Was tun bei Progress unter/nach TKI Therapie? Die Bedeutung der Gewebebiopsie und die Liquid Biopsy als Option

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1 Was tun bei Progress unter/nach TKI Therapie? Die Bedeutung der Gewebebiopsie und die Liquid Biopsy als Option Markus Tiemann Hämatopathologie Hamburg

2 EGFR-Testrate Deutschland 2 Ort EGFR-Mutationstest vor Erstlinientherapie Testergebnisse verfügbar vor Therapiestart Therapiestart OHNE Testergebnis Deutschland (% Patienten) 72% 52% 35% Hauptgründe, nicht vor der Erstlinientherapie auf EGFR-Mutationen zu testen: Tumorhistologie (z.b. squamös) Zu wenig Gewebe Schlechter Zustand des Patienten Wartezeit bis zum Erhalt der Testergebnisse Fehlende Finanzierung im stationären Bereich? 1. Spicer J et al. ELCC 2015 Genf; Abstr. LBA2_PR. Annals of Oncology, Vol.26. Suppl.1, 2015.

3 Testalgorithmus Primärdiagnose metastasiertes NSCLC Adeno-Ca fast track (4-5 Tage) NGS (10-14 Tage) EGFR Cobas-Test ALK (res.) AKT1 BRAF CTNN B1 DDR2 EGFR ALK IHC FISH ERBB2 FGFR2 HRAS KRAS MAP2 K1 MET ROS1 NRAS PIK3CA PTEN PTPN 11 TP53 KRAS Sanger

4 TKI-Resistenzbildung TKI TKI Tumor, EGFR + Partielle Remission Rezidiv Camidge et al., Nature Reviews Oncology, 2014

5 Material zur Rezidivanalyse Zytologische Präparate (Pleuraerguß/Ascitis/BAL/Liquor) Liquor, Pleuraerguß auch im Streck-tube fixierbar Biopsie/Resektat Molekulargenetische Analyse ctdna aus Plasma liquid biopsy

6 Materialien Liquid Biopsy Streck (Pleura/Liquor) Tag2 V600E Ariosa 10-4 ng/µl 8ml 10 x rotieren Ariosa Ariosa Streck 10-6 ng/µl Streck Pax (Quiagen) Keine lymphozytäre DNA nachweisbar

7 Welche Methode? Nachweisgrenze Sanger 20% DNA-Extraktion Cobas ca. 1-5% NGS ca. 1-5% Außer Liquid Biopsies Vorteile NGS: seltene Mutationen werden erkannt hohe Sensitivität große Genbereiche können abgedeckt werden

8 Sammeln der Patientenproben über ca. 1 Woche Ablauf NGS (targeted sequencing) Genomische DNA Herstellung der DNA-Bibliothek Tag 1 Tag 2 Target-spezifische Amplifikation Adapter Ligation, Barcoding 1Mio Moleküle pro Stecknadelkopf Cluster Generierung Tag 3 Sequenzierung T A G G C T A G A T C C Fluoreszenz Tag 3-4 Datenanalyse Tag 5-8

9 Diagnostischer Fall: 68-j. Patient Lungenkarzinom, met. Stage IV Lymphknotenmetastase EGFR (Cobas) Wildtyp KRAS, BRAF, ALK, ROS Wildtyp NGS-Panel Lunge Betreuender Onkologe: Prof. Schmitz, Köln

10 Ergebnis: seltene BRAF-Mutation Ergebnisse: AKT1 Exon 4 Wildtyp (unmutiert) ALK1 Exon Wildtyp (unmutiert) BRAF Exon 11 p.g466v (c.1397g>t), Mutationsrate: 64 % CTNNB1 Exon 3 Wildtyp (unmutiert) DDR2 Exon 4 19 Wildtyp (unmutiert) EGFR Exon Wildtyp (unmutiert) ERBB2 Exon 20 Wildtyp (unmutiert) FGFR2 Exon 2 18 Wildtyp (unmutiert) HRAS Exon 2 4 Wildtyp (unmutiert) KRAS Exon 2 4 Wildtyp (unmutiert) MAP2K1 Exon 2 Wildtyp (unmutiert) MET Exon 2, 13, 14, 19 Wildtyp (unmutiert) NRAS Exon 2 4 Wildtyp (unmutiert) PIK3CA Exon 2 21 Wildtyp (unmutiert) PTEN Exon 1 9 Wildtyp (unmutiert) PTPN11 Exon 3 Wildtyp (unmutiert) TP53 Exon 7 p.c242y (c.725g>a), Mutationsrate: 58 % In der Literatur wird eine BRAF-Mutation mit einer ähnlichen Funktionsänderung beschrieben, die auf eine Therapie mit Dasatinib anspricht (Sen et al., Sci Transl Med, 2012). Eine weitere präklinische Studie deutet zudem auf eine erhöhte Sensitivität gegenüber EGFR- und MEK-Inhibitoren hin (Peng et al., Oncotarget, 2016).

11 Vorgehensweise Testung T790M DNA-Extraktion FFPE Halbautomatisch Maxwell (Fa. Promega) cfdna Manuell, Säulenbasiert (Roche) Cobas 4-5 Tage Tage

12 Material zur T790M-Testung 2013 Liquid Biopsy 0% 2014 Liquid Biopsy 0% Zytologie 30% Zytologie 29% FFPE 70% FFPE 71% Zytologie 8% Liquid Biopsy 15% Zytologie 19% FFPE 77% FFPE 19% Liquid Biopsy 62%

13 Prozent T790M/EGFR Material zur T790M-Testung 4,50 Häufigkeit T790M in Relation zur EGFR-Testung 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Geschlecht T790M positiv Zusatzmutation zur T790M 15% Männer L858R 33% 85% Frauen Exon 19 del 67%

14 T790M positiv Anzahl Patienten 700 Untersuchungen EGFR T790M Testrate Einsender Klinik/Praxis Anzahl T790M positiv 2016 extrap. Praxis 24% Klinik 76% extrap.

15 Ringversuche Liquid Biopsy QuIP 2016 Liquid Biopsy keine methodischen Vorgaben, Sanger-Sequenzierung war nicht erfolgreich

16 Kann ich bei meinem Patienten ein Rezidiv anhand der Liquid Biopsy erkennen?

17 Tumorlast Rezidivanalyse: die Zukunft 1st/2nd gen. TKI 3rd gen. TKI Kombinationstherapien/ 4th gen. TKI Diagnose Therapie 1st line 1. Rezidiv Therapie 2nd line 2. Rezidiv Therapie 3rd line Biopsie Rebiopsie Rebiopsie Zeit Liquid Biopsy T790M

18 Wie hoch ist die Sensitivität?

19 Sensitivität/Spezifität? Concordance between tumor and cfdna mutation results at baseline EGFR TKI-sensitive mutations Tumor tissue EGFR mut + Tumor tissue EGFR mut cfdna EGFR mut + cfdna EGFR mut Total Total Sensitivität: 75% Spezifität: 96% Konkordanz: 88% Mok et al Clinical Cancer Res (FASTACT-2 Study) cobas Test

20 High ORR in patients with tumour or plasma positive T790M Osimertinib * * Tumour T790M positive (n=173) ORR (95% CI): 62% (54, 70) Plasma T790M positive Plasma T790M negative Plasma T790M unknown * Plasma T790M positive (n=164) ORR (95% CI): 63% (55, 70) Tumour T790M positive Tumour T790M negative Tumour unknown Tumour T790M negative (n=58) * * * * * ORR (95% CI): 26% (15, 39) Plasma T790M positive Plasma T790M negative * * * * * * Plasma T790M negative (n=102) ORR (95% CI): 46% (36, 56) Tumour T790M positive Tumour T790M negative Tumour unknown ORR (95% CI) P value 100 Tumour T790M positive 62% (54, 70) < Tumour T790M negative 26% (15, 39) ORR (95% CI) P value Plasma T790M positive 63% (55, 70) Plasma T790M negative 46% (36, 56) 20 Data cutoff: 1 May 2015 Oxnard G, et al. ELCC 2016; Abstract 1350_PR

21 Resistenz gegen 3rd. Gen TKI Exon 19 del First/second gen. TKI C797 T790M Third gen. TKI C797S Niederst et al., 2015 Clinical Cancer Research

22 Die Herausforderung An wenig Gewebe zahlreiche Genveränderungen testen ALK BRAF DDR2 Punktmutationen Del/Ins EGFR FGFR HER2 KRAS MET Amplifikationen RB1 NRAS PTEN TP53 ROS1 RET Translokationen Slide 22

23 Third-generation cancer genome Dx: NEO Sample processing Hybrid Capture NGS Punktmutationen Amplifikationen Translokationen

24 NEOliquid, serial analyses Allele frequency of EGFR T790M in the plasma by NEOLiquid Pre treatment 2 weeks 4 weeks 6 weeks Gautschi et. al. JTO

25 Bei wichtigen Entscheidungen kann es richtig sein, einen Lotsen zu fragen