Nouvelles perspectives et biomarqueurs dans le diagnostic et la

prise en charge des cancers de l’ovaire

Mojgan Devouassoux-Shisheboran Hôpital de la Croix Rousse

GINECO, 2013

OMS, 2003

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

OMS, 2003

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

OMS, 2003

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Cellules folliculaires:

Tumeurs des cordons sexuels (granulosa et Sertoli-Leydig)

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

Stroma ovarien cortical:

Tumeurs du stroma gonadique

(fibrome, thécome, T stromale sclérosante, fibrosarcome)

8%

OMS, 2003

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Cellules folliculaires:

Tumeurs granulosa

Tumeurs Sertoli-Leydig

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

Stroma ovarien cortical:

Tumeurs stromales

C Leydig Berger::

Tumeurs à C Leydig

Cellules lutéinisées du stroma

Tumeurs à C stéroïdes

Lutéome stromal

0,1%

8%

OMS, 2003

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Cellules folliculaires:

Tumeurs granulosa

Tumeurs Sertoli-Leydig

Rete Ovari:

Tumeurs Wolffiennes

Adénome (carcinome) rete

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

Stroma ovarien cortical:

Tumeurs stromales

Vaisseaux médullaires:

Tumeurs conjonctives

C Leydig Berger::

Tumeurs à C Leydig

Cellules lutéinisées du stroma

Tumeurs à C stéroïdes

Lutéome stromal

0,1%

8%

OMS, 2003

Carcinomes ovariens Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

Carcinomes ovariens Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

Carcinomes séreux bas grade

haut grade

Tumeurs séreuses Deux voies de carcinogenèse: Johns Hopkins

séquence adénome / carcinome

de novo

1. carcinome séreux de bas grade (association T borderline)

mutations de K-ras et B-raf

sans mutation de P53

2. carcinome séreux de haut grade (85%)

pas de mutations de K-ras et B-raf

mutation de P53

Famille BRCA Am J Pathol 2002; 160: 1223

De novo ?

Carcinomes séreux de bas grade • 15% des carcinomes séreux

2% des carcinomes ovariens • Diploïde, stabilité génomique • Séquençage du génome (n= 8) :

– peu de mutations 7.5 mutations/tumeur vs 48 pour les haut grade Mutations gènes driver / gènes passenger : haut

• Analyse CGHa : – peu d’amplification ou de délétion

• Modifications épigénétiques ? Jones et al, J Pathol 2012; 226:413

Carcinomes séreux de bas grade

• Altérations de la voie RAS-RAF-MEK-MAPK Mutations KRAS ou BRAF ou ERBB2 mutuellement exclusives

Jones et al, J Pathol 2012; 226:413

• KRAS mutation exon 12 ou 13 19% • BRAF mutation V600E 38% • ERBB2 9%

IHC BRAF VE1 Bosmuller et al Hum pathol 2012

A. T BL wild-type

B. T BL mutation V600E

C. T BL mutation V600E

D. Kc séreux bas grade wild-type

E. Kc séreux bas grade mutation V600E

F. Kc séreux bas grade

mutation V600E

G. Kc séreux haut grade wild-type H. Kc séreux haut grade wild-type

Carcinomes séreux de bas grade • Altérations de la voie RAS-RAF-MEK-MAPK

Mutations KRAS ou BRAF ou ERBB2 mutuellement exclusives

• TTT ciblées : – anti-BRAF

Tumeurs séreuses Deux voies de carcinogenèse: Johns Hopkins

séquence adénome / carcinome

de novo

1. carcinome séreux de bas grade (association T borderline)

mutations de K-ras et B-raf

sans mutation de P53

2. carcinome séreux de haut grade (85%)

pas de mutations de K-ras et B-raf

mutation de P53

Famille BRCA Am J Pathol 2002; 160: 1223

De novo ?

Carcinomes séreux de haut grade

• Annexectomie prophylactique BRCA muté – 17% carcinomes séreux débutants – dont 57% sont au niveau du pavillon de la

trompe J Clin Oncol, 2005

• Carcinome in situ : STIC (Serous Tubal

Intraepithelial Carcinoma)

STIC • Pavillon • Stratification • Perte des cils • Atypies cyto-nucléaires • Perte de polarité noyau • P53 +++ • Ki67> 70%

STIC dans les carcinomes séreux pelviens sporadiques

• 67% des carcinomes séreux de haut grade de l’ovaire et 49% des carcinomes séreux de haut grade du péritoine

Am J Surg Pathol 2007; 31: 161

• 59 % des carcinomes séreux ovaire / péritoine Am J Surg Pathol 2010; 34: 1407

• Même mutation p53 dans le STIC et

carcinome associé Am J Surg Pathol 2007; 31: 161

Histogenèse carcinomes ovariens à partir du revêtement tubaire

Crum 2007

Int J Gynecol Pathol 2010: 12

Épithélium surface

PAX 8 – et Calrétinine +

Carcinomes séreux

PAX8 + et Calrétinine -

Carcinomes séreux de haut grade

• 85% des carcinomes séreux • 70% des carcinomes ovariens • Aneuploide, instabilité génomique • séquençage génome (n = 316)

61 mutations / tumeur Mutation de TP53 96% BRCA loss (mutation somatique ou méthylation du promoteur) 30 à 45%

• Anomalies du nombre de copies (amplification ou délétion) CCNE1 (20%), MYC, MECOM

• Anomalies des voies FOXM1, Rb, PIK3CA, NOTCH, complexe de recombinaison homologue

The cancer genome atlas research network Nature 2011

Carcinomes séreux de haut grade Signature moléculaire(gene expression profiling)

• 10 aines pronostic (survie) ou réponse TTT Nature clinical practice 2008; 5 : 577

• Sous type histo : CCC vs mucineux , BL vs haut grade Cancer Res 2002;62: 4722 • Signatures non exclusives : différenciée, immunoréactive,

proliférative, mésenchymale, stroma riche CLOVAR (CLassification of OVARian cancer) gpe mauvais prc (23%) gpe bon prc médiane survie 23 mois 46 mois platinum resistance rate 63% 23% JCI 2013; 123: 517 Clin Cancer Res 2008; 14: 5198

Carcinomes ovariens Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

Carcinome à cellules claires

• Récidive stade I 27% • Survie à 5 ans 60% (vs 80% C séreux)

• Survie Stade I 85% (vs 86% C séreux)

• Taux de réponse faible platine/taxane 11-45% • Surexpression (mRNA et protéine) de HNF1b

(hepatocytes nuclear factor : facteur de transcription foie, rein, pancréas, endomètre N phase sécrétoire et gestationnel) 93%

Anglesio et al Gynecol Oncol 2011; 121: 407-415

Carcinome à cellules claires

• TP53 wild-type • Fréquence très faible de mutation

constitutionnelle des gènes BRCA • Génétiquement stable avec faible taux de

prolifération

Carcinome à cellules claires

• Séquençage exons sur 8 cas après purification des cellules tumorales

Jones et al, Science 2010; 330: 228-231

• Quatre gènes mutés dans au moins 2 cas: – PIK3CA – KRAS – AR1D1A – PPP2R1A

Carcinome à cellules claires • Association endométriose ou adénofibrome à CC

• Mutation somatique d’un gène suppresseur de

tumeurs ARID1A (the AT-rich interactive domain 1A [SSWI-like] gene) codant pour BAF250 et perte d’expression de BAF250

46% des 119 carcinomes à cellules claires 30% des 33 carcinomes endométrioïdes 0% des 76 carcinomes séreux de haut grade Dans 2 kystes d’endométriose adjacents à la tumeur

N Engl J Med 2010; 363 : 1532

Carcinome à cellules claires • Expression IHC BAF250: perte d’expression dans 55% des CCC perte d’expression dans 80% à 100% des kystes

d’endométriose ou adénofibromes à CC associés • Mutation PIK3CA exon 20 (H1047R) 33% à 43% CCC 90% des kystes d’endométrioses associés Kuo et al, Am J Pathol 2009 Yamamoto et al, J Pathol 2011 Yamamoto et al, Modern Pathol 2012

Carcinome à cellules claires • Mutation PPP2R1A (exons 5 ou 6) 7 à 9%

Gène codant pour isoforme A de Protein

Phosphatase 2A qui régule négativement la prolifération cellulaire: un rôle de suppresseur de tumeur

• Mutation KRAS 14%

Jones et al, Science 2010 Shih et al, Am J Pathol 2011

Carcinome à cellules claires

• Surexpression (>10% cellules avec marquage membranaire complet et intense) et amplification (≥ 4 copies dans ≥ 40 cellules) de MET 22 à 24% CCC

0 à 3% des C non CC • Corrélation avec le mauvais pronostic stade III-IV, survie à 5 ans (33% MET+ vs 76% MET-) Yamamoto et al, Modern Pathol 2011

Carcinomes ovariens Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 4 à 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

Carcinomes endométrioïdes

• Association avec endométriose 23 – 42% • MMR genes : HNPCC ou hyperméthylation MLH1 • Mutation CTNNB1(exon 3) (bêta-caténine) 48% Mutation ou LOH PTEN (exons 3 et 8) 20% Mutation AR1D1A (BAF250) 30% Mutation PPP2R1A 12% Kyste endométriose / T borderline / Kc Cancer Research 2000; 60: 7052

Am J Surg Pathol 2009; 33:1157

Carcinomes ovariens Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 4 à 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

Carcinomes mucineux

Mutation codons 12 et/ou 13 KRAS 68% • Cystadénome 55% • T Borderline 73% • Carcinome 86% • Même mutation dans deux zones de gravité

différente dans 12/15 cas cancer 1997; 79:1581

Carcinomes mucineux

• Amplification HER2 15% des carcinomes 6% des T BL • Amplification HER2 et mutation KRAS

sont mutuellement exclusives • Carcinomes mucineux double négatifs ont

un pronostic plus péjoratif (plus de récidive et de décès)

Anglesio et al, J Pathol 2013; 229:111-120

Carcinomes ovariens (mulleriens) Groupe très hétérogène

• Séreux 50% des T 70% des Kc • Endométrioïde 20% des T 10% des Kc • Mucineux 15% des T 2 à 4% des Kc • A cellules claires 5% des T 5% des Kc • A cellules transitionnelles

• Malpighien • Indifférencié 5-7%

OMS, 2003

• Canaux de Wolff (mésonéphriques): 3éme semaine: mésoderme intermédiaire

• Canaux de Müller

(paramésophriques): 5ème semaine: invagination revêtement coelomique

Kurman and Shih, Am J Surg Pathol 2010

« The cell of origin of most epithelial ovarian cancer is not ovarian » !

Tumeurs séreuses Tumeurs endométrioïdes

et à cellules claires

Transitional cell nests (Walthard) at the tubal-mesothelial junction

Tumeurs mucineuses et transitionnelles

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Cellules folliculaires:

Tumeurs des cordons sexuels (granulosa et Sertoli-Leydig)

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

Stroma ovarien cortical:

Tumeurs du stroma gonadique

(fibrome, thécome, T stromale sclérosante, fibrosarcome)

8%

OMS, 2003

Sex Cord-Stromal Tumors 8%, incidence in Mass general over 25 Years

1. Granulosa stromal cell tumors • Granulosa cell tumor : - adult GCT - juvenile GCT • Stromal cell tumors: - thecoma - fibroma - fibrosarcoma - fibroma with minor sex cord elt - sclerosing stromal tumor - signet ring stromal tumor 2. Sertoli stromal cell tumors: - Sertoli-Leydig cell tumor (Well, intermediate, poorly diff, retiform, with heterologous elt) - Sertoli cell tumor 3. Sex cord stromal tumors mixed/unclassified: -SCTAT - gynandroblastoma - sex cord stromal T NOS 4. Steroid cell tumors 0,1%

87 %

12 %

0.5 %

0.5 %

1-2 % des TO

Mutation (402 G-C) retrouvée dans -97% des TCGM (86/89) 3- dont deux TCGM non confirmées, -10% des TCGJ (1/10), -21% des thécomes (3/14), -0/ 49 autres tumeurs du groupe des sex cords La protéine FOXL2 peut être evaluée par IHC et son expression n’est pas modifiée par la présence de mutations cad elle est positive dans les cellules de la granulosa normales et tumorales.

• C134W de l'exon 1 du gène FOXL2

• 402 G>C

Gène FOXL2 • IHC : expression de la protéine Al-Agha et al, AJSP 2011; 35: 484

– 95% T granulosa adulte et juvénile – 50% T Sertoli-Leydig – FATWO – 0% des T non sex-cord

• Mutation : D’Angelo et al, Modern Pathol 2011; 24: 1360 (n=27 suivie sur 9 ans en moy)

– diminution de la survie sans récidive, – pas de corrélation avec la survie globale

• mRNA : – taux d’expression plus élevé qd muté – taux d’expression corrélé avec la survie sans récidive – taux d’expression n’influence pas la survie globale

Conclusion

• Tumeurs malignes de l’ovaire : groupe hétérogène morphologique et biologique

• Rôle du pathologiste : – Diagnostic (morphologie +++ et biomarqueurs) – Biomarqueurs impliqués en thérapeutique à

venir……..

Épithélium de surface et kystes d’inclusion :

Tumeurs épithéliales 55%

Ovocytes, ovogonies:

Tumeurs germinales 30%

OMS, 2003

WHO classification of ovarian germ cell tumors 2003

1. Primitive germ cell tumors (< 5%)

2. Biphasic and triphasic teratomas (95%)

Monodermal and somatic-type tumors associated with dermoid cysts

Nogales F, Talerman A, Kubik-Huch RA, Tavassoli FA, Devouassoux-Shisheboran M

Différenciation des tumeurs germinales Précurseur : Cellule germinale primordiale

Séminome (gonie)

Carcinome embryonnaire (C souches)

Sac vitellin Tumeur vitelline Embryon

Tératome Polyembryome

Trophoblaste Choriocarcinome

Cytogénétique

• Isochromosome 12 p i(12p)

• 80% TG maligne de l’ovaire • Absent des tératomes ovariens purs matures

ou immatures

12 i(12p)

Cossu- Rocca P et al, 2006 Poulos C et al, 2006

Ploïdie and DNA content T germinales ovariennes

• Aneuploide : TG maligne de l’ovaire

• Diploide avec 46 XX: tératome mature et tératome immature (grades 1 et 2), 2/3 des tératomes immatures grade 3 sont aneuploides (pure ou TG mixte?)

Silver S et al, 1994 Baker BA et al, 1998

Tératomes matures de l’ovaire

• Homozygous, derive from post meiotic germ cell (parthenogenesis)

Linder D, 1970 • Biologie moléculaire confirme les données

de Linder : – Tératomes matures : homozygotes – Tératomes immatures : hétérozygotes

Vortmeyer A et al, 1999 Devouassoux-Shisheboran M et al, 2000 Zhuang Z et al, 2005

C germinales primordiales

Dysgerminome

CE

Tératome

YST Choriocarcinome vitelline

Somatique

Trophoblastique

Histogenèse C germinales post méiose

Homozygote

Diploïde

i(12p)

Hétérozygote

Aneuploïde

i (12p)

Tératome

TGmixte Somatique

Tumeurs germinales de l’ovaire

TG primitives

3-5% < 20ans Aneuploïde i(12p)

Maligne

Tératomes 95-98% Tout âge Diploïde Bénigne LMP