Raccomandazioni biopsia liquida AIOM -SIAPEC-IAP-SIF- SIBioC Antonio Russo

A.O.U.P. "P. Giaccone" Dipartimento di Discipline Chirurgiche, Oncologiche e Stomatologiche UOC di Oncologia Medica (Dir.: Prof. Antonio Russo) Raccomandazioni biopsia liquida AIOM -SIAPEC-IAP-SIF- SIBioC Antonio Russo

Dichiarazione conflitto di interessi Tutti i rapporti finanziari intercorsi negli ultimi due anni devono essere dichiarati. X Non ho rapporti (finanziari o di altro tipo) con le Aziende del farmaco Ho / ho avuto rapporti (finanziari o di altro tipo) con le Aziende del farmaco

Biopsia liquida Definizione Tumor burden Componenti Cellule Tumorali Circolanti (CTC) Acidi nucleici circolanti (ctdna, cfdna, ctrna, mirnas) Esosomi Tumor burden Meccanismi di rilascio Secrezione Necrosi Apoptosi

Liquid Biopsy The extent of the problem 8000 7000 Liquid biopsy in cancer 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 < 50 2006 2016 - Andreyev HJ, [ ], Russo A, [ ]: Mutant K-ras2 in serum. Gut. 2003 - Bazan V, [ ], Russo A: TP53 and Ki-Ras in plasma of pts with CRC... Ann Oncol 2006 - Gargano G., [ ], Russo A: Mammaglobin in the blood of BC pts Ann Oncol 2006

Biopsia liquida Da cosa nasce l esigenza della biopsia liquida vs

Biopsia liquida Da cosa nasce l esigenza della biopsia liquida Biopsia tissutale vs Spesso difficile ed invasiva Diagnosi istologica Non sempre rappresentativa dell intero tumore (specialmente per le FNB): ETEROGENEITA TUMORALE Non sempre fattibile (campionamenti multipli?) Re-biopsia (comorbilità, PS)? Biopsia liquida Poco invasiva, riproducibile, affidabile, poco costosa Caratterizzazione molecolare del tumore Rappresentativa del tumore ETEROGENITA TUMORALE Procedura facilmente ripetibile Monitoraggio in tempo reale della malattia (MRD and PD)

Biopsia liquida Applicazioni cliniche Screening e diagnosi precoce Stratificazione dei pazienti e scelte terapeutiche CNV Mutazioni puntiformi Rischio di ripresa e prognosi Monitoraggio in tempo reale della malattia (MRD e PD) Riarrangiamenti ctdna Metilazione Identificazione dei target terapeutici Eterogeneità tumorale

Biopsia liquida Indicazioni cliniche Quali sono le attuali indicazioni della biopsia liquida nella gestione clinica dei tumori solidi? Quali tipi di tumore? Gruppo di Lavoro AIOM SIAPEC-IAP SIF SIBioC Massimo Barberis (SIAPEC-IAP) Ettore Capoluongo (SIBioC) Lucio Crino (AIOM) Romano Danesi (SIF) Marzia Del Re (SIF) Stefania Gori (AIOM) Antonio Marchetti (SIAPEC-IAP) Caterina Marchio (SIAPEC-IAP) Nicola Normanno (AIOM) Carmine Pinto (AIOM) Antonio Russo (AIOM) Anna Sapino (SIAPEC-IAP) Andrea Sartore Bianchi (AIOM) Mauro Truini (SIAPEC-IAP) Tiziana Venesio (SIAPEC-IAP)

Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC avanzato: 2 scenari clinici I scenario clinico Pazienti Naive Indicazioni Biopsia Liquida NSCLC avanzat o II scenario clinico

Biopsia liquida: ctdna NSCLC avanzato: test EGFR in pazienti naïve Test EGFR tramite ctdna: Opzione consigliata se i campioni di tessuto non sono disponibili o Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T EGFR/EML4- ALK-ROS1 positivo EGFR o ALK/ROS1-TKI Naive Campione tumorale Tissutale/citologico EGFR/EML4- ALK-ROS1 negativo CT ± Immuno NSCLC avanzato Test molecolare Campione tumorale Non disponibile Pte non compliante/non K in grado di effettuare biopsia T PD-L1 50% Immunoterapia

Biopsia liquida: accuratezza diagnostica del ctdna nel NSCLC Mutazioni attivanti di EGFR (Del ex19 + L858R) 20 studi eleggibili, N= 2012 pts Sensibilità Specificità Pooled sensitivity: 0.67 (FN: 33%) Pooled specificity: 0.94 (FP: 6%) Luo J et Al. Sci Rep, 2014

Biopsia liquida: accuratezza diagnostica del ctdna nel NSCLC Mutazioni attivanti di EGFR (Del ex19 + L858R) 20 studi eleggibili, N= 2012 pts Sensitivity Biopsia Tissutale vs Biopsia Liquida AUC of the SROC curve: 0.93 Specificity Luo J et Al. Sci Rep, 2014

Biopsia liquida: ctdna La sensibilità della tecnica è clinicamente rilevante? Studi clinici Ricerca Tecnica Sequenziamento Sanger Sensibilità (% DNA mutato) > 10% Applicazione Pirosequenziamento 10% Malattia avanzata e metastatica Alterazioni genetiche non note NGS Next-generation sequencing 2% PCR quantitativa 1% Diagnosis, Diagnosi, early stage and e MMR Alterazioni genetiche note Digital PCR ARMS 0.1% BEAMing, PAP, Digital PCR, TAM Seq 0.01% Diagnosi, Diagnosis, stadio early precoce stage and e MMR

Biopsia liquida: ctdna NSCLC avanzato: test EGFR in pazienti naïve Test EGFR tramite ctdna: Opzione consigliata se i campioni di tessuto non sono disponibili o Pte non compliante/non in grado di effettuare biopsia T EGFR/EML4- ALK-ROS1 positivo EGFR o ALK/ROS1-TKI Naive Campione tumorale Tissutale/citologico EGFR/EML4- ALK-ROS1 negativo CT ± Immuno NSCLC avanzato Test molecolare Campione tumorale Non disponibile Pte non compliante/non K in grado di effettuare biopsia T PD-L1 50% Immunoterapia EGFR-positivo EGFR-TKI Test EGFR su ctdna EGFR-negativo CT

Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC avanzato: 2 scenari clinici I scenario clinico Pazienti Naive Indicazioni Biopsia Liquida NSCLC avanzat o II scenario clinico

NSCLC: test EGFR-T790M in pti a PD dopo EGFR-TKI Biopsia liquida: Razionale per l uso clinico Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI? Quali sono i principali meccanismi di resistenza? Qual è l accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctdna? Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M? Qual è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica? Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?

Biopsia liquida: NSCLC avanzato Meccanismi di resistenza acquisita o secondaria ai TKI Mutazione primaria L858R (esone 21) Mutazione secondaria T790M (esone 20) Nuove mutazioni Cellule tumorali resistenti TKIs Attivazione oncogenica Proliferazione Morte cellulare Russo A. et Al Cancer Treatment Reviews. 2010

NSCLC: test EGFR-T790M in pti a PD dopo EGFR-TKI Biopsia liquida: Razionale per l uso clinico Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI? Quali sono i principali meccanismi di resistenza? Qual è l accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctdna? Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M? Qual è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica? Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?

Del Re M, et al Expert Rev Mol Diagn. 2014 NSCLC avanzato EGFR+ Resistenza acquisita ai TKI (1%) PIK3CA mut. (5%) HER2 ampl. (12%) BRAF mut. SCLC trans. (3-14%) MET ampl. (5-15%) EMT (?%) EGFR T790M (~50%) ~40% di pazienti NSCLC con resistenza acquisita non mostrano la T790M o amplificazioni di MET Diversi studi sono in corso per identificare altri meccanismi di resistenza

NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo EGFR-TKI Biopsia liquida: Razionale per l uso clinico Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI? Quali sono i principali meccanismi di resistenza? Qual è l accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctdna? Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M? Qual è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica? Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?

Accuratezza diagnostica del test T790M eseguito su ctdna (Pts con NSCLC avanzato EGFR+ in PD ad EGFR-TKI) Meta-analisi di dati pubblicati 21 studi eleggibili, N= 1639 pts Sensibilità Specificità (ET) Pooled sensitivity: 0.67 (FN: 33%) Pooled specificity: 0.80 (FP: 20%) Passiglia F. [ ] Russo A. Sci Rep 2018

Biopsia liquida: Accuratezza diagnostica del ctdna nel NSCLC Analisi per sottogruppi con differenti tecniche RT-PCR 0,61 Sensibilità RT-PCR 0,82 Specificità d-pcr 0,72 d-pcr 0,73 NGS 0,87 NGS 0,89 Passiglia F. [ ] Russo A. Sci Rep 2018

Probabilità di progression-free survival mnsclc: Endpoint primario dello studio AURA3 PFS secondo valutazione dello sperimentatore 1.0 0.8 mpfs 10.1 mesi vs 4.4 mesi HR 0.30 (95% CI, 0.23 to 0.41) p<0.001 0.6 0.4 Osimertinib 0.2 Platinum-pemetrexed 0 0 3 6 9 12 15 18 Months Analisi BICR della PFS era concorde con quella ottenuta dallo sperimentare: HR 0.28 (95% CI 0.20, 0.38), p<0.001; mediana PFS 11.0 vs 4.2 mesi. Mok et al. NEJM 2017

Probability of progression-free survival Probability of progression-free survival Trial AURA3 Beneficio di PFS in pazienti con metastasi cerebrali Con metastasi cerebrali Senza metastasi cerebrali 1.0 0.8 mpfs 8.5 mesi vs 4.2 mesi HR 0.32 (95% CI 0.21 to 0.49) 1.0 0.8 mpfs 10.8 mesi vs 5.6 mesi HR 0.40 (95% CI 0.29 to 0.55) 0.6 0.6 0.4 Osimertinib (n=93) 0.4 Osimertinib (n=186) 0.2 Platinum-pemetrexed (n=51) 0.2 Platinum-pemetrexed (n=89) 0 0 3 6 9 12 15 18 Months 0 0 3 6 9 12 15 18 Months Mok et al. NEJM 2017

Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC Re-Biopsia nel NSCLC: rilevanza clinica Re-biopsia utile N=100 18% Re-biopsia non eseguibile 54% 9% Materiale insufficiente 19% Nessun tumore identificato Chouaid et al., Lung Cancer 2014

NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo TKI Biopsia liquida: Razionale per l uso clinico Come si sviluppa la resistenza secondaria ai TKI? Quali sono i principali meccanismi di resistenza? Qual è l accuratezza diagnostica del test per la T790M eseguito su ctdna? Disponiamo di nuovi farmaci che agiscono sulla T790M? Qual è la fattibilità della re-biopsia nella pratica clinica? Ci sono differenze di PFS se il test T790M viene eseguito su plasma o su tessuto?

NSCLC: test EGFR-T790M in pazienti a PD dopo TKI T790M: da mutazione di resistenza a mutazione actionable Trial AURA3: Osimertinib vs Platinum Pemetrexed in pazienti T790M+ Analisi su tessuto PFS 10.1 mesi vs 4.4 mesi HR: 0.30 (95% [CI], 0.23 to 0.41) P<0.001 Analisi su plasma PFS 8.2 mesi vs 4.2 mesi HR: 0.42 (95% [CI], 0.29 to 0.61) P<0.001 Osimertinib Platinum-pemetrexed Osimertinib Platinum-pemetrexed Mok et al, NEJ 2016 PD dopo TKI: i pti DEVONO essere ri-testati per la T790M!

Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC: NSCLC: Test test EGFR T790M alla PD in pti resistenti pretrattati EGFR-TKI con RECIST PD to EGFR-TKI NSCLC Test T790M su ctdna (approvato da AIFA) T790M+ T790M- (~30% FN) NO biopsia tissutale, TKI di 3 generazione Biopsia tissutale test EGFR-T790M T790M+ T790M- TKI 3 generazione Chemo

Biopsia liquida: Accuratezza diagnostica del ctdna nel NSCLC Sito metastatico e sensibilità dell analisi al ctdna Malattia intratoracica versus Malattia extratoracica?

NSCLC: sensibilità del test su ctdna SITO METASTATICO e Sensibilità ctdna Meta-analisi di dati pubblicati: selezione dei trial Studi identificati (n=93) Rimozione dei duplicati (n=76) Studi potenzialmente includibili (n=76) Articoli completi (n=11) Pubblicazioni escluse (n=65) Pubblicazioni escluse perché abstract di articoli pubblicati successivamente (n= 2) - Numero totale di studi inclusi : 10 (pazientiì 1425) Sensibilità del ctdna (megfr) in relazione al sito metastatico M1a vs M1b Studi inclusi (n= 10) Passiglia F. [ ] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018

NSCLC: sensibilità del test su ctdna SITO METASTATICO e Sensibilità al ctdna Sensibilità del ctdna secondo il sito metastatico: Malattia Extratoracica (M1b) vs Intratoracica (M1a) Malattia Extratoracica Malattia Intratoracica 5.09 Malattia Intratoracica Malattia Extratoracica Forest plot: mostra l odds ratio della sensibilità del test EGFR eseguita su plasma in relazione al sito metastatico (M1b vs M1a) Passiglia F. [ ] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018

NSCLC: sensibilità del test su ctdna SITO METASTATICO e Sensibilità al ctdna Malattia Extratoracica Mutazione attivante EGFR Malattia Intratoracica Malattia intratoracica Malattia extratoracica Malattia extratoracica Malattia intratoracica Mutazione T790M Malattia intratoracica Malattia extratoracica Passiglia F. [ ] A. Russo Current Cancer Drug Target 2018

Biopsia liquida: Raccomandazioni AIOM/SIAPEC NSCLC: Test EGFR alla su ctdna PD in pti e pretrattati sito metastatico con EGFR-TKI RECIST PD to EGFR-TKI NSCLC Test T790M su ctdna (approvato da AIFA) T790M+ NO biopsia tissutale, TKI di 3 generazione T790M- (~30% FN) Biopsia tissutale test EGFR-T790M Sito metastatico?? T790M+ T790M- TKI 3 generazione Chemo

NSCLC: monitoraggio longitudinale delle mutazioni EGFR Quando lo switch al TKI di 3 GeN: RECIST o progressione molecolare? TOSSE Inizio trattamento con TKI Progressione Molecolare Progressione Radiologica

Prospettive future: APPLE trial Quando lo switch al TKI di 3 GeN: RECIST o progressione molecolare? Disegno dell APPLE Trial Trial di fase II randomizzato, open-label, multicentrico (NTC02856893) N=156 Braccio A Osimertinib fino a RECIST PD Re-Biopsia a PD da RECIST (opzionale) NSCLC avanzato Mutazioni EGFR Pazienti naive PS 0-2 Stabile BM R 1:1:1 Braccio B Gefitinib fino a cfdna PD (T790M+) Osimertinib fino a RECIST PD Re-Biopsia a PD da RECIST (opzionale) Stratificazione: - Del19 vs L858R - Iniziale T790M +/- - BM +/- Braccio C Gefitinib* fino a RECIST PD Osimertinib fino a RECIST PD Re-Biopsia a PD da RECIST (opzionale) Endpoint primario: PFS a 18 mesi Secondario: ORR,OS, Time to Brain PD

Biopsia liquida: indicazioni Prospettive future: Diagnosi in NSCLC EGFR Mutazione di sensibilità Potrebbe la B liquida in associazione con Imaging radiologico sostituire la B tissutale nella diagnosi di NSCLC?

Raccomandazioni intersocietarie: AIOM/SIAPEC Gruppo di lavoro Biopsia liquida Ettore Capoluongo Romano Danesi Marzia Del Re Stefani Gori Lucio Crinò Nicola Normanno Carmine Pinto Antonio Russo Gruppo di Lavoro AIOM SIAPEC-IAP SIF SIBioC Massimo Barberis (SIAPEC-IAP) Ettore Capoluongo (SIBioC) Lucio Crino (AIOM) Romano Danesi (SIF) Marzia Del Re (SIF) Stefania Gori (AIOM) Antonio Marchetti (SIAPEC-IAP) Caterina Marchio (SIAPEC-IAP) Nicola Normanno (AIOM) Carmine Pinto (AIOM) Antonio Russo (AIOM) Anna Sapino (SIAPEC-IAP) Andrea Sartore Bianchi (AIOM) Mauro Truini (SIAPEC-IAP) Tiziana Venesio (SIAPEC-IAP) Mauro Truini Massimo Barberis Emanuela Bonoldi Antonio Marchetti Anna Sapino

Raccomandazioni intersocietarie: AIOM/SIAPEC Progettualità di AIOM-SIAPEC-IAP Raccomandazioni Biopsia Biopsia Liquida liquida Controllo di qualità

Livelli plasmatici di CTCs ctdna BIOMARKERS in Oncologia Medica Prospettive future della biopsia liquida Diagnosi Risposta al trattamento Ricaduta Circulating tumor DNA CT/PET scan Carico Tumorale Circulating tumor cells Progressione di malattia nel tempo (dalla diagnosi alla ricaduta) Rolfo C, Castiglia M, [ ] Russo A, Liquid biopsies in lung cancer: the new ambrosia of researchers. Biochim Biophys Acta. 2014

Biopsia liquida: indicazioni Conclusioni Mutazioni di significato predittivo: il test su ctdna nel NSCLC è utilizzato in clinica sia a progressione di malattia che in fase diagnostica (in casi selezionati) Tracciare l evoluzione del NSCLC: siamo pronti a gestire queste informazioni? Sede (intra/extratoracia): potrebbe influenzare l esito del test? Biopsia liquida per la diagnosi non ci siamo ancora

Il primo libro sulle biopsie liquide! Precision medicine has now become reality and NGS is part of this revolution Tumor Heterogeneity causes treatment resistance and tumor growth Liquid biopsy offers the possibility to follow the disease over time and space, bypassing tumor heterogeneity

Biopsia liquida E questo il futuro? Ann Oncol. 2017;29(2):311-323

Il nostro team

U.O.C. di Oncologia Medica: DIRETTORE Prof. Antonio RUSSO RESPONSABILE R.O. Prof. Ignazio CARRECA RESPONSABILE U.O.S. DH/DS Prof./Dott.ssa Anna RUSSO DIRIGENTI MEDICI Prof./Dott. Giuseppe BADALAMENTI Prof./Dott. Giuseppe CICERO Prof./Dott. Fabio FULFARO Dott.ssa Gaetana RINALDI Dott. Sergio RIZZO CAPISALA: Dott.ssa Inf. Anna BASILE Sig. Giovanni GIANFORTUNA ACCOGLIENZA/ACCETTAZIONE: Dott.ssa Inf. Clotilde GUARNACCIA Sig.ra Maria FAVALORO DATA MANAGER CLINICO Dario PIAZZA Laboratori afferenti al CLADIBIOR: -Laboratorio di Terapie a Bersaglio molecolare -Laboratorio di Oncoematologia Prof./Dott.ssa Viviana BAZAN Dott.ssa Valentina CALO - Genetista Dott.ssa Florinda DI PIAZZA CENTRO DI RIFERIMENTO REGIONALE PER LA PREVENZIONE, LA DIAGNOSI E LA CURA DEI TUMORI SOLIDI EREDO-FAMILIARI DELL ADULTO Prof./Dott. Giuseppe BADALAMENTI Prof./Dott.ssa Viviana BAZAN Dott. Sergio RIZZO Dott.ssa Valentina CALO Counseling Oncogenetico Prof. Antonio RUSSO Dott.ssa Valentina CALO Dott.ssa Rossella DE LUCA - Psiconcologa ED EREDO-FAMILIARI IL PORTALE www.rtrsicilia.it info@rtrsicilia.it