Carcinoma triplo negativo e basaloide della mammella: definizioni ed Implicazioni cliniche. Luca Mazzucchelli Seminario CSSI 24 settembre 2008

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1 Carcinoma triplo negativo e basaloide della mammella: definizioni ed Implicazioni cliniche Luca Mazzucchelli Seminario CSSI 24 settembre 2008

2 Classificazione del carcinoma della mammella (OMS 2003) Carcinoma duttale invasivo Carcinoma lobulare invasivo Carcinoma tubulare Carcinoma invasivo cribriforme Carcinoma midollare Carcinoma mucinoso Carcinoma invasivo papillare Carcinoma invasivo micropapillare Carcinoma metaplastico Carcinoma apocrino Altri

3 Basal-like breast cancer Basal carcinoma Basaloid Carcinoma with basal/myoepithelial phenotype Carcinoma basaloide Carcinoma duttale di tipo basaloide Carcinoma di tipo basaloide Carcinoma di tipo basal-like

4 Gene expression profiling to sub-classify breast cancer ( ) 1,2 Molecular taxonomy (class discovery in breast cancer) Medullary carcinoma Triple negative carcinoma Expression profiling technology Immunohistochemistry as surrogate marker for molecular classification Familial cancer (BRAC1) Basal-like breast cancer Metaplastic carcinoma 1) Perou CM et al. Molecular portraits of human breast tumors. Nature :747 2) Sorile T et al. Gene expression patterns of breast carcinomas distinguish tumorsubclasses with clinica implications. PNAS 2001, 98:10869

5 Carcinoma di tipo basaloide Istopatologia: Margini con crescita di tipo espansivo Necrosi centrale Cicatrice centrale Infiltrato linfocitico peritumorale

6 Carcinoma di tipo basaloide Istopatologia: Grado 3 Nuclei di taglia grande, nucleoli prominenti, citoplasma non aprezzabile Cellule basaloidi, cellule chiare, cellule fusate o metaplasia squamocellulare Crescita sinciziale

7 Carcinoma di tipo basaloide Immunofenotipo ck5/6, ck14, ck17 (citocheratine pesanti) S100, SMA, p63 (mioepiteli) ER and PR negativi Her-2 negativi Ki-67 alto (>20%) EGFR sovraespresso (60%) Nestin, Caveolin-1/-2 ck5/6

8 1.Criteri diagnostici per il carcinoma basaloide?

9 2.Tutti i carcinomi di tipo basaloide della mammella orginano dalle cellule basali?

10 CK 5/8/18 Epitelio ghiandolare (luminale) intermedio CK 8/18 Epitelio ghiandolare (luminale) CK 5 Cellula progenitrice CK 5/SMA+ Cellula mioepiteliale intermedia SMA Cellula mioepiteliale Bocker et al. Lab Invest 2002; 82:

11 3.Carcinoma metaplastico Morfologicamente completamente diverso Immunofenotipo sovrapponibile gene expressing profile sovrapponibile Clinica sovrapponibile 1) Breast cancer res 2005, 7:R1028 2) AIMM 2003, 11:1 3) Histopathology 2006, 49: ) J Pathol 2006, 209:445

12 4.Carcinoma midollare Aspetto istologico, ER neg., cheratine basali pos.: predittivo per mutazione del gene BRAC1 Le costellazione sopracitata suggeriscce una predesposizione 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 beneficia dell inclusione di dati anatomo-patologici Carcinomi basalodi sporadici hanno un BRAC1 pathway non funzionante (meccanismi epigenetici) 1) Clin Cancer Res 2005, 11:5175 2) Am J Surg pathol 2006, 30:1357 3) Cancer Res 2000, 60:206 4) Oncogene 2007, 14:2126 5) Nat Rec Cancer 2004, 4:814

13 5.Carcinoma di tipo basaloide e carcinoma triplo-negativo La definizione immunoistochimica di questi due gruppi di carcinoma è variabile Carcinomi di tipo basaloide definiti sulla base di gene array expression analysis possono esprimere uno dei tre marcatori (ER, PR, HER2) nel 15-54% dei casi gene array expression analysis di carcinomi tripli negativi mostrano similitudini con risultati ottenuti in carcinomi di tipo basaloide ma anche in altri tipi di carcinoma Il carcinoma di tipo basaloide triplo negativo (con espressione di citocheratine pesanti) sembra avere una sopravvivvenza peggiore rispetto al carcinoma triplo negativo (senza espressione di citocheratine pesanti) Histopathology 2008, 52: (review)

14 Relazione tra carcinoma basaloide della mammella ed altri istotipi/gruppi Basaloide Basaloide Basaloide midollare metaplastico Triplo neg

15 Carcinoma di tipo basaloide della mammella Descritto più di 10 anni fa in base a caratteristiche morfologiche e immunofenotipiche Non esiste un consensus diagnostico Identificato in tutte le popolazioni 5-20% dei carcinomi mammari Gruppo eterogeneo di carcinomi della mammella comprendente diverse entità istopatologiche

16 JCO 2008, 26:2568

17 Carcinoma di tipo basaloide: rilevanza clinica Pazienti più giovani rispetto ad altri carcinomi mammari G3 (età media di 49,9 anni versus 53,3) 1 Meno metastasi linfonodali rispetto ad altri carcinomi mammari G3 Triplo negativo Prognosi sfavorevole 2 Tendono a metastatizzare a distanza (polmone e cervello) 3 Potrebbero beneficiare di trattamenti specifici 2 1) Breast Cancer Research 2007, 9:R4 2) JCO 2008, 26:2568 3) Am J Surg Pathol 2000, 24:197

18 Outcome of basal-like breast cancer (studies based on cdna microarrays) Study Pat. BLC Follow-up Outcome Sorlie (18%) 66 mo Perreard (32%) 118 mo Fan (18%) 210 mo Poorer outcome compared to luminal cancer Hu % 170 mo Langerod (15%) 16 yr Sotirou (26%) 140 mo Calza (16%) 6.1 yr JCO 2008, 26:2568

19 Outcome of basal-like breast cancer (studies based on immunohistochemistry) Study Pat. BLC Followup Nielsen (15%) 17 yr Garcia yr Rakha (19%) 206 mo Outcome Poorer outcome compared to luminal cancer Jumppanen (13%) 170 mo Van de Rijn (16%) 66 mo Banerjee (17%) 69 mo Rodriguez (12%) 10 yr JCO 2008, 26:2568

20 443 pazienti, G3, divisi in basal-like e non-basallike con colorazioni immunoistochimiche per citocheratine basali OS e DFS identici per i primi 5 anni Nell intervello successivo (5-10) anni i carcinomi basal-like mostrano migliore prognosi Conclusioni Carcinomi di tipo basallike possono essere divisi in almeno due sottogruppi: a) carcinomi aggressivi con metastasi a distanza e OS pessima, b) carcinomi con buona OS e DFS Breast Cancer Res 2007, 9:R4 Br J Cancer 2001, 85:422

21 Chemioterapia Ruolo di terapia neoadiuvante ed adiuvante rimane ancora poco chiaro (studi retrospettivi, assenza di controlli). Tumori definiti come triplo-negativi Alcuni studi suggeriscono una risposta migliore rispetto ad altri carcinomi

22 Terapia mirata

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24 ICP-Locarno Carcinomi della mamella (n = 578) tripli negativi (81) carcinoma basal-like (38) Altri (43) ck5/6 Inv. lobulare, pleomorfo Apocrino Metaplastico Assenza di espressione di ck 5/6 Materiale inadeguato

25 EGFR Pharm DX Kit instructions (DakoCytomation) Score 0 (<1%) Score 1+ (1-5%) Score 2+ (5-50%) Score 3+ ( 50%) 9/38 = 24% 9/38 = 24% 13/38 = 34% 7/38 = 18% 29/38 (76%) BLBCs show EGFR overexpression

26 FISH non valutabile in 5 pazienti Chromosome 7 disomy Chromosome 7 polisomy EGFR gene amplification 12/33 = 36% 13/33 = 39% 8/33 = 24% 21/33 (63%) BLBCs with EGFR gene copy number gain

27 EGFR exon H-RAS exon 1 H-RAS exon 2 PIK3CA exon 7 PIK3CA exon 9 PIK3CA exon 20 PI3K P P Ras K-RAS exon 1 K-RAS exon 2 N-RAS exon 1 N-RAS exon 2 PTEN Akt BRAF B-RAF exon 15 MEK mtor ERK 1,2 NO mutations detected in BLBCs

28 Normal PTEN expression in BC PTEN loss of expression in BLBCs Reduction or absence of immunostaining in 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)

29 76% dei carcinomi basaloidi mostra sovraespressione di EGFR 60% dei carcinomi basaloidi mostra aumento di copie del gene EGFR (amplificazione oppure polisomia 7) Assenza di mutazioni del gene EGFR Assenza di mutazioni di molecole di trasduzione (RAS, BRAF, PI3K) L assenza di espressione di PTEN, molto caratteristica per carcinomi basaloidi della mammella (oltre 60% dei casi) è predittiva di scarsa risposta a farmaci anti-egfr)

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31 Classificazione molecolare del carcinoma della mammella Classe Prevalenza Luminal A 19-39% Luminal B 10-23% Basal-like 16-37% Her % Normal breast-like 10%

32 Classificazione molecolare del carcinoma della mammella Classe Luminal A Luminal B Basal-like Her2+ Normal breast-like Prognosi buona sfavorevole pessima sfavorevole sfavorevole

33 Classificazione molecolare del carcinoma della mammella Il valore prognostico non è mai stato rigorosamente testato in analisi multivariate con una classificazione istologica accurata Non esistono studi prospettivi I risultati ottenuti da diversi gruppi non sono confrontabili Un numero significativo di carcinomi mammari (6-36%) non viene classificato Il concetto che il carcinoma mammario origini da una particolare cellula delle ghiandole mammarie non è del tutto plausibile Necessita di materiale fresco, tecnicamente troppo difficile per essere utilizzata nella pratica quotidiana

34 Classificazione molecolare in base al profilo immunoistochimico

35 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

36 Breast cancer classification according to immunohistochemical markers in Ticino Studio di popolazione (prevalentemente caucasica) 1339 pazienti diagnosticati nel periodo >98% degli esami istologici nel medesimo istituto 91% (1214) con esami immunoistochimici (IHC) Nessun cambiamento del metodo di analisi immunoistochimica Analisi immunoistochimiche validate e sottoposte a controlli di qualità regolari Esame 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)

37 TN-classification Ping Tang et al. Molecular classification of breast carcinoma with similar terminology and different definitions. Are they the same? Human Pathology (2008) 39,

38 TN-classification Luminal A Luminal B Her2+/ER-/PR- Basal-like ER+ e/o PR+ /Her2- ER+ e/o PR+ /Her2+ ER-/PR-/Her2+ ER-/PR-/Her2- Sorlie T et al. Repeated obsarvation of breast tumor subtypes in indipendent gene expression data sets. PNAS 2003, 100:8418. Sorlie T et al. Gene expression patterns of breast carcinomas distinguish tumor subclasses with clinica implications. PNAS 2001, 98:10869.

39 IHC breast cancer subtypes in Ticino % 7.4% 1214 patients 13.8% Luminal A Luminal B Her2+/ER- Basal-like 73.2% 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)

40 IHC breast cancer subtypes population-based studies. Study Characteristics Southern 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 Number of patients with IHC markers (%) (91%) 804 (34%) (55%) 496 (43%) Period of interest Age selection all ages years all ages years Race Caucasian Caucasian Asian-Pacific Islander, Hispanic, non-hispanic black, non-hispanic white African and non-african American Breast cancer subtypes Luminal A Luminal B Her2/neu BCL 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% * 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)

41 Analisi univariata Età P<0.05 Stato menopausa Diametro tumorale Tipo istologico Grado istologico Stadio AJCC Ki67 indice Associato CIS P>0.05 pn M0/M1 Multifocale/multicentrico Invasione vascolare Lateralità 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)

42 Kaplan-Meier short-term overall survival by molecular breast subtypes in Ticino (Southern Switzerland) Survival 0.90 Her2/neu Luminal A Luminal B p = BCL Months from diagnosis Her2/neu Luminal A Luminal B BCL 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)

43 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 Survival Her2/neu treated Her2/neu untreated Luminal A Luminal B BCL Her2/neu treated Luminal A Luminal B BCL Her2/neu untreated p = Months from diagnosis 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% 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)

44 Conclusioni Il carcinoma basaloide non è un tipo istologico ma comprende un gruppo di carcinomi della mammella con caratteristiche eterogenee Il carcinoma basaloide ed il carcinoma triplo-negativo non sono identici Il 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 biologicamente aggressivo (metastasi a distanza) ed è caratterizzato da corta OS a 5 anni Una chemioterapia adeguata e specifica per il carcinoma basaloide non esiste. Terapie mirate anti-egfr hanno poche probabilità di successo. La presenza di un carcinoma basaloide va segnalata nel referto anatomo-patologico

45 Conclusioni I carcinomi basal-like, definiti da genetic signature rappresentano una classe di carcinomi La classificazione molecolare della mammella non è adeguata per utilizzo nella routine I carcinomi basal-like, definiti da genetic signature possono essere identificati da marcatori immunoistochimici Non esiste un consenso sul pannello di anticorpi adeguato da utilizzare come surrogato della classificazione molecolare La classificazione molecolare predice la short term OS in maniera piú accurata della classificazione istologica

46 Ringraziamenti Milo Frattini Vittoria Martin Francesca Molinari Francesca Botta Tutto il personale del LDM Davide Soldini Lara Lunghi Alessandra Spitale Paola Mazzola Andrea Bordoni Fondazione ticinese per la ricerca sul cancro Fondazione San Salvatore Oncosuisse