C N C ER DE MA MA : C L A S I FI C A C I N

MO L EC U L A RJ UA N E S T E B A N B A R R I O S

M E L I S S A B U I T R A G O

E DW A R C A S T I L L O

N ATA L I A F I G U E R OA

J O S I G N A C I O PA L E N C I A

A L B E RT O I S A A C S U R E Z

A N G I E V A L E N C I A

OBJETIVOS

Identificar las clasificaciones usadas para losdiferentes tipos de cncer de mama y susdiferencias.

Determinar cuales son las ventajas de la nuevaclasificacin frente a las usadas anteriormente.

Analizar las principales alteraciones genticas ymoleculares en el cncer de mama.

CONTENIDOS

Qu se pensaba y aceptaba? Clasificacin, progresin Estudios que empezaron a hacer (inmunohistoquimica,

genmica)

Qu encontraron? Nuevas propuestas

ANTES DE TODO

CLASIFICACIN HISTOLGICA INICIAL

MODELO CLSICO

Modelo lineal basado en las diferencias histolgicas y ciertas alteraciones moleculares a nivel del epitelio mamario que determinan la progresin desde las fases pre malignas tempranas:

Hiperplasia Ductal Atpica

Carcinoma Ductal in-situ

Alteraciones moleculares adicionales llevaran finalmente al desarrollo del Carcinoma Ductal Invasivo.

MODELO CLSICOa) Carcinoma ductal infiltranteb) Carcinoma lobulillarc) Carcinoma tubulard) Carcinoma mucinosoe) Carcinoma micropapilar

invasivof) Carcinoma lobulillar

pleomrficog) Carcinoma medularh) Carcinoma metaplsicoi) Carcinoma adenoice

quistico

PROGRESIN TUMORAL

Bombonatti et Sgroi. J. Pathology, 2011; 223(2): 307317.

Carcinoma ductal invasivo

Carcinoma lobulillar invasivo

Tumores de seno son diversos en su historia natural y su respuesta al tratamiento, que a su vez poseen una respectiva expresin gnica.

Con sistemas de transduccin que modifica la identidad celular Se hace una caracterizacin de genes en 65 especmenes de 42

individuos usando estudios con microarrays de DNA con 8102 genes, que fueron pareados. s (36 infiltrating ductal carcinomas, 2 lobular carcinomas, 1 ductal carcinoma in situ, 1 fibroadenoma and 3 normal breast samples)

DATOS DEL ARTICULO Se utilizo marcadores con fluorescencia (Cy5 y Cy3) cDNA que

fueron preparados a partir de mRNA de cada muestra experimental.

20 de los 40 fueron emparejados dos veces. Despus de la ciruga cada paciente fue tratado por 16 semanas con

dorubicina. Luego se resecaba todo el tumor.

Tumores primarios de 2 pacientes se emparejaron con nduloslinfticos con metstasis del mismo paciente.

Se caracterizaron 17 lneas. Se analizaron 84 cDNA en total. Un mtodo de agrupacin jerrquica se utiliz para agrupar los genes

en base a la similitud en el patrn con el que su expresin vari sobretodas las muestras.

Se enfocaron en 1753 genes de los 8102.

CONCEPTOS CLAVE QUE SE VE EN LOS TUMORES Los tumores muestran una gran variacin en sus patrones

de expresin gnica.

Variacin es multidimensional; es decir, muchos conjuntosdiferentes de genes muestran principalmente patronesindependientes de variacin.

Estos patrones tienen una orden generalizada derelaciones entre los genes, entre los tumores y lasconexiones entre especificas de genes y tumores.

DENDOGRAMA

Define el concepto de subtipo intrnseco otaxonoma molecular como patrones de expresingnica que puede ser tiles para definirtaxonmicamente ciertas morfologas de los tumoresde seno. Siendo til para la aplicacin de tratamientosms eficientes.

IDENTIFICACIN DE LOS SUBTIPOS INTRNSECOSPereu y T. Sorlie en el 2000, estudian 65 tejidos con cncer de seno de 42 pacientes, ademsde 19 lneas celulares analizadas por microarrays, donde crean varios clsteres.

Pereu yT. Sorlie en el 2001 usan adicionalmente otros 78 tejidos.Nuevos grupos

En 2003, repiten el proceso con 3 sets de genes independientes de Noruega/Stanford, vantVeer y West data, que les permiten confirmar ciertossubtipos.

2007, J.I. Herschkowitz y C.M. Perou, adicionan subtipo claudin-low.

Se plantea el paradigma de firmas genticas.

IMPORTANCIA DE LA TIPIFICACIN HISTOLGICA

Relacin de la patologa con la taxonomamorfolgica y la posterior clasificacin con lainmunohistoqumica.

B. Weigelt y J.S. Reis-Filho et al correlacionan elsubtipo intrnseco con la histologa.

DIFERENCIAS ENTRE CARCINOMA DUCTAL Y LOBULAR Vas de mltiples pasos diferentes entre los carcinomas de

alto y baja grado de diferenciacin.

Prdida de la heterocigosidad (LOH) de 16 q encarcinoma lobular y ductal in situ (DCIS).

16 q en carcinoma tubular y tbulo-lobular. 16q y los mecanismos de prdida de la funcin, la

metilacin del promotor, y / o mutacin del gen ( parcial ototal ) puede variar entre los diferentes subtiposhistolgicos.

CORRESPONDENCIA ENTRE EL ANLISIS DE MICROARRAYS Y SUBTIPO INMUNOHISTOQUMICO.

Revisin de las clasificaciones moleculares delos subtipos de cncer de seno in situ y losinvasivos.

CLASIFICACIN HISTOPATOLGICA Cncer de seno in situ vs invasivo. Cncer invasivo ms comn el carcinoma ductal invasivo

NST. (40%-75%)

Tipos especiales poseen firma gentica propia,comportamiento clnico y morfologa especial.

Sistema de clasificacin Bloom y Richardson. Que permitecaracterizar histolgicamente los tumores.

Pronstico por medio de la clasificacin.

BIOMARCADORES Generalidades de los biomarcadores Biomarcadores de rutina son: ER, PR y HER2. ER ha sido utilizado desde mediados de la dcada de 1970,

tanto para predecir la capacidad de respuesta de el tumora la terapia endocrina y como factor pronstico pararecurrencia temprana y el resultado a largo plazo.

ER alfa vs ER beta. PR o receptor de progesterona y su relacin con ER. HER2 y su utilidad. ER, PR y HER 2 negativo? Otros biomarcadores ER beta, Ki-67 y AR

CLASIFICACIN MOLECULAR

Anlisis de prdida de heterocigosidad y CGH

CLASIFICACIN MOLECULAR. Perfiles de expresin gentica Inmunohistoqumica Genmica Clasificacin integral Mutational signatures Tipos especiales

PEROU Y COLS.

Luminal A Luminal BER +

Basales HER2ER -

LuminalA

Alta expresin genes ER, PR

Baja expresin de genes asociados a proliferacin.

Carecen de expresin her-2

Luminal B

Baja expresin de ER Alta expresin de

genes asociados a proliferacin

Sobreexpresin de her-2

HER2

Tumores alto grado No expresin genes

ER, PR Expresa genes propios Alta expresin her-2

Basales

Tumores alto grado No expresin genes

ER, PR Expresin

citoqueratina Carecen de expresin

de her-2

Subtipo apocrinomolecular: AR+, ER-

E S T UD I O S I N I C I A L E S

MODELO DE MLTIPLES VAS

Luminal Carcinomas tubular, mucinoso (diferenciacin neuroendocrina) y neuroendocrino. Carcinoma micropapilar y lobular invasivo.

Subtipo basal-like Carcinoma medular, adenoide y qustico. Carcinoma de mama metaplsico (Claudina baja).

Subtipo apocrino Carcinoma apocrino y carcinoma lobular pleomorfico.

SUBTIPOS INTRNSECOS

TAXONOMA MOLECULAR

TAXONOMA MOLECULAR

TAXONOMA MOLECULAR

N UE V O S E S T UD I O S

CLASIFICACIN GENTICA DEL CNCER

Tumores en un mismo tejido difieren en alteraciones cromosmicas

Similitudes genmicas entre tumores en diferentes tejidos.

Dos grandes subgrupos.

Clase M (Mutaciones) Clase C (Copias)

Mutacin TP53

Siempre una pero no la otra Formacin de hiprbola

CLASE M KIRC, GBM, LAML, COADREAD,

UCEC

Dos grandes subgrupos PI3K y AKT

APC, TP53 y KRAS

Aminocidos mutado recurrentes ARID1A

CTCF

M15-M17: Mutaciones puntuales

CLASE C OV, BRCA, LUCS, HNCS, UCEC-Seroso Cromosoma 8 Caractersticas

Inactivacin de TP53

Amplificacin del MYC

Alteracin del ciclo celular

GENMICA Y TRANSCRIPTMICA DEL

CNCER DE SENO La variacin del genoma afecta la arquitectura de la expresin

tumoral.

Se habla de variantes en cis cuando la variacin en un locusacta sobre la expresin del mismo y trans cuando acta sobreotras regiones del genoma.

Se encontraron dos variantes de la lnea germinal y aberraciones somticas que influyen en la arquitectura de expresin tumoral:

CNAs (Aberraciones ennmero de copiassomticas) se asociaroncon el mayor nmero deperfiles de expresin delas variables hereditariasde cncer de seno, perofueron renombradoscomo SNP para explicarla mayor proporcin devariacin en la expresinen las bases de todo elgenoma, la contribucinde las CNV fue msmoderada.

Las asociaciones cis tienden a ser ms fuertes.El 20% de las expresiones de CNAs exhiben una

asociacin en cis

Los locus que transaccionales modulan un mayornmero de molculas de ARN mensajero.

ABERRACIONES TRANSACCIONALES Se han detectado asociaciones positivas y negativas

as como numerosos focos de aberracintransaccionales en los locus de los cromosomas 1q,7p, 8, 11q, 14q, 16, 17q y 20q.

El locus del receptor de clulas T (TCR) en loscromosomas 7 (TRG) y 14 (TRA) representan dospuntos de acceso que modulan 381 y 153 mRNAsnicos, respectivamente, as como 19 genes reguladosdualmente.

ABERRACIONES TRANSACCIONALES

mRNAs afines

Activacin y proliferacin de clulas T, presentacin de clulas

dendrticas y activacin de leucocitos.

induccin de una respuesta inmune adaptativa asociada con linfocitos infiltrantes de tumor

N UE VA P R O P U E S TA

FUNDAMENTO

El cncer puede desarrollarse a partir de:

Variantes heredadas: SNPs y CNVs. Modificaciones genticas somticas adquiridas:

mutaciones puntuales y CNAs.

Las CNAs representaron la mayor variabilidad enexpresin, sobretodo en posicin cis.

METABRIC MOLECULAR TAXONOMY OF

BREAST CANCER INTERNATIONAL CONSORTIUM

Formulacin de una visin integrada declasificacin en la que se estudi la genmica ytranscriptmica de 2000 tumores de seno,conocida como METABRIC.

El anlisis de los clustersde nmero de copiasarticuladas y de los datosde expresin de losgenes asociados a cisrevelaron 10 nuevossubgrupos moleculares:

QU SE HIZO?

Evaluaron el acercamiento en983 muestras independientes,para las que el nmerocombinado de copias yclasificacin por expresin degenes IntClust estabadisponible.

Luego, compilaron un grupo dedatos consolidados externo,compuesto de 7,544 tumoresms.

INTCLUST 1Tumores positivos para ER, principalmente clasificados en elsubtipo intrnseco Luminal B.

Pronstico intermedio. Alta proporcin de mayor proliferacin. Inestabilidad genmica relativamente alta. Mayor prevalencia de mutaciones en GATA3.Amplificacin del locus 17q23 asociada a la sobreexpresin degenes adyacentes en cis.

INTCLUST 2Tumores positivos para ER, e incluye los el tipo tantoLuminal A como Luminal B.

Tienen el peor pronstico de todos los tumores ER+(sobrevida a 10 aos del 50%)

Caracterstica molecular comn: amplificacindel locus 11q13/14.

INTCLUST 3Tumores de tipo Luminal A, mas tumores de subtiposhistopatolgicos de buen pronstico como elcarcinoma invasivo lobular y carcinomas tubulares.

Dan el mejor pronstico (sobrevida a 10 aos del 90%).Se puede potencialmente tratar con quimioterapia simtrica.

Baja inestabilidad gentica, prevalencia muy baja demutaciones en TP53 y escasas alteraciones que actan encis.

INTCLUST 4Es nico. Incorpora tumores ER+ y ER-, 26% de lostumores triple negativos y una mezcla de subtiposintrnsecos, incluyendo los casos basal-like.

Desenlace favorable (Sobrevida a 10 aos en 80%). Subtipo ms grande (17% del total). Muy poca inestabilidad gentica. Patrn de elevada

infiltracin a ganglios.

Se ha observado la presencia de linfocitos T maduros en eltumor.

INTCLUST 5Tumores con ERBB2 amplificado, conformados por Los HER2 +ER(-)(58%) y los Luminales ER(+)(42%).

Previa a la disponibilidad general de Trastuzumab, este grupoposea la peor sobrevida a 10 aos (48%).

Edad temprana (comn para cncer HER2 positivo), contumores de alto grado y afectacin de ganglios linfticosregionales.

Agrupa a todas las personas que podran beneficiarse por laterapia dirigida relacionada a HER2 como un solo subtipo.

INTCLUST 6

Tumores ER(+), abarca casos tipo Luminal A y B.

Pronstico intermedio. Sobrevida a los 10 aos de 60% Amplificacin del locus 8p12 y alta inestabilidad gentica. Regin comnmente amplificada en cnceres de tipo

ER(+).

INTCLUST 7Principalmente tumores Luminales A ER(+).

Buen pronstico. Sobrevida a 10 aos en 80%. La mayora son tumores de bajo grado y biendiferenciados que presentan positividad tanto para ERcomo para PR.

Ganancia especfica en 16p, y prdida en 16q y altafrecuencia en amplificacin de 8q.

INTCLUST 8Tumores ER(+) predominantemente del subtipo intrnsecoluminal A.

Similitudes con IntClust 7. De bajo grado y bien diferenciados. Buen pronstico con

sobrevida a 10 aos en 80%.

Ganancia de 1q con prdida de 16q. Se identifican bien en los carcinomas ductales invasivos de bajo

grado.

INTCLUST 9Incluye una gran cantidad de casos ER(+) delsubgrupo Luminal B.

Pronstico intermedio, Sobrevida a los 10 aos enun 60%.

Alteraciones que actan en cis en 8q yamplificacin de 20q. Alta frecuencia de delecin dePPP2R2A en el cromosoma 8, con IntClust 1 y 6.

INTCLUST 10Integra tumores triple negativos del subtipo ncleo basal-like.

Mal pronstico antes de los 5 aos. Despus de los 5 aosmantiene un pronstico relativamente bueno.

Edades jvenes, tumores de alto grado y pobrementediferenciados.

Alteraciones en el nmero de copias que implican la prdidade 5q y ganancias en 8q, 10p y 12p.

PERFILES DE EXPRESIN DE GENES

Los subtipos Intclust son entidadesreproducibles entre estudios.

Para comparar tambin clasificaron tumoresen los subtipos intrnsecos usando losclasificadores PAM50 y SCMGENE.

PATRONES DE SOBREVIDA REPRODUCIBLES Predicciones fueron mejores en cncer de seno ER postivos,

particularmente durante los 5 aos posteriores, comparadoscon enfermedad por ER negativos.

Intclust se desempea tan bien como la clasificacin basada entranscriptoma en la prediccin de sobrevida sin recada.

QUIMIOSENSIBILIDADRespuesta patolgica completa: tumor que, luego dela ciruga, no hay clulas tumorales residuales duranteexaminacin patolgica. Es predictor poderoso desobrevida a largo plazo.

QUIMIOSENSIBILIDAD

Las ms altas tasas de RCP en la subtipificacin IntClustfueron encontradas en el subtipo 10, con un 37%.

(31% del basallike de PAM50, y ER-/HER2- 27% enSCMGENE).

Las tasas ms bajas fueron en intclust 2 con 0%(6% en el luminal A y ER+/HER2- un 8%).

CONDUCTORES GENMICOS

Estimaron la variacin en expresin de genes dentrode cada subtipo molecular, tanto para genes dentrode regiones de amplificacin, como para genes dentrode regiones de delecin.

El promedio, tanto en amplificaciones como endeleciones es un valor positivo (0,05 y 0,03).

Imagen tomada de Ali et al. Genome Biology 2014.

RESULTADOS

Los subtipos IntClust son reproducibles en un largometa anlisis, muestran validez clnica y capturan dela mejor manera variaciones en los conductoresgenmicos. IntClust es una clasificacin de cncerde seno basada en conductores y es probable quese vuelva cada vez ms relevante a medida que msterapias dirigidas biolgicamente estn disponibles.

PERSPECTIVAS

La clasificacin de Perou dio las bases para realizar un anlisis ms completo de los subtipos de cncer de mama, haciendo una integracin entre factores moleculares, genticos, inmunolgicos e histolgicos

Los nuevos estudios realizados han permitido correlacionar diferentes tipos de cncer para general estratgias teraputicas multiorgnicas

Cada vez existe una mayor tendencia realizar tamizajes de tumores pequeos para analizar su tipo histolgico y realizar una integracin con marcadores moleculares.

PERSPECTIVAS Los 10 IntClust demuestran la clara heterogeneidad presente en

tumores clasificados de acuerdo a la expresin de ER, PR, yHER2 y dividen en grupos separados a todos los tumorespreviamente clasificados en grupos intrnsecos.

La clasificacin no se ve afectada por quimioterapianeoadjuvante.

Es posible asignar de manera confiable subtipos intclustbasndose solo en material de biopsia.

En general, se encontraron proporciones similares de todos los10 subtipos comparando con el estudio METABRIC, as como lacomposicin relativa de cada subtipo segn subtiposintrnsecos.

M UC H A S G R A C I A S