Carcinoma triplo negativo e basaloidedella mammella: definizioni ed Implicazioni cliniche

Luca MazzucchelliSeminario CSSI 24 settembre 2008

Classificazione del carcinoma dellamammella (OMS 2003)

Carcinoma duttale invasivoCarcinoma lobulare invasivoCarcinoma tubulareCarcinoma invasivo cribriformeCarcinoma midollareCarcinoma mucinosoCarcinoma invasivo papillareCarcinoma invasivo micropapillareCarcinoma metaplasticoCarcinoma apocrinoAltri

Basal-like breast cancerBasal carcinomaBasaloidCarcinoma with basal/myoepithelial phenotypeCarcinoma basaloideCarcinoma duttale di tipo basaloideCarcinoma di tipo basaloideCarcinoma di tipo „basal-like“

Gene expression profiling to sub-classifybreast cancer (2000-01)1,2

Molecular taxonomy(class discoveryin breast cancer) Medullary

carcinomaTriple negativecarcinoma

Basal-likebreast cancerExpression profiling

technologyFamilial cancer(BRAC1)

MetaplasticcarcinomaImmunohistochemistry as

surrogate marker formolecular classification

1) Perou CM et al. Molecular portraits of human breast tumors. Nature 2000. 406:747

2) Sorile T et al. Gene expression patterns of breast carcinomas distinguishtumorsubclasses with clinica implications. PNAS 2001, 98:10869

Carcinoma di tipo basaloide

Istopatologia:Margini con crescita di tipo espansivoNecrosi centraleCicatrice centraleInfiltrato linfociticoperitumorale

Carcinoma di tipo basaloide

Istopatologia:Grado 3Nuclei di taglia grande, nucleoli prominenti, citoplasma non aprezzabileCellule basaloidi, cellulechiare, cellule fusate o metaplasiasquamocellulareCrescita sinciziale

Carcinoma di tipo basaloide

ck5/6

Immunofenotipock5/6, ck14, ck17 (citocheratine pesanti)S100, SMA, p63 (mioepiteli)ER and PR negativiHer-2 negativiKi-67 alto (>20%)EGFR sovraespresso(60%)Nestin, Caveolin-1/-2

1.Criteri diagnostici per il carcinoma basaloide?

2.Tutti i carcinomi di tipo basaloide dellamammella orginano dalle cellule basali?

CK 5/8/18Epitelio ghiandolare(luminale)intermedio

CK 8/18Epitelio ghiandolare(luminale)

CK 5Cellula progenitrice

SMACellula mioepitelialeCK 5/SMA+

Cellula mioepitelialeintermedia

Bocker et al. Lab Invest 2002; 82:737-745

3.Carcinoma metaplasticoMorfologicamentecompletamentediversoImmunofenotiposovrapponibile„gene expressingprofile“ sovrapponibileClinica sovrapponibile

1) Breast cancer res 2005, 7:R10282) AIMM 2003, 11:13) Histopathology 2006, 49:10-214) J Pathol 2006, 209:445

4.Carcinoma midollareAspetto istologico, ER neg., cheratine basali pos.: predittivo per mutazione del gene BRAC1Le costellazione sopracitata suggeriscce unapredesposizione genetica per il carcinoma mammario e può essere utilizzata per selezionare pazienti per un test genetico (in assenza di anamensi famigliare positiva)Algoritmo per l‘analisi del rischio genetico beneficiadell‘inclusione di dati anatomo-patologiciCarcinomi basalodi sporadici hanno un „BRAC1 pathway“ non funzionante (meccanismi epigenetici)1) Clin Cancer Res 2005, 11:51752) Am J Surg pathol 2006, 30:13573) Cancer Res 2000, 60:2064) Oncogene 2007, 14:21265) Nat Rec Cancer 2004, 4:814

5.Carcinoma di tipo basaloide e carcinoma triplo-negativo

La definizione immunoistochimica di questi due „gruppi“ di carcinoma è variabileCarcinomi di tipo basaloide definiti sulla base di „gene arrayexpression analysis“ possono esprimere uno dei tre marcatori (ER, PR, HER2) nel 15-54% dei casi„gene array expression analysis“ di carcinomi tripli negativimostrano similitudini con risultati ottenuti in carcinomi di tipobasaloide ma anche in altri tipi di carcinomaIl carcinoma di tipo basaloide triplo negativo (con espressione di citocheratine pesanti) sembra avere una sopravvivvenza peggiorerispetto al carcinoma triplo negativo (senza espressione di citocheratine pesanti)

Histopathology 2008, 52:108-18 (review)

Relazione tra carcinoma basaloide dellamammella ed altri istotipi/gruppi

Basaloide

Triplo neg

Basaloide Basaloide

midollare metaplastico

Carcinoma di tipo basaloide della mammella

Descritto più di 10 anni fa in base a caratteristichemorfologiche e immunofenotipicheNon esiste un consensus diagnosticoIdentificato in tutte le popolazioni5-20% dei carcinomi mammariGruppo eterogeneo di carcinomi della mammellacomprendente diverse entità istopatologiche

JCO 2008, 26:2568

Carcinoma di tipo basaloide: rilevanzaclinica

Pazienti più giovani rispetto ad altri carcinomi mammariG3 (età media di 49,9 anni versus 53,3)1

Meno metastasi linfonodali rispetto ad altri carcinomimammari G3Triplo negativoPrognosi sfavorevole2

Tendono a metastatizzare a distanza (polmone e cervello)3

Potrebbero beneficiare di trattamenti specifici21) Breast Cancer Research 2007, 9:R42) JCO 2008, 26:25683) Am J Surg Pathol 2000, 24:197

Outcome of basal-like breast cancer (studiesbased on cDNA microarrays)

Study Pat. BLC Follow-up Outcome

Sorlie 2000 79 14(18%) 66 mo

Perreard 2006 117 40(32%) 118 mo

Fan 2006 295 53(18%) 210 mo

Hu 2006 311 26% 170 mo

Langerod 2007 80 12(15%) 16 yr

Sotirou 2003 99 26(26%) 140 mo

Calza 2006 412 59(16%) 6.1 yr

Poorer outcomecompared to luminalcancer

JCO 2008, 26:2568

Outcome of basal-like breast cancer (studiesbased on immunohistochemistry)

Study Pat. BLC Follow-up

Outcome

Nielsen 2004 930 102(15%) 17 yr

Garcia 2007 930 10 yr

Rakha 2006 1944 347(19%) 206 mo

Jumppanen 2007 445 48(13%) 170 mo

Van de Rijn 2002 600 90(16%) 66 mo

Banerjee 2007 282 49(17%) 69 mo

Rodriguez 2006 230 27(12%) 10 yr

Poorer outcomecompared to luminal cancer

JCO 2008, 26:2568

443 pazienti, G3, divisi in „basal-like“ e „non-basal-like“ con colorazioniimmunoistochimiche per citocheratine basaliOS e DFS identici per i primi 5 anniNell‘intervello successivo(5-10) anni i carcinomi„basal-like“ mostranomigliore prognosi

ConclusioniCarcinomi di tipo „basal-like“ possono esseredivisi in almeno duesottogruppi: a) carcinomiaggressivi con metastasia distanza e OS pessima, b) carcinomi con „buona“OS e DFS

Breast Cancer Res 2007, 9:R4Br J Cancer 2001, 85:422

Chemioterapia

Ruolo di terapia neoadiuvante edadiuvante rimane ancora poco chiaro(studi retrospettivi, assenza di controlli). Tumori definiti come triplo-negativiAlcuni studi suggeriscono una rispostamigliore rispetto ad altri carcinomi

Terapia mirata

ICP-Locarno 2004-2006Carcinomi della mamella (n = 578)

tripli negativi (81)

carcinoma „basal-like“(38) Altri (43)

•Inv. lobulare, pleomorfo•Apocrino•Metaplastico•Assenza di espressione di ck 5/6•Materiale inadeguatock5/6

29/38 (76%) BLBCs show EGFR overexpression

Score 1+(1-5%)

Score 2+(5-50%)

Score 3+(≥50%)

9/38 = 24% 13/38 = 34% 7/38 = 18%

Score 0(<1%)

9/38 = 24%

EGFR Pharm DX Kit instructions(DakoCytomation)

21/33 (63%) BLBCs withEGFR gene copy number gain

EGFR geneamplification

Chromosome 7polisomy

Chromosome 7disomy

12/33 = 36% 13/33 = 39% 8/33 = 24%

FISH non valutabile in 5 pazienti

PPPI3K

Akt

mTor

PI3K Ras

BRAF

ERK 1,2

MEK

H-RAS exon 1H-RAS exon 2

K-RAS exon 1K-RAS exon 2

N-RAS exon 1N-RAS exon 2

B-RAF exon 15

PIK3CA exon 7PIK3CA exon 9PIK3CA exon 20

PTEN

EGFR exon 18-21

NO mutations detected in BLBCs

PTEN loss of expression in BLBCsNormal PTEN expression in BC

Reduction or absenceof immunostainingin at least 50% of cells

PTEN significantly decreases in 23/38 (61%) BLBCs

Alteration of PTEN expression is significantly associated with both sporadic and inherited BRCA1 BCs characterized by a BLBC phenotypes (Saal HL Nature Genetics 2007)

76% dei carcinomi basaloidi mostra sovraespressione di EGFR60% dei carcinomi basaloidi mostra aumento di copie del gene EGFR (amplificazione oppure polisomia 7)Assenza di mutazioni del gene EGFRAssenza di mutazioni di molecole di trasduzione (RAS, BRAF, PI3K)L‘assenza di espressione di PTEN, molto caratteristicaper carcinomi basaloidi della mammella (oltre 60% deicasi) è predittiva di scarsa risposta a farmaci anti-EGFR)

Classificazione molecolare del carcinoma della mammella

Classe Prevalenza

Luminal A 19-39%Luminal B 10-23%Basal-like 16-37%Her2+ 4-10%Normal breast-like 10%

Classificazione molecolare del carcinoma della mammella

Classe Prognosi

Luminal A buonaLuminal B sfavorevoleBasal-like pessimaHer2+ sfavorevoleNormal breast-like sfavorevole

Classificazione molecolare del carcinoma della mammella

Il valore prognostico non è mai stato rigorosamentetestato in analisi multivariate con una classificazioneistologica accurataNon esistono studi prospettiviI risultati ottenuti da diversi gruppi non sono confrontabiliUn numero significativo di carcinomi mammari (6-36%) non viene classificatoIl concetto che il carcinoma mammario origini da unaparticolare cellula delle ghiandole mammarie non è del tutto plausibileNecessita di materiale fresco, tecnicamente troppodifficile per essere utilizzata nella pratica quotidiana

Classificazione molecolare in base al profilo immunoistochimico

Basal non-Basal

Ck classification 18% 82%

TN classification 23% 77%

ER/HER2 classification 40% 60%

CK/TN classification 14% 86%

Human Pathol 2008, 39:506

Breast cancer classification according toimmunohistochemical markers in Ticino

Studio di popolazione (prevalentemente caucasica)1339 pazienti diagnosticati nel periodo 2003-2007>98% degli esami istologici nel medesimo istituto91% (1214) con esami immunoistochimici (IHC)Nessun cambiamento del metodo di analisiimmunoistochimicaAnalisi immunoistochimiche validate e sottoposte a controlli di qualità regolariEsame FISH in tutti i casi classati come score 2 per Her2

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

TN-classification

Ping Tang et al. Molecular classification of breast carcinoma with similar terminologyand different definitions. Are they the same? Human Pathology (2008) 39, 506-513.

TN-classification

Luminal A ER+ e/o PR+ /Her2-

Luminal B ER+ e/o PR+ /Her2+

Her2+/ER-/PR- ER-/PR-/Her2+

Basal-like ER-/PR-/Her2-

• Sorlie T et al. Repeated obsarvation of breast tumor subtypes in indipendent gene expressiondata sets. PNAS 2003, 100:8418.• Sorlie T et al. Gene expression patterns of breast carcinomas distinguish tumor subclasseswith clinica implications. PNAS 2001, 98:10869.

IHC breast cancer subtypes in Ticino 2003-2007

73.2%

13.8%

5.6%7.4%

Luminal ALuminal BHer2+/ER-Basal-like

1214 patients

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

Study CharacteristicsSouthern Switzerland (Ticino)

The Polish Breast Cancer Study 45

The California Cancer Registry Study 2

The Carolina Breast Cancer Study 8

Total patients considered in the study 1339 2386 92358 1153

Number of patients with IHC markers (%) 1214 (91%) 804 (34%) 51074 (55%) 496 (43%)

Period of interest 2003-2007 2000-2003 1999-2003 1993-1996

Age selection all ages 20-74 years all ages 20-74 years

Race Caucasian CaucasianAsian-Pacific Islander,

Hispanic, non-Hispanic black, non-Hispanic white

African and non-African American

Breast cancer subtypesLuminal ALuminal BHer2/neuBCL

73.2%13.8%5.6%7.4%

69.0%6.0%

12.0%8.0%

87.5%*

12.5%

54.8%16.6%7.1%

21.5%

IHC breast cancer subtypes population-based studies.

* BCL vs other cancers

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

Analisi univariataP<0.05 P>0.05

EtàStato menopausaDiametro tumoraleTipo istologicoGrado istologicoStadio AJCCKi67 indiceAssociato CIS

pNM0/M1Multifocale/multicentricoInvasione vascolareLateralità

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

Kaplan-Meier short-term overall survival by molecular breast subtypes in Ticino (Southern Switzerland).

0.85

0.90

0.95

1.00

0 6 12 18 24

Months from diagnosis

Surv

ival

Her2/neuLuminal ALuminal BBCL

p = 0.0446

Her2/neuLuminal ALuminal BBCL

97.3% 99.2%100.0% 98.2%

94.5% 98.6%100.0% 98.2%

91.7% 97.1% 98.9% 91.2%

91.7%96.5% 96.7%89.4%

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

0 6 12 18 24Months from diagnosis

Surv

ival

Her2/neu treatedLuminal ALuminal BBCLHer2/neu untreated

p = 0.0089

Her2/neu treatedHer2/neu untreatedLuminal ALuminal BBCL

100.0% 95.0% 99.2%100.0% 98.2%

100.0% 90.0%98.6%

100.0%98.2%

100.0% 85.0% 97.1% 98.9%91.2%

100.0%85.0%96.5%96.7%89.4%

Kaplan-Meier short-term overall survival by molecular breast subtypes in Ticino (Southern Switzerland), after the stratification of Her2/neu cases into patients treated and untreated with Trastuzumab.

Spitale A et al. Breast cancer classification according to immunohistochemical markers: clinicopathologic features and short-term survival analysis in a population-based study from the South of Switzerland. (in press)

Conclusioni

Il carcinoma basaloide non è un tipo istologico ma comprende ungruppo di carcinomi della mammella con caratteristiche eterogeneeIl carcinoma basaloide ed il carcinoma triplo-negativo non sonoidenticiIl carcinoma basaloide può essere associato a famigliarità per il cancro al seno (BRAC1)Il carcinoma basaloide ha un immunofenotipo caratteristico (ER-, PR-, Her2-, Ck5/6 +, EGFR)Il carcinoma basaloide insorge in pazienti giovani, è biologicamenteaggressivo (metastasi a distanza) ed è caratterizzato da corta OS a 5 anniUna chemioterapia adeguata e specifica per il carcinoma basaloidenon esiste. Terapie mirate anti-EGFR hanno poche probabilità di successo. La presenza di un carcinoma basaloide va segnalata nel refertoanatomo-patologico

Conclusioni

I carcinomi basal-like, definiti da „genetic signature“ rappresentanouna „classe“ di carcinomiLa classificazione molecolare della mammella non è adeguata per utilizzo nella routineI carcinomi basal-like, definiti da „genetic signature“ possono essereidentificati da marcatori immunoistochimiciNon esiste un consenso sul pannello di anticorpi adeguato da utilizzare come surrogato della classificazione molecolareLa classificazione molecolare predice la „short term OS“ in manierapiú accurata della classificazione istologica

Ringraziamenti

Milo FrattiniVittoria MartinFrancesca MolinariFrancesca BottaTutto il personale del LDMDavide SoldiniLara Lunghi

Alessandra SpitalePaola MazzolaAndrea Bordoni

Fondazione ticinese per la ricerca sul cancroFondazione San SalvatoreOncosuisse