anomalies genetiques des gliomes diffus du tronc …

75
ANOMALIES GENETIQUES DES ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC GLIOMES DIFFUS DU TRONC CEREBRAL CEREBRAL Pr Audrey ROUSSEAU Pr Audrey ROUSSEAU D D é é partement de Pathologie Cellulaire et Tissulaire partement de Pathologie Cellulaire et Tissulaire CHU ANGERS CHU ANGERS aurousseau@chu aurousseau@chu - - angers.fr angers.fr

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Page 1: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

ANOMALIES GENETIQUES DES ANOMALIES GENETIQUES DES

GLIOMES DIFFUS DU TRONC GLIOMES DIFFUS DU TRONC

CEREBRALCEREBRAL

Pr Audrey ROUSSEAUPr Audrey ROUSSEAUDDéépartement de Pathologie Cellulaire et Tissulairepartement de Pathologie Cellulaire et TissulaireCHU ANGERSCHU ANGERS

aurousseau@chuaurousseau@chu --angers.frangers.fr

Page 2: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

RAPPELS HISTOLOGIQUESRAPPELS HISTOLOGIQUESLE SYSTLE SYSTÈÈME NERVEUX CENTRALME NERVEUX CENTRAL

�� Deux variDeux vari ééttéés de ns de n éévroglie centrale : vroglie centrale :

�� La nLa néévroglie interstitiellevroglie interstitielle•• AstrocytesAstrocytes•• OligodendrocytesOligodendrocytes•• Microglie (monocytes/macrophages)Microglie (monocytes/macrophages)

�� La nLa néévroglie vroglie éépithpithééliale liale : cellules : cellules éépendymairespendymaires

MacroglieMacroglie

Page 3: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

LA NEVROGLIE CENTRALELA NEVROGLIE CENTRALE

�� Substratum de la plupart des tumeurs du systSubstratum de la plupart des tumeurs du syst èème me

nerveux central nerveux central →→→→→→→→ Tumeurs gliales ou gliomesTumeurs gliales ou gliomes

�� Les gliomes diffus (ou infiltrants) Les gliomes diffus (ou infiltrants) ::

��Les astrocytomesLes astrocytomes

��Les oligodendrogliomesLes oligodendrogliomes

•• Les astrocytomes pilocytiques Les astrocytomes pilocytiques (gliomes non infiltrants)(gliomes non infiltrants)

�� Les Les éépendymomes (gliomes non infiltrants)pendymomes (gliomes non infiltrants)

Page 4: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CLASSIFICATION DE LCLASSIFICATION DE L ’’OMS DES TUMEURS OMS DES TUMEURS DU SYSTDU SYSTÈÈME NERVEUX 2007ME NERVEUX 2007

Page 5: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CLASSIFICATION DE LCLASSIFICATION DE L ’’OMS DES OMS DES TUMEURS DU SYSTTUMEURS DU SYSTÈÈME NERVEUXME NERVEUX

�� Principe de la classification : Principe de la classification :

�� Cellule dCellule d ’’origine origine suppossuppos éée (diffe (diff éérenciation)renciation)

�� Signes histologiques dSignes histologiques d ’’anaplasie anaplasie (degr(degr éé de de

diffdiff éérenciation, mitoses, nrenciation, mitoses, n éécrosecrose ……))

�� Grade I Grade I àà IV IV (grades III et IV : tumeurs malignes)(grades III et IV : tumeurs malignes)

Page 6: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

LES GLIOMES DIFFUSLES GLIOMES DIFFUSOMS 2007OMS 2007

TUMEURS TUMEURS

ASTROCYTAIRESASTROCYTAIRES

-- Astrocytome diffus (grade II)Astrocytome diffus (grade II)

-- Astrocytome anaplasique (gr. III)Astrocytome anaplasique (gr. III)

-- Glioblastome (grade IV)Glioblastome (grade IV)

-- Non infiltrant : astrocytome pilocytique Non infiltrant : astrocytome pilocytique (grade I)(grade I)

TUMEURSTUMEURS

OLIGODENDROGLIALESOLIGODENDROGLIALES

•• Oligodendrogliome Oligodendrogliome

(grade II)(grade II)

•• Oligodendrogliome Oligodendrogliome

anaplasique (grade III)anaplasique (grade III)

Page 7: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUS DE L’ADULTEGLIOMES DIFFUS DE LGLIOMES DIFFUS DE L ’’ADULTEADULTE

� Infiltration diffuse du parenchyme cérébral

� Forme extrême : « gliomatose cérébrale »

� Résection chirurgicale complète impossible

� Progression inéluctable vers transformation maligne

� Durée d’évolution de la maladie ⇔ propriétés biologiques

intrinsèques de la lésion (anomalies génétiques des cellules

tumorales)

� Passage à l’anaplasie impossible à prédire

�� Infiltration diffuse du parenchyme cInfiltration diffuse du parenchyme c éérréébralbral

�� Forme extrême : Forme extrême : «« gliomatose cgliomatose céérréébralebrale »»

�� RRéésection chirurgicale complsection chirurgicale complèète impossiblete impossible

�� Progression inProgression in ééluctable vers transformation maligneluctable vers transformation maligne

�� DurDuréée de d’é’évolution de la maladie volution de la maladie ⇔⇔ propripropriééttéés biologiques s biologiques

intrinsintrinsèèques de la lques de la léésion (anomalies gsion (anomalies géénnéétiques des cellules tiques des cellules

tumorales)tumorales)

�� Passage Passage àà ll ’’anaplasie impossible anaplasie impossible àà prpr éédiredire

Page 8: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 9: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOBLASTOMEGLIOBLASTOME

Forme la plus Forme la plus agressive de tumeur agressive de tumeur glialegliale

•• PlPlééomorphisme cellulaireomorphisme cellulaire

•• Atypies nuclAtypies nuclééaires aires

•• ActivitActivitéé mitotique mitotique marqumarquééee

•• ProlifProlif éération ration endothendoth ééliolio --capillairecapillaire

•• ThrombosesThromboses

•• NNéécrose (pseudocrose (pseudo --palissades)palissades)

HESHES

Page 10: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Biopsie ou exBiopsie ou ex éérrèèsese

HistologieHistologieCliniqueClinique Biologie MolBiologie Mol ééculaireculaireRadiologieRadiologie

Confrontation

DIAGNOSTIC CONSENSUELDIAGNOSTIC CONSENSUEL

PRISE EN CHARGE DPRISE EN CHARGE D’’UNE TUMEUR UNE TUMEUR CEREBRALE CEREBRALE

Page 11: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CLASSIFICATION HISTOMOLÉCULAIRE DES TUMEURS GLIALES

CLASSIFICATION HISTOMOLCLASSIFICATION HISTOMOL ÉÉCULAIRE CULAIRE DES TUMEURS GLIALESDES TUMEURS GLIALES

� Développement classifications (histo)moléculaires

� EN COMPLEMENT de l’étude morphologique

� NE SUPPLANTE PAS l’analyse histologique +++

� Données de FISH, SNP array, séquençage direct, PCR…

�� DDééveloppement veloppement classifications (histo)molclassifications (histo)mol ééculairesculaires

�� EN COMPLEMENT de lEN COMPLEMENT de l ’é’étude morphologiquetude morphologique

�� NE SUPPLANTE PAS lNE SUPPLANTE PAS l ’’analyse histologique +++analyse histologique +++

�� DonnDonnéées de FISH, SNP array, ses de FISH, SNP array, sééquenquenççage direct, PCRage direct, PCR……

Page 12: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

70% DES GLIOMES DIFFUS DE GRADE II ET III ET GLIOBLASTOMES SECONDAIRES

70% DES GLIOMES DIFFUS DE GRADE II ET III 70% DES GLIOMES DIFFUS DE GRADE II ET III ET GLIOBLASTOMES SECONDAIRES ET GLIOBLASTOMES SECONDAIRES

⇒⇒⇒⇒ Mutation des g ènes IDH1/2

•••• Evènement le plus précoce dans la gliomagen èse

⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ Mutation des gMutation des g èènes IDH1/2nes IDH1/2

•••••••• EvEvèènement le plus prnement le plus pr éécoce dans la coce dans la gliomagengliomagen èèsese

BIOLOGIE MOLECULAIRE DES GLIOMES

BIOLOGIE MOLECULAIRE BIOLOGIE MOLECULAIRE DES GLIOMESDES GLIOMES

Page 13: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

IDH1IDH1IDH1

� Enzyme isocitrate déshydrogénase 1 (cytoplasme)

� Mutation R132H +++ : 70% gliomes II-IV (GB IIaires )

� Mutation précoce , avant TP53 et 1p/19q

� Mutation dans les tumeurs cartilagineuses et LAM (15%)

� Valeur diagnostique : IDH mutée = gliome diffus

� Valeur pronostique → survie prolongée

� Valeur prédictive ? (Houiller et al., 2010)

�� Enzyme isocitrate dEnzyme isocitrate dééshydrogshydrogéénase 1 (cytoplasme)nase 1 (cytoplasme)

�� Mutation Mutation R132H +++R132H +++ : 70% gliomes II: 70% gliomes II --IV (GB IV (GB IIairesIIaires ))

�� Mutation Mutation prpr éécocecoce , avant TP53 et 1p/19q, avant TP53 et 1p/19q

�� Mutation dans les tumeurs cartilagineuses et LAM (15%)Mutation dans les tumeurs cartilagineuses et LAM (15%)

�� Valeur diagnostique Valeur diagnostique : : IDH mutIDH mut éée = gliome diffuse = gliome diffus

�� Valeur pronostique Valeur pronostique →→ survie prolongsurvie prolong ééee

�� Valeur prValeur pr éédictive ? dictive ? (Houiller (Houiller et alet al., 2010)., 2010)

Page 14: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

IDH1IDH1IDH1

Dang Dang et alet al., 2010., 2010

Page 15: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

�Enzyme isocitrate déshydrogénase 2

�Mitochondries

�Trois mutations décrites R172

�Mutations IDH2 rares, < 5% des gliomes

�Plus fréquentes dans les tumeurs

oligodendrogliales

�� Enzyme isocitrate dEnzyme isocitrate dééshydrogshydrogéénase 2nase 2

�� MitochondriesMitochondries

�� Trois mutations dTrois mutations déécrites R172crites R172

�� Mutations IDH2 rares, Mutations IDH2 rares, < 5% des gliomes< 5% des gliomes

�� Plus frPlus frééquentes dans les tumeurs quentes dans les tumeurs

oligodendroglialesoligodendrogliales

MUTATION IDH2MUTATION IDH2MUTATION IDH2

Page 16: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 17: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Yan et al., 2009

Page 18: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

MUTATION IDH1/2 ET SURVIEMUTATION IDH1/2 ET SURVIEMUTATION IDH1/2 ET SURVIE

Astrocytomes anaplasiques IDH1 mutés >

Glioblastomes IDH1 mut > Astrocytomes

anaplasiques IDH1 WT > Glioblastomes IDH1 WT

⇒⇒⇒⇒ Statut IDH1/2 : facteur pronostique plus puissant que le grading de l’OMS

Astrocytomes anaplasiques IDH1 mutAstrocytomes anaplasiques IDH1 mutéés > s >

Glioblastomes IDH1 mut > Astrocytomes Glioblastomes IDH1 mut > Astrocytomes

anaplasiques IDH1 WT > Glioblastomes IDH1 WTanaplasiques IDH1 WT > Glioblastomes IDH1 WT

⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒⇒ Statut IDH1/2 : facteur pronostique plus Statut IDH1/2 : facteur pronostique plus

puissant que le grading de lpuissant que le grading de l ’’OMSOMS

Hartmann et al., Acta Neuropathol 2009

Page 19: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

MÉTHODES DE DÉTECTIONMMÉÉTHODES DE DTHODES DE DÉÉTECTIONTECTION

� Immunohistochimie protéine mutée IDH1-R132H

� Séquençage direct IDH1 et IDH2

� PCR spécifique d’allèle IDH1 R132H

�� ImmunohistochimieImmunohistochimie protprotééine mutine mutéée IDH1e IDH1--R132HR132H

�� SSééquenquenççage direct IDH1 et IDH2age direct IDH1 et IDH2

�� PCR spPCR spéécifique dcifique d’’allallèèle IDH1 R132Hle IDH1 R132H

G A

IDH2

R172K AAG

IDH1

R172H CAT

G A

Mutation IDH1

R132H : CGT -> CAT

Mutation IDH2

R172K : AGG -> AAG

Mutation IDH1 Mutation IDH1

R132HR132H : CGT : CGT --> CAT> CAT

Mutation IDH2 Mutation IDH2

R172KR172K : AGG : AGG --> AAG > AAG

Page 20: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

EN PRATIQUEEN PRATIQUEEN PRATIQUE

� Anticorps sensible et spécifique anti-IDH1-R132H

� Autres anticorps variants minoritaires IDH1 et (à venir)

IDH2

�� Anticorps sensible et spAnticorps sensible et spéécifique anticifique anti--IDH1IDH1--R132HR132H

�� Autres anticorps variants minoritaires IDH1 et Autres anticorps variants minoritaires IDH1 et ((àà venir) venir)

IDH2IDH2

OligodendrogliomeOligodendrogliomeOligodendrogliome Glioblastome primaireGlioblastome primaire

Capper et al., 2010

Page 21: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

HPS IDH1

Page 22: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

EN AVAL DE LA MUTATION IDH1/2EN AVAL DE LA MUTATION IDH1/2EN AVAL DE LA MUTATION IDH1/2

� Inactivation du gène TP53 dans les astrocytomes

� Perte des chrs 1p et 19q dans oligodendrogliomes

(codélétion 1p/19q)

�� Inactivation du Inactivation du ggèène TP53 ne TP53 dans les dans les astrocytomesastrocytomes

�� Perte des chrs Perte des chrs 1p et 19q 1p et 19q dans dans oligodendrogliomesoligodendrogliomes

(cod(cod éélléétion 1p/19q)tion 1p/19q)

Page 23: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

MUTATION DE TP53MUTATION DE TP53MUTATION DE TP53

�Tumeurs gliales de phénotype astrocytaire

�Grade II, III et glioblastomes secondaires

� Parfois dans les oligodendrogliomes anaplasiques (phénomène de progression tumorale)

�Détection possible en immunohistochimie(protéine mutée demi-vie ↑ ⇒ accumulation)

�Tumeurs gliales de phénotype astrocytaireastrocytaire

�Grade II, III et glioblastomes secondaires

� Parfois dans les oligodendrogliomes anaplasiques (phénomène de progression tumorale)

�Détection possible en immunohistochimie(protéine mutée demi-vie ↑ ⇒ accumulation)

Page 24: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CODELETION 1P/19QCODELETION 1P/19QCODELETION 1P/19Q

� Oligodendrogliomes de grade II et III

� Perte complète des bras chr 1p et 19q

� Résultat d’une translocation t(1;19)

� Point de cassure centrom érique /péricentromérique

� Homologie de séquence : séquences répétées de type α-satellite → favorisent cassures

� Gènes candidats ?

�� OligodendrogliomesOligodendrogliomes de grade II et IIIde grade II et III

�� Perte complPerte complèète des bras chr 1p et 19qte des bras chr 1p et 19q

�� RRéésultat dsultat d’’une une translocation t(1;19)translocation t(1;19)

�� Point de cassure Point de cassure centromcentrom éériquerique /p/pééricentromricentroméériquerique

�� Homologie de sHomologie de sééquence : squence : sééquences rquences rééppééttéées de type es de type αα--satellite satellite →→ favorisent favorisent cassurescassures

�� GGèènes candidats ?nes candidats ?

Page 25: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Jenkins et al., 2006

OLIGODENDROGLIOMEPERTE COMBINEE DES CHROMOSOMES 1p ET 19q

OLIGODENDROGLIOMEOLIGODENDROGLIOMEPERTE COMBINEE DES CHROMOSOMES 1p ET 19qPERTE COMBINEE DES CHROMOSOMES 1p ET 19q

TECHNIQUE FISH

TRANSLOCATION t(1;19)

TECHNIQUE FISH TECHNIQUE FISH

TRANSLOCATION TRANSLOCATION t(1;19)t(1;19)

Page 26: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Riemenschneider et al., 2010

CODELETION1p/19q

CODELETIONCODELETION1p/19q1p/19q

Survie prolongée et chimiosensibilité

(PCV, TMZ)

Survie prolongSurvie prolong éée et e et chimiosensibilitchimiosensibilit éé

(PCV, TMZ)(PCV, TMZ)

CGH arrayCGH arrayCGH array

Page 27: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

PHÉNOMÈNE DE PROGRESSION TUMORALE

PHPHÉÉNOMNOMÈÈNE DE PROGRESSION NE DE PROGRESSION TUMORALETUMORALE

�Accumulation d ’altérations g énétiques dans les cellules tumorales au cours du temps

�Contribue à la progression vers l’anaplasie →→→→GB

�� Accumulation dAccumulation d ’’altalt éérations grations g éénnéétiques dans tiques dans les cellules tumorales au cours du tempsles cellules tumorales au cours du temps

�� Contribue Contribue àà la progression vers lla progression vers l ’’anaplasie anaplasie →→→→→→→→GBGB

Page 28: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Riemenschneider et al., 2010

Page 29: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Deux génies évolutifs :

→→→→ Type « astrocytaire » : phénotype astrocytaire (ou oligoastrocytaire), profil IDH1+/p53+, absence de codélétion = pronostic médiocre

→→→→ Type « oligodendroglial » : phénotype oligodendroglial « classique », profil IDH1+/p53-, codélétion 1p/19q = pronostic plus favorable

Deux gDeux g éénies nies éévolutifs : volutifs :

→→→→→→→→ Type Type «« astrocytaireastrocytaire »» : ph: ph éénotype astrocytaire (ou notype astrocytaire (ou oligoastrocytaire), profil IDH1+/p53+, absence de oligoastrocytaire), profil IDH1+/p53+, absence de codcod éélléétion = pronostic tion = pronostic mméédiocrediocre

→→→→→→→→ Type Type «« oligodendroglialoligodendroglial »» : ph: ph éénotype notype oligodendroglial oligodendroglial «« classiqueclassique »», profil IDH1+/p53, profil IDH1+/p53 --, , codcod éélléétion 1p/19q = pronostic tion 1p/19q = pronostic plus favorableplus favorable

GLIOMES DIFFUS DE L ’ADULTEGLIOMES DIFFUS DE LGLIOMES DIFFUS DE L ’’ADULTEADULTE

Page 30: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

BIOMARQUEURS MOLECULAIRES DES GLIOMES

BIOMARQUEURS MOLECULAIRES DES GLIOMES

Riemenschneider et al., 2010

Page 31: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Riemenschneider et al., 2010

Page 32: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOBLASTOMES PRIMAIRES OU DE NOVO

GLIOBLASTOMES PRIMAIRES GLIOBLASTOMES PRIMAIRES OU DE NOVOOU DE NOVO

� Amplification de l’EGFR

� Gain du 7

� Perte du 9p

� Perte du 10

� Mutation TP53 dans 40% des cas

� Mutation IDH1/2 : 5 à 10% des cas (vrais GB de novo ?)

� Absence de codélétion 1p/19q

�� Amplification de lAmplification de l ’’EGFR EGFR

�� Gain du 7Gain du 7

�� Perte du 9pPerte du 9p

�� Perte du 10Perte du 10

�� Mutation TP53 dans 40% des casMutation TP53 dans 40% des cas

�� Mutation IDH1/2 : 5 Mutation IDH1/2 : 5 àà 10%10% des cas des cas (vrais GB (vrais GB de novo de novo ?)?)

�� Absence de codAbsence de codéélléétion 1p/19qtion 1p/19q

CGH array 1MBCGH array 1MBCGH array 1MB

Page 33: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

Riemenschneider et al., 2010

Page 34: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

DUPLICATION DU GENE BRAF DANS LES ASTROCYTOMES PILOCYTIQUESDUPLICATION DU GENE BRAF DANS DUPLICATION DU GENE BRAF DANS LES ASTROCYTOMES PILOCYTIQUESLES ASTROCYTOMES PILOCYTIQUES

Pfister Pfister et alet al., 2008., 2008

7q347q34

Page 35: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

FUSION BRAF-KIAA1549FUSION BRAFFUSION BRAF --KIAA1549KIAA1549

Rodriguez, Annu Rev Pathol 2013Rodriguez, Annu Rev Pathol 2013

Page 36: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

MUTATION BRAF V600EMUTATION BRAF V600EMUTATION BRAF V600E

� < 1/3 des astrocytomes pilocytiques (12,5-33%)

� 2/3 des xanthoastrocytomes pléomorphes (65%)

� 50% des gangliogliomes

� DNT (0-30%)

⇒ Tumeurs glioneuronales de bas grade de

l’enfant et adulte jeune

�� < 1/3 des astrocytomes pilocytiques < 1/3 des astrocytomes pilocytiques (12,5(12,5--33%)33%)

�� 2/3 des 2/3 des xanthoastrocytomes plxanthoastrocytomes pl ééomorphes omorphes (65%)(65%)

�� 50% des 50% des gangliogliomesgangliogliomes

�� DNT DNT (0(0--30%)30%)

⇒⇒ Tumeurs glioneuronales de bas grade Tumeurs glioneuronales de bas grade de de

ll’’enfant et adulte jeuneenfant et adulte jeune

Page 37: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

• La grande diversitLa grande diversit éé des des diagnostics diagnostics histopathologiqueshistopathologiques

•• PrPréédilection pour la dilection pour la fosse cfosse c éérréébrale brale postpost éérieure (FCP)rieure (FCP)

•••••••• DDegregr éé dd’’urgenceurgencediagnostique ++diagnostique ++

PARTICULARITE DES TUMEURS CEREBRALES PARTICULARITE DES TUMEURS CEREBRALES PEDIATRIQUESPEDIATRIQUES

Page 38: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

REPARTITION DES TUMEURS PEDIATRIQUES DU REPARTITION DES TUMEURS PEDIATRIQUES DU

SNC PAR SITESNC PAR SITE

Page 39: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

REPARTITION DES TUMEURS PEDIATRIQUES DU REPARTITION DES TUMEURS PEDIATRIQUES DU

SNC PAR SITESNC PAR SITE

Page 40: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

REPARTITION DES TUMEURS DU SNC PAR REPARTITION DES TUMEURS DU SNC PAR SITE SITE (TOUT ÂGE CONFONDU)(TOUT ÂGE CONFONDU)

Page 41: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 42: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 43: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 44: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 45: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 46: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

ASTROCYTOME PILOCYTIQUEASTROCYTOME PILOCYTIQUE

�� La plus frLa plus frééquente des tumeurs (bquente des tumeurs (béénignes) du SNCnignes) du SNC

�� Localisation Localisation ccéérréébelleuse +++belleuse +++

�� HHéémisphmisphèères cres céérréébraux, NGC, nerfs optiques, braux, NGC, nerfs optiques, TC (face TC (face

postpost éérieure, exophytique)rieure, exophytique) , moelle, moelle

�� LLéésion bien limitsion bien limitéée, kystique avec composante charnue e, kystique avec composante charnue

prenant le contrasteprenant le contraste

�� Grade I de lGrade I de l ’’OMSOMS

Page 47: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

LES GLIOMES DIFFUSLES GLIOMES DIFFUS

Page 48: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUSGLIOMES DIFFUS

•• ProlifProliféération tumorale de nature gliale ration tumorale de nature gliale

•• PouvoirPouvoir invasifinvasif

•• CaractCaract èère infiltrant >< exre infiltrant >< ex éérrèèse totalese totale

•• Forme la plus agressive : Forme la plus agressive : glioblastomeglioblastome

•• Forme de Forme de «« bas gradebas grade »» (II) chez l(II) chez l’’enfant enfant

éévolue rarement vers lvolue rarement vers l ’’anaplasie anaplasie > < > <

gliomes de lgliomes de l’’adulte adulte ((«« transformationtransformation »» anaplasique anaplasique

ininééluctable)luctable)

Page 49: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

LES GLIOMES DIFFUSLES GLIOMES DIFFUSOMS 2007OMS 2007

TUMEURS TUMEURS ASTROCYTAIRESASTROCYTAIRES

-- Astrocytome diffusAstrocytome diffus

(grade II)(grade II)

-- Astrocytome anaplasique Astrocytome anaplasique (grade III)(grade III)

-- Glioblastome (grade IV)Glioblastome (grade IV)

-- Non infiltrant : astrocytome Non infiltrant : astrocytome pilocytique (grade I)pilocytique (grade I)

TUMEURSTUMEURS

OLIGODENDROGLIALESOLIGODENDROGLIALES

-- Oligodendrogliome (grade II)Oligodendrogliome (grade II)

-- Oligodendrogliome Oligodendrogliome

anaplasique (grade III)anaplasique (grade III)

Page 50: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

LES GLIOMES DIFFUSLES GLIOMES DIFFUSOMS 2007OMS 2007

TUMEURS TUMEURS ASTROCYTAIRESASTROCYTAIRES

-- Astrocytome diffusAstrocytome diffus

(grade II)(grade II)

-- Astrocytome anaplasique Astrocytome anaplasique (grade III)(grade III)

-- Glioblastome (grade IV)Glioblastome (grade IV)

-- Non infiltrant : astrocytome Non infiltrant : astrocytome pilocytique (grade I)pilocytique (grade I)

TUMEURSTUMEURS

OLIGODENDROGLIALESOLIGODENDROGLIALES

-- Oligodendrogliome (grade II)Oligodendrogliome (grade II)

-- Oligodendrogliome Oligodendrogliome

anaplasique (grade III)anaplasique (grade III)

Page 51: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOBLASTOMEGLIOBLASTOME

Forme la plus Forme la plus agressive de tumeur agressive de tumeur glialegliale

•• PlPlééomorphisme cellulaireomorphisme cellulaire

•• Atypies nuclAtypies nuclééaires aires

•• ActivitActivitéé mitotique mitotique marqumarquééee

•• ProlifProlif éération ration endothendoth ééliolio --capillairecapillaire

•• ThrombosesThromboses

•• NNéécrose (pseudocrose (pseudo --palissades)palissades)

HESHES

Page 52: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CAS PARTICULIER DES CAS PARTICULIER DES

GLIOMES DIFFUS DU TRONCGLIOMES DIFFUS DU TRONC

Page 53: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUS DU TRONCGLIOMES DIFFUS DU TRONC

�� 1010--20% des tumeurs du SNC de l20% des tumeurs du SNC de l’’enfantenfant

�� Gliomes diffus Gliomes diffus de haut grade (III ou IV)de haut grade (III ou IV)

�� PhPhéénotype astrocytaire notype astrocytaire (ou ind(ou indééterminterminéé : cellules gliales peu : cellules gliales peu

diffdifféérencirenciéées)es)

�� Age au diagnostic : Age au diagnostic : 66--7 ans7 ans

�� Imagerie caractImagerie caract ééristiqueristique

�� Biopsies Biopsies +++ même si imagerie typique+++ même si imagerie typique

�� RadiothRadiothéérapie +++rapie +++

�� Survie < 2 ans Survie < 2 ans dans 90% des cas (dans 90% des cas (≅≅ 12 mois)12 mois)

Page 54: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUS DU TRONCGLIOMES DIFFUS DU TRONC

�� Probablement une des seules tumeurs traitProbablement une des seules tumeurs trait éées es sans diagnostic histopathologiquesans diagnostic histopathologique

�� MalgrMalgréé des traitements lourdsdes traitements lourds

�� ProblProblèème : pas de matme : pas de matéériel disponible pour la riel disponible pour la rechercherecherche⇔⇔ aabsence de progrbsence de progrèès ths théérapeutiquesrapeutiques

�� Besoin meilleure comprBesoin meilleure compr ééhension de ces lhension de ces l éésions ++sions ++

�� Retour en arriRetour en arri èèrere : patients plus volontiers biopsi: patients plus volontiers biopsiééss

Page 55: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUS INTRINSEQUES DU PONT DE L’ENFANT

GLIOMES DIFFUS INTRINSEQUES GLIOMES DIFFUS INTRINSEQUES DU PONT DE LDU PONT DE L’’ENFANTENFANT

� Diffuse intrinsic pontin glioma

(DIPG)

� « Gliome diffus de haut grade »

� On s’affranchit du phénotype

tumoral et du grade

� En pratique, bas vs haut grade

�� Diffuse intrinsic pontin glioma Diffuse intrinsic pontin glioma

(DIPG)(DIPG)

�� «« Gliome diffus de haut gradeGliome diffus de haut grade »»

�� On sOn s ’’affranchit du phaffranchit du ph éénotype notype

tumoral et du gradetumoral et du grade

�� En pratique, bas vs haut gradeEn pratique, bas vs haut grade

Page 56: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

BIOLOGIE MOLECULAIREBIOLOGIE MOLECULAIRE

DES GLIOMES DU TRONCDES GLIOMES DU TRONC

�� Mutation IDH1/2 Mutation IDH1/2 ≥≥ 14 ans : forme de l14 ans : forme de l ’’adulteadulte

�� CodCod éélléétion 1p/19q absente tion 1p/19q absente dans les dans les

oligodendrogliomes de loligodendrogliomes de l’’enfant > < adulteenfant > < adulte

�� Astrocytome pilocytique et rAstrocytome pilocytique et rééarrangements de BRAFarrangements de BRAF

�� Tumeurs glioneuronales de bas grade (gangliogliome) : Tumeurs glioneuronales de bas grade (gangliogliome) :

mutation BRAFmutation BRAF--V600EV600E

Page 57: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

GLIOMES DIFFUS DE L ’ENFANTGLIOMES DIFFUS DE LGLIOMES DIFFUS DE L ’’ENFANTENFANT

� Mutation de TP53 ++

� Mutation des histones (H3.3 et H3.1)

⇒ Aspects histopathologiques identiques

mais physiopathogenèse différente

�� Mutation de TP53 ++Mutation de TP53 ++

�� Mutation des Mutation des histones (H3.3 et H3.1)histones (H3.3 et H3.1)

⇒⇒ Aspects histopathologiques identiques Aspects histopathologiques identiques

mais physiopathogenmais physiopathogen èèse diffse diff éérenterente

Page 58: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 59: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 60: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 61: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 62: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

62

— Les histones : protéines de liaison à l'ADN

— Nucléosome :

– Octamère d'histones + double hélice d'ADN

– 1er niveau d'empaquetage de l'ADN

— Modifications post traductionnelles des histones : rôle dans la

conformation de la chromatine et l’expression des gènes

Page 63: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

63

•Fréquence des mutations des histones H3 :

���� 70-80% des gliomes diffus pédiatriques

— 2 gènes :

– H3F3A (H3.3) +++� Mutation H3K27M

� Plus fréquente, ligne médiane +++

� Enfants < 10 ans, pronostic �

� Mutation H3G34R/V

� Moins fréquente, tumeurs hémisphériques

� Adolescents / Jeunes adultes

– HIST1H3B (H3.1)� K27M, uniquement le tronc cérébral

Page 64: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

64

MUTATION DES HISTONES H3 DANS LES GLIOMES PÉDIATRIQUES

Fontebasso et al., 2013

Page 65: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

MUTATION DES HISTONES H3

� Séquen çage Sanger

� IHC anti-H3K27me3 :

� H3K27me3 : triméthylation physiologique de K27,

localisation nucléaire

� Absence de la trim éthylation : perte de l’expression

nucléaire de H3K27me3

� Mutation H3K27M : perte de l’expression H3K27me3 par

les cellules tumorales

Page 66: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

66

Glioblastome du TC de l’enfantPerte d’expression nucléaire par les

cellules tumoralesCellules résiduelles (neuropile,

vaisseaux, lymphocytes) : expression

conservée

Glioblastome du TC de l’enfantPerte d’expression nucléaire par les

cellules tumoralesCellules résiduelles (neuropile,

vaisseaux, lymphocytes) : expression

conservée

Glioblastome sans mutation des histones

Expression nucléaire forte des cellules tumorales

Glioblastome sans mutation des histones

Expression nucléaire forte des cellules tumorales

Page 67: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

IMMUNOHISTOCHIMIE

� Nouvel anticorps contre la protéine mutée K27M

� Expression nucléaire de la protéine = présence d’une mutation

Venneti et al.Venneti et al.

Page 68: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

ALTERATIONS GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS

DU TRONC DE L’ENFANT

Page 69: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

� Mutation des histones : H3.3 (64%) et H3.3 (12%)� Mutation H3.3 : gliomes grade II-IV

� Mutation H3.1 : grade III-IV

� Survie plus brève si mutation H3.3 vs WT (0,63 vs 1,84 an)

� Pour les GB, survie H3-mutés : 0,96 vs 1,99 pour H3-WT

� Mutation de TP53 : 65% des GB et 25% grade III

� Amplification PDGFR-a : 36-43% mais 50% si H3 muté

� Mutation ACVR1 : 20-25% des gliomes grade III-IV

� PI3KCA : 15% des gliomes du tronc

ALTERATIONS GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS

DU TRONC DE L’ENFANT

Page 70: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …
Page 71: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

� Quelque soit le grade, une mutation H3.3 confère un mauvais pronostic

� Si gliome diffus de grade II sur biopsie mais mutation H3.3 = pronostic comparable à celui d’un GB

���� Recherche systématique de la mutation

ALTERATIONS GENETIQUES DES GLIOMES

DIFFUS DU TRONC DE L’ENFANT

Page 72: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CARACTERISTIQUES MOLECULAIRES DES

GLIOMES DIFFUS DU TRONC DE L’ADULTE

Page 73: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

CARACTERISTIQUES MOLECULAIRES DES

GLIOMES DIFFUS DU TRONC DE L’ADULTE

� ≠ des gliomes diffus supratentoriels de l’adulte

� En termes de biologie moléculaire, plus proches

des gliomes diffus du tronc de l’enfant

� Fréquence des mutations des histones

� Rareté des mutations IDH1/2

� Mais, meilleur pronostic / enfant

Page 74: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

� Mutation IDH1 rare (28,6%, 2/7 cas), autre qu’IDH1-R132H

(IDH1-R132G, IDH1-R132C), survie plus longue

� Pas de mutation IDH2

� Mutation des histones : 37,5% des cas (3/8, 2 H3.3 et 1

H3.1) vs 2,9% des gliomes supratentoriels

� Gain du 7 et perte du 10 moins fréquents

� Pas d’amplification EGFR

� Parfois amplification PDGR-α

CARACTERISTIQUES MOLECULAIRES DES

GLIOMES DIFFUS DU TRONC DE L’ADULTE

Page 75: ANOMALIES GENETIQUES DES GLIOMES DIFFUS DU TRONC …

ANATOMIE PATHOLOGIQUE DES ANATOMIE PATHOLOGIQUE DES GLIOMES DIFFUS DU TRONCGLIOMES DIFFUS DU TRONC

��Absence des marqueurs molAbsence des marqueurs molééculaires trculaires trèès utiles dans les s utiles dans les

gliomes diffus cgliomes diffus céérréébraux de lbraux de l’’adulte (IDH1/2, 1p/19q)adulte (IDH1/2, 1p/19q)

��Mais, Mais, mutations des histones H3mutations des histones H3

��Communes enfant et adulteCommunes enfant et adulte

��HistogenHistogenèèse diffse difféérente adulte vs enfant (pronostic rente adulte vs enfant (pronostic ≠≠))

��Mutation ACVR1Mutation ACVR1