

q (J

0)

miR-222-3p RO vs J0

Non Oui-4

-2

0

2

4 p=0,0698

∆C

q (J

0)

« High » expression levels at D=0 of miRNAs -181a and 222 are significatively associated with OR to HT (Tam or AA)

Le dépistage en 2025

• Tests sanguins détectant des changements moléculaires

• Cancers et autres maladies

• Si test +, détection du lieu et de la nature de la maladie par des moyens radiologiques spécifiques (médecine nucléaire)