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Détermination du statut de HER2

dans les cancers du sein :

qu’avons-nous appris en 10 ans?

Anne Vincent-Salomon

Département de Biologie des Tumeurs et INSERM U830

Institut Curie

Paris

PLAN

• Qu’est-ce qu’ERBB2/HER2 ? Mécanismes d’activation

• Détermination

– Méthodes (FISH/ SISH / CISH/ DISH)

– Scores et cas équivoques (score 2+)

• Contrôle de qualité et recommandations

• Stabilité du statut de ERBB2 au cours du processus métastatique

• Diversité des carcinomes HER2 amplifiés en fonction du statut des RO, du

stroma et du niveau d’amplification de ERBB2

• Paramètres de réponse aux Anti-HER2

• Perspectives 2

ERBB2/ Neu/HER2

• Gène: oncogène, situé sur le chromosome 17q12

• Protéine = récepteur tyrosine-kinase trans-membranaire

4

4

ACTIVATION de ERBB2/HER 2 dans les cancers

du sein

par amplification du gène

Méthodes de détermination du statut de HER2

• Analyse du gène :

– Sur coupes tissulaires

• Sur un microscope à fluorescence: FISH

• En lumière optique,

– CISH ou en Dual ISH en une seule coupe

– SISH sur deux coupes (une pour le centromère du chr 17, une pour

ERBB2)

– Par PCR quantitative sur ADN extrait du bloc paraffine

• Analyse de la protéine par immunohistochimie • A ajuster sur le statut du gène

• Contrôle de qualité indispensable au long cours

6

7

CISH

FISH

SISH

Inform Dual SISH

DNA probe (Ventana)

8

9

Score Marquage Indication Herceptin®

0 Absence de marquage ou < 10% de cellules

non

+ Marquage faible et incomplet de >10% de cellules

non

++ Marquage faible ou modéré et complet de > 10% de cellules

Oui seulement si amplification prouvée par FISH/CISH/SISH

+++ Marquage fort et complet de > 30% de cellules

oui

Wolff et al, JCO 2007

Définition des scores de l’immunohistochimie

• Sur matériel fixé, par RT PCR quantitative

• Test commercial Oncotype DX®

• Détermination inexacte du statut de ERBB2

• seuls 10 des 28 cas 3+ sont considérés + par le test.

Signature moléculaire commerciale pour la

détermination du statut de HER2 ?

(Dabbs et al, JCO Nov 2011)

• Sur matériel fixé, par RT PCR quantitative

• Test commercial Oncotype DX®

• Détermination inexacte du statut de ERBB2

• seuls 10 des 28 cas 3+ sont considérés + par le test.

Signature moléculaire commerciale pour la

détermination du statut de HER2 ?

(Dabbs et al, JCO Nov 2011)

Calibration de la technique et

interprétation des marquages

• Conditions de réaction d’immunohistochimie calibrées sur le

statut du gène (FISH ou SISH) concordance > 95%

• Utilisation indispensable de témoins multi-tissulaires

au nombre de copies du gène HER2 connu.

• Contrôle de qualité interne et externe, importance du pré-

analytique

• Nombre de cas testés par an suffisants (250 cas)

• Interprétation adéquate des marquages (en fonction de

l’intensité du témoin du jour)Recommandations du GEFPICS, Annales de Pathologie 2011

Wolff et al JCO 2007

Calibration de la technique et

interprétation des marquages

• Conditions de réaction d’immunohistochimie calibrées sur le

statut du gène (FISH ou SISH) concordance > 95%

• Utilisation indispensable de témoins multi-tissulaires

au nombre de copies du gène HER2 connu.

• Contrôle de qualité interne et externe, importance du pré-

analytique

• Nombre de cas testés par an suffisants (250 cas)

• Interprétation adéquate des marquages (en fonction de

l’intensité du témoin du jour)Recommandations du GEFPICS, Annales de Pathologie 2011

Wolff et al JCO 2007

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Témoins bloc multi-tissulaire (0, 2+, 3+)

• Faux négatifs rares si pré-traitement par la chaleur

3+

0

2+

À demander

à centre expert

ou à définir par FISH/SISH

Tumeur à 2 copies d’HER2

Glandes Normales

15

Préparation des blocs témoins

Choix des zones d’intérêt

Forage blocs donneurs

Canalaires

T1a, b (<1cm) 9%

< 2 cm 10 -15%

> 2 cm 20 -25%

grade I 5%

grade II 10-17%

grade III 29%

N- 9-20%

N+ 1-3: 16-21%

N+ > 4: 28%

Taux d’HER2 (3+) différents en fonction

des types histologiques et du stade

Autres types

Lobulaire < 5%

Tubulaire 0%

Médullaire, basal-like 0%

BRCA1 0%

BRCA2 6 %

Cancer inflammatoire 30%

Cancer du sein Homme 11% à 30%

Bartlett et al , JCO 2007

Penault-Llorca et al, 2008

Rodrigues et al JCO 2010

Ignatiadis Nat Rev Clin Oncol Janv 2012

Variation de la proportion de cancers du sein

HER2 surexprimés entre 1996 et 2005

(Finlande)

(Koninki et al Br Can Res 2009)

Bien identifier les cas équivoques

C’est à dire ceux à analyser par FISH/CISH

CAS 2+ (5 à 15% des cas):

Marquage complet

soit non uniforme soit faible

avec un marquage evident circonférentiel membranaire

>10% des cellules

Cas hétérogènes (exceptionnels <1% des cas)

Marquage complet et intense

de >10% et < 30 % des cellules carcinomateuses infiltrantes

19

Surexpression modérée Score 2+ = 5 à 15% des cas

Pas d’amplification 70 à 85% des cas

Faible niveau d ’amplification:

15 à 30% des cas

Surexpression hétérogène de HER2 : rare

• 1,4% des cas dans l’essai HERA (O Stoss et al)

• Moins de 1 cas par mois à l’Institut Curie (Cottu et al Annals of Oncology 2008)

• Evaluation du statut HER2 sur :

– Ganglions métastatiques axillaires et / ou

– Métastases viscérales.

Iurisci et al, SABCS, 2009, poster n°6034

Carcinome canalaire infiltrant HER2 hétérogène

Biopsie initiale

Mastectomie

après chimiothérapie

et trastuzumab

HetHER2

Sélection sous traitement

des clones HER2 négatifs

Stabilité du statut HER2 entre

tumeur primaire et métastase viscérale et /ou ganglionnaire

Métastase

HER2 3+

Tumeur

Primaire 3+

bronchique médullaire

Étude Patientes Technique Concordance(%)

Edgerton et al. (2000) 93 FISH/IHC ±80

Gancberg et al. (2001) 100 FISH/IHC 93/94

Lower et al. (2001) 44 IHC ±90

Namer et al. (2000) 104 IHC 90

Tanner et al. (2001) 12 CISH/IHC 100/100

Vincent Salomon et al. (2002) 44 IHC81%

100% pour 3+

Gong Y (2005)60

43 RL et 17 MD FISH97%

98 RL1 94%MD

Tapia et al. (2007) 105 FISH 92.4

Umeroglu et al. (2008) 153 IHC/FISH 94.7

Stabilité HER2 entre

tumeur primaire et métastases

avant

chimiothérapie

après

chimiothérapie

Surexpression de HER 2 stable

après chimiothérapie ou

ttt anti HER2 si reliquat tumoral

Tumeur mammaire

avant traitement

Reliquat après traitement

Herceptin® en néoadjuvant

Marchio et al J Pathol, 2008

Kalleoniemi et al, Am J Pathol 2004

Staaf et al Br Can Res 2010

Amplicon d’HER2 sur le chr 17q

85kbHER2

27Co-amplification du centromère chromosome 17 et HER2

Autres amplicons associés à l’amplification d’ HER20

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0

20

40

20q13.31

ZNF217

17q12ERRB2/HER2

17q21.32 Topo2A

17q23.3 PPM1D, BCAS3

11q13.5

CCND1

11q13.3

8p12FGFR1/PPAPDC1B

8q24.1

MYC

(Vincent-Salomon Clin Can Res 2008; Burkhardt Br Can Res and TTT, 2009 Jonsoon Br Can res 2010; Staaf Br Can Res 2010)

CHR 1716 19 2012 13 14 15 222118

Altérations génomiques des carcinomes HER2

Guedj et al

Oncogene 2011

Incluant les HER2 3+

RO- et les

HER2 3+/ RO+

30

Anomalies de nombre du centromère du chromosome 17 :

4 centromères et 4 copies de HER2

Sorlie et al, PNAS 2001

RO - RO +

Basal-like Luminal B , C, Luminal A

HER2 15%

Deux grands groupes de carcinomes HER2

En fonction du statut des RO

HER2

Mutations de p53

• > 90% basal-like

• 75% HER2/ RO-

• 5% luminal grade 1De Cremoux, JNCI 1999

Vincent-Salomon, Br Cancer Res 2007

Manié et al, Cancer Research 2009

Stroma non lymphoïde

Carcinome HER2 : différents types de stroma

Stroma lymphoïde

Prédiction de la réponse aux anti HER2

• Statut HER2 déterminé par IHC ou HIS : très bon marqueur prédictif négatif

HER2 0/1+ pas de traitement anti HER2

• 44 à 50% des HER2 (3+)

Pas de réponse au anti HER2

Vogel et al, 2002, Slamon et al, 2001, Yu et al, 2000

Seidman et al JCO 2008

Esteva et al Nat Rev Clin Oncol 2010

Différents niveaux d’amplification d’HER2

Fort niveau d’amplification >10 copies) Faible niveau d’amplification (6-10 copies)

Sur 50 patientes, 56% de pCR Sur 27 patientes, 22% de pCR

Arnould et al, Clin Can Res 2007

src

PTEN

p85

p110

RAS

Apoptose Prolifération Angiogénèse

SOS

IRS1

Tyrosine Kinase

src

RAF

MEK1/2

p27Cyclinecdk2

dégradation

de p27 p27

P

Akt

GRP

MAP Kinase

p27

Mutations

Dans 22 à 33% des cas

HER2 RO+

Délétions

Dans 30 à 45% des HER2

Méchanismes de non réponse aux anti-HER2

Altérations de PTEN

• PTEN (Chr 10q23)

• Délétion de PTEN dans les carcinomes HER2 ~ 30 à 45%

• Expression diminuée dans 8 à 50%

PTEN - PTEN +

Nagata et al Cancer Cell 2004

Tokunaga et al Br Can Res and TTT 2007

Berns et al, Cancer Cell 2007

Méchanismes de non réponse au Trastuzumab ®

Conclusions : en 10 ans

qu’avons-nous appris sur les carcinomes HER2 (3+) ?

– 9 à 30% des cancers infiltrants (stade et type histologique)

– Cancers HER2 = Plusieurs entités (RO+ / RO-; Stroma inflammatoire ou

non)

– Réponse aux anti-ERBB2 :

– fonction du niveau d’amplification du gène

– fonction des altérations moléculaires associées

» Autres amplicons (CCND1, sur le 20q, le 11q, le 17q…)

» Mutations de p53, PI3KCA, PTEN …

– Importance de la calibration et du contrôle de qualité de la technique de

détermination du statut de HER2

Transposition en pratique clinique de la

classification moléculaire

Luminal A Luminal B Triple-zéro/ basal-like

RO- RP- ERBB2-

Proliferation Ki67 haut

Haut grade

Alterations chromosomiques

Alterations BRCA1

mutations TP53

RO+ Ki67 >14%

Haut grade

CCND1 , chr 8p, 17q, 20q

Mutations TP53

ERBB2 + possible

RO+

Bas grade

Ki67<14%

1q+, 16q-

BCL2 +

ERBB2-

ERBB2

RO-

ERBB2

3+

Haut

grade