MOLEKULÁRIS PATHOLÓGIAI CÉLPONTOK AZ EMLŐRÁKBAN dr. Udvarhelyi Nóra Frank Diagnosztika-Dako Szimpóziuma 2008.12.05.
Az emlőrák genotípusa, fenotípusa és klinikai lefolyása is igen heterológ. ¾ Jelenleg a terápiás döntést a patológiai és klinikai prognosztikus és prediktív faktorok határozzák meg. ¾ De: a hasonló kliniko-patológiai megjelenésű daganatok kórlefolyása és terápiás válaszreakciója is eltérő. ¾ Fokozódó igény van olyan további prognosztikus-prediktív faktorokra, amelyek javítják a betegek rizikó besorolását és a célzott kezelések indikácóját. ¾
Prognosztikus, predikt ív markerek prediktív Jelen ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Hisztológiai grade Tumor nagyság Nyirokcsomó áttétek száma és kiterjedés Lymphovascularis invázió Immunhisztokémia: Estrogen és Progeszteron Receptor FISH: HER-2 Az új analitikai módszerek javíthatják-e a patológusok diagnosztikus és prognosztikai fegyvertárát?
Morfol ógián alapul ó oszt ályozás Morfológián alapuló osztályozás Tumor grade 1-3: Tubulus képzés + Nukleáris grade + Mitózis szám Nottingham prognosztikai index (NPI): Tumor nagyság x 0.2 + Gr (1-3) + Nyirokcsomó stádium
Az NPI prognosztikai é rtéke értéke Csoport
NPI
10 éves túlélés
Kiváló
2.02-2.4
96%
Jó
2.41-3.4
93%
Közepes1
3.41-4.4
81%
Közepes 2
4.41-5.4
74%
Rossz
5.41-6.4
55%
Nagyon rossz
6.41-6.8
38%
Terápiás csoportok a NPI alapján
Csoportok:
80% OS 15 év ha NPI <3.4
42% OS 15 év ha NPI 3.4-5.4
13% OS 15 év ha NPI >5.4
Következmény: adjuváns kemoterápia szükséges-e
Kemoterápia Kemoterápia Kétséges HASZNOS KELL LEHET
Molekularis ccélpontok élpontok a kezel ésben kezelésben ((„target „target treatment ”) treatment”) Olyan molekuláris célpontokra irányul, amelyek -
a jó és rosszindulatú sejteket elkülönítik a daganatos sejtek növekedésében és progressziójában fontos szerepük van - többnyire a felszínen vagy a sejtmagban levő receptorokon hatnak: Hormon receptorok (tamoxifen,anastrozole…) HER-2, EGFR (trastuzumab, lapatinib) VEGF (bevacizumab, sunitinib, sorafenib… )
Immunhisztok émiai vizsg álatra Immunhisztokémiai vizsgálatra alapozott „„target target ter ápia” terápia”
ER
PR
HER2
ER
PR
HER2
ER
PR
HER2
EGFR
CK5
ER
PR
HER2
Immunhisztok émia: Immunhisztokémia: Receptor kimutat ás kimutatás ¾ ER, PR :
Q- score
¾ HER2 : 0,1+ : 2+ : 3+
negatív bizonytalan pozitív
FISH
Q- score Több scoring rendszer létezik. Csak a magfestődés vehető figyelembe és az invazív komponens egészét kell értékelni. Ahhoz, hogy a különböző laboratóriumok értékei összehasonlíthatók legyenek, ajánlott a Quick (Allred) score használata. Ez a festődés arányán és intenzívitásán alapul: Sejtmagok arányának pontja 0 = nincs festődés 1 = < 1% mag festődés 2 = 1–10% mag festődés 3 = 11–33% mag festődés 4 = 34–66% mag festődés 5 = 67–100% mag festődés
Intenzivitás pontja 0 = nincs festődés 1 = gyenge festődés 2 = közepes festődés 3 = erős festődés
A pontok összeadódnak, maximum 8 pont
Q-score 3
Q-score 5 Q-score 8
¾ 0 pont : endokrin kezelés hatástalan ¾ 2-3
: kisfokú (20%) hatékonyság
¾ 4-6
: terápiás válasz 50 %-ban
¾ 7-8
: terápiás válasz 75 %-ban
HER 2 immunhisztok émia immunhisztokémia
Fig 1. Algorithm for immunohistochemistry (IHC)
Wolff, A. C. et al. J Clin Oncol; 25:118-145 2007 American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists Guideline Recommendations for Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 Testing in Breast Cancer
FISH
CISH
St.Gallen 2005 Risk category
Low risk Node negative AND all of the following:
Endocrine response uncertain
Endocrine nonresponsive
ET
ET
Controversial
Nil
Nil
See text
Endocrine responsive
pT <2 cm, AND Grade 1, AND No peritumoral vascular invasion, AND HER2/neu gene not overexpressed nor amplified, AND Age > 35 years
Risk category Intermediate risk Node negative AND at least one of the following:
Endocrine responsive
Endocrine response uncertain
ET alone, or CT
ET
CT
ET
pT >2 cm, OR
(CT + ET)
(CT + ET)
Grade 2–3, OR
Trastuzumab
Trastuzumab
Presence of peritumoral vascular invasion, OR HER2/neu gene overexpressed or amplified, OR Age <35 years Node positive (1–3 involved nodes) AND HER2/neu gene not overexpressed nor amplified
Endocrine nonresponsive
CT
Trastuzumab
Risk category
Endocrine responsive
Endocrine response uncertain
High risk
CT
CT
Node positive (1–3 involved nodes) AND
(CT + ET)
ET
ET
Endocrine nonresponsive CT
(CT + ET)
HER2/neu gene Trastuzumab Trastuzumab Trastuzumab overexpressed or amplified Node positive (4 or more involved nodes)
Prognosztikus, prediktív markerek Jövő „Gyógyszer irányított” biomarkerek: Topoisomerase II alfa (anthracycline) De novo endokrin rezisztencia EGFR inhibitor (bazális, metaplasztikus ca. phyllodes tu.) „Pathway” irányított biomarkerek: Cél molekulán (p95 HER2) Downstream (PTEN-loss, AKT/PI3 survivin, mTOR, IGF1R)
Ag én expresszi ós microarray -en alapul ó gén expressziós microarray-en alapuló molekul áris profiloz ás kkét ét m ódszere: molekuláris profilozás módszere: Számos eset gén-expressziós profilját elemezve, olyan „természetes” csoportok felfedezése, amelyek hasonló marker profillal rendelkeznek (hierarchical clustering) ¾ Unsupervised analysis Az eltérő kórlefolyású esetek összehasonlításával meghatározni a molekuláris különbségeket illetve jellegzetességeket az így kialakított csoportokban ¾ Supervised analysis class comparison class prediction gene signature
Transcrip ciós profil on alapul ó Transcripciós profilon alapuló eml őrák klasszifik áció emlőrák klasszifikáció
Perou CM et al Nature 406: 747-752, 2000
A ttranscripciós ranscripciós profil on alapul ó oszt ályok profilon alapuló osztályok szorosan megfelelnek a klinikai csoportoknak R Rouzier et al, Clin Cancer Res, 11:5678, 2005
A
B
Transcrip ciós profil on alapul ó Transcripciós profilon alapuló oszt ályozás osztályozás Luminális A
: (ER+ és / vagy PrR+, HER2 -)
Luminális B
: (ER+ és / vagy PrR+, HER2 +)
Her2+/ER-
: (ER-, PrR-, HER2+ )
Bazális-szerű
: (ER-, PrR-, HER2-, Ck5/6 +, és / vagy Her1 +)
Normál-emlő szerű: (ER-,PR-,HER2-)
Class A. ERER-positive ⁄ luminal tumours
% (34– (34–66%)
Important aspects
1 LuminalLuminal-A
19– 19–39%
Demonstrate the highest expression of the ER and ERER-related genes and show the best prognosis
2 LuminalLuminal-B
10– 10–23%
Have profiles enriched for ‘luminal genes’ genes’ but show low to moderate expression of genes pertaining to the ER cluster. cluster. Compared with luminalluminal-A, they may have a higher proliferation rate, rate, express genes that seem to be shared with the basalbasal-like and HER2 subtypes and are associated with less favourable outcome
B. ERER- tumours (30– (30–45%), characterized by lack of HR expression and low to absent expression of some other luminal markers.This class is further subclassified into at least three distinct subtypes that share a common feature ‘e.g. e.g. HR and GATA3 negativity’ negativity’, but are otherwise molecularly and biologically different 1 BasalBasal-like
2 HER2+
3 Normal breastbreast-like
16– 16–37%
4–10%
Express genes previously identified to be characteristic of basal ⁄ myoepithelial cells such as CK5 and CK17, integrin 4, laminin, laminin, c-KIT, KIT, a6a6-integrin, metallothionein 1X, fatty acid binding protein 7, P-cadherin, cadherin, EGFR and NFNF-jB In addition, addition, it is now recognized that tumours from patients carrying BRCA1 mutations fall within the basalbasal-like subgroup Express high levels of genes located in the HER2 amplicon (17q11), including HER2, GRB7, GATA4, highhigh-levels of NFNF-jB activation. activation. Both basalbasal-like and HER2 tumours share certain additional features, features, such as high levels of p53 mutation, mutation, aggressive clinical behaviour, behaviour, poor prognosis and do not respond to hormonal therapy
Up to 10% of all breast cancers Characterized mainly by high expression of genes characteristic of parenchymal basal epithelial cells and adipose ⁄ mesenchymal stromal cells with low expression of genes characteristic of luminal epithelial cells. cells. These tumours have a prognosis that seems to be better than that of basalbasal-like cancers and do not appear to respond to neoadjuvant chemotherapy at the same rates as other tumours pertaining to the ER) cluster
és ER- carcinomák molekuláris szinten alapvetően különböznek
¾ ER+
molekuláris abnormalitások, amelyek a klinikai fenotípust meghatározzák új terápiás lehetőségeket nyújthatnak.
¾A
„„Class Class Prediction Prediction”” Prognosztikus: Poor-prognosis gene signature Recurrence score gene signature Prediktív: Lehet-e olyan molekuláris profilt azonosítani, amely korrelál a várható terápiás válasszal. lasszal
Prognosztikai gén profil 70-gene MammaPrintTM profil (Agendia Inc) N=98
70-gén prognosztikai profil
(Partial) Validation results on n=296 patients A St. Gallen kritérium nem idejemúlt prognosztikai modell ! Könnyen kivitelezhető
MJ van de Vijver et al, New Engl J Med 347:1999, 2002
Az előrejelzés eredményeinek egyezése 5 különböző prediktív vizsgálattal ugyanazon 295 esetben
500+ genes
Despite < 5% overlap in genes, there was 70-80% concordance in assignment of prognosis
21 genes
70 genes
200+ genes
C Fan et al., N Engl J Med 355:560, 2006
¾
A klinikai és genomikus predikciók nem teljesen egybehangzóak, az esetek 30% -ban eltérnek.
¾
Az eltérő esetek többnyire a klinikai borderline csoportba tartoznak: hisztológiai grade 2. – A genomikus tesztek jobban osztályozzák a low és high grade eseteket, különösen akkor ha borderline morfológiával rendelkeznek.
Genomi kus Grade Index Genomikus 97 gén, amely a hisztológiai grade 3 és grade 1 tumorokat elkülöníti Histologic grade groups
Histologic grade 2 group restratified by genomic grade
Genomic grade groups
A genomikus teszt (GGI) javíthatja a grade besorolást a szövettanilag intermedier grade esetekben C Sotiriou et al, JNCI 98:262-272, 2006
Kik azok a ER - po zitív betegek akikn él pozitív akiknél adjuvan s kkemoterápia emoterápia sz ükséges az adjuvans szükséges endokrin ter ápia mellett? terápia Számos molekuláris marker azonosíthatja az olyan ER-pozitív betegeket akik kórlefolyása csak endokrin terápiával kiváló Oncotype Dx Luminal A molecular class Genomic Grade Index 81-gene predictor HOX13 / IL17B ratio 200-gene SET index
Ezek nem mindegyike alkalmas még klinikai használatra Teszt validálás Adatok erőssége Beteg populáció Minta nagyság Konfidencia
-Gene Onco type DX® 21 Oncotype 21-Gene Recurrence Score (RS) Assay 16 Cancer and 5 Reference Genes PROLIFERATION Ki-67 STK15 Survivin Cyclin B1 MYBL2
ESTROGEN ER PR Bcl2 SCUBE2 GSTM1
INVASION Stromelysin 3 Cathepsin L2 HER2 GRB7 HER2
BAG1
RS= RS + 0.47 x HER2 Group Score - 0.34 x ER Group Score + 1.04 x Proliferation Group Score + 0.10 x Invasion Group Score + 0.05 x CD68 - 0.08 x GSTM1 - 0.07 x BAG1
CD68 REFERENCE Beta-actin GAPDH RPLPO GUS TFRC
Risk Category
Recurrence score
Low risk
RS <18
Int risk
RS ≥18 and <31
High risk
RS ≥31
Paik et al. N Engl J Med. 2004;351:2817-2826.
Onco type DX™ Klinikai Valid álás: Oncotype Validálás: B -14 Results – All Tam treated x 5 yrs (n=668) B-14 Distant Recurrence Free Survival by RS Groups 100% 90%
6.8% (CI: 4%- 10%) 14.3% (CI: 8%- 20%)
DRFS
80% 70%
30% (CI: 24%- 37%)
60% 50%
P <0.00001
40% 30%
Low Risk (RS <18) n = 338 (51%) Intermediate Risk (RS 18-30) n = 149 (22%)
20% 10%
High Risk (RS ≥31) n = 181 (27%)
0% 0
2
4
6
8 10 Years
12
14
16
Recurrence score és CMF hatékonyság B20 results (ER+, N-, TAM vs TAM/CMF) 1.0
1.0
96% 95%
0.9 0.8 0.7
0.8
0.6
0.5
0.5
DRFS
DRFS
Low Risk (RS 18-30)
Low Risk Patients (RS < 18) N Tam + Chemo 0.1 218 Tam 0.0
Events 11 5
135
0
2
4
1.0
6
8
Years
Int Risk (RS 18-30)
0.4 0.3
0.3 0.2
90%
0.7
0.6
0.4
89%
0.9
0.2 0.1
p = 0.76 10
0.0 12
Int Risk (RS 18 - 30) N Tam + Chemo 89 Tam
45
0
2
4
Events 9 8 6
p = 0.71 8
10
12
Years
88%
0.9 0.8
60%
0.7 0.6 0.5
DRFS
High Risk (RS 18-30)
0.4 0.3 0.2
High Risk Patients (RS Tam + Chemo Tam
0.1 0.0
0
2
4
? 31) N
Events 13
117 47
p = 0.001
18 6
Years
8
10
12
Paik S, et al. Breast Cancer Res Treat 88 (S1):A24, 2004
Univariate correlation of variables with Oncotype DX™ Recurrence Score Age Tumor size Tubule formationa Nuclear gradea Mitotic counta ER immunohistochemical score PR immunohistochemical score Her-2/neu statusa Nottingham score (1–9) Nottingham grade (1–3)
r
r2
p
-0.12 0.06 0.32 0.52 0.52 -0.58 -0.44 0.37 0.56 0.59
0.01 0.00 0.10 0.27 0.27 0.34 0.20 0.14 0.31 0.35
0.46 0.69 0.04* <0.01* <0.01* <0.01* <0.01* 0.02* <0.01* <0.01*
Melina B Flanagan, Mod Pathol 2008
Ö sszefoglalás Összefoglalás ¾
A gén expresszió és CGH analízis azt mutatja, hogy az emlő invazív carcinomája nem egy betegség, hanem molekulárisan különböző daganatok gyűjteménye.
¾
A több génen alapuló csoportosítás hatékonyabb a daganat komplexitásának megismerésében.
¾
ER- és ER+ daganatok nemcsak az estrogen receptor tekintetében különbözők, hanem több ezer eltérő gén expressziójában is. Mindez új terápiás célpontok felfedezésének alapját képezi.
¾
Olyan genomikus prognosztikai profilt alkítottak ki, amely a ER+ daganatokat hatékonyan sorolja a low és high risk kategóriákba.
De: ¾ A számos vizsgálat során eltérő gén-profil jellemezte ugyanazt a csoportot. ¾ Esetenként a reprodukálhatóság hiányzik. ¾ Egyedi esetek besorolása korlátozott.
A gén expressziós vizsgálatok eredményeit integrálni kell a tradicionális diagnosztikus algoritmusba.
