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Hacia la personalización en el tratamiento del cáncer de mama ¿Qué aportan los biomarcadores en la actualidad? Segunda Parte Federico Rojo XVI Jornada sobre el Cáncer de Mama: Personalización en el Cáncer de Mama Barcelona, 22 Febrero 2013

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Hacia la personalización

en el tratamiento del

cáncer de mama

¿Qué aportan los

biomarcadores en la

actualidad?

Segunda Parte

Federico Rojo

XVI Jornada sobre el Cáncer de Mama:

Personalización en el Cáncer de Mama

Barcelona, 22 Febrero 2013

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Proliferation (Ki67) and prognosis in breast cancer

A limited prognostic use

Urruticoechea, A. et al. J Clin Oncol 2005

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Proliferation in breast cancer:

Strong evidence for prognostication?

Aleskandarany, MA. Breast Cancer Res 2012

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Predictive value of a positive test result is modest

HER2 -HER2 +

3+/amplified

NO

BENEFIT

20% of patients

Importance of biomarker assays in breast cancer:

Current molecular assays to select patients for targeted

therapies

ER -ER +

NO

BENEFIT

75% of patients

20-50%

response to

anti-HER2

therapy

40-60%

response to

anti-oestrogen

therapy

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Beelen, K. et al. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2012

Resistance mechanisms to endocrine therapy in breast cancer:

emerging efficacy biomarkers

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Resistance mechanisms to anti-HER2 therapy in breast cancer

Constitutively active truncated HER2 Epitope masking by MUC4 or CD44/

polymeric hyaluronan complex

Upregulation of HER2

downstream signaling pathways

Signaling through an alternate

receptor and/or pathway

Failure to trigger immune-mediated

mechanisms

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Mechanism of

resistance

Level of evidence Role in intrinsec

resistance

Role in acquired

resistance

Frequency in HER2

breast cancer

p95HER2 IIB Yes Unknown ~25%

PI3K pathway

PTEN loss IIB Yes Unknown ~35%

PI3KCA mutations IIB Yes Possible ~25%

AKT amplification In vitro Yes Unknown Unknown

PDK1 overexpression In vitro Yes Unknown Unknown

Alternative signaling

HER3 III Yes Unknown Unknown

IGF1R III Yes Unknown Unknown

EGFR IIB Yes Yes Unknown

MET In vitro Yes Unknown Unknown

VEGFR In vitro Yes Unknown Unknown

Epitope masking

MUC4 III Yes Unknown Unknown

HSP90 In vitro Yes Unknown Unknown

CD44 In vitro Yes Unknown Unknown

Immune mechanisms In vitro Yes Unknown Unknown

Resistance mechanisms to anti-HER2 therapy in breast cancer:

emerging efficacy biomarkers

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New approaches in the therapy of patients with HER2 breast cancer

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Sobre-expresiónInhibición

N=305

Doxorubicina 5uM (IC50), 24h

Affymetrix Human Genome U133 Array

Análisis de resultados mediante IPA

Efectos de la doxorubicina en cáncer de mama

a nivel transcripcional

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Transcripción

CDC42RACRAS RHOI

TAK1MLKRAF

MKK3

MKK6

MKK4

MKK7

MEK1

MEK2

p38JNKERK1/2

p38JNKERK

ATF2APITCFSRF API

MAP3K

MAP2K

MAPK

↓ Proliferación ↓ Superviviencia

Factores de

crecimiento

Estrés del

ambienteInflamación

MEKKSEKKLZK DLKASK1TAO1

MKK2

MKK5

ERK5

ERK5

ETS STAT ELKPPARg RSK

↓ Diferenciación ↓ Motilidad

MSK1/2MNK 1/2 EGR1 ATF1 FOS MYC PAX 6 SP1 JUNp53 MEF2

↑ Adhesión

MKP

MKP

El control de la señalización mediada por las MAPK:

Las MKP (DUSP)

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0

20

40

60

80

100

120

0.1 0.5 1 5 10 15 20 50

0

20

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0.1 0.5 1 5 10 15 20 50

0

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0

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0.1 0.5 1 5 10 15 20 50

0

20

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0.1 0.5 1 5 10 15 20 50

0

20

40

60

80

100

120

0.1 0.5 1 5 10 15 20 50

Resultados VIII:Efectos de la modulación de MKP-1 sobre la

sensibilidad a la doxorubicina

Control

pCMV-HA-MKP-1

RO-318220

[10uM]Doxorubicina (uM)

MCF7

Doxorubicina (uM)

MDA-MB-231

Doxorubicina (uM)

BT-474

Doxorubicina (uM)Doxorubicina (uM)Doxorubicina (uM)

MTS, 48h

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Su

pe

rviv

en

cia

lib

re d

e e

nfe

rme

da

d

(pro

ba

bil

ida

d)

Años

MKP-1 sobre-expresada

MKP-1 no sobre-expresadap=0.001

0

50

100

150

200

250

300

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 3131 34 37 40 43 4646 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 Carcinoma infiltranteCarcinoma in situHiperplasia

ductal

Normal

Hsc

ore

(0-3

00

)

Expresión de MKP1 en parénquima mamario y

carcinoma de mama

So

bre

exp

resi

ón

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Cluster #1↑ MKP-1

↑ p-ERK1/2

↓ p-JNK

↓ p-p38

Cluster #2↑ MKP-1

↓ p-ERK1/2

↓ p-JNK

↓ p-p38

Cluster #3↓ MKP-1

↑ p-ERK1/2

↑ p-JNK

↑ p-p38

Cluster #4↓ MKP-1

↓ p-ERK1/2

↓ p-JNK

↓ p-p38

MKP-1

p-ERK1/2

p-JNK

p-p38

Asociación de MKP-1 y las MAPK en cáncer de

mama

Su

pe

rviv

en

cia

lib

re d

e e

nfe

rme

da

d

(pro

ba

bil

ida

d)

Años

Cluster #1

Cluster #2

Cluster #3

Cluster #4

Sobre-expresión

p=0.022

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MKP1

ERK Estrés celular

MKP1 mRNA

Acetilación H3

NF-kBOtros factores

↑ HuR

↑ NF90

Estabilización Traducción

↑ HuR

↓ NF90

↑ Esta bilidad↑ Degrada ción

proteasoma

Cys258

↓ Actividad

fosfatasa

Lys57

Ser359/364Ser295/323

↓ MKP

↑ p38

↑ JNK↑ ERK

↑ apoptosis

↑ apoptosis↑ proliferación

Regulación de MKP-1 y MAPK en cáncer de

mama: efecto sobre quimiosensibilidad

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MKP1

ERK Estrés celular

MKP1 mRNA

Acetilación H3

NF-kBOtros factores

↑ HuR

↑ NF90

Estabilización Traducción

↑ HuR

↓ NF90

↑ Esta bilidad↑ Degrada ción

proteasoma

Cys258

↓ Actividad

fosfatasa

Lys57

Ser359/364Ser295/323

↑ MKP

↓ apoptosis

↓ proliferación ↓ apoptosis↓ p38

↓ JNK↓ ERK

Regulación de MKP-1 y MAPK en cáncer de

mama: efecto sobre quimiosensibilidad

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MKP1

ERK Estrés celular

MKP1 mRNA

Acetilación H3

NF-kBOtros factores

↑ HuR

↑ NF90

Estabilización Traducción

↑ HuR

↓ NF90

↑ Esta bilidad↑ Degrada ción

proteasoma

Cys258

↓ Actividad

fosfatasa

Lys57

Ser359/364Ser295/323

↑ MKP

↓ apoptosis

↑↑ proliferación

KRAS

BRAF

RTK

↓ apoptosis↓ p38

↓ JNK↑↑ ERK

Regulación de MKP-1 y MAPK en cáncer de

mama: efecto sobre quimiosensibilidad

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A new paradigm in breast cancer management

Massive target profiling

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Molecular classification in breast cancer:

The intrinsec subtypes

Sorlie, T et al. PNAS, 2001

Perou, CM et al. Nature, 2000

Perreard, L et al. Breast Cancer Res, 2006

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Clinico-pathological features of intrinsic subtypes

Reis-Filho, JS & Pusztai, L. Lancet 2011

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Prat, A. et al. Nat Rev Clin Oncol 2011

Main features of commercially available multigene

signatures in breast cancer

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Parker, JS et al. J Clin Oncol 2009

Prediction Analysis of Microarray (PAM) 50

Intrinsec subtypes are predictors in breast cancer

Paclitaxel, fluorouracil, doxorubicin and

cyclophosphamide

response in neoadjuvant therapy

Tamoxifen response in adjuvant therapy

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Mammaprint Breast Cancer Assay

• Prognostic test on frozen tissue

• 70-gene expression profile (Agilent-based) related to

angiogenesis, invasiveness, cell cycle and signaling

• Independent prognostic factor in retrospective studies for

tumor size <5cm, 0-3 positive lymph nodes, stage I-II ER+/-

• Define a poor prognosis signature candidate to adjuvant

chemotherapy

• 91 % sensitivity, 73% specificity

85±4.3%

51±4.5%

95±2.6%

55±4.4%

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Oncotype Dx Recurrence Score in ER+, N-, Tam+ patients

Lower l ikelihood of recurrence

Greater magnitude of TAM benefit

Minimal, if any, chemotherapy

benefit

Greater l ikelihood of recurrence

Lower magnitude of TAM benefit

Clear chemotherapy benefit

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Reis-Filho, JS. AACR 2012

Weigelt, B. et al. Breast Can Res 2010

Lee, JK. et al. Clin Cancer Res 2010

Limitations of 1st generation of multigene

predictors in breast cancer:

ER and proliferation genes

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Reis-Filho, JS. AACR 2012

Haibe-Kains, B. et al. JNCI 2012

Limitations of 1st generation of multigene

predictors in breast cancer:

Lack of concordance between platforms

Fan, C. et al. BMC Med Genomics 2011

Weigelt, B. et al. Breast Can Res 2010

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Elloumi, F. et al. BMC Med Genomics 2011

Systematic bias in genomic classification due to

non-neoplastic cell proportion in breast cancer

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Limitations of 1st generation of multigene

predictors in breast cancer:

Phenotype in breast intrinsic subtypes

Prat, A & Perou, CM. Mol Oncol 2011

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Highlights of the St Gallen International Expert

Consensus on early breast cancer 2011:

Strategies for subtypes

Goldhirsch, A. et al. Ann Oncol 2011

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Highlights of the St Gallen International Expert

Consensus on early breast cancer 2011:

Strategies for subtypes

Goldhirsch, A. et al. Ann Oncol 2011

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Patient

Biopsy

Tumor

Histopathology

Prognostic biomarker

Predictive biomarker

Preclinical screens

Targeted drugs

Tumor match

Repeat biopsy

Resistance mechanisms

Efficacy biomarker

Potential role for biomarker-based diagnostics