Diagnstico Molecular del Hepatocarcinoma Beatriz Mnguez Rosique Servicio

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 HEPATICAS AEEH, Barcelona 19 Octubre 2013

Epidemiología del Hepatocarcinoma • 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 El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004; 127: S 27 -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

Epidemiología del Hepatocarcinoma • 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 El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004; 127: S 27 -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. 2011. Lozano. NEJM et al, Lancet 2012

Epidemiología: Incidencia y supervivencia El-Serag, NEJM 2011

Epidemiología del Hepatocarcinoma • 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 El-Serag HB. Hepatocellular carcinoma: recent trends in the United States. Gastroenterology 2004; 127: S 27 -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 Proceso de Hepatocarcinogénesis Farazi, Nat Rev Cancer 2006

Terapias Moleculares en HCC: Sorafenib Dosis: 400 mg/12 h Hazard ratio (S/P): 0. 69 (95% CI: 0. 55, 0. 88). Sorafenib Mediana: 10. 7 m (95% CI: 40. 9, 57. 9) Placebo Mediana: 7. 9 m (95% CI: 29. 4, 39. 4) Llovet et al. N Engl J Med. 2008

Clasificación BCLC CHC Estadio 0 Estadios A-C Okuda 1 -2, PST 0 -2, Child-Pugh A-B PST 0, Child-Pugh A Estadio muy inicial 0 Estadio Inicial A Único< 2 cm. Carcinoma in situ Okuda 3, PST >2, Child-Pugh C Estadio Intermadio B Estadio Avanzado C Único o 3 nódulos < 3 cm, PS 0 Unico Estadio D Multinodular, PS 0 Estadio Terminal D Invasión Portal, N 1, M 1, PS 1 -2 3 nódulos <3 cm Presión portal/ bilirrubina Enfermedades Asociadas Elevada Normal Resección No Transplante hepático Si PEI/RF Tratamientos Curativos Supervivencia a 5 años: 50 -70% Quimioembolizacion Sorafenib Nuevos Tratamientos paliativos Ensayos Clinicos Aleatorizados Supervivencia mediana 20 meses Supervivencia mediana 11 meses Tratamiento Sintomático Supervivencia al año: 10% Llovet JM, Burroughs A , Bruix J. Lancet, 2003

Terapias Moleculares en HCC: Sorafenib Celula tumoral Celula endotelial o Pericito Mecanismo Autocrino EGF/HGF Estimulacion Paracrina PDGF-b VEGF PDGFR-b VEGFR-2 Apoptosis RAS RAF MEK ERK RAF Sorafenib Mitochondria HIF-2 EGF/HGF PDGF Nucleus Sorafenib VEGF Proliferación Supervivencia MEK Angiogénesis: Apoptosis ERK Diferenciación Proliferación Migración Nucleus EFECTO EN PROLIFERACIÓN CELULAR Y ANGIOGÉNESIS Wilhelm S et al. Cancer Res. 2004

Inhibidores Tirosin Kinasa • 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. • 2001: Imatinib, primer ITK aprobado por FDA para Leucemia Mieloide Crónica “Era Molecular en la Oncología Moderna” Desarrollo de inhibidores de tirosin kinasa para tumores sólidos Estímulo investigación de bases moleculares de cáncer

Trastuzumab Bevacizumab IMC-A 12 IGFBP 3 VEGF FGFR Gefitinib IGF 2 YYY c-KIT PDGFR VEGFR Her 2/neu SCF EGFR Membrana celular IGF 1 PDGF IGF-IR Cetuximab Sorafenib Lapatinib Sunitinib Erlotinib AEE 788 XL- 647 RAF VIA DE SEÑALIZACIÓN RAS/MAPK PPP Brivanib/ PI-88 Cediranib RAS Sorafenib XL-228 TSU-68 VIA DE SEÑALIZACIÓN PI 3 K/Akt/m. TOR XL-765 MEK PI 3 K PTEN Akt Rapamicina Mdm 2 m. TOR ERK Terapias Moleculares Aprobadas por FDA para HCC FKHR BAD Everolimus Terapias Moleculares en Fase II y III en HCC PROLIFERACION, SUPERVIVENCIA CELULAR, CICLO CELULAR Terapias Moleculares en desarrollo preclínico para HCC DIFERENCIACION CELULAR ßCatenin VIA DE SEÑALIZACION WNT/ßCATENIN ICG-001 Gli VIA DE SEÑALIZACION HEDGEHOG RECEPTOR FRIZZLE Smo XL-0984 PTC Membrana celular WNT ligand Hh ligand 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 m. RECIST Lencioni, Llovet. Seminars in Liver Diseases, 2010

Patogénesis Molecular del HCC Predicción 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)

Subclases Moleculares de CHC Adaptado de Hoshida Y et al. Cancer Res. 2009

Patogénesis Molecular del HCC Predicción Pronóstica Información molecular derivada del tejido cirrótico adyacente no tumoral “ Field effect” • Riesgo de recurrencia o HCC de novo • Información relacionada con función hepatica/microambiente Hoshida et al, NEJM 2008

Patogénesis Molecular del HCC Patrones de recurrencia. “Field effect” Hoshida et al, Seminars in Liver Disease 2010

Clasificación del HCC: Integración clínica y molecular Villanueva, Mínguez et al, Annu Rev Med. 2010

Epigenética y Cáncer Metilación HCC Epigenética Genética Modificación De Histonas Remodelación de Nucleosomas Regulación de Expresión Génica Qiu J, Nature 2006

Epigenética y HCC • Hipermetilación islas Cp. G 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 (mi. RNAs) • 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 Chen, NEJM 2005 • Frecuentemente disregulados en cáncer.

mi. RNAS en HCC: Clasificación molecular, capacidad pronóstica y diana terapéutica Subclases moleculares, información complementaria a clasificación molecular Perfiles expresión mi. RNA: Clasificación cancer (organoespecífico) Biomarcadores Expresión mi. RNA Implicación clínica Sobreexpresado mi. RNA 221 mi. RNA 125 mi. RNA 143 Multinodularidad/Recurrencia Buena supervivencia Metástasis Infraexpresado Let 7 mi. RNA 26 mi. RNA 122 Recurrencia/ Mal pronóstico Mala supervivencia Firmas genéticas 20 -mi. RNA 19 -mi. RNA Sobreexpresión 4 mi. RNA Metástasis, mala supervivencia Mala supervivencia Pobremente diferenciado Potencial diana terapéutica: Antagomirs Toffanin et al, Gastroenterology 2011

“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 TP 53 y CTNNB 1: 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 HCC avanzado Objetivo Primera línea Terapia Sorafenib +/- Erlotinib Sorafenib vs Brivanib Sorafenib vs Sunitinib Sorafenib vs Linifanib Sorafenib +/- Y 90 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 Tivantinib 360 mg PO BID (n = 38) Patients with unresectable HCC following failure of 1 systemic therapy, ECOG PS < 2 (N = 107) Tivantinib 240 mg PO BID (n = 33) Placebo PO BID (n = 36) § Primary endpoint: TTP § Secondary endpoints: DCR, PFS, OS, safety

Tivantinib: OS en MET+ Tivantinib Placebo OS 7. 5 3. 8 Pacientes Eventos 22 17 15 15 HR 0. 38 (95%CI: 0. 18 -0. 81) Long rank p -0. 01 Santoro et al, Lancet Oncol 2013

Patogénesis Molecular del HCC FUNCIONES MOLECULARES Alteraciones Moleculares Responsables de Proliferación y Supervivencia celular Especificas de cada subclase SUBCLASES HCC Clase B Clase C Proliferación: Akt/m. TOR Ras/MEK IGF Activación C-met Interferon. Wnt TGF-β Response Clase A Clase D Otras Alteraciones de Ciclo Celular (p 53, Rb, CCND 1) Alteraciones Moleculares Evasión de apoptosis (BCL 2, p 53) Comunes en todos los cánceres Potencial Replicativo Ilimitado (TERT) Angiogénesis (VEGF, PDGFR) Llovet and Bruix, Hepatology 2008

El futuro: Terapias Individualizadas Villanueva & Llovet, Gastroenterology 2011

Conclusiones • 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