Biomarkery a metastazující kolorektální karcinom Josep Tabernero Vall d’Hebron University Hospital Barcelona, Spain Gastrointestinal Cancer Expert Forum, Lisboa, March 2009

Co jsou to biomarkery? Biomarkery mohou být měřeny v nádorové tkáni či v tělesných tekutinách, např. v plazmě Biomarkery prediktivní předpovídají odpověď na konkrétní léčbu Biomarkery prognostické jsou spojeny s vyšším rizikem rozvoje nemoci, rizikem šíření, agresivity nemoci a četností přežití Biomarkery jsou indikátory normálních biologických dějů, patologických dějů či farmakologických odpovědí na léčebný zásah

Které biomarkery byly zkoumány u pokročilého CRC? Prognostické biomarkery mikrovaskulární denzita exprese VEGF exprese CD133 hladiny IL-6 a IL-8 hladiny sérového Tie-2 receptoru exprese angiopoietinu-2 CRC = kolorektální karcinom EGFR = epidermoidní růstový faktor VEGF = vaskulární endotelový růstový faktor IL = interleukin Prediktivní biomarkery Modulátory aktivity EGFR: stav KRAS stav BRAF exprese PTEN stav PI3K hladiny epiregulinu hladiny amfiregulinu další: aktivita Topo1 u irinotekanu ERCC1 u oxaliplatiny Bokemeyer, et al. JCO 2009 Chung, et al. Anticancer Res 2006 Chung, et al. J Surg Oncol 2006 Di Nicolantionio, et al. JCO 2008 Loupakis, et al. JCO 2008 Sessa, et al. Nat Clin Pract Oncol 2006

Inhibice EGFR

Signální cesta EGFR u CRC Adaptováno z Roberts and Der. Oncogene 2007 mutace BRAF 10% mutace KRAS 30–50% exprese EGFR 27–95% EGFR mutace <1% MAPK MEK BRAF KRAS TGF-α Grb2 Sos TGF = transformační růstový faktor EGFR

Možný vztah mezi stavem K-ras a odpovědí na monoklonální protilátky zacílené na EGFR v monoterapii či v kombinaci s irinotekanem u chemorezistentních nemocných Odpovídající na standardní dávku 22% Odpovídající na zvýšenou dávku ~5% neodpovídající: KRAS mutace 40% neodpovídající: BRAF mutace 10% neodpovídající: ztráta PTEN či PI3K mutací % je neznámo neodpovídající: neznámý důvod % neznámé KRAS divoký typ KRAS mutace Wong and Cunningham. JCO 2008

Nemocní s nádorovou mutací KRAS nemají výhodu z podání cetuximabu v 1.linii léčby mCRC: studie CRYSTAL KRAS divoký typKRAS mutovaný Cetuximab + FOLFIRI vs FOLFIRI (n=172) Cetuximab + FOLFIRI vs FOLFIRI (n=105) OS, měsíce 24,9 vs 21,0 HR=0,84; 95% CI: 0,64; 1,10 (p=0,22) 17,5 vs 17,7 HR=1,03; 95%CI 0,74;1,44 (p=0,85) PFS, měsíce 9.9 vs 8.7 HR=0,68; 95% CI: 0.51; 0,93 (p=0.017) 7,6 vs 8,1 HR=1,07; 95% CI: 0,71;1.61 (p=0,75) ORR, %59 vs 43 HR=1,91; 95% CI: 0,80 (p=0,003) 36 vs 40 HR=0.80; 95% CI: 0,44; 1,44 (p=0,46) Rougier, et al. ASCO GI 2009 (abstrakt) OS = celkové přežití; PFS = doba bez progrese nemoci ORR = četnost celkových odpovědí; HR = poměr rizik CI = interval spolehlivosti

Nemocní s nádorovou mutací KRAS nemají výhodu z podání cetuximabu v 1.linii léčby mCRC : studie OPUS KRAS divoký typKRAS mutovaný Cetuximab + FOLFOX4 vs FOLFOX4 (n=134) Cetuximab plus FOLFOX4 vs FOLFOX4 (n=99) OS, měsíceNR PFS, měsíce7,7 vs 7,2 HR=0,57, 95% CI: 0,36, 0,91 (p=0,016) 5,5 vs 8,6 HR=1,83, 95% CI: 1.09, 3,06 (p=0,019) ORR, %61 vs 37 OR=2,54, 95% CI: 1,24, 5,23 (p=0,011) 33 vs 49 OR=0,51, 95% CI: 0,22, 1,15 (p=0,106) Bokemeyer, et al. JCO 2009 OR = odds ratio; NR = nehlášeno

Mutace BRAF 11/79 (14%) Divoký typ BRAF 68/79 (86%) odpovídající0/11 (0%) ‡ 22/68 (32%) ‡ neodpovídající11/11 (100%) ‡ 46/68 (68%) ‡ mutace KRAS 34/113 (30%) Divoký typ KRAS 79/113 (70%) odpovídající2/34 (6%)*22/79 (28%)* neodpovídající32/34 (94%)*57/79 (72%)* Další nemocní nebudou zřejmě odpovídat na léčbu inhibitory EGFR i z důvodu BRAF mutací Stav BRAF u divokého typu KRAS (n=79) Stav KRAS (hodnotitelní nemocní n=113) Nemocní s mCRC léčení panitumumabem či cetuximabem, n=114 *p<0,05 (p=0,011) ‡ p<0,05 (p=0,029) Di Nicolantionio, et al. JCO 2008

Di Nicolantonio, et al. JCO 2008 BRAF divoký typ BRAF mutace p=0,0010 Nemocní s KRAS divokým typem OS (%) BRAF divoký BRAF mutace p<0, PFS (%) Pro dosažení odpovědi na inhibitory EGFR u mCRC je podmínkou divoký typ BRAF Doba od započetí léčby (dny)

Také ztráta PTEN předpovídá ztrátu účinku cetuximabu Fischerův přesný test p=0,008 Shoda primární nádor/metastáza: 27/45 (60%) PTEN + (n=33) PTEN – (n=22) Odpovídající (CR+PR+SD)12 (36%)1 (5%) Neodpovídající21 (64%)21 (95%) Loupakis, et al. ASCO 2008; 2. Parsons, et al. Nature 2005 n=55 1,00,80,60,40,20,01,00,80,60,40,20,0 02,55,07,510,012,515,0 měsíce Odhad PFS Log-rank test: p=0,005 HR=0,49; 95% CI: 0,20–0,75 PTEN + medián PFS = 4,7 měsíce PTEN – medián PFS = 3,3 měsíce CR = kompletní odpověd´; PR= částečná odpověď SD = stabilizace choroby PTEN je součástí signální cesty PI3K2 PTEN je součástí signální cesty PI3K2 40% nádorů CRC má mutace signální cesty PI3K 2 40% nádorů CRC má mutace signální cesty PI3K 2

Inhibice VEGF

Acevedo VD et al. Cell Cycle 2009 Angiogeneza: rozvětvený signální děj Ang = angiopoietin; FGF = růstový faktor pro fibroblasty MMP = matrix metaloproteinázy; TNF = tumor nekrotizující faktor; VEGFR = receptor pro VEGF Nádorová buňka FGF2 IL-8 ECMMMP Uvolnění VEGF Buňka zánětu buněčné adhesivní bílkoviny VEGF Ang-2 TNFα TNFαR NF-kB Ang-1 Stabilizované a zralé krevní cévy Tie-2 VEGFR1 Proliferace endotelových buněk Krevní cévy/endoteliální buňky Avastin Se váže na volný VEGF

Prediktivní biomarkery pro bevacizumab pivotní studie CRC : IFL ± bevacizumab široké zhodnocení biomarkerů u 267 z 813 nemocných (33%) biomarkervýsledek plasmatický VEGFnení prediktivní VEGF získaný z primární tkáně nádoru (ISH, IHC)není prediktivní „Upstream mediátory“ VEGF KRAS, BRAF, stav mutace p53, p53 overexprese IHC nejsou prediktivní další angiogenní mediátory (TSP-2)nejsou prediktivní Jubb, et al. JCO 2006; Ince, et al. JNCI 2005 Holden, et al. ASCO 2005 (abstract 3555); Hurwitz, et al. Oncologist 2009 IHC = imunohistochemie; ISH = hybridizace in situ

Bevacizumab zlepšuje výsledek léčby nemocných nezávisle na stavu KRAS či BRAF….. Výhoda přežití přidání bevacizumabu k IFL v 1.linii je nezávislá na stavu KRAS, BRAF či stavu mutace p53, či overexpresi p53 (0,45–1,10) (0,15–0,70) 0,70 0,32 26,35 25, ,45 16, Overexprese p53 pozitivita negativita (0,30–0,95) (0,32–1,42) 0,54 0,67 27,7 NR ,72 16, Stav p53 mutace divoký typ (0,37–1,20) (0,34–0,82) 0,67 0,57 19,91 27, ,6 21, Stav KRAS a BRAF mutace divoký typ (0,01–1,06) (0,34–0,82) 0,11 0,53 15,93 26, ,95 17, Stav BRAF mutace divoký typ (0,37–1,31) (0,34–0,99) 0,69 0,58 19,91 27, ,6 17, Stav KRAS mutace divoký typ (0,39–0,85)0,57 26, , všichni (95% CI)HR Medián (měsíce)n n Všichni n Biomarker Placebo + IFL 0,20,51250,20,5125 HR Ince, et al. JNCI 2005 Bev + IFL Bev = bevacizumab

PFS měsíce 5,55,5 9,39,3 IFL + placebo (n=34) bevacizumab + IFL (n=44) OS měsíce 13,6 19,9 IFL + placebo (n=34) bevacizumab + IFL (n=44) AVF2107g: přežití nemocných s mutací K-ras Vzestup o 3,8 měsíce v mediánu PFS Hurwitz, et al. Oncologist 2009 Vzestup o 6,3 měsíce v mediánu OS

PFS měsíce 7,47,4 IFL + placebo (n=67) bevacizumab + IFL (n=85) OS měsíce 17,6 27,7 IFL + placebo (n=67) bevacizumab + IFL (n=85) ,5 Hurwitz, et al. Oncologist 2009 AVF2107g: přežití nemocných s divokým typem K-ras Vzestup o 6,1 měsíce v mediánu PFS Vzestup o >10 měsíce v mediánu OS

Bevacizumab v 1.linii přináší výhodu všem nemocným nezávisle na K-ras stavu KRAS divokýKRAS mutovaný Bevacizumab + IFL vs IFL (n=152) Bevacizumab + IFL vs IFL (n=78) OS, měsíce27,7 vs 17,6 HR=0,58; 95% CI: 0,30; 1,0 (p=0,04) 19,9 vs 13,6 HR=0,69; 95% CI: 0,4; 1,3 (p=0.26) PFS, měsíce 13,5 vs 7,4 HR=0,44; 95% CI: 0,3; 0,7 (p<0,0001) 9,3 vs 5,5 HR=0,41; 95% CI: 0,2;0,7 (p=0,008) ORR, %60,0 vs 37,3 (p=0,006) 43,2 vs 41,2 (p=0,86) Hurwitz, et al. Oncologist 2009

Duální inhibice

PFS (měsíce) KRAS divoký typKRAS mutace 10.5 p=0, XELOX + bevacizumab XELOX + bevacizumab + cetuximab Tol, et al. NEJM 2009 CAIRO-2: přidání cetuximabu k bevacizumabu v 1.linii CRC nepřináší žádnou výhodu, tento fakt není závislý na stavu K-ras p=0,043

PFS (měsíce) chemoterapie na basi irinotekanuchemoterapie na basi oxaliplatiny HR (95% CI): 1.50 (0.82–2.76) p=0,016 HR (95% CI): 1.25 (0.91–1.71) HR (95% CI): 1.36 (1.04–1.77) HR (95% CI): 1.19 (0.65–2.21) PACCE: zkrácení PFS po přidání panitumumabu k bevacizumabu v 1.linii CRC nezávisle na K-ras stavu KRAS divoký typ (n=115) KRAS mutace (n=86) KRAS divoký typ (n=404) KRAS mutace (n=260) chemoterapie + bevacizumab chemoterapie + bevacizumab + panitumumab Hecht, et al. JCO 2009

Závěrem Biomarkery pomáhají lépe určit vhodnou léčbu nemocných s CRC Nemocní s K-ras mutací nesmí dostat léčbu protilátkami cílenými na EGFR Biomarkery signální cesty BRAF a PI3K a jejich mutace budou dále určovat ty nemocné, které nebudou odpovídat na léčbu protilátkami cílenými na EGFR Bevacizumab je jediné biologikum s prokázaným prodloužením přežití v 1.linii nezávisle na stavu biomarkerů