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 Mutazioni puntiformi

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 LavoroAIOM – SIAPEC-IAP – SIF – SIBioCMassimo 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 avanzato

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

Sens

itivity

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%

Stu

di clinici

Ricerc

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 avanzato

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

al Expert

Rev

Mol D

iagn.

2014

EGFRT790M

(~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

babilità d

i pro

gre

ssion-

free s

urviva

l

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

Prob

ability o

f pr

ogre

ssion-

free sur

viva

l

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

Prob

ability o

f pr

ogre

ssion-

free sur

viva

l

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

Mok

et

al, N

EJ

20

16

Trial AURA3: Osimertinib vs Platinum–Pemetrexed in pazienti T790M+

PFS 10.1 mesi vs 4.4 mesi

HR: 0.30 (95% [CI], 0.23 to 0.41) P<0.001

PFS 8.2 mesi vs 4.2 mesi

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 extratoracica

Malattia intratoracica Malattia extratoracica

NSCLC: 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)

R 1:1:1

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 LavoroAIOM – SIAPEC-IAP – SIF – SIBioCMassimo 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

Livelli plasm

atici d

i CTCs

ctDNA

Carico T

umora

le

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?

Ann

Onc

ol.

2017;2

9(2

):311-323

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

ED EREDO-FAMILIARI

IL PORTALE

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