2014.11.12.
Áttekintő RAS + Erbb család
1.
HER2 EGFR
2. Érújdonképződés - VEGF 3. mTOR 4. Biomarkerek RAS Mellékhetások 5. Heterogenitás 6. Összefoglalás
Tumorprogresszió és előrejelzése Dr. Győrffy Balázs
Citotoxikus vs. célzott terápia
Célzott terápiás gyógyszerek (2013) 3,5
Milliárd USD
3,3
3
2,7
2,5 2
2 1,5
1,9
1,2
1
0,72
0,65
0,64
0,5 0
(Aggarwal, Nat Rev Drug Discov, 2010)
„Onkogén-addikció” Weinstein: „Addiction to Oncogenes--the Achilles Heal of Cancer” Science, 2002 Tumor létrejöttének axiómája
RAS jelátvitel Hatások: Sejtosztódás serkentése +apoptózis elnyomása… Anyagcsere átprogramozása… Érképzés + áttétképzés…
Onkogén aktiváció Tumorszuppresszor gének kikapcsolása Gupta et al, Nat. Reviews Cancer, 2011
= tumorok függősége egyetlen jelátviteli úttól = célzott terápia alapja
1
2014.11.12.
RAS vs. anyagcsere
RAS vs. sejtosztódás
HK: hexokináz PFK: phosphofruktokináz LDH: lactose dehydrogenase TCA: tricarboxylic acid GLUT1: glukóz transzporter 1
TGFβ: transforming growth factor-β p27: cyclin-dependent kinase inhibitor (CDKI)
anti-VEGFR: Vatalanib AMG706 Pazopanib Cediranib
RAS vs. érképzés Angiogenetikus faktorok indukciója
Proteázok kiválasztása Magyarországon elérhető
TIAM-1
TSC2: tuberin LKB1: liver kináz B1 HIF1α: hypoxia-indukált faktor 1α
anti-RAS: Tipifarnib, Lonafarnib, ISIS2503 FTI, FTS
TK Grb2
PI3K
LY294002 Wortmannin
PIP3
PD98059 U0126 PD184352
RAC PTEN PKB/Akt
PDK1 COX2
TSC
Caspase 9 Bad Migráció és invázió
uPA: urokinase-típusú plasminogén activátor MMP2: matrix metalloproteinase 2 IL-6: interleukin-6
RAF
UCN01
rho PAK
ECM: extracelluláris mátrix VEGFA: vascular endothelial growth factor A FGF2 : fibroblaszt növekedési faktor 2 JNK: JUN N-terminál kináz
shc Sos
SCH51344
Makrofágok vonzása
HER mAB: Cetuximab anti-VEGF: Panitumumab Bevacizumab Trastuzumab Pertuzumab anti-RAF: Sorafenib BAY43-9006 ISIS5132 XL281
RAS
RASSF
MST1
GF (VEGF, EGF, HGF, IGF-1)
GFR (VEGFR, EGFR, c-met, c-kit, IGF1R) Sunitinib Sorafenib Erlotinib Lapatinib Gefitinib
CD44 PGE2
RAL.GDS PD0325901 ARRY-142886 AYD6244
MEK
Ral
ERK/MAPK
MEKK1
EGR1 mdm2 p21
Jun
Myc Fos
JNKK
KLF5
Rheb
apoptózis Everolimus Temsirolimus Rapamycin CCI-779 transzláció AP23573
mTOR p70S6kinase
Proliferáció, invázió, túlélés
PHAS-1
eEF2 Cyclin D1
JNK/SAPK
Sejtciklus, proliferáció, apoptózis differenciálódás
Módosítva: Győrffy és Schäfer, Curr Cancer Drug Targets, 2010
Erbb
Erbb
Erbb család #2/3
Erbb család #1/3
Erbb1 (EGFR) Erbb2 (HER2) Ligand
ismert
TK domén Dimerizáció
nem ismert
Erbb3
Erbb4
ismert
ismert
van
van
nincs
van
ligand kötés után
folyamatosan
ligand kötés után
ligand kötés után
+
+
+
?
Rák • Heterodimerizáció • Neratinib
Baselga, NRC, 2009
2
2014.11.12.
Erbb
Erbb család #3/3 Erbb3 kulcsszerepe a tumorok jelátvitelében Erbb3 + Erbb2 Erbb3 + c-met Erbb3 + EGFR
HER2
Erbb3 –> PI3K Erbb3 felülexpresszió többi Erbb tag gátlása esetén pld cetuximab rezisztencia mögött
Pertuzumab
HER2
HER2
HER2
HER2 Emlő, gyomor, ovárium, tüdő és prosztata tumorokban
human epidermal growth factor receptor 2 IHC paraffinos mintán FISH microarray
HER2+ ⇈ trastuzumab (Herceptin) hatékonysága 25%
HER2+
HER2-
ER+
1,3
2,2
ER-
0,7
1,5
HER2+ emlőtumor IHC
HER2
HER2 és antraciklin terápia
I. Antitest-alapú kezelés Gyógyszer
Célpont
Hatás •
Trastuzumab (Herceptin)
Státusz N
Erbb2
Antraciklin terápia
HER2+
1536
Hatásos
HER2-
3818
Nem hatásos
HER2
Erbb2 és Erbb3 mint terápiás célpont
• •
Indikáció
Erbb2 jelátvitel elnyomása Erbb2 stabilizáció Jelölés immunválaszhoz
Klinikai vizsgálat
Erbb2+ emlőtumor,
(Emlő: 1998) (Gastric ca: 2010)
Gyomorrák
Endometrium tu.
Pertuzumab
Erbb2
Dimerizáció gátlása
Emlő
(Emlő: 2012) Ovárium tu. (II. fázis)
T-DM1
Erbb2
Mikrotubulus-ellenes szer célbajuttatása
Emlő
(Emlő: 2013)
II. TKI alapú kezelés Gyógyszer
KM HER2+ alapján GSE25066, n=507 Gennari A, és mtsai. HER2 status and efficacy of adjuvant anthracyclines in early breast cancer: a pooled analysis of randomized trials. J Natl Cancer Inst 100:14-20, 2008
Lapatinib (Tykerb)
Célpont Erbb2, EGFR
Hatás
TKI
Indikáció Emlőtu. (kombinációban)
Klinikai vizsgálat Gyomor (fázis III.) NSCLC (fázis II.) Fej/nyak (fázis II.) CRC (fázis II.)
3
2014.11.12.
HER2
Célzott terápia + kemoterápia
Erbb2 (+Erbb3) mint terápiás célpont
1. Kemoterápia kezdete a célzott terápia befejezésekor? 2. ADC (Antibody Drug Conjugate) pld: MAB + cytotoxikus szer = T-DM1: csak 20% mh! cél: terápiás ablak bővítése:
monoterápia
HER2
antitest alapú gátlás
dimerizáció gátlás
IC gyógyszerbevitel
T-sejt aktiválás
tirozinkináz gátlás
kötés különböző doménekhez
ADC
szintergisztikus hatás
Baselga, NRC, 2009
HER2
Trastuzumab vs. gyomorrák
Trastuzumab adagolás Kezelés
Más gyógyszer
Hatás
Ref.
Adjuváns (postoperációs)
Kemoterápiával kombinálva
• relapszus 50% csökkenése • teljes túlélés növekedése
Romond, NEJM, 2005
Monoterápia relapszus után
Kisebb válasz (65%) vs. kombináció (85%)
Nishimura, Breast Cancer, 2008
Kemoterápiával kombinálva
még kevés adat
Lazaridis, CROH, 2008
Kemoterápia után
Neoadjuváns (preoperációs)
HER2
Piccart, NEJM, 2006
Bang YJ, és mtsai. Trastuzumab in combination with chemotherapy versus chemotherapy alone for treatment of HER2-positive advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer (ToGA): a phase 3, open-label, randomised controlled trial, Lancet, 2010
HER2
Erbb2 terápiával szembeni rezisztencia
HER2 vs. emlőrák ER negatív
HER2
ER pozitív
hiányzó HER2 expresszió „truncated” Erbb2 receptor PI3K aktiváló mutációk PTEN funkcióvesztés
4
2014.11.12.
HER2
HER2 microarry-on #1/3
HER2
HER2 microarry-on #2/3
Gong és mtsai, Lancet Oncol, 2007 Laborok közötti variabilitás (Rhode, JNCI, 2002) (Rudiger, Am J Surg Pathol, 2002)
Próba 216836_s_at 210930_s_at
beteg n=495
Jelintenzitás átlag medián 2253 668 184 91
Spearman receptor státusz próba 0·74 1·00 0·64 0·55
ERBB2: IHC, FISH Affymetrix HGU133A
küszöb: 1150
HER2
HER2
HER2 - mellékhatások
HER2 microarry-on #3/3
HER2 gátlók 37%
Pontosság: 93% Microarray alkalmas HER2 meghatározásra
22%
21%
BŐRTÜNETEK
MUCOSITIS
ERBB2 határérték: 1150 @ 216836_s_at
4% HASMENÉS
SZÍVELÉGTELENSÉG
EGFR
EGFR
EGFR Hatások: sejtosztódás, angiogenezis, invázió, áttétképzés EGFR fokozott expresszió = rossz prognózis
EGFR
fej-nyaki, petefészek-, méhnyak-, hólyag- és nyelőcsőrák: EGFR korreláció rossz prognózissal: 70% (52/74) gyomor, emlő, endometriális, colon tumorok: EGFR korreláció rossz prognózissal: 52% (13/25)
5
2014.11.12.
EGFR
anti-EGFR mAB @ mCRC #1/2 Gyógyszer
Típus
Indikáció Válasz
Kombináció
cetuximab (Erbitux)
Humánegér mAb
mCRC EGFR+ KRAS-
+chemo (EU) +irinotecan (US)
panitumumab Humán (Vectibix) mAb
10% (EGFR+ mCRC)
mCRC KRAS-
EGFR
anti-EGFR mAB @ mCRC #2/2 PFS panitimumumabra adott válasz alapján KRAS vad mCRC betegekben:
Monoterápia rezisztens tumorokban
EGFR
EGFR
anti-EGFR mAb + anti-VEGF kombináció
anti-EGFR mAB @ NSCLC FLEX: phase III trial (Pirker, Lancet, 2009) Túlélés: 11,3 vs. 10,1 hónap
panitmumumab + bevacizumab + chemo (Hecht, JCO, 2009) cetuximab + bevacizumab + chemo (Tol, NEJM, 2009)
FDA: jóváhagyta EMA: nem hagyta jóvá!
fokozott toxicitás, rövidebb PFS
EGFR
Szerzett rezisztencia okai Másodlagos mutáció az EGFR útvonalon (Pao et al, PLoS Med, 2005)
Kompenzációs útvonalak aktiválódása PI3K/mTOR (Pillay et al, Neoplasia, 2009) Src (Kopetz, Gastrointest Cancer Res, 2007) cMET (Engelman et al, Science, 2007) IGFR (Wheeler et al, Cancer Biol Ther, 2009)
EGFR
ERBB család kombinált gátlása TKI-k hatása önállóan minimális (Bria Ann Oncol 2011; Wheeler NRC 2010) GYÓGYSZER
egfr
erbb2
FDA
rev/irrev
Cetuximab
X
X
Panitumumab
X
X
Gefitinib
X
X
REV
Erlotinib
X
X
REV
Trastuzumab
X
X
Pertuzumab
X
X
Lapatinib
X
X
X
REV
Afatinib
X
X
-
IRREV
6
2014.11.12.
EGFR
Kombinált gátlás mechanizmus Csökkent jelátvitel
Csökkent dimerizáció
ADCC
EGFR
Kombinált gátlás: eredmények Antitest + TKI Kombináció
ERBB cél
Fázis
Tumor
Eredmény
Cetuximab Trastuzumab + Erlotinib + Lapatinib
EGFR ERBB2
II III
CRC Emlő
41% PFS+, RROS+
Év 2012 2010
Panitumumab + Erlotinib
EGFR
II
Pancreas
Nincs hatás
2011
Trastuzumab + Lapatinib + Paclitaxel
ERBB2
III
Emlő
PFS+, 51% RR OS+
2010 2012
Trastuzumab Cetuximab + Erlotinib + Lapatinib + Paclitaxel
ERBB2 EGFR
III II
Emlő CRC
51% 41% RR
2012
Antitest + antitest (csak ERBB2!) Jelfogók számának csökkentése
(Tebbutt, Nat Rev Cancer, 2013)
Kombináció
ERBB cél
Fázis
Tumor
Eredmény
Év
Trastuzumab + Pertuzumab + Docetaxel (CLEOPATRA)
ERBB2
III
Her2+ áttétes emlő
PFS: 18.5 hó vs. 12.4 hó
2012
Trastuzumab + Pertuzumab + Docetaxel (NEOSPHERE)
ERBB2
II
Her2+ emlő
RR: 46% vs. 29%
2012
Legjobb gátlás: jelátvitel maximális blokkolásával
EGFR
Kronoterápia 1/2
EGFR
Kronoterápia 2/2 Alátámasztja: ritmus felborulása tumornövekedés (Greene, Cancer Lett, 2012) stresszes állapot tumorképződés (Hermes, PNAS, 2009) aktív fázis alatti kezelés jobban gátolja a tumornövekedést (Lauriola, Nat Comm, 2014) FAP: gyulladásellenes szerek gátolják a tumorképződést
Glukokortikoid hatás:
(Ulrich, Nat Rev Cancer, 2006)
magok elpusztítása 2-3x gyorsult tumornövekedés (Filipski, JNCI, 2002)
Lauriola, Nat Communication, 2014
EGFR
angiogenezis
EGFR-mellékhatások EGFR gátlók
Érújdonképződés gátlása
72%
43%
BŐRTÜNETEK
HASMENÉS
19%
19%
KÉZ-LÁB REAKCIÓ
MUCOSITIS
7
2014.11.12.
angiogenezis
Angiogenezis gátlása
VEGF
Ötlet: Folkman, NEJM, 1971 Első gyógyszer: Hurwitz, NEJM, 2004 Gyógyszer Bevacizumab
Sorafenib Sunitinib
Axitinib
Célpont
Indikáció
Adagolás
VEGF
mCRC
Kombináció
NSCLCL
Kombináció
Emlő
Kombináció
RTKI RTKI
RCC
Monoterápia
HCC
Monoterápia
RCC
Monoterápia
GIST
Monoterápia
PNET
Monoterápia
RCC
Monoterápia
Sok
angiogenezis
VEGF-A (=VEGF), VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, PIGF Indukálja: hypoxia, citokinek, nemi és növekedési hormonok
VEGF a legtöbb daganatban expresszált expresszió ⇅ prognózis
angiogenezis
VEGF és VEGFR
angiogenezis
Notch – Delta Like Ligand 4 jelátviteli út
neuropilin (aktiváló koreceptor)
transzkripció jelátvitel
Delta Like Ligand 4
DII4 mRNS
notch receptor (notch 1 és notch 4)
nyirokerek képződése
VEGF 10x erősebben köt, mint a VEGFR-2-höz, de a jelátvitel aktiválás nagyon gyenge
IC jelátvitel
differenciáció proliferáció
anti-DII4 gyógyszerek? endotélsejt Kerbel, NEJM, 2008
angiogenezis
(Rák-őssejtek és az érképződés) Tumor őssejtek (Lapidot, Nature, 1994) őssejt: nagy tumorképzés sok tumorsejt de Ø őssejt: nincs tumorképzés
angiogenezis
Rezisztencia sűrű érellátású szövetek (pld. tüdő) már kifejlődött érellátás molekuláris rezisztencia: útvonalak redundanciája Bevacizumab kezelés -> PIGF+ (Willet, JCI, 2005) Sunitinib kezelés -> PIGF+, VEGF+ (Motzer, JCO, 2006) Sunitinib egérben -> SDF-1+, G-CSF+ (Natori, BBRC, 2002)
8
2014.11.12.
angiogenezis
mTOR
Mellékhatások - angiogenezis Angiogenezis-gátlók 42%
39%
38%
mTOR
38% 32%
31% 24%
8%
anti-VEGFR: Vatalanib AMG706 Pazopanib Cediranib
Magyarországon elérhető
TIAM-1
RASSF
SCH51344
TK Grb2
shc Sos
RAS
PI3K
LY294002 Wortmannin
PIP3
PD98059 U0126 PD184352
RAC PTEN PKB/Akt
PDK1
rho PAK
COX2 Caspase 9 Bad
migration and invasion apoptosis Everolimus Temsirolimus Rapamycin CCI-779 transzláció
TSC
CD44 PGE2
HER mAB: Cetuximab anti-VEGF: Panitumumab Bevacizumab Trastuzumab anti-RAF: Pertuzumab Sorafenib BAY43-9006 ISIS5132 XL281 RAF
UCN01
mTOR
GF (VEGF, EGF, HGF, IGF-1)
GFR (VEGFR, EGFR, c-met, IGF1R)
Sunitinib Sorafenib Erlotinib anti-RAS: Lapatinib Tipifarnib, Gefitinib Lonafarnib, ISIS2503 FTI, FTS
MST1
7%
RAL.GDS PD0325901 ARRY-142886 AYD6244
MEK
Ral
ERK/MAPK
MEKK1
EGR1 mdm2 p21
Jun
Myc Fos
JNKK
mTOR #2/3 mTOR = mammalian target of rapamycin Gátlása hatékony: tüdő, vese és emlőrák 2 mTOR komplex a sejten belül: mTOR-raptor (TORC1) mTOR-riptor (TORC2)
KLF5
Rheb mTOR
p70S6kinase
proliferation, invasion, survival
eEF2 Cyclin D1
JNK/SAPK
Sejtciklus, proliferáció, differenciáció
PHAS-1
apoptosis
mTOR
mTOR
mTOR #3/3 RCC: 10,9 (Temsirolimus) hó vs 7,3 hó (interferon-a)
mTOR - mellékhatások mTOR gátlók 78% 67% 60% 46%
40% 21%
Glioblastoma multiforme: Temsirolimus, 65 beteg TTP (RFS) javulás: 1.9 vs. 5.4 hó (nem reagálós vs. reagálók)
9
2014.11.12.
biomarkerek
biomarkerek
Mutációk @ CRC Mutáció korai esemény @ adenoma->karcinoma KRAS: 35-45% PI3K/PTEN: 20% BRAF: 15%
Biomarkerek
(Barault, Int J Can, 2008)
biomarkerek
RAS izoformák mutációi Szövet
biomarkerek
KRAS és BRAF mutációk
HRAS
KRAS
NRAS
Epevezeték
0%
31%
1%
Emlő
1%
4%
2%
Kp-i. ir.
0%
1%
1%
Vér és nyirok.sz.
0%
5%
10%
Vastagbél
0%
33%
2%
Tüdő
0%
17%
1%
Hasnyálmirigy
0%
57%
2%
Nyálmirigy
15%
3%
0%
Vékonybél
0%
20%
0%
Felső légutak
9%
3%
3%
Vizeletelvező rendsz.
11%
5%
2%
Vese
0%
1%
0%
Bőr
6%
3%
18%
Gupta et al, Nat. Reviews Cancer, 2011
Daganat típusa Hasnyálmirigy Colorectal Epevezeték NSCLC (adenokarcinoma) Petefészek Endometrial Méhnyak Hepatocellular Myeloid leukemia Pajzsmirigy Emlő Húgyhólyag Malignant melanoma Vese
KRAS
H-RAS
N-RAS
BRAF
60 (70-80)* 32 (45-50)* 33 19 (35)* 17 15 9 8 5 4 4 4 2 1
0 0 0 1 0 1 9 0 0 5 0 11 6 0
2 3 1 1 4 0 1 10 14 7 0 3 18 0
3 14 (10-15)* 14 2 15 1 0 3 1 27 2 0 43 (70)* 0
Forrás: Schubbert, Nat Rev Cancer, 2007, zárójelesek forrása: Weinberg: The biology of cancer, 2007
biomarkerek
KRAS vs. EGFR KRAS független prognosztikus tényező: Pro: Andreyev, JNCI, 1998 Kontra: Samowitz, Can Epidemiol Biomarkers Prev 2000, Ince, JNCI, 2005, Wang, Oncology, 200; Ogino, Gut, 2008
biomarkerek
Amado, JCO, 2008 #1/3 KRAS mutáns: rosszabb terápiás válasz Cetuximab-ra: Karapetis, NEJM, 2008; Bokemeyer, JCO, 2008; Tejpar, JCO, 2008; Van Cutsem, JCO, 2008; Van Cutsem, NEJM, 2009. Panitumumab-ra: Amado, JCO, 2008. Panceas ca: 90% RAS mutált - EGFR inhibitorok Ø hatás
10
2014.11.12.
biomarkerek
Amado, JCO, 2008 #2/3
biomarkerek
Amado, JCO, 2008 #3/3
463 beteg 427 KRAS-meghatározás: DxS KRAS kit 184 mut 84 RR=0% PFS=7,4 hét
KRAS mutáns
KRAS vad
243 vad 124 RR=17% PFS=12.3 hét
100
208 panitumumab
119
219 best supportive care
427 beteg
biomarkerek
biomarkerek
Mellékhatások KRAS ideális prediktív biomarker Mutációk a gén kis szakaszán Mutációk könnyen detektálhatóak Magas negatív prediktív érték (99% - Bokemeyer, JCO, 2008)
Folyamatos adagolás + több útvonal gátlása-> kumulatív Bőrgyógyászat On-target: kiütés - EGFR QoL Benignus és malignus epitheliális tumorok (BRAF)
Kardiovaszkuláris On-target: hipertónia (VEGFR2 blokk -> vazokonstrikció) Reverzibilisek Balkamra-diszfunkció (oka?) Tromzbózis (oka?)
Lipidanyagcsere (mTOR – inzulin receptor downstream) Hasmenés életveszélyes dehidráció! On target: terápiás hatással arányos
biomarkerek
Célzott terápiás mellékhatások mint EGFR hatás biomarkerei
biomarkerek
Progresszió
Bőrtoxicás
panitmumumab
Más útvonalak: IGFR, c-met, MAPK, Akt? Második mutáció EGFR/KRAS-ban?
cetuximab
Multigénes markerek?
Cutsem, JCO, 2007
Jonker, NEJM, 2007
11
2014.11.12.
Heterogenitás
Heterogenitás
Tumor-heterogenitás és célzott terápia #1/3 „Intratumor heterogenitás” = tumoron belüli genetikailag eltérő alpopulációk Rutin patológia: egy tumor több régiója mRCC vs. everolimus: Előtte
Utána
Áttét #2
Áttét #1
Tumor heterogenitás vs. célzott terápia
Heterogenitás
Tumor-heterogenitás és célzott terápia #2/3
Heterogenitás
Tumor-heterogenitás és célzott terápia #3/3
Nowell 1976 Mutáció: „driver” VAGY „passenger” Őssejt-modell Keats, Blood, 2012: a beteg haláláért felelős klón alig volt jelen első diagnóziskor Sekulic, Pigm Cell Res, 2012: transzplacentáris melanoma klónok
Következmény: Ritka, térben elkülönül klónok befolyásolhatják a prognózist Egy gyógyszer nem lesz elég a kezeléshez
Költségek Cetuximab 18 hét kezelés = 1.2 hónap túlélés növekedés ennek ára: 50k € (=500k € / +1 év túlélés) (QUALY)
Összefoglalás
Scottisch Medicines Consortium 60 rákellenes gyógyszer átlagos QUALY = 0,1 de: trastuzmab (van biomarker): QUALY >2,0 Cetuximab: 35M/QUALY, Bevacizumab: 12-57M/QUALY
12
2014.11.12.
Magyaroszágon forgalmazott célzott terápiás gyógyszerek
Összefoglalás RAS jelátvitel
Hatóanyag
Gyógyszer
Cél
Indikáció
2014-es fogyasztói ár
Sunitinib
Sutent
TK
RCC, GIST
1.445.214 Ft (30* 50mg)
Sorafenib
Nexavar
TK
RCC, HCC
1.000.496 Ft (200mg)
Erlotinib
Tarceva
TK
NSCLC, pancreas
565.418 Ft (30* 150mg)
Bevacizumab
Avastin
VEGF
NSCLC, BC, CRC, RCC
358.246 Ft (1* 16ml)
Cetuximab
Erbitux
EGFR
CRC (Ø forgalmazott)
273.314 Ft (1* 100ml)
Trastuzumab
Herceptin
HER2
BC
169.883 Ft (1* 150mg)
Panitumumab
Vectibix
EGFR
CRC (Ø forgalmazott)
117.537 Ft (1*20ml)
Everolimus
Certican
mTOR RCC
66.063 Ft (60* 0,75mg)
Erbb család (HER2 / EGFR) VEGF mTOR
Monoterápia csak a betegek kis részénél hatékony -> kombinációs kezelések Mellékhatások!
13
