Cáncer de Pulmón 2016 Novedades y Claves Una mirada al próximo futuro Carlos Camps Salamanca, Mayo 2016

Dr Barnett Rosenberg, professor, Michigan State University, circa 1970.

Franco M. Muggia et al. JCO 2015;33:4219-4226

Cisplatin– and oxaliplatin–DNA adducts illustrating major distinguishing features. Carboplatin in biologic fluids undergoes slow chlorination and aquation reactions, resulting in platinum–DNA adducts identical to cisplatin

Step by Step Approach

– Advanced and Metastatic NSCLC

Metanalysis BMJ 1995 Pujol 2006

JCO, 32, 10, 2014: 973-982

Significant milestones in Lung Cancer / GECP 1.0

Cisplatin/Paclitaxel Cisplatin/Gemcitabine Cisplatin/Docetaxel Carboplatin/Paclitaxel

0.8

0.6 0.4

0.2 0.0 0

5

10

15

20

25

30

Schiller study NEJM 2002

1991

1994

2000

2004

2008

2009

2010

2015

Significant milestones in Lung Cancer / GECP 1965

The first platinum: discovery of cisplatin

Cl

Cl Pt

N H3

1965

N H3

1991

1994

2000

2004

2008

2009

2010

2015

Avances históricos de biología molecular 1941 Genes codifican las proteínas 1944 DNA molécula portadora de información genética 1953 Determinación de la estructura del DNA 1961 Código Genético, RNA mensajero, regulación génica 1967 Wise y Richardson aislaron DNA ligasa 1973 Stanley Cohen y H. Boyer transformación en bacterias con DNAr 1975 Southern Blotting 1976 Proto-oncogenes (virales) 1977 Fred Sanger secuencia el virus de ADN Ф X174 1978 Biblioteca génica humana 1979-81 genes humanos clonados y secuenciados 1983 Kary Mullis concibe el PCR 1987 Inicia el Proyecto del Genoma Humano 1999 Es secuenciado el cromosoma 22 humano 2000 se presenta 90% borrador genoma humano 2001 se completa el genoma humano. CELERA …….. Era genómica……. 2012 Proyecto ENCODE (ENcyclopedia Of DNA Elements)

Febrero 2001 Celera Genomics

Los avances en el Cáncer de Pulmón. SEOM Sept 2015

Future Oncology 2015, 11

Single-Driver Mutations in NSCLC How achieve enough cases..? Gene

Incidence

KRAS

15%  25%

EGFR

10%  35%

ALK

3%  7%

MET

2%  4%

HER2

2%  4%

BRAF

1%  3%

PIK3CA

1%  3%

AKT1

1%

MAP2K1

1%

NRAS

1%

ROS1

1%

RET

1%

Lovly C, et al. http://www.mycancergenome.org/content/disease/lung-cancer. Pao W, Girard N. Lancet Oncol. 2011;12:175-180.

Therapies Matched to Oncogenic Drivers Lung Cancer Mutation Consortium (LCMC)

Kris M, JAMA 2014

Barreras 1.Escasez muestras biológicas 2.Complejidad alteraciones moleculares 3.Heterogeneidad 4.Cambios Evolutivos 5.Resistencias

Secuenciación del DNA

1980-1990 Radiactividad - gel 100s bp / día

1990-2005 Fluorescencia - capilar 106 bp / día

> 2005 Next generation 109 bp / día

Plataformas de alto rendimiento para el estudio de mutaciones múltiples • Mass spectrometry 

(Sequenom)

• SNaPShot multiplex PCR 

(Applied Biosystems)

• Next generation sequencing 

PCR = polymerase chain reaction

MiSeq, Ion Torrent, etc.

Lawrence Nature 2013

Mutaciones Driver vs Passenger •

•

Driver mutation -Mutación somática conductora- produce una ventaja selectiva por crecimiento diferencial (> oncogenes) Passenger mutation -Mutación Pasajera- alteraciones neutrales que no proporcionan ninguna ventaja al tumor (distintas en canceres similares, diferentes entre individuos). Algunas mutaciones passenger pueden convertirse en conductoras (resistencia a terapia, confieren ventaja selectiva frente al tratamiento: recurrencia)

Punto de vista molecular: Mecanismos de resistencia frente a TKI-EGFR

Stewart, Transl Lung Cancer, 2015

Mechanisms of resistance to crizotinib

Isozaquiet al. Cancers 2015

Heterogeneidad Cancer de Pulmon

Science. 2014, 10; 346(6206): 256–259

Heteroneidad ALK/EGFR

Weijing Cai et al. JCO Nov 2015

Dinámica y Clonalidad

Re-Biopsia

Realizar biopsias es esencial en el momento de la progresión para identificar el mecanismo de resistencia y seleccionar el tratamiento adecuado

Estrategias de tratamiento en la progresión

Obstáculos • Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer (ICGC) Dic 2015 Nature Com.  Estudio, 83 investigadores / 78 instituciones, identifica diferencias metodológicas en la secuenciación entre los diferentes centros. 

De las más de mil mutaciones somáticas de una sola base del genoma del cáncer, sólo el 40 por ciento eran identificadas por todos los equipos.



Pequeñas inserciones o delecciones más acusado: sólo una única mutación de 337 fue identificada por todos los centros (0,3 por ciento).

NECESIDAD DE USAR TÉCNICAS ULTRASENSIBLES Tumor DNA (Mutant)

ctDNA: concentración del 0.01% al 60% del cfDNA

JCO 2014, 32:579-586

Concordance between tissue and cfDNA on clinically actionable mutations

Stage

Patient Number

Tissue Analysis

Plasma Analysis

Concordance

Citation

Cancer

Marker

Presentation Bayer from AACR 2013 Nexus Trial

NSCLC

EGFR KRAS

IV

78 78

SOC SOC

BEAMing BEAMing

99% 92%

Poster ASCO 2014 from Astra Zeneca, cross platform comparison of Cobas EGFR, Therascreen, BioRad and BEAMing

NSCLC

L858R Exon19 del

IV

38

SOC

BEAMing

93% 93%

Ongoing Concordance study: n=150 CRC EGFR-naïve pts. Paired primary vs plasma. Test: OncoBEAM.

The most relevant of ASCO, WCLC, ECC 2015 has been Immunotherapy

El Renacimiento de la Immunoterapia Fase de Entusiasmo

Fase Escéptica

1978-1985

1985-1997

1985 1890s 1st CA vaccine developed (Coley)

1976 1st study with BCG in bladder CA

1st study with adoptive T-cell transfer in CA

1997- 2010

1992 IL-2 (cytokine) approved for CA

1st cellular immunotherapy approved for CA

1990s 1978

1973 Discovery of the dendritic cell (Steinman)

1986 IFN-α (cytokine) approved for CA

Fase Renacimiento

Discovery of tumor specific mABs

Discovery of role of checkpoint inhibitors in CA

1997 1st mAB approved for CA

2011 1st checkpoint inhibitor approved for CA

Adapted with permission from Lesterhuis WJ, et al2 and Kirkwood JM, et al. J Clin Oncol. 2008;26(20):3445-3455.

BCG, Bacille Calmette-Guerin; mABs, monoclonal antibodies; CA, cancer; IFN-α, interferon alpha; IL-2, interleukin-2 1. 2.

Kirkwood JM, Ferrone S, et al. CA Cancer J Clin. 2012;62(5):309-335. Lesterhuis WJ, Punt CJ, et al. Nat Rev Drug Discov. 2011;10(8):591-600.

3. 4. 5.

Krummel MF, Allison JP. J Exp Med. 1995;182(2):459-465. Lotze M. In: Cancer: Principles & Practice of Oncology. 9th ed. 2011. Leget GA, Czuczman MS. Curr Opin Oncol. 1998;10(6):548-551.

Immune Checkpoint Inhibitors inNSCLC NSCLC Immune Checkpoint Inhibitors in Antibody

Target

Company

Stage in Development

Ipilimumab

CTLA-4

Bristol-Myers Squibb

Phase III

Tremelimumab

CTLA-4

MedImmune/Astra Zeneca

Phase II

BMS-936558 Nivolumab

PD-1

Bristol-Myers Squibb

Phase III/Approved USA

MK-3575 pembrozilumab

PD-1

Merck

Phase III

MPDL-3280A Atezolizumab

PD-L1

Genentech-Roche

Phase III

Medi-4736 Durvalumab

PD-L1

MedImmune/Astra Zeneca

Phase III

MSB0010718C Avelumab

PD-L1

Merck/Pfizer

Phase II

BMS-936559

PD-L1

Bristol-Myers Squibb

Phase I

Fc fusion of PD-L2

GSK

Phase I

AMP-224

Pembrolizumab - KEYNOTE-001-Papel de PD-L1 SLP

Duración de la respuesta

Respuesta prolongadas

•

Toxicidad favorable

•

SG

PD-L1> 50% (un 23% de pacientes) con

•

mayor posibilidad de beneficio Garon , N Engl J Med, 2015

Ensayos aleatorizados con docetaxel en los últimos 15 años

12.6 vs 9.7 Pembrolizumab vs Docetaxel

12.7 vs 8.5

NA

NA

Cuestiones: Inmunoterapia tratamiento de segunda y tercera línea ?

300 pacientes

30

30

Mok T, ESMO Asia, 2015

Cuestiones: es necesario determinar la expresión de PD-L1?

KEYNOTE 001

Mok T, ESMO Asia, 2015

Lawrence, et al. Nature 499, 214–218, 2013

Carga Mutacional y Éxito Inmunoterapia

La respuesta está en el estroma…..

ENSAYOS DISPONIBLES PARA PD-L1 IHC Pembrolizumab* (Anti PD-1)

Nivolumab* (Anti PD-1)

Durvalumab (Anti PD-L1)

Atezolizumab (Anti PD-L1)

Dako

Dako

Ventana

Ventana

Clones

22C3[1]

28-8[1]

SP263[2]

SP142[2]

Machines utilized

Link 48

Link 48

BenchMark ULTRA

BenchMark ULTRA

TM

TM

TM

TC/IC

% of cells

% of cells

% of cells

% of cells

PD-L1(+): > 1% Strong(+): > 50%

PD-L1(+): > 1% Strong(+): > 5%

PD-L1(+): ≥ 25%

TC / IC 3(+) TC / IC 2(+) TC / IC 1(+) TC / IC 0(−)

Diagnostic partner

Compartment Variables

Definition of positive

MD companion IVD complementary CE-IVD Research use diagnostic diagnostic IVD-Clas I only 1. Dako 2. Ventana

*FDA-approved assays.

Proyecto BLUEPRINT PD-L1-> COMPARACION DE ENSAYOS DE IHC DE PD-L1

• • •

•

TOTAL: 156 IHC slides N=39 casos x 4 ensayos Se analizó: expresión de PDL-1 -> % cél. tumorales y % cél. inmunes 2 patólogos Ventana + 1 patólogo Dako

Cut off 25%TPS

1% TPS

Hirsch, et al AACR 2016- PDL1 Blueprint working group

1% TPS

TC1/IC1

CONCOARDANCIAS ENTRE LOS ENSAYOS UTILIZANDO VARIOS CUTOFFS ENSAYOS USANDO SUS CUTOFFs

1% TPS

1% TPS

TC1/IC1

25% TPS

Conclusiones: • 36.9% de casos discordantes • NO hay estudio de correlación con la clínica, ni con la predicción de la respuesta

Cuestiones ¿Es la Inmunoterapia el nuevo estándar de tratamiento de 2ª línea

CPNM escamoso y no escamoso?: SI •

Tres ensayos fase III que alcanzan el objetivo primario de supervivencia

•

El beneficio es prolongado en el tiempo

•

El tratamiento es significativamente menos tóxico que docetaxel

•

Mejoría en el control del síntomas

¿Deberíamos utilizar la expresión de PD-L1 para la selección de pacientes?: SI / NO/ SOLO

Structures of the PD-L1 gene, mRNA and protein

regulatory mode for PD-L1 expression in cancer cells (MAPK / PI3K)

PD-1 “también” es oncogénico

Papel de la microbiota

Cáncer de Pulmón……“preguntas” • PD-L1 como biomarcador 

Si vs. No



Niveles de expresión (1, 5, 10, 50)



Céls tumorales vs Cls infiltrantes



Métodos identificación

• Otros biomarcadores 

Carga mutacional



Firmas génicas inmunes

 Evaluacion de Eficacia  Combinaciones

• • • • • • •

Reversion de Resistencias Drivers vs Passenger Heterogeneidad Heterogeneidad Evolutiva Biopsias liquidas Combinaciones Clonalidades y Secuencialidad