Gliomas de bajo grado Marcadores moleculares

Anuncio
VII Symposium Educacional GEINO
Madrid, 3-4 diciembre 2015
Gliomas de Bajo Grado:
Marcadores Moleculares
Bárbara Meléndez
Dpto. Anatomía Patológica
Hospital Virgen de la Salud
Toledo
VII Symposium Educacional GEINO
WHO classification 2007: morphological criteria
GLIOMAS
Astrocytic tumors
Oligoastrocytic tumors
Pilocytic (Gr I)
Diffuse (Gr II)
Anaplastic Astrocytoma
(Gr III)
Oligodendroglial tumors
Ependymal tumors
Oligoastrocytoma
(Gr II)
Oligodendroglioma
(Gr II)
Subependymoma
(Gr I)
Anaplastic
Oligoastrocytoma
(Gr III)
Anaplastic
oligodendroglioma
(Gr III)
Ependymoma (Gr II)
Glioblastoma (Gr IV)
primary, secondary
Glioblastoma
Diffuse astrocytoma
Anaplastic oligodendroglioma
Anaplastic
Ependymoma (Gr III)
Anaplastic ependymoma
VII Symposium Educacional GEINO
WHO classification 2016: molecular criteria
• Marcadores moleculares en gliomas:
–
–
–
–
–
Codeleción de 1p/19q
Mutaciones en IDH1 e IDH2
Alteraciones de ATRX
Mutaciones en el promotor de TERT
Amplificación de EGFR
Astrocitomas
Oligodendrogliomas
Oligoastrocitomas
Difusos
– Alteraciones de BRAF
Astrocitomas
pilocíticos
– Fusiones que implican al gen RELA
Ependimomas
Circunscritos
VII Symposium Educacional GEINO
1p/19q codeletion
VALOR DIAGNÓSTICO, PRONÓSTICO Y PREDICTIVO
Chr.1

Chr.19
Marcador diagnóstico: 70-85% oligodendrogliomas
y 30-50% oligoastrocitomas
1p


Todos los casos con codel 1p/19q presentan
mutaciones en IDH
1q
Pérdida de los brazos cromosómicos completos 1p y
19q por pérdida del cromosoma derivado de una
translocación
del relativa

Mutaciones frecuentes en los genes CIC (19q) y
FUBP1 (1p)
del absoluta
19p
19q
VII Symposium Educacional GEINO
IDH1 & IDH2 mutations
VALOR DIAGNÓSTICO, PRONÓSTICO
Mutación R132H de IDH1
 Marcador diagnóstico:
• 70-80% de los gliomas difusos de grado II y III tienen
mutación en IDH1
• Todos los gliomas difusos con codel 1p/19q presentan
mutaciones en IDH1 ó IDH2
• 80% de los GBMs secundarios

Mutación identificada en un estudio de secuenciación
masiva en GBMs (Parsons et al. Science 2008)
No IDH1 mutation
• Pilocytic astrocytomas
• Ependymomas
grade II
• Medulloblastomas
grade III
• Meningiomas
sGBM IV
• Others
Kim & Liau, 2012
VII Symposium Educacional GEINO
IDH mut & CpG Island methylator phenotype (G-CIMP)
FUNCIONAL ALTERATIONS in IDHmut TUMORS
G-CIMP-
G-CIMP+
probes
samples
Mur et al, Acta Neuropathologica 2013
VII Symposium Educacional GEINO
ATRX alterations
VALOR DIAGNÓSTICO, PRONÓSTICO
H3F3A
ATRX
DAXX
TP53
IDH
 Marcador diagnóstico:
• Identificada inicialmente en GBMs pediátricos
• Frecuente en gliomas de grado II y III y en GBMs secundarios
GBMs pediátricos
• Ausente en oligodendrogliomas y GBMs primarios
 En adultos, la alteración de ATRX presente en tumores IDHmut
 Suele ir acompañada por mutaciones en P53
 Gen remodelador de la cromatina
ATRX NEGATIVE
ATRX POSITIVE
Internal control
Schwartzentruber et al, Nature 2012
Wu et al, Nat Genet 2012
VII Symposium Educacional GEINO
ATRX alterations
Kannan et al, Oncotarget 2012
Jiao et al, Oncotarget 2012
Liu et al, Acta Neuropathol 2012
ATRX aberrations are frequent in grade II (33-67%) and grade III (4673%) gliomas and in sGBM (57-80%).
Uncommon in pGBMs (4-7%) and oligodendrogliomas (14%)
VII Symposium Educacional GEINO
Molecular classification of diffuse gliomas
“I-CD” (46 cases)
HISTOLOGY
GRADE
IDH
ATRX
1p/19q
P53
HISTOLOGY
GRADE
IDH
ATRX
1p/19q
P53
HISTOLOGY
GRADE
IDH
ATRX
1p/19q
P53
89% Pure OG
61% WHO Grade II
”I” (16 cases)
“I-A” (38 cases)
89% Astrocyt.
71% WHO Grade II
81% Astrocyt.
75% WHO Grade II
”Not Altered” (135 cases)
Astrocytoma
Oligoastrocytoma
Oligodendroglioma
HISTOLOGY
GRADE
IDH
ATRX
1p/19q
P53
WHO Gr. II
WHO Gr. III
WHO Gr. IV
78,8% GBM
94% WHO grades III-IV
 IDH mutation
 1p/19q codeletion
 ATRX alteration
Alteration
No alteration
No data
Four glioma molecular
groups with different
prognosis
Mur et al, JNEN 2015
VII Symposium Educacional GEINO
Algorithm for the diagnosis of diffuse gliomas
CIMP-
CIMP+
CD-CIMP+
CIMP+
Mur et al 2015, JNEN
VII Symposium Educacional GEINO
Alterations in manteinance of telomere length
Alternative lengthening of telomeres (ALT)
ATRX mut - ALT POSITIVE
Xq21.1
Cromosoma X
ATRX
ADD
ATPasa
Schwartzentruber et al, Nature 2012
Telomerase overexpression
5q13.2
Cromosoma 5
TERT
Killela et al, PNAS 2013
VII Symposium Educacional GEINO
TERT promoter mutations
¿VALOR DIAGNÓSTICO?, ¿PRONÓSTICO?
 ¿Marcador diagnóstico?:
Frecuente en OGs con codeleción de 1p/19q y
en GBMs primarios
 Distinto pronóstico en tumores IDH no
mutados con o sin alteración del promotor de
TERT
Telomerase overexpression
VII Symposium Educacional GEINO
Molecular classification of diffuse gliomas
IDH mut / codel / pTERTmut




1p/19q codeletion
IDH mutation
TERT promoter mutation
EGFR amplification
Chan et al, Oncotarget 2015
IDH mut / (ATRX)
IDH wt
IDH wt /
pTERT /EGFR
VII Symposium Educacional GEINO
Mutational lanscape of somatic alterations in lower-grade glioma
Grades II and III
Grade IV
 1p/19q codeletion
 IDH mutation
 TERT promoter
mutation
Codel, IDH, pTERT
II, III
IDH, pTERT
IDH (ATRX)
II, III
No mutations
pTERT
IV
Eckel-Passow, NEJM 2015
VII Symposium Educacional GEINO
Heterogeneity and progression in lower-grade glioma
En la progresión del tumor:

La mutación en IDH1 no varía
 Los genes TP53, ATRX, CIC y FUBP1 adquieren
mutaciones diferentes
La heterogeneidad clonal es importante en la progresión
tumoral
68%
NOTCH
56%
MYC
RTK-RAS-PI3K
Cell-cycle
MYC
88%
FOXM1 E2F2
54%
FAT receptors
Epigenetic
patterning
VII Symposium Educacional GEINO
Combined morphological and molecular criteria
Adults
PRECURSOR
CELL
PRECURSOR
CELL
Mutations:
EGFR (~20%), TP53 (~30%)
PTEN mutation (~30%)
Deletions:
CDKN2A/B (~40%)
RB1 mutation / deletion
Loss of 10q (monosomy)
(~70%)
PRECURSOR
CELL
IDH1/2 mutation
pTERT mutations
Amplification:
EGFR (~40%)
CDK4 (~15%), MDM2, CDK6,
CCND1/3, MDM4, PDGFRA
(<10%)
Pediatric
ATRX mutations
TP53 mutation (>65%)
PDGFRA amplifcation (~ 16%)
Diffuse astrocytoma
(Gr II)
Anaplastic
astrocytoma
(Gr III)
1p and 19q codeletion
pTERT mutations
H3F3A,
ATRX
mutations
PRECURSOR
CELL
BRAF mutation
(V600E),
rearrangements
CIC /FUBP1 mutations
Oligoastrocytoma
(Gr II)
Oligodendroglioma
(Gr II)
Anaplastic
oligoastrocytoma
(Gr III)
Anaplastic
Oligodendroglioma
(Gr III)
MGMT hypermethylation
(~40%)
pGBM (Gr IV)
sGBM (Gr IV)
GBM
(Gr IV)
Pylocitic
(Gr I)
VII Symposium Educacional GEINO
Molecular alterations of other gliomas
A. PILOCÍTICO, X. PLEOMOR., GANGLIOG.
EPENDIMOMA



Alteraciones de BRAF:
Ependimomas suparatentoriales niños (~70%):
• Tandem duplication, fusion KIAA1549 –BRAF
• Alteraciones del gen RELA (fusión C11Orf95-RELA)
• V600E BRAF mutation
• Alteraciones del gen YAP1 (fusión génica)
Marcador diagnóstico:
• Reordenamiento: 70-80% en niños, raro en adultos
 En otras localizaciones no marcadores claros
• Mutación V600E en xantoastrocitoma pleomórfico,
ganglioglioma and astrocitoma pilocítico extracerebelar
PA
Cerebral
hemisphere
V600E
Pleomorthic
Xantoastrocytoma
PA
Deep gray
matter
FUSION
PA
Cerebral cortex
PA
Optic pathways
Ganglioglioma
PA
Brainstem
PA
Cerebellum/
posterior
fossa
PA
Spinal cord
RELA, IHQ
VII Symposium Educacional GEINO
Next-Generation Sequencing pannel for diagnosis
Panel de secuenciación para gliomas a partir de muestras parafinadas
Mutations
Adult
GBM
Adult GBM
(less frequent)
pediatric
GBM
CDKN2A
CDKN2B
PTEN
PIK3R1
PIK3CA
PDGFRA
RB1
MSH6
EGFR
NF1
FOXR2
GLTSCR2
QKI
KEL
LZTR1
H3F3A
HIST1H3B
DAXX
CNVs
Lower grade Oligodendro
Pilocytic Cancer
gliomas
gliomas
IDH1
IDH2
ATRX
FUBP1
CIC
• Long-Term survivors of GBM (31 cases):
• 85% patients die within 2 years despite
aggressive treatment
• 3–5% of the patients survive for more
than 3 years (Long-Term Survivors)
BRAF
KRAS
TP53
TP73
MET
TSC1
TSC2
Amplifications
Deletions
PDGFRA
EGFR
1p
19q
CDKN2A
CDKN2B
PTEN
RB1
NF1
• Diagnosis and molecular classification of
low-grade glioma (46 cases)
BECA GEINO 2013
VII Symposium Educacional GEINO
Conclusiones
 La codel 1p / 19q se correlaciona con la morfología de oligodendroglioma clásico (85%) y
constituye la “definición molecular” de oligodendroglioma
 Se correlaciona con mutaciones en IDH, pTERT y suelen tener mutaciones en CIC y FUBP1
 Son los tumores de mejor pronóstico
 Los gliomas difusos de bajo grado con componente astrocitario tienen alteraciones en IDH,
ATRX y, frecuentemente, en TP53
 Pronóstico intermedio
 Los gliomas difusos IDHwt (sin la codel 1p/19q ó alteraciones en ATRX) y sin mutaciones en el
promotor de TERT tienen un pronóstico más desfavorable
 Los gliomas difusos IDHwt con mutaciones en el promotor de TERT tienen el pronóstico más
desfavorable y suelen tener amplificación del gen EGFR (incluyendo casos de bajo grado)
 NO HAY TODAVÍA MARCADORES MOLECULARES QUE PERMITAN ESTABLECER EL GRADO DE
MALIGNIDAD Y QUE TENGAN ADEMÁS RELEVANCIA CLÍNICA
 MARCADORES MOLECULARES NUEVAS HERRAMIENTAS DE AYUDA AL DIAGNÓSTICO
 LAS ALTERACIONES MOLECULARES DEBEN ANALIZARSE TENIENDO EN CUENTA EL CONTEXTO
ANATOMOPATOLÓGICO Y CLÍNICO
VII Symposium Educacional GEINO
Madrid, 3-4 diciembre 2015
¡Gracias por su atención!
bmelendez@sescam.jccm.es
Descargar