De rol van de pathologie in de diagnose en behandeling van maligniteiten

Jacques Van Huysse

Dienst Pathologie AZ Sint-Jan

(jacques.vanhuysse@azsintjan.be)

Oncologisch Congres, 19 januari 2019

• Introductie

• Diagnostiek

• Therapie gerelateerde testen

• Nabije toekomst

Dienst pathologie

– Dienstverlenende specialiteit

– Histologische of cytologische diagnose

• Tumoraal (goedaardig/kwaadaardig)

• Functionele pathologie

– Classificatie van ziekte

– Bepalen van het ziekte stadium (pTNM), van belang voor de behandeling en de prognose van de patiënt

• Weefsel cilinder

tussen de 1 en 2

cm in lengte en

een kleine mm in

diameter.

• 1/50000 van de

totale levermassa.

4de editie, 20103de editie, 2000

Classificatie van tumoren

Per orgaan systeemPeriodieke revisie en update

5de editie, begin 2019

Personalized medicine

Personalized medicine, also termed precision medicine, is a medical procedure that

separates patients into different groups—with medical decisions, practices, interventions

and/or products being tailored to the individual patient based on their predicted

response or risk of disease (wikipedia)

• Biomarker, or biological marker: een objectief meetbare indicator van een normaal biologisch proces, een ziekteproces of een respons op therapie.

• Companion Diagnostics: een test die informatie geeft dewelke essentieel is voor het veilig en effectief gebruik van een bepaalde therapie.

– Identificatie van patiënten die het meeste baat hebben bij een behandeling

– Identificatie van patiënten met een hoog risico op neveneffecten

– Monitoring van een behandeling

• De evolutie naar een gepersonaliseerde geneeskunde is een gevolg van de ontwikkeling van nieuwe therapieën– TKI

– Anti-EGFR therapie

– Immuuntherapie

– …

HER2 in borstcarcinoom

• HER2 over expressie in borstcarcinoom (IHC, ISH)

• Bewezen over expressie → terugbetaling van Herceptine

• De test is terugbetaald sinds 2007

– Moet worden uitgevoerd onder ISO15189 accreditatie

Herceptine and chemotherapy in borstcarcinoma

50% minder kans op

recidief na 1 jaar

New England Journal of Medicine, October 20, 2005

HER2 Silver Dual Color Assay with Chr 17 Red ISH Breast and Gastric-Ca

HER2 non-amplified HER2 amplified

HER2

Chr17 chromosome 17

Immuuntherapie

Hashem et al, Front. Pharmacol., 23 August 2017 |

Immuuntherapie

Hashem et al, Front. Pharmacol., 23 August 2017 |

PDL1 IHC

• Minder goede biomarker• Verschillende studies met verschillende

antilichamen op verschillende toestellen• Tumorcellen versus inflammatoire cellen• Verschillende interpretatie criteria naargelang het

type tumor• NSCLC: PDL1 expressie op tumorcellen

– <1% geen terugbetaling– 1-50% terugbetaling in 2de lijn– >50% terugbetaling in 1ste lijn

PDL1 IHC

MMR IHC

• Screening naar familiale predispositie bij colorectaal carcinoom (Lynch syndroom)

• Verlies van expressie is geassocieerd met een grotere kans op aanmaak van immunogene eiwitten en respons op immunotherapie

Medullair type adenocarcinoom van het colon

MLH1

MSH6MSH2

PMS2

Mutatie analyse

• Opsporen van ‘actionable’ mutaties in tumoren

• PCR– Realtime PCR

– ddPCR

• Sequencing– Pyrosequencing

– Next Generation Sequencing

• …

KRAS en colorectaal carcinoom

• KRAS mutatie treedt op vroeg in de carcinogenese

• +/- 35% van de colorectale carcinomen heeft een mutatie.

KRAS en colorectaal carcinoom• Aanwezigheid van een activerende mutatie is indicatief voor resistentie

tegen anti-EGFR behandeling (cetuximab or panitumumab)

Amado RG, Wolf M, Freeman D, et al. Analysis of KRAS mutations in patients with metastatic colorectal cancer receiving panitumumab monotherapy. Proceedings of ECCO 14 — The European Cancer Conference; September 23–27, 2007; Barcelona, Spain

KRAS en colorectaal carcinoom

Next Generation Sequencing

• FFPE en cytologie

• Minstens 10% vitaal tumorweefsel

• Gebufferde formol

– Geen ontkalking

– Geen Bouin fixatie

• 6-48(72) uur fixatie

5’UTR 1 2 3 4 5 6 7 8 3’UTR

5’UTR 1 2 3 4 5 6 7 8 3’UTR

Library preparation

PCR

DNA fragmentadapter adapter

DNA fragmentRd1 SP Rd2 SPP5 ID P7

sequencing primer sites

flow cell attachment sites

index

ID

Per staal een unieke code

Illumina platform (MiSeq)

1.000.000 clusters/mm2

Reversible dye terminator sequencing

106 clusters/mm2

Sequencing cycle

Incorporate allfour nucleotides,each labeled with a different dye

Wash and 4-color image

Cleave dye and terminating groups, wash

Sequencing data

….

3 à 5 Gb sequencing data per run

SeqNext

• Software is de bottleneck

– Vorming van SAM en BAM files• Sequence Alignment Map• Binary Alignment Map

– VCF Files (Variant Call Format)

– Relevantie van gevonden mutatie nagaan• Biologische classificatie• Klinische classificatie

– Pathogenic– Probably pathogenic– Non pathogenic– Unknown

– Rapportering

RIZIV

RIZIVComPerMed 'standard of care' gene panel

GenenAZ Sint-Jan GeneRead

Actionable panelAZ Sint-Jan QiaSeq

custom panelMeta colon kanker Lonkanker

Kanker van weke delen (vermoeden GIST)

Meta melanoo

mGlioom Meta borstkanker

Schildklier kanker

Pancreas kanker

ALKex5,8,15,18,19,20, 22, 23, 24,

25,29ex22, 23, 25

APC ex6-16

BRAF ex15 ex7, 11, 12, 15, 16 ex15 (codon 600)ex15 (codon

600)ex15 (codon

600)ex15 (codon 600)

EGFRex2, 18, 19, 20, 21, 22, 23,

24ex2, 3, 4, 6, 7, 8, 12,13,15,17 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25

ex18, ex19, ex20, ex21

ERBB2 ex4-29

ESR1 ex3, 6, 9, 10Ex6 (codon 436), ex10 (

codon 543, 535, 536, 537, 538)

GNAS ex8,9 ex8, 9

H3F3A ex2 ex2

HRAS ex2,3 ex2, 3

IDH1 ex4 ex4 ex4

IDH2 ex4 ex4 ex4

KIT ex9, 11, 13, 17ex2, 8, 9, intr10/ex11, 13, 14,

15, 17, 18, 20, 21ex9, 11, 13, 14, 17, 18,

intr10/ex11ex9, 11, 13,

17, 18,

KRAS ex2, 3, 4 ex2,3,4,5 ex2 (codon 12, 13), ex3 (codon 59, 61), ex4 (codon 117, 146)

ex2 (codon 12, 13), ex3 (codon 59, 61),

ex4 (codon 117, 146)

MET ex14,19 ex14

NRAS ex2, 3, 4 ex2,3,4ex2 (codon12,13), ex3 (codon 59,61), ex4 (codon 117, 146)

ex2 (codon12,13), ex3 (codon 59,61)

PDGFRA ex12, 18ex3,4,5,7,10,12, 13,14, 15,

18,23ex12, 14, 18

PIK3CA ex3-21ex10 (codon 542, 545),

ex21 (codon 1047)

PTEN ex1-9

RET ex10, 11, 13,15,16

ROS1 ex1-43

TERT promotor, ex2

TP53 ex2,3,4,5,6,7,8,9,10,11

NGS netwerk

• Selectiecriteria : – #ziekenhuizen (2 ZH = 4 ptn, 4 ZH = 6 ptn, 6 ptn = 8 ptn…)

– #MOCs (500 MOCs = 4 ptn, 1000 MOCs = 6 ptn, 1500 MOCs = 8 ptn, 2000 MOCs = 10 ptn)

1/2 punten ZH + 1/2 punten MOCS ≥ 7

• Team– 2 Oncologen

– 2 Klinisch biologen of Pathologen

– 2 PhD (bio)med wetenschappen of gelijkwaardig

– 2 Bioinformatici (bachelor/master) of gelijkwaardig

– 2 MLTs

– Klinisch geneticus bij analyse van genen met erfelijke impact

ISO15189

Deelname aan benchmarking trial

ICT infrastructuur voor doorsturen data naar eHealt

NGS netwerk, voorstel dienst laboratoriumgeneeskunde en pathologie

Eerste partij- Administratief verantwoordelijke- Coördinator

Strategisch moleculair

adviesorgaan(2x/jaar)

CME

NGS labo onco

NGS labo onco-hemato

Eventueel ZH2, …

en/of NGS labo

oncoNGS labo

onco-hemato

ZH3

APO

MOConco

ZH4

APO

MOConco

KB

MOCOnco-hem

ZH3

KB

MOCOnco

hemato

MOConco

MOConcohem

MOConco

MOCOnco-hem

Molecularadvisory

boardOnco

Molecularadvisory

boardOnco-

hemato

Advies naar alleMOCsonco

Advies naar alleMOCs

onco-hemato

Alle stakeholders

CME

Rol van de pathologie in de gepersonaliseerde geneeskunde

• Weefsel, cytologie

• Borstcarcinomen– ER & PR & MIB1 IHC– HER2 IHC en SISH

• Maag en slokdarm adenocarcinomen– HER2 IHC en SISH– MLH1, PMS2, MSH2 en MSH6 IHC

• Long (NSCLC)– EGFR NGS-mutatie analyse– ALK, ROS en PDL1 IHC– ALK, ROS en MET FISH (uitbesteed onderzoek)

• Melanomen– BRAF NGS-mutatie analyse

• Colorectaal carcinoom– KRAS, NRAS en BRAF NGS-mutatie analyse– MLH1, PMS2, MSH2 en MSH6 IHC

• GIST– KIT en PDGFR NGS-mutatie analyse

• Up to date blijven• Kwaliteitsbewaking (ISO15189)• Nieuwe testen

– Uitbereiding NGS panel– Mutational load als biomarker voor

immunotherapie– Introductie van de Liquid biopsy

• Omgaan met resultaten waarvan de betekenis (nog) niet gekend is

• Omgaan met onverwachte resultaten.– Bv germline mutaties

Uitdagingen voor de toekomst

Conclusie

• Centrale rol in de diagnose en classificatie van ziekte.

• De patholoog analyseert en interpreteert moleculaire merkers die de behandelende geneesheer helpen in het beleid van individuele patiënten.