KHDAK’da Patolojik ve Moleküler Değişiklikler, Tedaviye Katkıları

Dr Büge Öz İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Patoloji AD

Akciğer karsinomları

Değişiklikler Adenokarsinomda Skuamöz hücreli karsinomda değişiklik yok

Akış planı;Akciğer Adenokarsinomları yeni sınıflamasıBu sınıflamadaki temel değişikliklerSınıflamaya neden olan (moleküler)

gelişmelerKlinik anlamıÖnerilen “moleküler” uygulamalar Gelecek

DSÖ Akciğer Adenokarsinomları sınıflaması (2004)

Tipler Varyantlar Mikst adenokarsinom Fötal adenokarsinom

Asiner adenokarsinom Müsinöz (Kolloidal ) karsinom

Papiller adenokarsinom Müsinöz kistadenokarsinom

Bronkioloalveoler karsinom• Non-müsinöz • Müsinöz• Mikst tip

Taşlı yüzük hücreli karsinom

Müsin üreten solid tip adenokarsinom

Berrak hücreli karsinom

Akciğer Adenokarsinomlarında yeni sınıflama

(IASLC/ATS/ERS)

•Preinvazif lezyonlar *Atipik adenomatöz hiperplazi *İn-situ AdenoKa (eski BAK)

• Müsinöz• Non-müsinöz

•Minimal invazif adenoKa

*5mm lepidik pattern/ %10 invazyon

•İnvazif AdenoKa *Lepidik üstünlüklü (non-müsinöz BAK)*Asiner*Papiller*Mikro-papiller üstünlüklü*Solid üstünlüklü

Varyantlar*Lepidik paternli Müsinöz adenoKa (=müsinöz BAK)*Müsinöz kistadenokarsinom *Kolloidal AdeKa*Fötal (Düşük-yüksek grade) AdeKa*Enterik AdeKa

2009

•Papiller tip•Düşük grade•EGFR mutasyonu•Sigara içmemiş

• BAK histolojisi

•Solid pattern• Kras mutasyonu•Kötü prognoz

Am J Surg Pathol 2008;32(6), 810-27.

Nöroendokrin öncü h

Solunum öncü hücre

Havayolu öncü

(bazal h)

Bipotansiyel öncü h

Clara H.?

Distal(TRÜ,alveoler) öncü HPnömosit IIDistal(TRÜ,alveoler) öncü H

Pnömosit II

•BAK•Mikst BAK•Pnömositik-tip AdenoKa

Diverjan AdenoKa

•Skuamöz H Ka•Müsinöz BAK•Bronşiolar –tip AdenoKa•Adenosküamöz Ka•Metaplastik-Enterik (?)

M Chilosi, B Murer. Mixed Adenocarcinomas of the Lung Arch Pathol Lab Med.2010;134:55–65

Travis 2010

Akciğer Adenokarsinomlarında yeni sınıflama

(IASLC/ATS/ERS)

•Preinvazif lezyonlar *Atipik adenomatöz hiperplazi *İn-situ AdenoKa (eski BAK)

• Müsinöz• Non-müsinöz• Mikst

•Minimal invazif adenoKa

*5mm lepidik pattern/ %10 invazyon

•İnvazif AdenoKa *Lepidik üstünlüklü (non-müsinöz BAK)*Asiner*Papiller*Mikro-papiller üstünlüklü*Solid üstünlüklü müsin üreten

Varyantlar* İnvazif Müsinöz adenoKa *Kolloidal AdeKa*Fötal (Düşük-yüksek grade) AdeKa*Enterik AdeKa

Lepidik patternPnömosit Tip II ve /veya Clara H.’nin alveol duvarları boyunca ilerleyişiAlveol duvarının elastik yapısında bozulma yok Eski Yunanca’da

balık pulu

Sınıflamadaki temel değişikliklerAAH eklendi,BAK artık yok;BAK bölündü;

İn-SA boyut önemli;

MİA ekleniyor

1- İn-situ adenokarsinom2-Minimal inv adenoKa3-Lepidik patternli invaziv AdenoKa

5mm lepidik pattern/ %10 invazyon

5yıllık yaşam %100• Eski BAK

• 3 cm

İnvazif adenoKa

Mikst tip kalktı

Mikropapiller AdenoKa

•Üstün olan patternle adlandırılacak•Semikantitatif •En az %5-10 komponent tanıya eklenecek

Fibrovasküler kor içermeyen mikro papilla

=kötü progno

z

Eski müsinöz BAK

Lepidik patternli müsinöz BAK

Berrak hücre/taşlı yüzük hücreli adenokarsinom kalkıyorEnterik tip adenokarsinom ekleniyor

1. İnSA müsinöz tip (çok nadir)2. Müsinöz AdeKa lepidik

pattern

• En sık KRAS mutasyonu

• Multifokalite

•CK 20+,CDX2 +, TTF1 –•GİS kaynalı met ekarte edilmeli .

Moleküler Belirteçler ve Kliniğe ve Tedaviye Yansımaları

HER reseptör ailesi

EGFR Sinyal YolağıEpitelyal farklılaşma ve fonksiyonunda rol oynayan Transmembran tirozin kinaz reseptörlerindenEGF ya da diğer ligandların bağlanması ile TK aktivasyonu ile

PI3K/Akt yolağı Ras/Raf/MAPK yolağı aktiflenir.

İnsan maligniteleri arasında EGFR mutasyonu/genomik değişiklikleri sık; %40 glioblastomda, %15 KHDAKda

EGFR Gen Mutasyonu: TK bölgesinde aktivasyon -2004

Onkogen Bağımlılığı: akciğer kanserinde EGFR

EGFR

PI3K P42/44 MAPK

Jak/Stat

gefitinib

Apopitoz

Gefitinibe duyarlı

PTEN

IGFR

K-Ras (G12V)

PI3K MAPK Jak/Stat

EGFR

De novo direnç

• EGFR mutant kanserlerin tersine, birçoğunun tek bir gene bağımlığı yok ;• tek TKI tedavisi “gefitinib” effektif olmuyor.• kombine tedavi gerekiyor

• EGFR mutant kanserler tekbir TKI ile tüm yolakta inhibisyonla kontrol altına alınabilir

Nat Rev Cancer. 2007; 7: 169-81.

EGFR-TKI duyarlığı ile ilişkili EGFR Mutasyonları

Cancer Sci 2007; 98: 1817–1824

EGFR Mutasyonu ve Klinikopatolojik Özellikler

EGFR mutasyonları ve bazı parametrelerle ilişkisi

KRAS mutasyonu:Onkoprotein EGFR’ ile aynı sinyal iletim yolunda KRAS mutasyonu Ex 12 ve 13‘de nokta mutasyonu özelliğinde:

Ras sinyalinin sürekli olmasına neden olur

EGFR/KRAS

EGFR ve KRAS mutasyonları adenokarsinomlarda biribirini dışlayan iki ayrı moleküler grupKRAS mutasyonu:

yaşam ve TKİ alma yönünden negatif belirleyici

EGFR mutasyonu: yaşam ve tedavi yönünden iyi prognoz göstergesi

1985

EGFR discovered

2000

Gefitinib enters clinical trials

Pre-treatment

3 months post-Iressa

Nakagawa K, Tamura T, Negoro S, Kudoh S, Yamamoto N, Yamamoto N, Takeda K, Swaisland H, Nakatani I, Hirose M, Dong RP, Fukuoka M. Phase I pharmacokinetic trial of the selective oral epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor gefitinib ('Iressa', ZD1839) in Japanese patients with solid malignant tumors. Ann Oncol. 2003 Jun;14(6):922-30.

Gefitinib (Iressa)

Erlotinib(Tarceva)

EGFR TK inhibitörleri:% 10 hastada klinik cevap

Asiner Adenokarsinom

Glandülar pattern

(±10% kras mt, ±13% EGFR mt)

Papiller Adenokarsinom

(±% 35 EGFR mt +)

Mikropapiller Adenokarsinom

( % 35 EGFR mt+)

Fibrovasküler Kor

Fibrovasküler (-)

Müsin üreten Solid Adenokarsinom

( EGFR mt (-); 14% Kras mt)

Intrasitoplazmik Müsin

Non-müsinözBronkioloalveolar Adenokarsinom,

(50% EGFR mt+; Kras mt -)

Müsinöz Bronkioloalveolar Adenokarsinom,

( EGFR mt (-); 60-80% Kras mt)

Akciğer Adenokarsinomlarında EGFR araştırılması

EGFR mutasyonu

EGFR protein ekspresyonu

EGFR gene copy sayısı

Flöresan in-situ hibridizasyon (FISH)

Abbott/Vysis EGFR/CEP7 probes

DNA ekstraksiyonu,

PCR ve sekanslama

İmmunohistokimya (IHK)

Dako pharmDx kit

Türkiye’den pilot araştırma

Yaş Cins Doku Evre Sigara EGFR 19 EGFR 21 KRAS1 79 K Trukat IV Hayır Wt M Wt

2 61 E WB IV Hayır M M Wt

3 61 E Lobek. IIIA İçiyor Wt Wt Wt

4 81 E Biyopsi IV Hayır Wt M M5 66 E Biyopsi IV Bırakmış M Wt M6 61 E Biyopsi IV İçiyor Wt Wt Wt

7 67 E Biyopsi IIIB İçiyor Wt Wt Wt

8 85 K Trukat IV Hayır Wt Wt M9 77 E Trukat II Bırakmış M Wt Wt

10 70 K Trukat Bilinmiyor Bilinmiyor Wt Wt Wt

11 52 E Trukat IV İçiyor Wt Wt Wt

12 28 E Lobek. IIB Bilinmiyor Wt Wt Wt

13 76 K Biyopsi IV Hayır Wt Wt Wt

14 57 E Lobek. IV İçiyor Wt Wt Wt

EGFR %35.7 KRAS %21.4 EGFR 19 %21.4EGFR 21 %21.4 Bircan ve arkadaşları

EGFR mutasyonu: CTF Patoloji deneyimi Aralık 2010-Nisan 2011

37 Adenokarsinom olgusuDNA sekanslama + Infinity yöntemi ile5/37 (+) %13% 100 Ex 19’da4/ 1 % 804 Nonmüsinöz BAK üstünlüklü mikst ADK, 1 asiner üstünlüklü mikst ADK

EGFR mutasyon spesifik Immünohistokimya

2009’dan beriLiteratürde 5’den fazla araştırma En sık izlenen mutasyon tipin sorgulayan primer antikorlar Ex 19’da delesyon ve and Ex 21’de L858R

Brevel M, Arcila M, Ladanyi M

monoclonal rabbit antibodies againstL858R and DEL E746-A750 (clone 43B2 and clone 6B6) Cell Signaling Technology

Hangi materyalde araştırma ?

Taze doku, parafin doku, sıvılarCerrahi rezeksiyon materyalleriBiyopsiler, plevral doku ve efüzyonlarDuyarlı yöntemlerle az miktarda tümöral DNA içeren klinik materyaller:

plevral sıvı, biyopsi, bronşial lavaj, ince iğne aspirayon, BAL

Test duyarlılığını negatif etkileyenler

Materyalde tümör hücre oranı %25’in altında ise sekanslama mutasyonu saptayamayabilirTümör hücrelerinin en çok olduğu bloklar seçilmeli (%50’den fazla)Aşırı inflamatuar yanıt olmamalıTümör heterojenitesi sorun oluşturabilirMikrodiseksiyon kullanılabilir

EGFR-TKI direnciPrimer Direnç : Baştan itibaren yanıtsız olgular

KRAS mutasyonlarıFarklı EGFR mutasyonları: ex20 insersionBRAF mutasyonları

Sekonder Direnç: Başlangıçta EGFR-TKI yanıtı varken daha sonra tedavi altında tümör progresyonu olan olgular

İkincil EGFR mutasyonları T790MMET amplifikasyonları

Nat Rev Cancer. 2007; 7: 169-81.

EGFR-TKI duyarlığı ile ilişkili EGFR Mutasyonları

BRAF mutasyonuEGFR WT/KRAS WT Akciğer AdenoKa’da BRAF mutasyonu %3Sigara içenlerdeSıklıkla papiller paternle ilişkili EGFR-TK direnci ile ilişkiliEn sık Exon 15 V600E

MET AmplifikasyonuHepatosit G F bağlanan TKProto-onkogenTümör gelişiminde ve metastazda rol oynarYüksek grade ve kötü prognozla ilişki

Nature 448:561, 2007

Nature 448:561, 2007

%4 KHDAKGenç, hasta sigara içmemişSolid büyüme patterni, taşlı yüzük hücreli ve müsinöz ADenoKa

~250 kb ~300 kb

t(2;5) ALK genebreakpoint region

2p23 regionTelomere Centromere

3’ 5’

~250 kb ~300 kb

t(2;5) ALK genebreakpoint region

2p23 regionTelomere Centromere

3’ 5’

PF-02341066

Potent & selective ATP competitive oral inhibitor of MET and ALK kinases and their oncogenic variants

ON

N

Cl

F

Cl

NN

NMET ALKb a

YYPP

YYPP

TMTM

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

SEMA

TMTMExtracellular

Intracellular

YYPP

YYPP

Kinase

YYPP

YYPPYYPPYYPP

YYPP

YYPP

TMTM

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

TMTMExtracellular

Intracellular

YYPP

YYPP

Kinase

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

Kinase YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

YYPP

Kinase

Cytoplasmic Fusion Variants of ALK

NPM-ALK EML4-ALK Kwak, ASCO 2009

Bang, ASCO 2010

RAS ve PI3KPI3K ve RAS bir çok malignitede aktive olan onkoproteinler Hücre büyümesi ve yaşamının düzenlenmesi PTEN delesyonu ile ilişkiliAnti-PI3K = NVP-BEZ235Anti MEK= ARRY-142886

MutasyonDelesyon

TTF1 (aka Nkx2.1) N erişkin tiroid ve akciğer dokusunda ve akc dokusu gelişiminde saptanan 38-kDa ağırlığında bir transkripsiyon faktörü

%75 Non-müsünöz Akc AdeKa’da ImH +

Akc dokusu genom analizlerinde sıklıkla fokal amplifikasyon

TTF1 Karsinom patogenezinde önemli ???

1

2

KRAS56 isolated(58 total)

EGFR36 isolated(50 total)

ALK 13

T790M5

PIK3CA5

TP53

1

11

1

1

4

2

APC

NRAS

BRAF

1

13

B-cat

Lung Adenocarcinoma: Overlap of Mutations

Bel

inda

Wal

tman

/ Lec

ia S

equi

st

2010

???

?%45-49??

K-Ra

s %

30

ALK %

4BRAF % 3PDGFR

MET %1

EGFR %10-15

PIK3CA

HER2 %3

Erlotinip

gefitinip

PF23

4106

6Gl

eeve

c2341066PLX4032

BEZ235 Lapatinib

? BEZ235 + AZD6244

2010

L Ding et al. Nature 455, 1069-1075 (2008) doi:10.1038/nature07423

Significantly mutated pathways in lung adenocarcinomas.

ERCC1 ve RRM1 (prognostik ve prediktif değer) KHDAK iyi prognoz göstergesiERCC1 yüksek ekspresyon düzeyi platinum temelli kemoterapi için, RRM1 yüksek ekspresyon düzeyi ise Gemcitabine temelli kemoterapi için yetersiz cevap açısından bir gösterge İmmunhistokimyasal araştırılabilme

DNA sentezi ve tamir genleri

Olaussen K, et al. NEJM 2006;355:983-991.Bepler G,et al. J Clin Oncol 2006; 24: 4731–4737.

55

Akciğer kanserlerinde DNA sentez ve tamir genleri RRM1 ve ERCC1

RRM1 ve ERCC1 pozitifliği ,erken evreli KHDAK hastalarında cerrahi sonrasında çok iyi sağ-kalım süresi sağlıyor RRM1 ve ERCC1 pozitifliği arasında güçlü korelasyon (P<0.001) ERCC-1 ‘+’ hastalar ‘-’ olanlara oranla daha uzun sağ-kalımlı (RR 0.66; 95% CI, 0.49 - 0.90; P=0.009) ; Cerrahi sonrası Sisplatin bazlı adjuvan kemoterapi verilen olgularda ise : ERCC1 ‘-’liği tedaviye iyi cevap ; ERCC1 ‘+ ‘liği ise cevapsızlık anlamı taşıyor.

Zheng Z, et al. NEJM 2007; 356:800-808.

Olaussen K, et al. NEJM 2006;355:983-991.

56

ERCC 1

ERCC1 (+)

ERCC1 (-)

Olaussen K, et al. NEJM 2006;355:983-991. Zheng Z, et al. NEJM 2007; 356:800-808.

PRATİK UYGULAMA

Kanser hastası

Moleküler Patoloji

Klinik Informasyon

Cerrahi rezeksiyon/biyopsi

Rutin Patoloji

Kanser Tedavisinde Yeni Paradigma

Hedefe yönelik tedavi

Evreler Hasta sayısı Yüzde (%)

IA 72 1.8

IB 336 8.3

IIA 21 0.5

IIB 234 5.8

IIIA 446 11.0

IIIB 1248 30.8

IV 1696 41.8

Toplam 4053 100 .0

Küçük hücreli dışı akciğer kanserlerinin tanı anında evrelere göre dağılımı

Türkiye’nin Akciğer Kanseri Haritası Projesi Türk Toraks Derneği/ Akciğer ve Plevra Maligniteleri Çalışma Grubu

T.C. Sağlık Bakanlığı Kanserle Savaş Dairesi 2010

İleri evre hasta %70

Travis 2010

Bronkoskopik biyopsilerde tip tayini

Bronkoskopik biyopsilerde tm az diferansiye iseYa da İİAB’de

KHDAK tanısıArtık yeterli değil !

Nükleer+ sitoplazmik kokteyl immunhistokimya:

• AdenoKa için TTF1+ NAPSİN• SHK için p63+ CK 5-6

Travis, 2010

Küçük biyopsiler ve sitolojik materyal

Travis, 2010

Sonuç olarak;Pratikte çoğu vakayı çok küçük - az materyalden değerlendirmek zorundayız;Mümkün olan en doğru tanıyı, en ekonomik kullanımla vermek gerekiyor;Doğru (Hedefe yönelik) tedavi için;

Doğru alt tipleme (histokimya + immunhistokimya)Moleküler çalışmalar

EGFR mutasyonu (moleküler) Kras mutasyonu (moleküler)EML4/ALK füzyonu (FİSH) BRAF ve Diğerleri

Klinik-cerrahide örneklemede materyali

TEST

KHDAK

EGFR mut test

KRAS mut

Skuamöz h. Karsinom Adenokarsinom

Spesifiye edilememiş

KHDAKBüyük h. Ka

MET amp

BRAF mut PIK3CA/PTEN

EML4/ALK

Travis, 2010

İlerlemiş KHDAK’da Tedavi

Targeted therapyBest supportive care Single-agent

platinum Doublets

Cisplatin*

~2-4 months~6 months

~8-10 months

12+ months Median O

S

Carboplatin*

Vinorelbine

Paclitaxel, G

emcitabine

Docetaxel

Docetaxel

Gefitinib

Erlotinib, Pemetre

xed

Bevacizumab

First-line Second-line Third-line Not approved

1970 1980 1990 2000 2010

Pemetrexed

FDA

Adenokarsinom

EGFR KRAS mut HER2 mut

İrreversibl EGFR-TKI

BRAF mutPIC3CA mut

PTEN del

Mutasyon

Gefitinib/erlotinib HER2 İnhibitör MEK inhibitör BEZ235

?

T790M MET amp. D761Y

MET inhibitörEGFR-TKI ?

sekonder erlotinib/gefitinib rezistansı

Dacic: Adv Anat Pathol 2008;15 : 241-247

EML4/ALK füzyon

2341066

modifiye

NEW IASLC/ATS/ERS sınıflaması:Adeno/skuamöz Ka ayrımının klinik

önemi 1. Adenokarsinom ya da KHDAK EGFR

mutasyonu açısından test edilmelidir. Mutasyonun varlığı TKI cevabı için önemli prediktif belirleyicidir.

2. Adenokarsinom histolojisi ayrıca pemetrexed tedavisi Skuamöz Hüc Ka oranla kuvvetli bir prediktif değerdir.

3. Skuamöz Hücreli karsinomlu hastaya ve bevacizumab tedavisi hayati tehlike yol açabilecek hemoraji komplikasyonu yaratabilir.

Travis et al. JTO 2011

Teşekkür ederim.