De la classification histologique à la classification moléculaire des tumeurs gliales - François Ducray Neuro-oncologie, Hospices Civils de Lyon ...

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De la classification histologique à la classification moléculaire des tumeurs gliales - François Ducray Neuro-oncologie, Hospices Civils de Lyon ...
De la classification histologique
 à la classification moléculaire
       des tumeurs gliales

                   François Ducray
       Neuro-oncologie, Hospices Civils de Lyon
     Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
                  Université Lyon 1
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Les gliomes

Tumeurs cérébrales primitives
 les plus fréquentes de l’adulte

Environ 4000 cas / an

Tumeurs majoritairement incurables:

-    manque de traitements efficaces

-    hétérogénéité

    Ricard et al. Lancet 2012
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Classification OMS des gliomes

  Densité

                  Grade Astrocytome Oligo-astrocytome Oligodendrogliome        Survie
                                                                              médiane
  Atypies
                    I      A. pilocytique                                       >20

  Mitoses
                    II     A. bas grade      OA bas grade     O bas grade       5-10

Prolif. endoth.

                    III    A. anaplasique    OA anaplasique   O anaplasique     3-5

 Nécrose

                    IV      Glioblastome                                        1-1.5

        Louis et al. Acta Neuropathol 2007
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Limites de la classification OMS
     Manque de reproductibilité

                                                                         Pas de marqueur
  Densité

                                              Grade Astrocytome Oligo-astrocytome Oligodendrogliome         Survie
                                                                                                           médiane
  Atypies
                                               I     A. pilocytique                                          >20
                  Subjectivité des critères

  Mitoses
                                               II    A. bas grade     OA bas grade         O bas grade       5-10

Prolif. endoth.

                                               III   A. anaplasique   OA anaplasique       O anaplasique     3-5

 Nécrose

                                               IV    Glioblastome                                            1-1.5

        Louis et al. Acta Neuropathol 2007
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Limites de la classification OMS
Manque de reproductibilité

    Grade 2 versus Grade 3                           Oligo versus Astro

                     30% de discordance inter-observateur

 van den Bent Acta Neuropathol 2010
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Limites de la classification OMS
Manque de précision pronostique

 Oligo II

 Mixte II

 Astro II

Oligo III

Mixte III
                                             un sous-type histologique
                                                      =
Astro III
                                        plusieurs sous-types moléculaires
   GBM

            0   2   4   6     8    10   12    14   16   18   20
                            Survie (années)
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Limites de la classification OMS
 Manque de précision pour la prédiction de la réponse

                        Réponse prolongée
                             (12 cycles)

GBM                       Temozolomide

                            Progression
                              (2 cycles)
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Trois grandes voies de gliomagenèse

  Pas de mutation
                                       Mutation d’IDH
       d’IDH

 Amplification EGFR
  Délétion de p16
  Gain 7, Perte 10           Mutations            Codélétion
                             p53/ATRX              1p/19q

       GBM                     Astro                    Oligo

 Mauvais pronostic    Pronostic intermédiaire     Bon pronostic
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Mutation d’IDH
     Isocitrate déshydrogénase

 Mitochondrie                   Cytoplasme
Cycle
de Krebs
                                                            Spécifique des gliomes diffus

   isocitrate                         isocitrate                 70-80% des grades II
                  NADP+                            NADP+
                                                                 50-60% des grades III
     IDH2
                                  IDH1
                  NADPH                                            5-10% des GBM
                                                   NADPH

  α-ketoglutarate                         α-ketoglutarate

       Parson s et al. Science 2008
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Mutation d’IDH
Intérêts de l’immuno-histochimie anti-IDH1 R132H (>90% des mutations)

Marqueur diagnostique (mutation d’IDH1= gliome diffus)

 Capper et al. Brain Pathol 2009; Capper et al. Acta Neuropathol 2010
Mutation d’IDH
Evènement très précoce

             Johnson et al. Science 2014; Suzuki et al. Nature Genetics 2015
Mutation d’IDH
     Physiopathologie
                                                                                               Hyperméthylation
 Mitochondrie                   Cytoplasme                     Dioxygénases                     de l’ADN et des
Cycle
                                                               α-ketoglutarate                      histones
de Krebs                                                       -dépendantes
                                                                                                  à Bloque la
                                                                                                 différenciation

   isocitrate                          isocitrate          ↑↑ 2-Hydroxy-Glutarate
                  NADP+                             	
  ↑↑ NADP+
     IDH2                                                                 IDH1*
                                  IDH1
                  NADPH                             	
  ↓↓ NADPH
                                                                                                 ↑↑Stress oxydatif
  α-ketoglutarate
                                              ↓↓ α-ketoglutarate

       Dang et al. Nature 2010; Turcan et al. Nature 2012; Lu et al. Nature 2012; Koivunen et al. Nature 2012; Rohle Science 2013
Mutation d’IDH
Associée à un phénotype hyperméthylé

 Laffaire et al. Neuro-oncol 2011
Mutation d’IDH
Associée à un phénotype hyperméthylé

 Laffaire et al. Neuro-oncol 2011
Mutation d’IDH
Expression aberrante d’oncogènes

 Flavahan et al. Nature 2016
Stratégies thérapeutiques anti-IDH

 Inhibiteur               Agents déméthylants                        Vaccination
 spécifique               5-(deoxy)azacytidine                       anti-IDHmt

 en phase I                     PHRC phase II

      Rohle et al. Science 2013; Turcan et al. Oncotarget 2013; Borodovsky et al. Oncotarget 2013;
                                                                   Schumacher et al. Nature 2014
Mutation d’IDH
Détection du 2-HG en spectro-IRM

 Choi et al. Nat Med 2012
La codéletion 1p/19q
Définition

 Chr 1       Chr 19

1p
                      19p

1q                    19q
La codélétion 1p/19q
 Définition

                                                                    Translocation 1;19

Chr 1                       Mutation de FUBP1 (15%)
                                                                    Chr19        Chr1
            t( 1;19)         Chr 19
1p
                                19p

                               Mutation de CIC (60%)
1q                              19q

                                                                      Fusion 1q et 19p

  Jenkins et al. Cancer Res. 2006, Bettegowda et al. Science 2011
La codélétion 1p/19q
Associée au phénotype oligodendroglial pur

 Oligo II
                                                  60-70%

 Mixte II                       10-15%

 Astro II
La codélétion 1p/19q
Marqueur de chimiosensibilité

                                                                             T0

                                                                             + 12 cycles de TMZ

                                                                             + 24 cycles de TMZ

 Cairncross et al. JNCI 1998; Hoang-Xuan et al. JCO 2004; Kaloshi et al. Neurology 2007
La codélétion 1p/19q
Associée à l’expression de gènes neuronaux

                                                              IHC anti-internexine alpha

                                                               Codel 1p/19q        Pas de codel 1p/
                                                                                         19q

                                                                87% positifs          85% négatifs

                                                              Spécificité = 80%          VPP = 70%
                                                              Sensibilité = 87 %         VPN = 90%

Ducray et al. Mol Cancer 2008; Ducray et al. Neurology 2009
La codélétion 1p/19q
     Intérêt de l’immunohistochimie anti-internexine alpha (INA)

                                 RT                                                    RT-PCV
           100               43.4 vs 5.8 months                      100                   68.1 vs 7.7 months
           90                                                        90
           80                                                        80
           70                          p=0.003                       70                          p90) vs 16.0 months
           100                                                       100
           90                                                        90
           80
                                       p=0.002                       80                              p
Trois grands groupes de gliomes

 1
0,9
0,8

0,7
0,6
                 10-15 ans

0,5
                                  Codélétion 1p/19q
0,4
                  5 ans
0,3
                                      IDHmt
0,2
0,1              2 ans         IDHwt
0
      0   50    100             150             200             250

                      Van den Bent et al. JCO 2013; Cairncross et al. JCO 2014
Trois grands groupes de gliomes
Guide la prise en charge

 1
0,9                                      RT+PCV > RT
0,8

0,7
0,6
                       10-15 ans

0,5
                                        Codélétion 1p/19q
0,4
                        5 ans
0,3
                                            IDHmt
0,2
0,1                    2 ans         IDHwt             RT+PCV = RT
0
      0     50        100             150             200             250

                            Van den Bent et al. JCO 2013; Cairncross et al. JCO 2014
TCGA 2015

≈ 300 grades II/III

Analyse
multi-omique et NGS
TCGA 2015
TCGA Cell 2016
Mutation du promoteur de TERT
Télomérase

80% des GBM de novo
≈ 95% des gliomes avec codélétion 1p/19q
mutuellement exclusif avec mutation d’ATRX

                         Killela et al. PNAS 2013; Labussière et al. BJC 2014 et Neurology 2015
Mutation du promoteur de TERT
Télomérase

80% des GBM de novo
≈ 95% des gliomes avec codélétion 1p/19q
mutuellement exclusif avec mutation d’ATRX

                                                                 Codelétés

                                                                   IDH mutés

                                               2 groupes de gliomes non IDH mutés

              Killela et al. PNAS 2013; Labussière et al. BJC 2014; Labussière et al. Neurology 2015
615 grades II et III                                  5%

                                                           29%
                                              45%

                                                 7%

                                                      10%

                  5 grands groupes de gliomes de grade II et III
                                                            Eckel-Passow et al. NEJM 2015
Association à l’âge

5 grands groupes de gliomes de grade II et III
                                     Eckel-Passow et al. NEJM 2015
Association à des SNP particuliers

5 grands groupes de gliomes de grade II et III
                                      Eckel-Passow et al. NEJM 2015
Le réseau POLA
  Prise en charge des tumeurs OLigodendrogliales Anaplasiques

                                          Caractérisation moléculaire
                                          (Salpêtrière Paris, Pr Delattre)

                                          Caractérisation histologique
                                          (Marseille, Pr Figarella-Branger)

                                          Recherche translationnelle
                                          (F. Ducray, A. Idbaih)

Objectifs: améliorer la prise en charge, développer la recherche
                   clinique et translationnelle
Conclusion

Des progrès !!!

                  Poursuivre l’effort !!!
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