Prof. Dr. Kahán Zsuzsanna

SZTE Onkoterápiás Klinika, Szeged

Áttétes emlőrák

Terápiás célpontokRezisztencia mechanizmusokCélzott terápia

Arnedos, Nat Rev Clin Oncol. 2015;12:693-704. Precision medicine formetastatic breast cancer --limitations and solutions

Emlőrák: terápiás célpontok Emlőrák: terápiás célpontok Emlőrák: terápiás célpontok Emlőrák: terápiás célpontok ––––germinálisgerminálisgerminálisgerminális/szomatikus mutáció/szomatikus mutáció/szomatikus mutáció/szomatikus mutáció

GÉN Szomatikus mutáció (%) Germinális mutáció (%)

BRCA2 1,96 4,55

BRCA1 0,89 4,62

ATM 0,36 0,56

PMS2 0,18 0,19

CHEK2 0,83

ATR 0,54 0,19

CDH1 0,63 0,19

PTEN 06,1 0,56 (Cowden)

TP53 41,8 0,28 (Li-Fraumeni)

MMR deficiencia (<5%)/TMB (1-5%)→ immunterápia

HRD, Szintetikus letalitás törekvés:

PARP inhibitor

Platina-tartalmú kemoterápia

Anhraciklin!?

TP53 41,8 0,28 (Li-Fraumeni)

CDKN2A 5

Emlőrák: terápiás Emlőrák: terápiás Emlőrák: terápiás Emlőrák: terápiás célpontokcélpontokcélpontokcélpontok

Mutáció, fúzió ritka

MMR deficiency (<5%) → immunterápia

TMB (1-5%)→ immunterápia

Mutational signature (??)

Szintetikus letalitás törekvés

NTRK1-3 fusion (secretory BC)

Arnedos, Nat Rev Clin Oncol. 2015;12:693-704. Precision medicine for metastatic breast cancer--limitations and solutions

Lehetőségek: Oncogenek gátlása(PIK3CA, Akt, HER2, RTK i)

ESR, endokrin rezisztencia gátlásaDNS repair gyengeség – szintetikus letalitás!Immun therápia

antiantiantianti----HER2 rezisztencia HER2 rezisztencia HER2 rezisztencia HER2 rezisztencia

• HER2 addikció: optimális válasz HER2 gátlókra (homogén HER2 gén kópia szám, mRNS és protein expresszió, nincs intratumorális heterogenitás) (A)

• A trastuzumab nem kötődik: p95HER2, MUC4↑, vagy HER2 mutációról van szó (A)

• HER2-independencia: Alternatív útvonalak aktiválódása (ER↑/mESR1, IGFR, cMET) (B)

• Downstream signal útvonalak megváltozása (PI3K/AKT felerősödése, PTEN hiány, mTOR↑, SRC↑, cyclinD1/CDK4↑) (C)

• Immunválasz: ?? (D)

Veerarraghavan J et al. Breast 2017

PI3KCA status and NST: Pooledanalysis of the GeparStudies, NeoALTTO and CHERLOB (n=967)

HR-

HR+

Loibl S et al Ann Oncol 2016

Nincs összefüggés a terápia mibenlétével (T, L or T+L)

PI3KCA status és HER2 gátlás: CLEOPATRA

PFS: 8,6 vs. 13,8 hónap (Trastuzumab+D)12,5 vs. 21,8 hónap (Trastuzumab+Pertuzumab+D)

Következtetések:mPI3KCA és/vagy PTEN hiány: kedvezőtlen prognosztikus tényezőanti-HER2 therápia szükségesValószínűleg kevesebb előnyt jelent a kettős HER2 gátlásA HER2 gátló kezelés maga indukálhatja ezt a rezisztencia mechanizmustT-DM1 valószínűleg aktív mPI3KCA és PTEN deficiens tumorokbanHR+ esetben fokozott jelentőség?

Bíztató jövőbeni lehetőségek az anti-HER2 rezisztencia gátlására: kombinált molekuláris terápia

T-DM1

de Melo Gagliato 2016

EVEROLIMUS

Corona SP et al. Crit Rev Oncol/Hematol 2017

T-DM1

!HR+

!HR-

Terápia neratinibbel

Hyman D, Nature, 2018;554(7691):189-194. HER kinase inhibition in patients with HER2- and HER3-mutant cancers.

HormonrezisztenciaHormonrezisztenciaHormonrezisztenciaHormonrezisztencia

• Hormon (ösztrogén) addikció: optimális válasz endokrin terápiára (LUMA)

• GFR (RTK): FGFR-ok, IGF-IR, HER2, VEGFR-ok, MET

• PI3K/AKT/mTOR útvonal: PI3K mutáció, AKT1-2 mutáció

• ESR1 mutáció (ERα konstitutív aktivációja, AI, tamrezisztencia)

Araki K, 2018

Tryfonidis, 2016

• RAS/RAF/MEK/ERK útvonal: RAS mutáció, amplifikáció

• Sejtciklus checkpoint eltérések: CCD1, CCE1, CDK 4/6, bcl2, myc, p21, p27, CDKN2A (p16), CDKN2C, rb

• (ER/PR elvesztése, down regulációja)

• Stroma hatása (MET-EMT): stromalis sejtek, immunsejtek, hypoxia, acidosis stb.

PIK3CA mint target

Meric-Bernstam F, 2017 SABCS

Araki K, 2018

AKT gátlás

AKT1 mint targetIntention to treat

PTEN-low

Hyman JCO 2017Phase I: Akt1 gátló AZD 5363(capivasertib) monoterápia

Kim SB, Lancet Oncol 2017Phase II: LOTUS (Ipatasertib+paclitaxel) studyn=42 (PIK3CA/AKT1/PTEN alteráció) PFS= 9·0 (95% CI 4·6–…) vs. 4·9 (3·6–6·3) hónap(HR 0·44, 95% CI 0·20–0·99, log-rank p=0·044)

PIK3CA/AKT1/PTEN-alteration

ESR1 mint target (SERD vagy PROTAC – proteolysis targeting chimeras)ESR1 mutáns nem ESR1 mutáns

Fribbens, O’Leary, J Clin Oncol. 2016;34:2961-8. SOFEA+PALOMA-3Plasma ESR1 Mutations and the Treatment of Estrogen Receptor-Positive Advanced Breast Cancer.

Szintetikus/kollaterális letalitás és „BRCAness”

Klasszikus szintetikus letalitás páros: PARP és BRCA1-2>1000 hasonló páros, extrém molekuláris heterogenitás, nem mind hasznosítható egyelőre

Dhanjal JK, 2017

hasznosítható egyelőreHálózatos elrendezés Kontextus függőMivel a LOF és del gyakori eltérés, bíztató lehetőség olyan daganatokban, amelyekben nincs oncogen driver Barrier: kevés szintetikus letalitás páros működését értjük, és egyelőre kevésnek van gyakorlati jelentőségeBiomarker! Új szintetikus letalitás szűrésre alkalmas modellek

n

PARP1 catalyticinhibition (nM)

Iniparib -

Talazoparib 0,57

Olaparib 1,9

Rucaparib 2,0

Veliparib 4,7

PARP inhibitorok

Lord, Ashworth Science 2017

Deficiens DNS károsodás válasz (DDR): PARP inhibitorok

Germinalis mutáció vizsgálat!: nem pótolja a szomatikus mutáció vizsgálata(DDR gének: BRCA1-2, PALB2, ATM, ATR)HRD!

Olaparib (OlympiAD)

Robson M, N Engl J Med. 2017;377:1792-3. Olaparib for Metastatic Germline BRCA-Mutated Breast Cancer.

Talazoparib (EMBRACA)

Litton JK, N Engl J Med. 2018;379:753-763..Talazoparib in Patients with Advanced Breast Cancerand a Germline BRCA Mutation.

Olaparib monoterápiahatása gBRCA status szerint

High rade ovarium rák, n=65

Gelmon KA, Lancet Oncol 2011

TN emlőrák, n=26

Carboplatin vs. DocetaxelgBRCA 1/2 vs. HRR deficiencia esetén (TNT study: Carboplatin vs.

Docetaxel, 1. vonal)

Tutt A, Nature Med 2018

Szintetikus letalitás, PARPi

• A PARP inhibitor monoterápia hatásának feltétele emlőrákban: gBRCA1/2 mut (TNBC vagy nem TNBC)

• A PARP inhibitor monoterápia hatásának feltétele: platina naivitás (Talazoparib, ABRAZO study)

• Hasonlóan a platina előnyének feltétele: gBRCA1/2 mut (TNBC • Hasonlóan a platina előnyének feltétele: gBRCA1/2 mut (TNBC vagy nem TNBC)

• PARP inhibitor hatása függ a szertől

• Germinális mutácó: „hard”, metilációs HRD: „soft”• Genomikai heg (HRD score): jelzi a BRCA-szerűséget, de nem tesz

különbséget „soft” (instabil) és „hard” (stabil és erős) HRD között

• Szintetikus letalitás törekvés (PARPi, platina) alkalmazásának kiszélesítése: kombinált terápiák (taxán+platina, taxán+PARPi, platina+PARPi, PARPi+immunterápia??)?

Tutt A, EBCC 2018

„Gyenge” (epigenetikus) HRR deficiencia/tBRCA mutáció kihasználása: kombinált terápia??

Folyamatban lévő vizsgálatok: SWOG S9313 (adjuváns AC KT): 379 TNBC minta HRD score, Folyamatban lévő vizsgálatok: taxán+ platina? BrighTNess (veliparib)Taxán+ PARPi? BrighTNess (veliparib)Platina+PARPi? I-SPY 2, BrighTNess (veliparib)PARPi+immunterápia? TOPACIO (niraparib, ZEJULA)

SWOG S9313 (adjuváns AC KT): 379 TNBC minta HRD score, tBRCA 1/ 2 szekvenálás és promoter metiláció status:67% HRD pozitív (ebből 27% tBRCA 1/ 2 mutáns)

Magas HRD score/tBRCA 1/ 2 mutáció vagy promoter metiláció→ kedvezőbb DFS, OS

Sharma P, Ann Oncol, 2018

TP53 mutáció: kedvezőtlen prognosztikus tényező

Meric-Bernstam JCO Precis Oncol. 2018; Survival Outcomes by TP53 Mutation Status in Metastatic Breast Cancer.

Epigenetikai eltérések: nincs DNS eltérés, KORÁN KIMUTATHATÓ!!!

Nőgyógyászati daganatok- Diagnosztikus lehetőségek

Örökletes génhibák: BRCA mutáció, Lynch szindróma (MSI), Li-Fraumeni szindróma (TP53), Peutz-Jeghersszindróma (LKB1), Cowden szindróma (PTEN)Epigenetikai eltérések: nincs DNS eltérés, KORÁN KIMUTATHATÓ!!!

DNS metiláció → Rb, p16, HML1, BRCA1

hiszton módosítás → transcriptio, DNS replikáció, repair, chromosoma szerveződés

miRNS gátlás (pl. RAS onkogén aktiváció miatt) → let-7 család

„Unmet need”: cervical/ovarian/endometrial carcinoma!!Epigenetikusan ható szerek! HDAC gátlóDNA methyltransferase gátlóJAK 1/ 2 inhibitor

FDA által befogadott diagnosztikus panelek:FoundationFocus CDX BRCA (Foundation Medicine):

PARPi, TMB, MSI statusmyChoice HRD (Myriad)Egyéb:Caris Molecular Intelligence (Caris Life Sciences), Tumor Blueprint (The Clearity Foundation), TumorNext-HRD and TumorNext-Lynch (Ambry Genetics), andOncomine Comprehensive Assay (Thermo FisherScientific)

szindróma (LKB1), Cowden szindróma (PTEN)

Biomarkerhez kötött terápiás opciók:

PARPi: mBRCA

Pembrolizumab: MSI-H/TMB↑

Nőgyógyászati daganatok- Terápiás lehetőségek• PARPi (mBRCA/HRD/genomikus heg [ARIEL 2-3]! 50-60% pozitív HGSOC-ban,

biomarker, de nem elég szenzitív és specifikusbiomarker, de nem elég szenzitív és specifikus• mBRCA (germinális, szomatikus)

• Egyéb HR gének deficienciája (EMSY, RAD51, ATM, ATR, Fanconi Anemia, BARD1, BRIP1, PALB2, CHEK2, PTEN, MRE11A, …)

• Epigenetikus HR deficiencia (feltérképezése nehéz - PM)

• Immuntherápia: elsősorban endometrium tumorok MSI-H csoportjánál van kedvező tapasztalat

• Angiogenezisgátlás (nincs biomarker, „actionable” eltérés): ovarium/cervix• Endometrium: sunitinib, bevacizumab, aflibercept, sorafenib, cediranib

Endometrium carcinoma vs. PM: egyelőre hátul kullog, pedig…

Type I: endometrioid (80% PTEN loss, 10-20% mTP53, 20-40% mPIK3CA)

Ultramutated/POLE: high mutational rate

MSI-High: MLH1 promoter methylationmTP53, 20-40% mPIK3CA)

Type II: nem endometrioid (10% PTEN loss, 90% mTP53, 20% mPIK3CA, 50% aPIK3CA)

MSI-High: MLH1 promoter methylation

Copy number alteration high: mTP53

Copy number alteration low

Endometrioid adenocarcinoma(uterus)

100%

82%

77,8%

n=50 high grade endometroid adenocFU= 95 (50-199) hónap

n=116 high-risk endometrial cancer (86 endometrioid; 12 serous; 18 clear cell)

Gynecol Oncol. 2017;145:200-207. Piulats JMMolecular approaches for classifying endometrial carcinoma.

42,9%

(p=0,065)

Mod. Pathol., 28 (2015), 836-844. Stelloo E, Refining prognosis and identifying targetable pathways for high-risk endometrial cancer; a TransPORTEC initiative

„ProMisE”Proactive Molecular Risk Classifier for Endometrial Cancer

MLH1, MSH2, MSH6, PMS2 IHC→Hypermutated

p53 IHC→High copy #

NGS POLE domain→POLE/Ultramutated

-→Low copy #

Br J Cancer. 2015;113:299-310. Talhouk AA clinically applicable molecular-based classification for endometrial cancers.

Molekuláris célpontok endometrioid carcinomában

Genomikai eltérés, target lehet Epigenetikai eltérés, lehet target?

PTEN hiány mTORi, PI3Ki,

Letrozole+eve

PTEN Proliferáció/apoptosis

HRD PARPi, ATRi, ATMi

Ras/Raf/MEK mutáció MEKi (selumetinib) RASSF1A Sejtciklus, apoptosis, sejtadhézióRas/Raf/MEK mutáció MEKi (selumetinib) RASSF1A Sejtciklus, apoptosis, sejtadhézió

FGFR2 m/a/transzl FGFRi CDH1 Sejtadhézió

HER2 overexpresszió trastuzumab APC Sejtciklus, apoptosis, sejtadhézió

TP53 mutáció bevacizumab! p53 Proliferáció, apoptosis, DNS repair

MMRD (hMLH1, hMSH2, hMSH3, hMSH6)

pembrolizumab p16 Sejtciklus szabályozás

ER alpha/PR letrozole/gestagen ER alpha/PR Proliferáció

Germinalis mutáció: 3-5%, leggyakrabban: MMRD, Lynch szindróma

Ovarium carcinoma: terápiás célpontok

• High grade serosus ovarium carcinoma, platina szenzitív: olaparib, rucaparib, veliparib• Diagnosztika: szomatikus mutáció igazolása, germinális mutáció még nagyobb

hatást jelez előre

• Low-grade serosus ovarium carcinoma: KRAS, BRAF mutatio, ER, PR↑• Low-grade serosus ovarium carcinoma: KRAS, BRAF mutatio, ER, PR↑

• Clear cell ovarium carcinoma: PI3K eltérések, ARID1A mutatio

• Mucinosus ovarium carcinoma: KRAS, BRAF mutatio, HER2 amplificatio

• Adult granulosa cell tumor: FOXL2 mutatio

• Nem hám-eredetű ovarium tumor: DICER1 mutatio

Cervix carcinoma: HPV fertőzés okozta epigenetikai és genomikai eltérések

HPV-hez társuló promoter hypermetiláció: P16, FHIT, CCNA1, DAPK1 RASSf1A, MGMT, APC, RAR-beta2, PTEN, CADM1, E-cadherin,

Hydralazin (antitensivum és DNA metiláció gátló)

HDAC expresszió↑ → HDACiHDAC expresszió↑ → HDACi

VEGF-függés: angiogenezis gátlás!

Az E6 és E7 onkoproteinek fokozott expressziójakontrollálatlan osztódás, differenciáció, invázió káoszához,

tumor szupresszor gének (TP53, RB) epigenetikaicsendesítéséhez, krónikus gyulladáshoz társuló ROS/RNS

révén mutációkhoz vezet. Kgatle MM 2017

Cervix carcinoma, KRT, prognózis

OS PFS

Lachkar B Medicine (Baltimore). 2018;97(31):e11392. Prognostic significance of PIK3CA mutation in stage IIB to IVA cervical cancers treated by concurrent chemoradiotherapy with weekly cisplatin.

CUP (Cancer of unknown primary)

CUP: kedvezőtlen prognózis,megoldatlan terápia („highest unmet need”)

The CancerType ID Assay (Biotheranostics, CA, USA): 87 candidate és 5 housekeepinggene (qPCR)Tissue of Origin Test (Response Genetics): microarray-based mRNA profilCancer Origin Test (Rosetta): Cancer Origin Test (Rosetta): miRNA test

Immunterápia

85-96%: genetikai eltérés30-85%: potenciálisan targetelhető („druggable”)RTK/Ras pathway: 72% ACUP, 39% CUP

Ross JS, 2015 ésVarghese AM, Ann Oncol, 2017

PD1 expresszió: 61%PDL-1 expresszió: 21%Mindkettő: 16%Gatalica Z Oncotarget, 2014

Mutational signature: 21/150 (14%), Cytidine deaminase APOBEC, UV, smokingVarghese AM, Ann Oncol, 2017

Retrospektív study, n=150 (MSK-IMPACT)15/150 beteg molekuláris célzott kezelése1->14 hónapos PFS-t adottVarghese AM, Ann Oncol, 2017

FoundationOne: NGS >300 gén (base substitution, insertion/deletion, copy number alteration, rearrangement), MSI status (MSI-H, MSI-kétséges, MSS), TMB (mutációk száma/kódoló régió mérete: mutáció/Mb)FoundationACT: ctDNS, 62 gén

Precision Medicine („Predictive Preventive and PersonalizedMedicine” PPPM) – a klinikus szemszögébőla klinikus szemszögébőla klinikus szemszögébőla klinikus szemszögéből

• „Olyan törekvés, amely a megelőzést, kezelést a gének, az egyéni környezeti hatások és életmód variabilitása alapján közelíti meg " (NIH);„Az ellátás új kerete, amely a betegségeket azok alapjául szolgáló biológiai mechanizmusok modellezésével, szimulációjával közelíti meg” (Whitcomb DC)amely a betegségeket azok alapjául szolgáló biológiai mechanizmusok modellezésével, szimulációjával közelíti meg” (Whitcomb DC)

• Tanulási folyamat, mely a daganatra illetve betegre vonatkozó összes információn alapul

• Terminológia: konvencionális biomarkerek, genetikai illetve multigén tesztek/ molekuláris mintázat, omics (genomics, trascriptomics, proteomics, peptidomics, receptoromics, metabolomics, lipidomics, radiomics)

• Nehézségek: térbeli és időbeni (evoluciós) heterogenitás, mintagyűjtés, bioinformatikai igény, interpretáció (kontextus és adatmennyiség!), interaktív hálózat, „in silico” gyógyszer design és modellezés

Az „omics” különböző rétegei

Breuer EK, Murph MM.Int J Proteomics. 2011

Yugi K, Trends Biotechnol 2016

Diseasome –system-based understanding

Barabási-Albert L NEJM 2007

A Precíziós orvoslás fejlődésePrecision Medicine Target Infrastuktúra Cél Példa

v.1.0 „Stratifikációsorvoslás (Stratificationmedicine)”

Egyetlen gén „Companiondiagnostics”

„drug to patient”Beteghez gyógyszer

Trastuzumab, HER2+ BC

v.2.0 „Precíziós orvoslás (Precisionmedicine)”

Driver mutatioshotspot-ok és gének

NGS, FISH (több gén, WES, WGS)

„patient to drug(s)”Gyógyszerhez beteg

Trast?, HER2+ BC, p95HER2

medicine)”

v.3.0 „Személyre szabott orvoslás (PersonalizedMedicine)”

Individualislehetséges driver hálózatok (pharmacogenomika, megelőző terápia, preferencia stb.)

széles-spectrumúpanomics ésszofisztikálthálózat alapú statisztikai reverztervezés

Célzott szerek kombinációja

Trauzumab+???, HER2 és ER+ BC és mPI3KCA, obesitás és …

Precíziós orvoslás a betegellátásában: Akadályok és jó gyakorlat

Molekuláris teszt megválasztásaMolekuláris teszt időzítéseBiológiai minta gyűjtése (szövet, vér, stb…)Támadhatóság interpretációjaGenetikai vizsgálat/tanácsadásKlinikai vizsgálatokAnyagi meggondolásokMolekuláris tumor board

Ersek JL, PASCO 2018

Molekuláris tumor boardAdatgyűjtés és feldolgozás PM vs. 3 még nem gyakorlat/Kontextus

Egyes mutációk ritkákEpigenetikus eltérés: vizsgálata,

változékonysága - interpretáció??A célzott terápia nem működik

A célzott szerek hatása tumoronként különbözhet