Dosage des marqueurs tumoraux Actualité et perspectives

Dosage des marqueurs tumoraux Actualité et perspectives
dans le CANCER du SEIN: Actualité et perspectives S. SALINGUE-CANONNE - Lille - 22 Mars 2007

Dosage des marqueurs tumoraux
dans le CANCER du SEIN: Actualité et perspectives Préambule Actualité des marqueurs tumoraux Perspectives de nouveaux marqueurs Conclusion S. SALINGUE-CANONNE - Lille - 22 Mars 2007

Généralités sur le cancer du sein
Quelques chiffres en France en 2000: - Le cancer du sein est au premier rang de tous les cancers en terme de fréquence: nouveaux cas estimés en 2000 en France Concerne environ 1 femme sur 10 Premier rang des décès par cancer chez la femme - Taux d’incidence standardisé= 88.9/ habitants (Région Nord/Pas de Calais= 114.9) - Taux de mortalité standardisé= 19.7/ habitants BEH N°44/2004

Schéma évolutif : Un cancer sur deux va récidiver dans les 10 ans après le traitement initial, 80% des récidives ayant lieu durant les 5 premières années, 25% sous forme loco-régionale et 75% sous forme métastatique (localisations osseuses, pléuro-pulmonaires, hépatiques et cérébrales par ordre de fréquence). Teissier E., Cancer du sein - Compte rendu de cancérologie Saint Paul de Vence, 2005.

Facteurs pronostiques : récidive locale FNCLCC, SOR 2001

Facteurs pronostiques : récidive métastatique FNCLCC, SOR 2001

Généralités sur le cancer du sein Tumeur loco-régionale
Stratégies thérapeutiques Cancer du sein invasif confirmé Tumeur loco-régionale Cancer métastatique Traitement palliatif Chimiothérapie Hormonothérapie Immunothérapie Radiothérapie Chirurgie palliative Biphosphonates Antalgiques Traitements de confort Traitement néoadjuvant Chimiothérapie 1ère (Hormonothérapie 1ère) Chirurgie Traitement adjuvant Chimiothérapie Hormonothérapie (RH+) Chirurgie - Radiothérapie Hormonothérapie (RH +) Radiothérapie + Immunothérapie par Herceptin (anticorps monoclonal) si HER2 +

Actualité des marqueurs tumoraux
Définitions Les marqueurs tumoraux sériques Intérêts dans cancer du sein Analyse de la littérature Expérience au Centre Oscar Lambret Bilan et perspectives S. SALINGUE-CANONNE - Lille - 22 Mars 2007

Définitions En théorie: « Un biomarqueur tumoral est une molécule ou une fonction cellulaire caractéristique d’un cancer par rapport à sa contre-partie normale (tissus ou population), ou une molécule associée à une fonction cellulaire qui caractérise le potentiel évolutif particulier d’un processus tumoral (prolifération, néo-angiogénèse…). » (1) En pratique: - Nombreux marqueurs tumoraux putatifs identifiés durant ces 20 dernières années, - Mais peu de marqueurs tumoraux promus et recommandés dans une utilisation clinique courante, faute de stratégie d’évaluation cohérente. 1- P.-M Martin. Cancer du sein- Compte rendu cancérologie, Saint Paul de Vence, 2005.

Définitions Recommandations établies par des instances officielles: - American Society of Clinical Oncology (ASCO en 2000/2006) - European group on Tumor Marqueurs (EGTM, 2005) - Fédération Nationale des Centres de Lutte Contre le Cancer (FNCLCC, SOR 2001) - Haute Autorité de Santé (HAS, anciennement ANAES,1999) Ces recommandations ont été élaborées par des experts selon les meilleures preuves scientifiques disponibles au moment de leur rédaction (méta-analyses, essais randomisés ou études non randomisées). En l’absence de preuves scientifiques fiables, les recommandations sont basées sur l’accord des experts au travers de leur expérience professionnelle.

Définitions Dans le cancer du sein, Le Groupe Européen des Marqueurs Tumoraux définit deux classes de marqueurs (1): - Marqueurs sériques ou circulants (2): Marqueur de référence: CA15-3, Marqueurs secondaires: ACE, TPA, MCA, CA27.29, CA549… - Marqueurs tissulaires (3) : Récepteurs Oestrogène, Progestérone (pronostic et prédictif) LOE I: Récepteur HER2 (pronostic et prédictif) uPA et PAI-1 (pronostic) LOE II/III: Thymidine kinase, VEGF, IGF1... 1 - R. Molina, Tumor Biology, 2005 2 - Bioforma - Cahier 32 - Marqueurs tumoraux sériques des tumeurs solides, 2005 3- P.-M Martin, Cancer du sein- Saint Paul de Vence, 2005.

Définitions Un marqueur tumoral circulant est « une molécule produite lors d'un processus tumoral et libérée dans un liquide de l’organisme (sang, urine, liquide d’ascite, liquide céphalorachidien…) où sa concentration peut être mesurée. Son dosage devrait être sensible et spécifique, facile à mettre en oeuvre, rapide et peu onéreux. » Spécificité en Oncologie: Synthèse du marqueur seulement par les cellules cancéreuses, Marqueur spécifique - de la maladie cancéreuse (diagnostic bénin/ malin) d'un organe (localisation de la tumeur primitive) d'une localisation métastatique Spécificité 100 % = absence de faux positifs Sensibilité en Oncologie Détection précoce d’une élévation du marqueur lors du développement tumoral, Sensibilité 100 % = absence de faux négatifs - Bioforma- Cahier 32 - Marqueurs tumoraux sériques des tumeurs solides

Les marqueurs tumoraux sériques Recommandations FNCLCC, 2001: ACE et surtout CA 15.3 = marqueurs tumoraux sériques les plus usités dans les cancers du sein (standard). Autres marqueurs en cours d’évaluation= épitopes présents sur des glycoprotéines appartenant au groupe des mucines. A ce jour, absence de preuve de leur utilité, leur dosage n’est donc pas recommandé. Pas d’association systématique de plusieurs marqueurs car bénéfice insuffisant (standard, niveau de preuve B2). Association d’autres marqueurs proposée uniquement dans le cadre d’essais thérapeutiques visant à démontrer l’intérêt du diagnostic et du traitement précoces des métastases (accord d’experts).

Les marqueurs tumoraux sériques : CA15-3 Le CA 15.3 est le marqueur sérique de référence dans le cancer du sein Structure: Glycoprotéine circulante de haut poids moléculaire (300 à 400 kDa) appartenant à la famille des mucines, possédant une immunoréactivité avec 2 Ac monoclonaux (115D8 et DF3) Rôle: - expression sérique de la Polymorphic Epithelial Mucin (PEM) - codé par le gène MUC-1 activateur du système oncogène Ras, Interaction de MUC-1 avec molécule ICAM-1 favorisant l’adhésion des cellules tumorales à l’endothélium vasculaire, Liaison avec la valeur pronostique péjorative d’un taux élevé de CA15-3. Valeurs de référence: Seuils entre 25 et 35 U/ml ou kU/l Absence de standard international J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Les marqueurs tumoraux sériques : CA15-3 Mais manque de spécificité... Variations physiologiques: 2 à 7% des sujets sains ont des valeurs supérieures au seuil Grossesse (taux jusqu’à 80 kU/l) Allaitement Variations pathologiques: Affections bénignes du sein, maladies hépatiques, sarcoïdose, tuberculose, maladie auto-immune, ulcères duodénaux, polypose du côlon (Taux <50 kU/l) Traitement par Interféron Autres cancers: ovariens, hépatiques, pulmonaires, gastriques, colorectaux, pancréatiques et utérins. J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Les marqueurs tumoraux sériques : CA15-3 Techniques de dosage - Dosage immunométrique, « Elisa sandwich » (amplification détection, ex: TRACE® ) - Les réactifs commercialisés utilisent pour la plupart les Ac mc 115D8, DF3 (brevetés) Variabilité importante des résultats inter techniques nécessitant le suivi de chaque patient par une même technique

Les marqueurs tumoraux sériques : ACE L’ACE est un marqueur sérique de 2ème intention après le CA15-3 Antigène Carcino Embryonnaire décrit à partir de 1965 par Gold et Freedman. Structure: Glycoprotéine de 200 kDa appartenant à la super-famille des immunoglobulines, constituée de 45% de protéines et 55% d’hydrates de carbones. Synthèse: Antigène oncofoetal localisé: - chez l’adulte, sur tractus gastro-intestinal, foie, pancréas, poumon et sein. - chez le foetus au niveau intestin, foie, pancréas pendant les 2 premiers mois de gestation. Rôle: Propriétés adhésives, différentiation cellulaire au cours de l’embryogenèse… Participation active dans la cancérogenèse et la dissémination métastatique pour le cancer du côlon. Valeurs de référence: 5 µg/L J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Les marqueurs tumoraux sériques : ACE Mais manque de spécificité... Variations physiologiques: Taux plus élevés chez les hommes, sujets agés, 2 premiers trimestres de grossesse, Tabac (seuil à 10 µg/L). Variations pathologiques: Lésions bénignes inflammatoires hépatiques, digestives, pulmonaires, Insuffisance rénale chronique, hémodialyse (jusqu’à 25 µg/L), Ethylisme, Autres cancers: digestif, ovarien, pulmonaire, utérin, thyroïdien, Lymphome, mélanome, tumeur neuro-endocrine. J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Les marqueurs tumoraux sériques : Autres marqueurs Marqueurs non recommandés en dehors d’essais thérapeutiques - Famille des mucines: CA 27-29 CA 549 (seuil 12 kU/L) MCA (Mucin-like Carcinoma) (radio-immunométrie, seuil=13 kU/L) - TPA (antigène tissulaire polypeptidique) (prolifération tumorale) Recommandations FNCLCC, 2001: Si l’on veut s’appuyer sur des paramètres biologiques pour apprécier l’efficacité d’un traitement, il peut être intéressant de disposer d’un autre marqueur efficace (ACE, TPA) quand le CA 15.3 reste normal (recommandations, accord d’experts). Association CA15-3 avec ACE et TPA apporte un gain de sensibilité de 5 à 10% mais une perte de spécificité de 4 à 10% J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Analyse de la littérature Recommandations FNCLCC, 2001: Si le taux de CA 15.3 est initialement élevé, il n’y a pas lieu de doser d’autres marqueurs en routine (standard, accord d’experts). Recommandations ANAES, 1999: Utilisation clinique du CA15-3 impose que les dosages pour une même patiente soient effectués dans un même laboratoire et avec la même technique. Une première valeur supérieure aux valeurs usuelles doit être vérifiée sur un autre prélèvement. Le résultat d’un dosage de marqueur sérique doit être interprété en fonction du contexte clinique et des résultats d’autres examens.

Actualité des marqueurs tumoraux Dépistage/ Diagnostic
Analyse de la littérature Dépistage/ Diagnostic Elévation du CA15-3 dans seulement 30% des cas au diagnostic, en particulier 9% des stades I et 19% des stades II (masse tumorale faible)(4), Selon méta-analyse de 23 études publiées entre 1988 et 1998 (5): Sensibilité comprise entre 13 et 65% Spécificité variant de 87 à 100% pour le CA15-3 dans le diagnostic du cancer du sein Recommandations FNCLCC, 2001: Le CA 15.3 ne doit pas être utilisé comme test de dépistage ou de diagnostic en raison de sa faible sensibilité (standard, niveau de preuve B2). Dans le cadre du diagnostic de métastase d’adénocarcinome d’origine inconnue, le CA 15.3 est susceptible d’orienter le diagnostic, donc le choix thérapeutique (options, accord d’experts). 4- J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002. 5- Basuyau et Coll, Bull Cancer 2000.

Actualité des marqueurs tumoraux Intérêt du taux initial
Analyse de la littérature Intérêt du taux initial Valeur de référence individuelle permettant d’évaluer l’efficacité d’un traitement ou pour réaliser un suivi ultérieur. Valeur pronostique: Environ 5% des patientes ayant un cancer localisé présentent des métastases asymptomatiques Un taux initialement élevé de CA 15.3 est plus souvent rencontré dans les formes évoluées que dans les formes localisées (standard, niveau de preuve B2) Le taux de CA 15.3 avant tout traitement est un facteur pronostique reconnu, mais dont l’indépendance n’est pas prouvée (standard, niveau de preuve B2). Risque de métastases ultérieures est de: 67% si taux initial >30 kU/L 83% si taux initial >40 kU/L 91% si taux initial >50 kU/L - Monge M. Cancer du sein - Marqueur tumoraux organe/organe Cancérologie et Biologie - Elsevier2006

Analyse de la littérature Intérêt du taux initial FNCLCC, 2001: Valeur initiale >50 kU/L doit donc faire rechercher activement, et avant toute décision thérapeutique, une éventuelle dissémination (standard, accord d’experts), surtout si la connaissance de celle-ci va faire modifier la stratégie thérapeutique. Evaluation comparative des sensibilités respectives dans le bilan d’extension: Sensibilité Radiographie de thorax : 62 % CA : 71 % Sp 97 % Echo hépatique : 75 % Scintigraphie osseuse : 90 % - Conférence Bioformation, L. Vanlemmens, Dec 2006

Analyse de la littérature Intérêt du taux initial Absence de consensus entre les différentes instances: ANAES 1999: pas de dosage CA15-3 au stade initial ASCO 2000: données insuffisantes pour doser CA15-3 dans le “staging” FNCLCC 2001: taux initial de CA15-3 est une valeur de référence si on est amené ultérieurement à suspecter une récidive métastatique EGTM 2005: Utilisation recommandée en association avec d’autres facteurs pronostiques Exemples en pratique: Référentiel Régional de Haute-normandie recommande, depuis Juin 2004, le dosage de CA15-3 dans le bilan initial d’extension d’un cancer du sein. Martin A. et al, Anticancer Research, Sept. 2006: Elévation des taux de CA15-3 en préopératoire corrélée avec taille tumorale (T3/T4), envahissement ganglionnaire.

Analyse de la littérature Récidives Récidives loco-régionales: Sensibilité du CA15-3 médiocre (20%), Mais: - Taux de CA15-3 significativement plus élevés quand récidive locale suivie d’une métastase: VPP= 97% si Taux CA15-3>40 kU/L VPP= 88.2% si Taux CA15-3>30kU/L - Relation entre Taux CA15-3 à la récidive locale par rapport au délai d’apparition des métastases. J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Analyse de la littérature Récidives Récidives métastatiques: VPP comprise entre 81 et 91% avec spécificité supérieure à 75% - Sensibilité variable selon le site d’évolution métastatique: 80% si localisation osseuse ou hépatique 50 à 70% si localisation pulmonaire 15-20% si localisation cutanée, ganglionnaire ou cérébrale 91% si localisations multiples - Elévation du CA15-3 anticipe une récidive clinique/radiologique avec un délai médian de 6 à 9 mois (extrêmes 0 à 18 mois) J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Analyse de la littérature Récidives FNCLCC, 2001: L’efficacité des marqueurs tumoraux et en particulier du CA 15.3 dans le diagnostic précoce de métastases de cancer du sein est reconnu (standard, niveau de preuve A). Le bénéfice pour les patients du diagnostic précoce en termes de délai d’apparition des signes cliniques et de survie globale, n’est pas prouvé. Actuellement, traitement précoce des métastases infracliniques controversé par l’absence de connaissances sur le gain en terme de survie globale, au détriment d’une altération de la qualité de vie potentiellement générée par ce traitement.

Analyse de la littérature Récidives Ethiquement difficilement imaginable de réaliser de larges études prospectives randomisées montrant qu’un diagnostic précoce des récidives apporte ou non un gain en terme de survie globale si traitement ou pas des métastases au stade infraclinique… De plus, dosage régulier de marqueur= composante anxiogène pour le patient ANAES, FNCLCC, ASCO: pas de dosage de CA15-3 après traitement initial de cancer du sein en l’absence de signes cliniques de récidive. EGTM, 2005: Dosage CA15-3 et ACE tous les 2 à 4 mois durant les 5 premières années après le diagnostic puis tous les 6 mois après 3 ans, puis tous les ans. Référentiel Régional Haute Normandie, 2004: Dosage de CA15-3 tous les 6 mois pendant 2 ans après traitement initial, puis tous les ans. Si élévation significative, contrôler 1 à 2 mois plus-tard.

Actualité des marqueurs tumoraux Surveillance thérapeutique
Analyse de la littérature Surveillance thérapeutique Traitement d’une forme localisée: Bonne corrélation entre évolution clinique et diminution des taux CA15-3 / ACE FNCLCC, 2001: Si le CA 15.3 est initialement élevé, sa non-normalisation constitue un index d’inefficacité thérapeutique et un facteur puissant de mauvais pronostic (standard, niveau de preuve C). J.M Riedinger, Médecine Nucléaire-Imagerie fonctionelle et métabolique, 2002.

Analyse de la littérature Surveillance thérapeutique Traitement d’une forme métastatique: - Variation du marqueur sous traitement selon les critères du WGTM, 1990: Si augmentation >25%= signe de progression tumorale, (tenir compte d’un éventuel « effet de pointe »= relargage initial du marqueur en cas de destruction tumorale importante par chimiothérapie) Si variation <25% = stabilisation tumorale, Si diminution >50% = rémission partielle. - En termes de « cinétique », une décroissance exponentielle de la concentration du CA15-3, en comparaison à sa demi-vie normale, est en faveur de l’absence de maladie résiduelle. - Rémission complète non définissable par l’existence d’une concentration normale de marqueur, nécessité d’une confirmation clinique.

Analyse de la littérature Surveillance thérapeutique Traitement d’une forme métastatique: FNCLCC, 2001: Il existe une corrélation entre l’évolution biologique et l’évolution clinique des patientes, pendant le traitement de leurs métastases (niveau de preuve C). Le dosage du CA 15.3 pendant le suivi du traitement des phases métastatiques constitue une aide à l’évaluation de l’efficacité thérapeutique qui ne doit pas remplacer l’examen clinique. La mise en place d’essais prospectifs prenant en compte les critères définis par le WGTM et la cinétique du marqueur est hautement souhaitable (recommandations, accord d’experts).

Analyse de la littérature Surveillance thérapeutique Traitement d’une forme métastatique: Tampellini, Breast Cancer Research Treatment (Aug, 2006) 98: Evaluation prospective des taux de base de CA15-3 puis après 3 et 6 mois de chimiothérapie à base d’anthracyclines chez 526 patientes métastatiques: Sensibilité: 84,8% à 3 mois et 76,3% à 6 mois Spécificité: 55,6% à 3 mois et 53,8% à 6 mois Patientes réparties en 4 groupes en fonction de la variation du CA15-3 par rapport au temps de progresion (TP) et médiane de survie (MS) : Taux CA15-3 <30 kU/L et stable TP 15,3 mois MS 42,3 mois Taux CA15-3 >30 kU/L et >25% TP 11,7 mois MS 29,7 mois Taux CA15-3 >30 kU/L et stable TP 9,6 mois MS 28,5 mois Taux CA15-3 >30 kU/L et  >25% TP 8,6 mois MS 24,8 mois Suivi CA15-3 pendant première ligne chimiothérapie métatastique = Bonne information pronostique

Analyse de la littérature Surveillance thérapeutique Traitement d’une forme métastatique: EGTM 2005: Dosage réalisé à chaque cure de chimiothérapie et tous les 3 mois pour les patientes sous hormonothérapie. Augmentation >25% est significative et doit être contrôlée sur un autre prélèvement un mois après. Diminution confirmée >50% s’associe à une réponse tumorale favorable. ASCO, 2006: Summary of 2006 Guideline Recommendation for Breast Cancer Surveillance: CA15-3, CA27-29 and carcinoembryonic antigen are not recommended.

Expérience au Centre Oscar Lambret (2003 à 2006) Place du CA15-3 par rapport aux autres marqueurs tumoraux: Marqueurs tumoraux CA15-3

Expérience au Centre Oscar Lambret (2003 à 2006) Répartition des prescriptions de CA15-3 en fonction des départements: Répartition des prescriptions en fonction des secteurs d’activités:

Expérience au Centre Oscar Lambret (2003 à 2006) Prescriptions de CA15-3 associées à d’autres marqueurs tumoraux

Expérience au Centre Oscar Lambret (2003 à 2006) Renouvellement des prescriptions de CA 15-3 Nombre de prescriptions de CA15-3 Nombre de patients Entre 2003 et 2006, 69% des patients ont eu une prescription unique de CA 15-3

Expérience au Centre Oscar Lambret Indication des prescriptions de CA 15-3 Suivi régulier Chimio/hormono Clinique Taux initial Etude rétrospective réalisée en 2006 sur 55 dossiers de patientes suivies pour un cancer du sein.

Marqueurs tumoraux actuels

Bilan et Perspectives Dépistage/Diagnostic Non Taux initial Valeur de référence/pronostic dans le bilan d’extension+/- Récidive Intérêt +/- controversé Surveillance thérapeutique Notion de “valeur seuil “ insuffisante Cinétiques de marqueurs? Mises en garde: Eviter le “nomadisme biologique”, Toute augmentation isolée doit être contrôlée sur un autre prélèvement, - Evaluer la composante anxiogène pour la patiente.

Bilan et Perspectives Dosage dans le LCR (6) Aide au diagnostic différentiel d’un envahissement métastatique (méningite carcinomateuse) quand la cytologie est négative. Corrélation avec les taux sériques. Association à la TEP-18FDG (7) Suspicion de récidive locale ou métastatique: Sensibilité de 92 à 96% et spécificité de 75 à 90% si exploration suite à élévation sérique du CA15-3. 6- Guepratte S. IBS, 2002. 7- Lamy PJ. Bull. Cancer, 2005.

Bilan et Perspectives Développement de “logiciels de cinétique” L’Analyse mathématique des courbes d’évolution individuelle des taux de CA15-3 en fonction du temps permet de définir différents paramètres indicateurs: - Efficacité thérapeutique: - de la concentration initiale (valeur de référence) - de la demi-vie apparente du marqueur (reflet de la sensibilité de la tumeur au traitement: plus traitement efficace plus demi-vie courte) Attention à effet de pointe sous chimiothérapie - du type de décroissance (mono ou bi exponentielle) décroissance avec demi-vie constante et courte est de bon pronostic - du Nadir (taux le plus bas mesuré sous traitement) et de son délai d’obtention - Reprise évolutive: - Cinétique de croissance - Temps de doublement Dans cancer du sein non métastatique= Nadir du CA15-3 post-opératoire à 30kU/L. Riedinger JM., Eche N. Spectra Bio. Mai 2006.

Bilan et Perspectives Développement de “logiciels de cinétique” Exemple de cinétique Figure cinétique marqueur page 46 spectra bio 152 mai 2006 Riedinger JM., Eche N. Spectra Bio. Mai 2006.

Bilan et Perspectives Développement de “logiciels de cinétique” Limites: - Nécessité d’un respect strict du “calendrier” de prélèvements, - Interprétation délicate des profils d’évolution et signification de valeurs, - Accès au dossier clinique du patient afin de disposer des données cliniques et thérapeutiques, - Accès au bilan biochimique pour connaître l’état des fonctions d’épuration, - Rôle majeur du dialogue clinico-biologique. Riedinger JM., Eche N. Spectra Bio. Mai 2006.

Perspectives de nouveaux marqueurs
Nombreuses perspectives de nouveaux marqueurs dans le cancer du sein avec les avancées technologiques: Protéomique: SELDI-TOF et profils protéiques... Génomique: CGH array, biopuces à ADN et signatures moléculaires Phénomènes épigénétiques... Voies encore réservées aux seuls laboratoires de Recherche, Toutefois, développement de méthodes de détection standardisées et agréées par FDA pour des marqueurs de découverte récente, - HER2 sérique - Cellules tumorales circulantes (CTC) - Marqueurs d’angiogénèse (VEGF), Homocystéine...

HER2 sérique

Perspectives de nouveaux marqueurs Le récepteur HER2 (ou CerbB-2)
HER2 : physio-pathologie Le récepteur HER2 (ou CerbB-2) - est le Récepteur membranaire de facteur de croissance Epidermique Humain, - est présent à la surface des cellules normales où il participe à la croissance et à la différenciation cellulaire, - est codé par le gène Cerb-B2 ou HER-2/neu, proto-oncogène situé sur le chromosome 17, est une protéine trans-membranaire de 185 Kda (P185) composée de trois domaines: - un domaine interne tyrosine kinase un domaine transmembranaire un domaine extracellulaire (ECD) Ce domaine extracellulaire pouvant être clivé par des métallo-protéases et libéré dans la circulation sanguine (HER sérique) - RAVANEL, N. IBS, 2005 - CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004

HER2 : physio-pathologie Gène HER2 (découvert en 1980) joue un rôle à différents niveaux dans le processus tumoral: - prolifération cellulaire, - transformation maligne de lignées cellulaires en culture, - mobilité cellulaire (potentiel métastatique). Dans le cancer du sein, activation de l’oncogène HER2 par phénomène d’amplification génique (multiplication du nombre de copies du gène HER2 normal) aboutissant à stimulation de sa transcription et donc une augmentation du nombre de récepteurs (P185). Au plan cellulaire, une surexpression d’HER2 induit une augmentation de la croissance cellulaire (via activité tyrosine kinase intrinsèque) et du potentiel métastatique. Sur-expression d’HER2 retrouvée dans 20 à 30% des cancers du sein, mais aussi autres cancers: prostate, ovaire, estomac, endomètre, adénome NPC. - RAVANEL, N. IBS, 2005 - Mazouni C and coll. CANCER, vol 109, 2007

HER2 : physio-pathologie La sur-expression du récepteur HER2 sur cellules tumorales dans cancer du sein est associée à un plus mauvais pronostic, est un facteur prédictif de moindre réponse aux traitements par Tamoxifène, ou par des combinaisons de chimio-thérapies sans anthracyclines. 20 ans après découverte du gène HER2, développement d’une « Thérapie ciblée » avec le Trastuzumab (Herceptin® ) = Anticorps monoclonal humanisé, dirigé contre ECD de HER2, va inhiber le clivage par les métalloprotéases. Modèle de traitement innovant et révolutionnaire dans le devenir d’une population de patientes avec des tumeurs surexprimant HER2. BELKACEMI Y. Bull Cancer 2006.

HER2 : détections Détection tissulaire (toutes les tumeurs mammaires invasives) Deux principales méthodes sur tissu tumoral: Détection de la surexpression du récepteur Cerb-B2 par Immuno-HistoChimie (IHC): Résultat semi-quantitatif: score 0 ou+ = HER2 négative score 2+ = réponse douteuse, autre technique nécessaire score 3+ = surexpression Recherche de l’amplification du gène HER2 par FISH (fluorescent in situ Hybridation): Comptage du nombre de copies du gène HER2 (amplification si supérieur à 4 spots) 2 Seules méthodes officiellement reconnues ASCO, Guideline for HER2 Testing in breast Cancer – JCO, 2007.

HER2 : détections Détection tissulaire (toutes les tumeurs mammaires invasives) Figure1 SPDV page 334 Penault-Llorca F. Cancer du sein - Saint Paul de Vence, 2003

HER2 : détections Dosage du CerbB2 sérique (sHER2) Non recommandé en pratique courante contrairement aux méthodes tissulaires. Intérêt: Prélèvement peu invasif (prise de sang), Dosages itératifs (aspect évolutif, suivi) Tumeur dont statut HER2 ne peut être déterminé Méthodes immunoenzymatiques (ELISA « sandwich ») standardisées agréées par FDA: - manuelle microplaque (OSDI), - automatisée (technique avec séparation magnétique de particules, Advia Centaur™, Siemens-Bayer-Healthcare). Bonne corrélation entre les techniques manuelles et automatisées. - PAYNE et coll, Clin Chem

HER2 : détection Dosage du CerbB2 sérique (sHER2) Performances techniques automatisées: - Utilisation d’anticorps monoclonaux (Ac mc NB-3 et TA-1) dirigés contre épitopes indépendants de sHER2, - Optimisation de la séparation des immuns complexes formés par utilisation de particules magnétiques. - Linéarité de 0.1 à 250 µg/L, - Répétabilité CV<6%, - Absence d’effet crochet jusque µg/L, - Absence d’interférence avec les Ac hétérophyles, Ac anti souris, FR, Herceptin®, - Valeur seuil = 15 µg/L. PAYNE et coll, Clin Chem 2000. Mazouni C and coll. CANCER, vol 109, 2007

HER2 : Intérêts cliniques du dosage sérique Prévalence de sHER2? Méta-analyse de Carney et coll, 2004: - 25 études sur 2623 malades en stade non métastatique prévalence moyenne sHER2 = 18.1% (extrêmes de 0 à 38%) - 50 études sur 5044 malades en stade métastatique prévalence moyenne sHER2 = 45.6% (extrêmes de 23 à 80%) Prevalence of HER2/neu ECD in patient with breast cancer Pas de précision de la prévalence du statut HER2 tissulaire de ces patientes PAYNE et coll, Clin Chem 2000. CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004

Perspectives de nouveaux marqueurs Valeur pronostique du taux initial?
HER2 : Intérêts cliniques du dosage sérique Valeur pronostique du taux initial? Taux élevés sHER2 seraient plus souvent associés à: - survenue de métastases (68% des cas) que récidive locale (19% des cas)(8) - survenue métastases hépatiques et pulmonaires(8) - tumeur de grande taille(8) - envahissement ganglionnaire(8) - GHP élevé(9) Attention: - Faux positifs possibles en cas de pathologie hépatique (cirrhose), - Seulement 28% patientes (11/39) avec tumeur primitive HER2+ ont un taux HER2 sérique >15 ng/ml (10) Evaluation limitée de la corrélation HER2 sérique/HER2 tumoral au diagnostic. 8- CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004 9 - Imoto S., Int . J. Cancer, 2006 10- Mazouni C and coll. CANCER, vol 109, 2007

HER2 : Intérêts cliniques du dosage sérique Détection de récidive? Elévation des taux sériques d’HER2 3 à 6 mois après la chirurgie est en faveur d’un résidu tumoral. Elévation des taux sériques d’HER2 précède de 2 à 9 mois l’arrivée des signes cliniques de récidive en particulier si association à autres marqueurs (CA15-3 et ACE): Se=76% et Sp=100% Valeur pronostique péjorative d’un taux anormal d’HER2 sérique au moment de la rechute au niveau du temps de progression et de la survie globale. 23 à 34% des patientes avec tumeur primitive HER2 négative mais sHER2>15 ng/ml au stade métastatique : - manque de sensibilité des techniques tissulaires? (seuil à 10%) - manque de spécificité des techniques sériques? - évolution du statut HER2? Impact du taux circulant d’HER2 sur prise en charge??? CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004

HER2 : Intérêts cliniques du dosage sérique Valeur prédictive? Selon méta-analyse de Carney (8), sous chimiothérapie, sans Herceptin®: corrélation entre les variations des taux d’HER2 sérique (ECD) et la réponse au traitement:  Taux ECD lors de progression sous traitement  Taux ECD avec réponse favorable au traitement Augmentation taux HER2 sériques associés à une réduction efficacité de l’hormonothérapie Concordance moyenne dans 70 à 90% des cas 8- CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004

HER2 : Intérêts cliniques du dosage sérique Valeur prédictive? Selon méta-analyse de Carney (8), sous chimiothérapie, avec Herceptin®: Augmentation du taux de réponse avec le taux d’HER2 sérique: sHER2 <15ng/ml % chance de réponse entre 15 et 50ng/ml % chance de réponse >50ng/ml % chance de réponse Décroissance à huit jours ou à 4 semaines permettrait de prédire l’efficacité ou la résistance... Evaluation faite sur études rétrospectives ou sur faibles cohortes... 8- CARNEY WP, Clin Breast Cancer, 2004

HER2: intérêt clinique du dosage sérique En conclusion, Selon H Roché (Institut Claudius Regaud, Toulouse), - Existence d’une population HER2- (tumeur primitive) et sHER2+ redevable d’un traitement par Herceptin®: un essai spécifique à ce groupe serait justifié… - Patientes dont statut HER2 tumoral est inconnu ou non évaluable, l’indication d’un traitement d’épreuve par Herceptin® paraît recevable si sHER2 anormalement élevé. - Le suivi per-thérapeutique des taux d’ECD ne peut se justifier qu’en cas d’absence d’autres critères de jugement (cf recommandations faites pour d’autres marqueurs tel que CA15-3). H. Roché - Cancer du sein - Compte rendu Cancérologie Saint Paul de Vence, 2005

Cellules tumorales circulantes

Recherche de cellules circulantes tumorales Principe Le système CellSearh™ (Veridex, Johnson-johnson) a été validé par la FDA pour la détection et identification de rares cellules circulantes tumorales (CTC) dans le sang. Nécessite prélèvement de sang sur tube EDTA ou CellSave® (stabilité 72h) Basé sur la numération de cellules épithéliales - séparées du sang par réaction immuno-magnétique semi-automatisée (billes magnétiques cotées avec anticorps anti-EpCAM) - distintion CTC/leucocytes par Ac mc (cytokératin-phycoérythrin/CD45-allophycocyan respectivement) - identification et numération des CTC avec CellSpotter Analyser® , (microscope à fluorescence semi-automatisé relié un système informatique permettant la reconstruction d’image cellulaire). Valeur significative supérieure à 5 CTC/7.5ml de sang CTC EpCAM+ CD45 – CK+ Cristofanilli M, N ENG J MED, Aug 2004 - Riethdorf S., et coll, Clin Cancer Res, 2007

Recherche de cellules circulantes tumorales Intérêt potentiel Facteur pronostique dans cancer du sein métastatique (CSM) Avant la première ligne de chimiothérapie: Corrélation du taux CTC avec  Survie Sans Récidive (SSR): SSR= 4.9 mois si CTC>5 versus 9.5 mois si CTC<5  Survie Globale (SG): SG= 14.2 mois si CTC>5 versus >18 mois si CTC<5 Detection de CTC avant l’initiation de la première ligne de chimiothérapie pour les patients en stade métastatique de cancer du sein, est fortement prédictive en terme de survie sans récidive et survie globale. Cristofanilli M, JCO, Mar 2005

Recherche de cellules circulantes tumorales Intérêt potentiel Facteur pronostique dans cancer du sein métastatique (CSM) Selon la ligne de chimiothérapie et en comparaison avec l’imagerie Etude prospective longitudinale en double aveugle sur 138 patientes traitées en première ligne (ou plus) de chimiothérapie métastatique, et suivies: - en imagerie, à l’inclusion puis toutes les 9 à 12 semaines, par dosage CTC à l’inclusion puis mensuellement pendant 6 mois, Comparaison des moyennes de survie globale en fonction du taux de CTC et des résultats en imagerie. Budd T, et Cristofanilli M, Clin Cancer Res, Nov

Recherche de cellules circulantes tumorales Facteur pronostique dans cancer du sein métastatique (CSM) Budd T, et Cristofanilli M, Clin Cancer Res, Nov 2006

Recherche de cellules circulantes tumorales Intérêt potentiel Facteur pronostique dans cancer du sein métastatique (CSM) Selon la ligne de chimiothérapie et en comparaison avec l’imagerie Etude prospective longitudinale en double aveugle sur 138 patientes CSM traitées en première ligne (ou plus) de chimiothérapie métastatique, et suivies: - en imagerie, à l’inclusion puis toutes les 9 à 12 semaines, par dosage CTC à l’inclusion puis mensuellement tous les 6 mois, Comparaison des moyennes de survie globale en fonction du taux de CTC par rapport aux résultats en imagerie. Nombre de CTC est le reflet de l’importance clinico-biologique de la maladie. Evaluation des CTC semble être un meilleur facteur pronostique des patientes avec cancer du sein métastatique que l’imagerie. Budd T, et Cristofanilli M, Clin Cancer Res, Nov 2006

Conclusion Dosage des marqueurs tumoraux
dans le CANCER du SEIN: Actualité et perspectives Conclusion La place des marqueurs tumoraux actuels (CA15-3) dans le cancer du sein reste controversée (manque de sensibilité, spécificité, variabilité des techniques, valeurs « seuil »…) Le développement de profils individualisés via les logiciels de cinétique permettra peut-être de leur donner un second souffle… Le développement des nouveaux « biomarqueurs » semble prometteur dans un contexte de thérapie ciblée… Mais ces nouvelles perspectives ne peuvent se mettre en place qu’au sein d’une collaboration efficace entre laboratoires de Recherche et ceux de Production assurant ainsi un fil conducteur entre la Recherche et les Cliniciens dans le cadre d’études cliniques.

Dosage des marqueurs tumoraux Actualité et perspectives

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