A.O.U.P. "P. Giaccone"
Dipartimento di Discipline Chirurgiche, Oncologiche e
Stomatologiche
UOC di Oncologia Medica
(Dir.: Prof. Antonio Russo)
Raccomandazioni biopsia liquida AIOM -SIAPEC-IAP-SIF-
SIBioC
Antonio Russo
Dichiarazione conflitto di interessi
Tutti i rapporti finanziari intercorsi negli ultimi due anni devono essere dichiarati.
X Non ho rapporti (finanziari o di altro tipo) con le Aziende del farmaco
Ho / ho avuto rapporti (finanziari o di altro tipo) con le Aziende del farmaco
Componenti
Cellule Tumorali Circolanti (CTC)
Acidi nucleici circolanti (ctDNA, cfDNA, ctRNA, miRNAs)
Esosomi
Meccanismi di rilascio
Secrezione
Necrosi
Apoptosi
Biopsia liquida
Definizione
Tumor burden
Tumor burden
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
8000 Liquid biopsy in cancer
2006 2016
Liquid Biopsy
The extent of the problem
- Andreyev HJ, […], Russo A, […]: Mutant K-ras2 in serum . Gut. 2003
- Bazan V, […] , Russo A: TP53 and Ki-Ras in plasma of pts with CRC... Ann Oncol 2006 - Gargano G., […], Russo A: Mammaglobin in the blood of BC pts… Ann Oncol 2006
< 50
Biopsia liquida
Da cosa nasce l’esigenza della biopsia liquida
vs
Biopsia tissutale vs Biopsia liquida
•Spesso difficile ed invasiva
• Diagnosi istologica
• Non sempre rappresentativa dell’intero
tumore ( specialmente per le FNB ):
ETEROGENEITA’ TUMORALE
• Non sempre fattibile (campionamenti multipli?)
• Re-biopsia (comorbilità, PS) ?
• Poco invasiva, riproducibile, affidabile, poco costosa
• Caratterizzazione molecolare del tumore
• Rappresentativa del tumore ETEROGENITA’ TUMORALE
• Procedura facilmente ripetibile
• Monitoraggio in tempo reale della malattia (MRD and PD)
Biopsia liquida
Da cosa nasce l’esigenza della biopsia liquida
ctDNA
CNV puntiformi Mutazioni
Metilazione Riarrangiamenti
Screening e diagnosi precoce
Rischio di ripresa e prognosi
Eterogeneità tumorale Monitoraggio in tempo
reale della malattia
(MRD e PD)
Stratificazione dei pazienti e scelte
terapeutiche
Identificazione dei target terapeutici
Biopsia liquida
Applicazioni cliniche
Biopsia liquida
Indicazioni cliniche
Quali sono le attuali indicazioni della biopsia liquida nella gestione clinica dei
tumori solidi? Quali tipi di tumore?
Gruppo di Lavoro
AIOM – SIAPEC-IAP – SIF – SIBioC Massimo Barberis (SIAPEC-IAP) Ettore Capoluongo (SIBioC) Lucio Crino (AIOM) Romano Danesi (SIF) Marzia Del Re (SIF) Stefania Gori (AIOM) Antonio Marchetti (SIAPEC-IAP) Caterina Marchio (SIAPEC-IAP) Nicola Normanno (AIOM) Carmine Pinto (AIOM) Antonio Russo (AIOM) Anna Sapino (SIAPEC-IAP) Andrea Sartore Bianchi (AIOM) Mauro Truini (SIAPEC-IAP) Tiziana Venesio (SIAPEC-IAP)
Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC avanzato: 2 scenari clinici
I scenario clinico
NSCLC
avanzat o Pazienti Naive
Indicazioni Biopsia Liquida
II scenario clinico
Campione tumorale Tissutale/citologico
EGFR/EML4- ALK-ROS1
positivo
EGFR o ALK/ROS1-TKI EGFR/EML4-
ALK-ROS1
negativo CT ± Immuno
NSCLC avanzato
Naive
Test molecolare
PD-L1≥50% Immunoterapia
Biopsia liquida: ctDNA
NSCLC avanzato: test EGFR in pazienti naïve
K
Campione tumorale Non disponibile
Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T
Test EGFR tramite ctDNA: Opzione consigliata se i campioni di tessuto non sono disponibili o
Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T
Biopsia liquida: accuratezza diagnostica del ctDNA nel NSCLC
Mutazioni attivanti di EGFR (Del ex19 + L858R) 20 studi eleggibili, N= 2012 pts
Pooled sensitivity : 0.67
(FN: 33%) Pooled specificity : 0.94
(FP: 6%)
Sensibilità Specificità
Luo J et Al. Sci Rep, 2014
Biopsia Tissutale vs Biopsia Liquida AUC of the SROC curve: 0.93
Luo J et Al. Sci Rep, 2014
S en si ti vi ty
Specificity
Biopsia liquida: accuratezza diagnostica del ctDNA nel NSCLC
Mutazioni attivanti di EGFR (Del ex19 + L858R)
20 studi eleggibili, N= 2012 pts
Tecnica Sensibilità (% DNA
mutato) Applicazione Sequenziamento
Sanger > 10%
Malattia avanzata e metastatica
Pirosequenziamento 10%
Next-generation
sequencing 2%
PCR quantitativa 1% Diagnosis, early stage and MMR
ARMS 0.1%
Diagnosis, early stage and MMR
BEAMing, PAP, Digital PCR, TAM
Seq ≤ 0.01%
S tu di c lini ci Ri ce rc a
Biopsia liquida: ctDNA
La sensibilità della tecnica è clinicamente rilevante?
Alterazioni genetiche note
Digital PCR Alterazioni genetiche non note NGS
Diagnosi, early stage e MMR
Diagnosi, stadio
precoce e MMR
Campione tumorale Tissutale/citologico
EGFR/EML4- ALK-ROS1
positivo
EGFR o ALK/ROS1-TKI EGFR/EML4-
ALK-ROS1
negativo CT ± Immuno
NSCLC avanzato
Naive
Test molecolare
EGFR-positivo EGFR-TKI
EGFR-negativo CT
Test EGFR su ctDNA
PD-L1≥50% Immunoterapia
Biopsia liquida: ctDNA
NSCLC avanzato: test EGFR in pazienti naïve
K
Campione tumorale Non disponibile
Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T
Test EGFR tramite ctDNA: Opzione consigliata se i campioni di tessuto non sono disponibili o
Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T
Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC avanzato: 2 scenari clinici
I scenario clinico
NSCLC
avanzat o Pazienti Naive
Indicazioni Biopsia Liquida
II scenario clinico
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pti a PD dopo EGFR-TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
Morte cellulare
Attivazione
oncogenica Proliferazione
Nuove mutazioni
Cellule tumorali resistenti
TKIs
Mutazione primaria
L858R
(esone 21)
Mutazione secondaria
T790M
(esone 20)
Russo A. et Al Cancer Treatment Reviews. 2010
Biopsia liquida: NSCLC avanzato
Meccanismi di resistenza acquisita o secondaria ai TKI
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pti a PD dopo EGFR-TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
Del Re M, et a l Ex pert Rev Mo l Diag n. 2 01 4
EGFR T790M (~50%) MET ampl.
(5-15%)
HER2 ampl.
(12%)
PIK3CA mut.
(5%)
BRAF mut.
(1%)
SCLC trans.
(3-14%)
EMT (?%)
• ~40% di pazienti NSCLC con resistenza acquisita non mostrano la T790M o amplificazioni di MET
• Diversi studi sono in corso per identificare altri meccanismi di resistenza
NSCLC avanzato EGFR+
Resistenza acquisita ai TKI
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo EGFR-TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
Accuratezza diagnostica del test T790M eseguito su ctDNA
(Pts con NSCLC avanzato EGFR+ in PD ad EGFR-TKI) Meta-analisi di dati pubblicati
21 studi eleggibili, N= 1639 pts
Pooled sensitivity : 0.67
(FN: 33%) Pooled specificity : 0.80
(FP: 20%)
Sensibilità
Passiglia F. […] Russo A. Sci Rep 2018
Specificità (ET)
Biopsia liquida: Accuratezza diagnostica del ctDNA nel NSCLC
Analisi per sottogruppi con differenti tecniche
RT-PCR
0,61
d-PCR 0,72
NGS 0,87
NGS 0,89 d-PCR
0,73 RT-PCR
0,82
Sensibilità Specificità
Passiglia F. […] Russo A. Sci Rep 2018
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo EGFR-TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
• Analisi BICR della PFS era concorde con quella ottenuta dallo sperimentare: HR 0.28 (95% CI 0.20, 0.38), p<0.001; mediana PFS 11.0 vs 4.2 mesi.
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 3 6 9 12 15 18
Pro ba bil it à di pro gres sio n- free surv iv al
Months
mNSCLC: Endpoint primario dello studio AURA3 PFS secondo valutazione dello sperimentatore
Platinum-pemetrexed Osimertinib
mPFS
10.1 mesi vs 4.4 mesi HR 0.30 (95% CI, 0.23 to 0.41)
p<0.001
Mok et al. NEJM 2017
1.0
Senza metastasi cerebrali
Pr ob ab ili ty of pr og re ss ion -f re e su rv iv al 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 3 6 9 12 15 18
Months
Mok et al. NEJM 2017
Trial AURA3
Beneficio di PFS in pazienti con metastasi cerebrali
Osimertinib (n=186)
Platinum-pemetrexed (n=89)
Con metastasi cerebrali
Pr ob ab ili ty of pr og re ss ion -f re e su rv iv al 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0 3 6 9 12 15 18
Months
Platinum-pemetrexed (n=51)
Osimertinib (n=93)
mPFS
8.5 mesi vs 4.2 mesi HR 0.32 (95% CI 0.21 to 0.49)
mPFS
10.8 mesi vs 5.6 mesi
HR 0.40 (95% CI 0.29 to 0.55)
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo EGFR-TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
Nessun tumore identificato
Materiale insufficiente Re-biopsia non eseguibile
Re-biopsia utile
54%
19%
18%
9%
Chouaid et al., Lung Cancer 2014
Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC
Re-Biopsia nel NSCLC: rilevanza clinica
N=100
• Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI?
• Quali sono i principali meccanismi di resistenza?
• Qual è l’accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctDNA?
• Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M?
• Qual’è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica?
• Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?
NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo TKI
Biopsia liquida: Razionale per l’uso clinico
M ok e t al, N EJ 2 016 Trial AURA3: Osimertinib vs Platinum–Pemetrexed in pazienti T790M+
10.1 mesi PFS vs 4.4 mesi
HR: 0.30 (95% [CI], 0.23 to 0.41) P<0.001
8.2 mesi vs 4.2 mesi PFS
HR: 0.42 (95% [CI], 0.29 to 0.61) P<0.001
Analisi su tessuto
PD dopo TKI: i pti DEVONO essere ri-testati per la T790M!
Analisi su plasma
Osimertinib
Osimertinib Platinum-pemetrexed
Platinum-pemetrexed
NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo TKI
T790M: da mutazione di resistenza a mutazione actionable
Test T790M su ctDNA (approvato da AIFA)
T790M+
NO biopsia tissutale, TKI di 3° generazione
T790M- (~30% FN)
Biopsia tissutale test EGFR-T790M
T790M+ T790M-
Chemo TKI
3°generazione
Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC
NSCLC: Test EGFR alla PD in pti pretrattati con EGFR-TKI
NSCLC
RECIST PD to EGFR-TKI
Biopsia liquida Raccomandazioni AIOM/SIAPEC
NSCLC: test T790M in pti resistenti EGFR-TKI
Malattia intratoracica versus
Malattia extratoracica?
Biopsia liquida: Accuratezza diagnostica del ctDNA nel NSCLC
Sito metastatico e sensibilità dell’analisi al ctDNA
- Numero totale di studi inclusi : 10 (pazientiì 1425)
Sensibilità del ctDNA (mEGFR) in relazione al sito metastatico
M1a vs M1b
Pubblicazioni escluse perché abstract di articoli pubblicati successivamente
(n= 2) Studi identificati
(n=93)
Rimozione dei duplicati
(n=76)
Studi potenzialmente
includibili (n=76)
Articoli completi (n=11)
Studi inclusi (n= 10)
Pubblicazioni escluse (n=65)
Meta-analisi di dati pubblicati: selezione dei trial
Passiglia F. […] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018
NSCLC: sensibilità del test su ctDNA
SITO METASTATICO e Sensibilità ctDNA
Forest plot: mostra l’odds ratio della sensibilità del test EGFR eseguita su plasma in relazione al sito metastatico (M1b vs M1a) Malattia Extratoracica Malattia Intratoracica
Malattia Intratoracica Malattia
Extratoracica
Sensibilità del ctDNA secondo il sito metastatico: Malattia Extratoracica (M1b) vs Intratoracica (M1a)
Passiglia F. […] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018
5.09
NSCLC: sensibilità del test su ctDNA
SITO METASTATICO e Sensibilità al ctDNA
Mutazione T790M
Mutazione attivante EGFR
Malattia Extratoracica
Malattia extratoracica
Malattia Intratoracica
Malattia intratoracica
Malattia intratoracica
Malattia extratoracicaMalattia intratoracica
Malattia extratoracicaNSCLC: sensibilità del test su ctDNA
SITO METASTATICO e Sensibilità al ctDNA
Passiglia F. […] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018
Test T790M su ctDNA (approvato da AIFA)
T790M+
NO biopsia tissutale, TKI di 3° generazione
T790M- (~30% FN)
Biopsia tissutale test EGFR-T790M
T790M+ T790M-
Chemo TKI
3° generazione
Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC
NSCLC: Test EGFR alla PD in pti pretrattati con EGFR-TKI
NSCLC
RECIST PD to EGFR-TKI
Biopsia liquida Raccomandazioni AIOM/SIAPEC Test EGFR su ctDNA e sito metastatico
Sito
metastatico??
Progressione Radiologica TOSSE
Inizio trattamento con
TKI Progressione
Molecolare
NSCLC: monitoraggio longitudinale delle mutazioni EGFR
Quando lo switch al TKI di 3°GeN: RECIST o progressione molecolare ?
Osimertinib fino a RECIST PD
Gefitinib fino a cfDNA PD
(T790M+)
Osimertinib fino a RECIST PD
Osimertinib fino a RECIST PD Gefitinib*
fino a RECIST PD
Re-Biopsia a PD da RECIST
(opzionale)
Re-Biopsia a PD da RECIST
(opzionale)
Re-Biopsia a PD da RECIST
(opzionale)
Disegno dell’ APPLE Trial
Trial di fase II randomizzato, open-label, multicentrico (NTC02856893)
1:1:1 R
N=156
Braccio A
Braccio B
Braccio C
Endpoint primario: PFS a 18 mesi Secondario: ORR,OS, Time to Brain PD
NSCLC avanzato Mutazioni EGFR
Pazienti naive PS 0-2 Stabile BM
Stratificazione:
- Del19 vs L858R - Iniziale T790M +/- - BM +/-
Prospettive future: APPLE trial
Quando lo switch al TKI di 3°GeN: RECIST o progressione molecolare ?
EGFR
Mutazione di sensibilità
Potrebbe la B liquida in associazione con “Imaging radiologico”
sostituire la B tissutale nella diagnosi di NSCLC?
Biopsia liquida: indicazioni
Prospettive future: Diagnosi in NSCLC
Raccomandazioni intersocietarie: AIOM/SIAPEC Gruppo di lavoro Biopsia liquida
Mauro Truini Massimo Barberis
Emanuela Bonoldi Antonio Marchetti
Anna Sapino Stefani Gori
Lucio Crinò Nicola Normanno
Carmine Pinto Antonio Russo
Ettore Capoluongo Romano Danesi Marzia Del Re
Gruppo di Lavoro
AIOM – SIAPEC-IAP – SIF – SIBioC Massimo Barberis (SIAPEC-IAP) Ettore Capoluongo (SIBioC) Lucio Crino (AIOM) Romano Danesi (SIF) Marzia Del Re (SIF) Stefania Gori (AIOM) Antonio Marchetti (SIAPEC-IAP) Caterina Marchio (SIAPEC-IAP) Nicola Normanno (AIOM) Carmine Pinto (AIOM) Antonio Russo (AIOM) Anna Sapino (SIAPEC-IAP) Andrea Sartore Bianchi (AIOM) Mauro Truini (SIAPEC-IAP) Tiziana Venesio (SIAPEC-IAP)
Biopsia liquida
Raccomandazioni
Controllo di qualità Biopsia
Liquida
Raccomandazioni intersocietarie: AIOM/SIAPEC Progettualità di AIOM-SIAPEC-IAP
Diagnosi Risposta al
trattamento Ricaduta
Circulating tumor cells Circulating
tumor DNA
CT/PET scan
Li ve lli plas ma ti ci di CT Cs ct DNA Cari co T um orale
Progressione di malattia nel tempo (dalla diagnosi alla ricaduta)
Rolfo C, Castiglia M, […] Russo A, Liquid biopsies in lung cancer: the new ambrosia of researchers. Biochim Biophys Acta. 2014
BIOMARKERS in Oncologia Medica
Prospettive future della biopsia liquida
Mutazioni di significato predittivo: il test su ctDNA nel NSCLC è utilizzato in clinica sia a progressione di malattia che in fase diagnostica (in casi selezionati)
Tracciare l’evoluzione del NSCLC: siamo pronti a gestire queste informazioni?
Sede (intra/extratoracia): potrebbe influenzare l’esito del test?
Biopsia liquida per la diagnosi…non ci siamo ancora…
Biopsia liquida: indicazioni
Conclusioni
Il primo libro sulle biopsie liquide!
Precision medicine has now become reality and NGS is part of this revolution
Tumor Heterogeneity causes treatment resistance and tumor growth
Liquid biopsy offers the possibility to follow the disease over time
and space, bypassing tumor heterogeneity
Biopsia liquida E’ questo il futuro?
A nn O nc ol. 20 17 ;2 9( 2) :3 11 -323
Il nostro team
U.O.C. di Oncologia Medica:
DIRETTORE Prof. Antonio RUSSO RESPONSABILE R.O.
Prof. Ignazio CARRECA RESPONSABILE U.O.S. DH/DS Prof./Dott.ssa Anna RUSSO DIRIGENTI MEDICI
Prof./Dott. Giuseppe BADALAMENTI Prof./Dott. Giuseppe CICERO Prof./Dott. Fabio FULFARO Dott.ssa Gaetana RINALDI Dott. Sergio RIZZO
CAPISALA:
Dott.ssa Inf. Anna BASILE Sig. Giovanni GIANFORTUNA ACCOGLIENZA/ACCETTAZIONE:
Dott.ssa Inf. Clotilde GUARNACCIA Sig.ra Maria FAVALORO
DATA MANAGER CLINICO Dario PIAZZA
Laboratori afferenti al CLADIBIOR:
-Laboratorio di Terapie a Bersaglio molecolare -Laboratorio di Oncoematologia
Prof./Dott.ssa Viviana BAZAN Dott.ssa Valentina CALO’ - Genetista Dott.ssa Florinda DI PIAZZA
CENTRO DI RIFERIMENTO REGIONALE PER LA PREVENZIONE, LA DIAGNOSI E LA CURA DEI TUMORI SOLIDI EREDO-FAMILIARI DELL’ADULTO Prof./Dott. Giuseppe BADALAMENTI Prof./Dott.ssa Viviana BAZAN Dott. Sergio RIZZO
Dott.ssa Valentina CALO’
Counseling Oncogenetico Prof. Antonio RUSSO Dott.ssa Valentina CALO’
Dott.ssa Rossella DE LUCA - Psiconcologa
