Le diagnostic de pathologie moléculaire dans le carcinome colorectal: quoi, comment, quand?

Le carcinome colorectal (CCR) est une maladie génétiquement bien caractérisée; la tumorigenèse se conçoit comme un processus séquentiel d’accumulation d’altérations génétiques et de modifications épigénétiques. La perte de gènes suppresseurs de tumeurs ou la mutation d’oncogènes spécifiques (p.ex. BRAF, NRAF, KRAS et PIK3CA) précède la séquence adénome-carcinome histologiquement visible. Si les mutations se trouvent dans les gènes du système de réparation de l’ADN, il se produit des erreurs de réplication de l’ADN qui ne peuvent être corrigées. Le CCR présente alors des mutations qui, comparées à des tissus sains, peuvent être identifiées comme une instabilité des microsatellites. Outre les aberrations génétiques, l’interaction de la tumeur avec ce que l’on appelle le microenvironnement tumoral revêt une grande importance.

Mutations de RAS et de BRAF

Les deux molécules RAS et BRAF sont des composantes de la voie de signalisation de l’EGFR. Il y a plus de 10 ans, l’analyse de la mutation de l’exon 2 de KRAS, et depuis 2013, l’analyse de tous les RAS pour KRAS et NRAS [exon 2, 3, 4]) a été établie pour le traitement du carcinome colorectal métastatique. Récemment, il existe des substances ciblées contre des mutations de RAS spécifiques telles que G12C qui sont également utilisées dans des études pour le carcinome du côlon. Une mutation de BRAF est un facteur de pronostic négatif majeur, en particulier dans le cas du cancer du côlon métastatique, mais aussi dans le cadre d’un traitement adjuvant. À ce jour, la détermination d’une mutation de RAS ou BRAF dans le cadre d’un traitement adjuvant n’a aucune conséquence thérapeutique et n’est donc pas recommandée.

Les mutations de BRAF sont dépendantes du stade. Le taux de mutation est de 8–10% aux stades précoces et de 4–5% aux stades avancés. Une mutation de BRAF est plus fréquemment détectée chez les patients âgés, les femmes sont plus fréquemment touchées. Les carcinomes proximaux, mal différenciés et présentant une forte réaction inflammatoire péritumorale, présentent plus fréquemment une mutation de BRAF.

Instabilité des microsatellites

15% de tous les CCR (non héréditaires) présentent une instabilité des microsatellites (MSI-H, «high levels of microsatellite instability»). La perte de fonctionnalité des protéines de réparation des mésappariements (MMR, «mismatch repair») entraîne une accumulation de mutations qui entraînent la progression des tumeurs et la formation de métastases. L’instabilité des microsatellites est la plus fréquente au stade II (22%), plus rare au stade III (12%), et très rare au stade IV (3%). Les patients plus âgés sont également plus susceptibles de présenter des tumeurs avec MSI.

Les tumeurs liées à l’instabilité des microsatellites sont plus fréquemment localisées dans l’hémicôlon droit et présentent une histologie typique: elles sont peu différenciées et présentent une forte infiltration de l’environnement tumoral par des cellules du système immunitaire. Cette inflammation s’explique par des «hypermutations» et la présentation associée de néoantigènes. Un sous-groupe de patients atteints de tumeurs à microsatellites stables (MSS) à activation immunitaire présente également des scores immunitaires élevés et une survie prolongée. La Figure 1 montre l’immunohistochimie des quatre protéines de MMR.

Fig. 1: Représentation immunohistochimique des protéines indiquant la stabilité des microsatellites: échec de MLH1 et de PMS pour indiquer une instabilité des microsatellites de haut grade (MSI-H)

HER2/nouveau

Entre 2 et 6% de tous les CCR avancés ou métastatiques présentent une surexpression de HER2. Dans plus de 90% des cas, la surexpression est due à une amplification d’ERBB2, et plus rarement à des variants activateurs d’ERBB2. Ceci est associé à une résistance primaire et secondaire acquise à un traitement anti-EGFR. Alors que le traitement de ces tumeurs par une monothérapie anti-HER2 avait montré peu d’activité dans les essais précliniques, une efficacité a été constatée avec, par exemple des thérapies combinant un anticorps anti-HER2 et l’inhibiteur de kinase lapatinib ou deux anticorps (trastuzumab et pertuzumab). Les tumeurs HER2 positives se trouvent plus souvent dans l’hémicôlon gauche. Les tumeurs HER2 positives ne présentent le plus souvent aucune mutation RAS, sont de type sauvage RAS.

PIK3CA (phosphoinositide-3-kinase)

PIK3CA est un composant de la voie de signalisation de l’EGFR et est muté dans environ 20–25% des CCR. Dans deux grandes analyses rétrospectives, il a été prouvé que l’utilisation concomitante d’AAS chez les patients présentant une mutation PI3K est associée à une survie significativement plus longue dans le cadre d’un traitement adjuvant. Les données font actuellement l’objet d’un examen prospectif par l’Association suisse pour la recherche clinique sur le cancer (SAKK) et également en Allemagne.

Fusions de gènes du récepteur tyrosine kinase neurotrophique (NTRK)

À ce jour, différentes formes de fusions de gènes NTRK (fusions de gènes NTRK1, NTRK2 ou NTRK3 avec divers autres gènes) ont été détectées dans plus de 30 entités tumorales. Dans les carcinomes du côlon, des taux de positivité allant jusqu’à environ 7% sont décrits, ce qui semble trop élevé sur la base d’expériences personnelles initiales. L’analyse des fusions de gènes étant complexe, une analyse immunohistochimique utilisant l’anticorps TRK peut être réalisée comme méthode de dépistage. Si la protéine de fusion peut être détectée par immunohistochimie, une analyse NGS en panels multi-gènes basée sur l’ARN doit être réalisée.

Fig. 2: Gestion de la thérapie moléculaire dans le carcinome colorectal (CCR). L’analyse des biomarqueurs dans le tissu tumoral des patients atteints de CCR dépend du stade de la maladie. Les dates d’analyse sont recommandées dans les lignes directrices afférentes. En cas de stade IV (CRC métastatique), il convient de déterminer les mutations de RAS, de BRAF et MSI pour l’instauration d’un traitement, et en deuxième intention les altérations génétiques telles que HER2 et NTRK, qui permettent une thérapie ciblée dans les traitements ultérieurs, sur une base individuelle

Charge mutationnelle tumorale

Une MSI représente un biomarqueur prédictif pour une immunothérapie avec des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICI, «immune checkpoint inhibitors»). L’instabilité des microsatellites entraîne une accumulation de mutations, ce qui se traduit par une charge mutationnelle tumorale (TMB, «tumour mutational burden») élevée. Cependant, MSI n’est pas synonyme de charge mutationnelle tumorale élevée. Celle-ci peut également se produire indépendamment, p.ex. en raison de variants de POLE. Par conséquent, une TMB élevée semble être un marqueur plus approprié pour la réponse à l’immunothérapie avec des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. L’analyse de la charge mutationnelle tumorale est compliquée, des seuils doivent être définis pour chaque entité tumorale.

ADN tumoral circulant

L’ADN tumoral circulant (ADNtc) peut être déterminé par des méthodes sensibles dans le sang périphérique (biopsie liquide) chez les patients atteints de cancer du côlon. L’ADNtc ayant une courte demi-vie, sa détection postopératoire est un marqueur de la maladie résiduelle minimale (MRD, «minimal residual disease») et est associée à un risque accru de récidive de la maladie. La mesure longitudinale de l’ADNtc permet de tirer des conclusions sur la réponse ou la résistance au traitement adjuvant et pourrait être utilisée en perspective pour optimiser les stratégies de traitement adjuvant et de suivi. La valeur prédictive de l’ADNtc après résection d’un cancer du côlon de stadeII est actuellement évaluée dans l’étude CIRCULATE.

Séquençage de nouvelle génération

La prévalence de nouvelles altérations génétiques qui font apparaître une thérapie ciblée comme un succès est faible. Alors que les mutations de RAS sont détectables dans jusqu’à 50% des carcinomes colorectaux, les modifications présentant un intérêt thérapeutique majeur, comme p.ex. HER2, se retrouvent dans un nombre beaucoup plus faible de tumeurs. Il faut donc appliquer des méthodes d’analyse qui permettent de détecter toutes les modifications génétiques de manière précise, rapide et avec une faible prévalence. Le séquençage de nouvelle génération est une nouvelle méthode à haut débit permettant l’étude simultanée de plusieurs gènes avec une efficacité, une rentabilité et une rapidité élevées.