Diagnóstico Molecular del Hepatocarcinoma

Beatriz Mínguez Rosique Servicio de Medicina Interna-Hepatología

Hospital Vall d´Hebron

IV Curso para Residentes sobre DIAGNOSTICO Y TRATAMIENTO DE LAS ENFERMEDADES HEPATICASAEEH, Barcelona 19 Octubre 2013

• 6º cáncer más común. Aumento incidencia última década (↑ infección VHC)

• Principal causa de muerte en pacientes con cirrosis (600.000 muertes/año)

• Tercera causa de mortalidad relacionada con el cáncer

• 1/3 de los pacientes diagnosticados: candidato a tratamientos potencialmente curativos

• HCC: desarrollo en un órgano enfermo: diferentes etiologías responsables del daño hepático → gran variabilidad molecular

Epidemiología del Hepatocarcinoma

El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004;127:S27-34.Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005;55:74-108.Llovet JM, Burroughs A, Bruix J. Hepatocellular carcinoma. Lancet 2003;362:1907-17.Bruix J, Sherman M. Management of hepatocellular carcinoma. Hepatology 2005;42:1208-36.El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma. NEJM 2011. El-Serag, NEJM 2011

• 6º cáncer más común. Aumento incidencia última década (↑ infección VHC)

• Principal causa de muerte en pacientes con cirrosis (600.000 muertes/año)

• Tercera causa de mortalidad relacionada con el cáncer

• 1/3 de los pacientes diagnosticados: candidato a tratamientos potencialmente curativos

• HCC: desarrollo en un órgano enfermo: diferentes etiologías responsables del daño hepático → gran variabilidad molecular

Epidemiología del Hepatocarcinoma

El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004;127:S27-34.Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005;55:74-108.Llovet JM, Burroughs A, Bruix J. Hepatocellular carcinoma. Lancet 2003;362:1907-17.Bruix J, Sherman M. Management of hepatocellular carcinoma. Hepatology 2005;42:1208-36.El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma. NEJM 2011.Lozano et al, Lancet 2012

El-Serag, NEJM 2011

Epidemiología: Incidencia y supervivencia

• 6º cáncer más común. Aumento incidencia última década (↑ infección VHC)

• Principal causa de muerte en pacientes con cirrosis (600.000 muertes/año)

• Tercera causa de mortalidad relacionada con el cáncer

• 1/3 de los pacientes diagnosticados: candidato a tratamientos potencialmente curativos

• HCC: desarrollo en un órgano enfermo: diferentes etiologías responsables del daño hepático → gran variabilidad molecular

Epidemiología del Hepatocarcinoma

El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004;127:S27-34.Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Global cancer statistics, 2002. CA Cancer J Clin 2005;55:74-108.Llovet JM, Burroughs A, Bruix J. Hepatocellular carcinoma. Lancet 2003;362:1907-17.Bruix J, Sherman M. Management of hepatocellular carcinoma. Hepatology 2005;42:1208-36.El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma. NEJM 2011.

Farazi, Nat Rev Cancer 2006

El Proceso de Hepatocarcinogénesis

Hazard ratio (S/P): 0.69 (95% CI: 0.55, 0.88).

SorafenibMediana: 10.7 m(95% CI: 40.9, 57.9)

PlaceboMediana: 7.9 m(95% CI: 29.4, 39.4)

Llovet et al. N Engl J Med. 2008

Dosis: 400 mg/12h

Terapias Moleculares en HCC: Sorafenib

Transplante hepático

SorafenibNuevos Tratamientos

Estadio muy inicial 0 Único< 2cm.

Carcinoma in situ

PST 0, Child-Pugh A

Llovet JM, Burroughs A , Bruix J. Lancet, 2003

CHC

Presión portal/ bilirrubina

Okuda 3, PST >2, Child-Pugh C

Estadio Terminal D

Okuda 1-2, PST 0-2, Child-Pugh A-BEstadios A-C Estadio D

Normal

Resección

Tratamientos Curativos Tratamientos paliativos Ensayos Clinicos Aleatorizados

Unico 3 nódulos <3cm

Enfermedades AsociadasElevada

No Si

Estadio Inicial AÚnico o 3 nódulos < 3cm, PS 0

Estadio Intermadio BMultinodular, PS 0

Estadio Avanzado CInvasión Portal, N1,M1,

PS 1-2

PEI/RF

Estadio 0

Tratamiento

SintomáticoSupervivencia al

año:10%

Quimioembolizacion

Clasificación BCLC

Supervivencia mediana 20 meses

Supervivencia mediana 11 meses

Supervivencia a 5 años: 50-70%

RAS

Celula endotelial o Pericito

Angiogénesis:

PDGF-b VEGF

VEGFR-2PDGFR-b

Estimulacion Paracrina

Mitochondria

Apoptosis

Celula tumoral

PDGF

VEGF

EGF/HGF

ProliferaciónSupervivencia

Mitochondria

EGF/HGF

HIF-2

Mecanismo Autocrino

Apoptosis

ERK

RAS

MEK

RAF

Nucleus

ERK

MEK

Terapias Moleculares en HCC: Sorafenib

Wilhelm S et al. Cancer Res. 2004

RAF

DiferenciaciónProliferaciónMigración

Sorafenib

Sorafenib

Nucleus

EFECTO EN PROLIFERACIÓN CELULAR Y ANGIOGÉNESIS

• 2001: Imatinib,

primer ITK aprobado por FDA para

Leucemia Mieloide Crónica

Inhibidores Tirosin Kinasa

“Era Molecular en la Oncología Moderna”

Desarrollo de inhibidores de tirosin kinasa para tumores sólidos

Estímulo investigación de bases moleculares de cáncer

• Tirosin kinasas: Enzimas que trasfieren grupos fosfato del ATP a la proteína diana:

ACTIVACIÓN FUNCIONAL• Inhibidores Tirosin Kinasa: Interfieren con la señalización celular y el crecimiento.

Membrana celular

Cetuximab

Sorafenib

Bevacizumab

Gefitinib

Erlotinib

Lapatinib

Her

2/n

eu

IGF1IGF2

IGFBP3

IGF

-IR

PDGF

PD

GF

R

EGF

EG

FR

VEGF

VE

GF

R

c-K

IT

SCF

RAS

Akt

PTEN

PROLIFERACION, SUPERVIVENCIA CELULAR, CICLO CELULAR

ERKMdm2 FKHR BAD

Terapias Moleculares en Fase II y III en HCC

Terapias Moleculares en desarrollo preclínico para HCC

MEK

VIA DE SEÑALIZACIÓN

RAS/MAPK

VIA DE SEÑALIZACIÓN PI3K/Akt/mTOR

Everolimus

Rapamicina

RAF

PI3K

mTOR

XL-765

Terapias Moleculares Aprobadas por FDA para HCC

Sorafenib

DIFERENCIACION CELULAR

Membrana celular

RECEPTOR FRIZZLE

WNT ligand

ßCatenin

VIA DE SEÑALIZACIONWNT/ßCATENIN

VIA DE SEÑALIZACIONHEDGEHOG

GliICG-001

XL-0984

Hh ligand

PTC

Smo

AEE788

XL- 647

Trastuzumab

YYY

FG

FR

Brivanib/PI-88 Cediranib

TSU-68

Sunitinib

IMC-A12

XL-228

PPP

Mínguez et al, Curr Opin Gastroenterol. 2009

Diagnóstico no Invasivo:Criterios radiológicos

Hipercaptación en fase arterial Lavado “washout” en fase venosa

Evaluación de Respuesta: RECIST vs mRECIST

Lencioni, Llovet. Seminars in Liver Diseases, 2010

Patogénesis Molecular del HCCPredicción Pronóstica

Información molecular derivada del tumor• SNP arrays: Copy number changes

• Whole genome sequencing

• Perfiles de expresión génica

• Activación de vías de señalización

• Información pronóstica (supervivencia)

Adaptado de Hoshida Y et al. Cancer Res. 2009

Subclases Moleculares de CHC

Patogénesis Molecular del HCCPredicción Pronóstica

Información molecular derivada del tejido cirrótico adyacente no tumoral “ Field effect”

• Riesgo de recurrencia o HCC de novo• Información relacionada con función

hepatica/microambienteHoshida et al, NEJM 2008

Patogénesis Molecular del HCCPatrones de recurrencia. “Field effect”

Hoshida et al, Seminars in Liver Disease 2010

Villanueva, Mínguez et al, Annu Rev Med. 2010

Clasificación del HCC:Integración clínica y molecular

Qiu J, Nature 2006

Epigenética Genética

HCC

Regulación de Expresión Génica

ModificaciónDe Histonas

Metilación

Remodelación de Nucleosomas

Epigenética y Cáncer

Epigenética y HCC

• Hipermetilación islas CpG en regiones reguladoras de los genes: silenciación.

• Hipometilación: inestabilidad genómica

• Perfiles de metilación: capacidad pronóstica

• Diana terapéutica: agentes demetilantes e inhibidores de histona deacetilasa – Panobinostat: modificador de

histona deacetilasa (fase I).Esteller M, Nature Reviews Genetics 2007

Micro ARNs (miRNAs)

Chen, NEJM 2005

• Pequeños ARNs no codificantes: regulación negativa de expresión de ARNm a nivel post-trascripcional

• Implicados en

• proliferación celular

• diferenciación celular

• apoptosis

• mantenimiento de las células madre

• Genes supresores de tumores u oncogenes en función de sus genes diana

• Frecuentemente disregulados en cáncer.

miRNAS en HCC: Clasificación molecular, capacidad pronóstica y diana terapéutica

Toffanin et al, Gastroenterology 2011

Perfiles expresión miRNA:Clasificación cancer (organoespecífico)Biomarcadores

Subclases moleculares, información complementaria a clasificación molecular

Expresión miRNA Implicación clínica

Sobreexpresado miRNA 221miRNA 125miRNA 143

Multinodularidad/RecurrenciaBuena supervivenciaMetástasis

Infraexpresado Let 7miRNA 26miRNA 122

Recurrencia/ Mal pronósticoMala supervivenciaMala supervivencia

Firmas genéticas

20-miRNA19-miRNASobreexpresión 4 miRNA

Metástasis, mala supervivenciaMala supervivenciaPobremente diferenciado

Potencial diana terapéutica: Antagomirs

“High-Throughput Technology Era” en Cancer

• Capacidad de identificar nuevas dianas terapéuticas

• Alto rendimiento frente a precisión

• Tecnología de secuenciación: identificación de mutaciones, alteraciones del

número de copias…

• Gran cantidad de datos, dificil integración funcional. Complejidad análisis.

• HCC: Mutaciones TP53 y CTNNB1: más prevalentes

– Gran número de mutaciones poco prevalentes.

– Potenciales oncogene addiction loops

• Firmas de expresión génica:

• Series retrospectivas de muestras históricas

• Origen geográfico y diferente etiología HCC: dificultan validación de

hallazgos

Ensayos Clínicos Fase III para HCC con Terapias Moleculares

Población diana Objetivo Terapia

HCC avanzado Primera línea Sorafenib +/- Erlotinib

Sorafenib vs Brivanib

Sorafenib vs Sunitinib

Sorafenib vs Linifanib

Sorafenib +/- Y90

Sorafenib +/- Doxorrubicina

Sorafenib +/- Lenvatinib

Segunda línea Brivanib vs Placebo

Everolimus vs Placebo

Ramucirumab vs Placebo

Regorafenib vs Placebo

Tivantinib vs Placebo

Cabozantinib vs Placebo

Tivantinib vs Placebo: Segunda Línea en HCC irresecable

• Multicenter, randomized phase II trial

Patients with unresectable HCC following failure of

1 systemic therapy, ECOG PS < 2

(N = 107)

Placebo PO BID(n = 36)

Tivantinib 360 mg PO BID(n = 38)

Primary endpoint: TTP

Secondary endpoints: DCR, PFS, OS, safety

Tivantinib 240 mg PO BID(n = 33)

Santoro et al, Lancet Oncol 2013

Tivantinib: OS en MET+

OS Pacientes EventosTivantinib 7.5 22 17Placebo 3.8 15 15

HR 0.38 (95%CI: 0.18-0.81) Long rank p -0.01

Patogénesis Molecular del HCC

Alteraciones Moleculares Responsables de

Proliferación y Supervivencia

celular

Especificas de cada subclase

Alteraciones Moleculares

Comunes en todoslos cánceres

Clase A

ActivaciónWnt

Clase BProliferación:

Akt/mTORRas/MEK

IGFC-metTGF-β

Clase C

Interferon- Response

Alteraciones de Ciclo Celular (p53, Rb, CCND1)

Clase D

Otras

Evasión de apoptosis (BCL2, p53)

Potencial Replicativo Ilimitado (TERT)

Angiogénesis (VEGF, PDGFR)

FUNCIONES MOLECULARES SUBCLASES HCC

Llovet and Bruix, Hepatology 2008

El futuro: Terapias Individualizadas

Villanueva & Llovet, Gastroenterology 2011

• Patogenia molecular del HCC: cambio en el abordaje y dianas terapéuticas

• Aberraciones genéticas en HCC (Mutaciones, amplificaciones, angiogénesis...)

• Clasificación molecular: Subclases comunes

• Futuro:

• Secuenciación del genoma: Identificación de nuevas dianas terapéuticas

• Oncogene addiction loops para HCC

• Sorafenib: Primera terapia sistémica con resultados favorables en

supervivencia.

• Fracaso de EC fase III: Selección de pacientes

• Terapias combinadas: inhibición de diferentes vías de señalización o el bloqueo

de diferentes mecanismos moleculares (epigenética): opción terapéutica de

futuro

• Integración de datos de biología molecular en los algoritmos y práctica clínica:

medicina personalizada para pacientes con HCC

Conclusiones