Molekylärpatologi av lungcancer

Transkript

1 Molekylärpatologi av lungcancer Patrick Micke Institute for Genetics and Pathology Akademiska Sjukhuset, Uppsala

2 Histopatology Småcellig cancer 12 % SCLC Adenocarcinom 37 % Skivepitelcancer 25 % Storcellig cancer 20 % NSCLC Non-Small Cell Lung Cancer Andra /icke klass. 6 % ROC 2009

3 5 year survival [%] Framsteg i behandling av lungcancer? varje år dör 3000 personer av lungcancer bröstcancer Van der Drift et al., 2012 J Thorac Oncol

4 Icke-småcellig lungcancer Behandlingsmöjliheter: kirurgi strålning Stadieindelning: I operabel II ev.+ctx cytostatika IIIa??? IIIb V icke-operabel nya läkemedel erlotinib, gefitinib bevacizumab etc.

5 Survival [%] 100 Lungcancer terapi av metastaserad/avancerad lungcancer meta-analysis (n=2714) utan terapi 1-års överlevnad: CTx: 29% Utan: 20% Kemoterapi median överlevnad: CTx: 6.0 må Utan: 4.5 må månader NSCLC Meta-analyses collaborative Group, 2008 J Clin Oncol

6 Målinriktad behandling inom klinisk onkologi före behandling efter behandling Time magazine May 28, 2001 Van Osterom et al., 2001; Blanke et al., 2001 Proc Am Soc Clin Onc

7 Gastrointestinala stroma-tumörer (GIST) Mesenkymal gastrointestinal tumör Incidens: 200 personer/år i Sverige Inoperabla stadier: medianöverlevnad <12 mån Överuttrycker tyrosinkinasen CKIT aktiverande mutationer i CKIT (eller PDGFRalpha) CKIT-receptor (CD117) SCF A extracellulär intracellulär C-kit immunohistokemi tyrosinkinas domän Sabah et al., Mod Pathol, 2004

8 Tyrosinkinaser Tyrosinfosforylering är en huvudreglerande mekanism för kontroll av fundamentala cellulära processer överlevnad aktiv proliferation ATP P P migration celldöd

9 Receptor tyrosinkinas aktivation A ligand receptor extracellulär intracellulär P P P P aktivation apoptos migration proliferation överlevnad

10 Receptor-tyrosinkinas signalväg JAK1 P RAS STAT1 STAT3 PLC tumorigenes PTEN PI3K AKT RAF MEK PKC mtor ERK

11 RTK Små inhibitorer syntetiska molekyler P ATP P ATP ATPmimics t ex erlotinib, gefitinib, afatinib

12 Receptortyrosinkinaser EGFR c-erbb-2 c-erbb-3 c-erbb-4 InsulinR IGF1R PDGF R PDGF R c-kit CSF1R VEGFR1 VEGFR2 MET TRKA TRKB TRKC RET Modifierad från Blume-Jensen och Hunter, Nature, 2001

13 EGF-receptor expression in cancer Epidermis NSCLC Suzuki et al., Cancer, 2005 Gusterson et al., 2009, Lancet Oncol

14 överlevnad [%] EGFR-hämmare (erlotinib) Patienter efter kemoterapi BR.21-trial erlotinib placebo 60 median överlevnad: 1-års överlevnad: respons: 6.7 må 31% 8.9% 4.7 må 21% 0.8% 40 placebo erlotinib p < månader Shepherd et al., 2005, NEJM

15 PFS (%) IPASS study 1 st line gefitinib carpoplatinum/paclitaxel vs. gefitinib Asians, non or light smokers, adenocarcinom n=1217 (mutationsstatus n=419 patienter) alla patienter EGFR mut + EGFR vild-typ gefitinib (n=609) Ctx (n=608) gefitinib (n=132) Ctx (n=129) gefitinib (n=91) Ctx (n=85) p<0.001 HR p<0.001 HR p<0.001 HR månader Mok et al., 2009, N Eng J Med

16 EGFR-mutation Distribution: 45% 40% G719C DEL E746-A750 T790M D761Y L858R Modifierad från Yamamoto et al., Lung cancer, 2008 Nästan aldrig i skivepitelcancer (<2%) EGFR testning bara i icke-skivepitelcancer?

17 Molekylärpatologisk undersökning - mutationsanalys EGFR (remiss från UAS): Genomiskt DNA extraherades från paraffininbäddad vävnad, kloss A C (tumörcellhalt 20% efter makrodissektion) med Qiagen QIAamp DNA FFPE Tissue Kit. Mutationsanalys utfördes med Therascreen EGFR RGQ Kit. Mutationer som kan detekteras i EGFR-genen (exon 18-21) med metoden är p.thr790met, p.leu858arg, p.leu861gln, Ser768Ile, Gly719Ala, p.gly719ser, Gly719Cys, insertioner i exon 20 och deletioner i exon 19. Detektionsgräns (procent av muterat DNA i en wild type bakgrund) för dessa mutationer har definerats till 0,50-7,02 % (Referens: therascreen-egfr-rgq-pcr-kit---performance- Characteristics-EN.pdf via Qiagen.com). En EGFR-mutation detekterades i exon 19 (deletion). Denna mutation är associerad med respons vid EGFR-TKI-terapi. Användning av fynd/analysresultat som omnämns i utlåtandet får användas för vetenskapliga publikationer endast med tillstånd av medicinskt ansvarig vid Klinisk patologi. Analysen utförd och granskad av Monica Bergfors och Magnus Sundström (Molekylärpatologi). Molekylärpatologi: Tumörvävnad med EGFR-mutation (exon 19del) Patrick Micke

18 Känslighet och resistens känslig resistent P ATP Rebiopsier rekommenderas! T790M

19 EML4-ALK fusionsprotein i NSCLC adenocarcinom, icke-rökare EGFR och KRAS mutationer negativ, ca. 3% av alla NSCLC Chr 2p FISH EML4 ALK EML4-ALK Shaw et al., J Clin Oncol, 2009 Vysis Dual Colour break apart, Abbott

20 Kliniska aktivitet av oral ALK inhibitor Crizitonib i NSCLC med EML4-ALK translokation Shaw et al., 2013 NEJM

21 EML4-ALK fusionsprotein i NSCLC svårigheter i praktiken EGFR and KRAS mutation negative, ca. 3% of all NSCLC Chr 2p FISH EML4 ALK Screening med ALK antikropper Shaw et al., J Clin Oncol, 2009 Clone D5F3 Cell Signalling EML4-ALK Vysis Dual Colour break apart, Abbott Clone 5A4 Novocastra Micke et al., egna erfarenheter

22 Flera genomiska förändringar i NSCLC FDA godkänd: EGFR erlotinib, afatinib, gefitinib ROS1 crizotinib BRAF dabrafenib ALK crizotinib, ceretinib I kliniska studier: HER2 neratinib MET tivantinib PI3K piralisib, buparlisib RET vandetanib, cabozatinib KRAS selumetinib (MEK I)

23 cytotoxik T-cell Immunterapins genombrott checkpoint inhibitorer PD1 PD-L1 cancer cell PD1 inhibitor Nivolumab tumor cells Thume et al., 2014, Nature Brahmer et al., 2014 ASCO

24 Individualiserad behandling baserat på mutationer

25

26 Ny IASLC/ATS/ERS Adenocarcinom classification Deskriptiv avseende växtmönster Ytligt växande Acinär Papillär Mikropapillär Solid Mucinös Fetal Enterisk Travis et al; J Thoracic Oncol 2011 Betydelse?

27 Gene expression based classification of NSCLC Uppsala data set Lee et al., 2014

28 Framtidens Sekvensering 400 Single gene sequencing TheraScreen, Cobas, Rotor-gene, Sanger Targeted multiplex sequencing SNaPshot, Sequenom, Ion Torrent, Haloplex, Illumina Whole exome sequencing Illumina, SOLiD Whole transcriptome sequencing Illumina, SOLiD 3000 Whole genome sequencing

29 Uppsalas pan-cancer panel Molekylär Patologi Uppsala Johan Botling