Dr. Tímár József Semmelweis Egyetem, Klinikai Központ, 2.sz. Patológiai Intézet A DAGANATOK KORSZERŰ MOLEKULÁRIS DIAGNOSZTIKÁJA

Dr. Tímár József Semmelweis Egyetem, Klinikai Központ, 2.sz. Patológiai Intézet A DAGANATOK KORSZERŰ MOLEKULÁRIS DIAGNOSZTIKÁJA

Makroszkópos patológia Rokitansky- BÉCS 1840 Patológiai Anatómia Lobáris és broncho-pneumonia

Hisztológiai (szöveti) patológia 1590- mikroszkóp (Loewenhook) 1810 Laennec: májcirrhosis, TBC 1858: Virchow Zellularpathologie

A XX.sz-i technológiák Makroszkópia Citológia Szövettan Citokémia Immuncitokémia Elektronmikroszkópia Molekuláris biológia Molekuláris genetika XXI. Sz.

Query: 266 tgcaactcatcacgcagctcatgcccttcggctgcctcctggactatgtccgggaacaca 325 Sbjct: 2603 tgcagctcatcacgcagctcatgcccttcggctgcctcctggactatgtccgggaacaca 2662 FISH Query: 326 aagacaatattggctcccagtacctgctcaactggtgtgtgcagatcgcaaagggcatga 385 Sbjct: 2663 aagacaatattggctcccagtacctgctcaactggtgtgtgcagatcgcaaagggcatga 2722 481bp Exon 18-21 NM_005228.3 2312-2793 N-MYC

Haematológiai daganatok molekuláris klasszifikációja daganat génhiba terápia AML FLT3, NPM1, CEPBPA (ATRA) CML BCR-ABL Imatinib, dasatinib, nilotinib CLL CD20 Rituximab etc B-NHL CD20 Myelomamultiplex FGFR3, MMSET, CCND3, MAF KRAS/NRAS/BRAF

Next Generation Sequencing. Precision medicine Myseq: 1000-USD genome

Az emlőrákok szövettani felosztása Invazív ductalis rák IDC (75%) Invazív D/L rák (7%) Invazív lobuláris rák (8%) Colloid carcinoma (2.4%) Medulláris carcinoma (1.2%) Inflammatorikus carcinoma (1.5%) Tubuláris carcinoma (1.5%) Papilláris carcinoma (1%)

HER gene family HER1 / EGFR(1): ligands known(tnfa, EGF etc) + kinase activity HER2 / EGFR2: no ligand, kinase activity HER3 / EGFR3: ligands TNFa, EGF etc, no kinase activity HER4 / EGFR4: ligands known + kinase activity Characteristics: Cooperations, cooperations

HER2 genetics in cancer HER2 mutation amplification breast.:dic EC-delp95 + Gastriccancer + Ovariancancer + Endometriancancer +

HER2 in breast cancer 3+ CB11 immunhistochemistry Amp HER2/CEP17: FISH

EGFR2/HER2 signaling Anti-HER2 antibody

Az emlőrák célzott kezelése ER HER2 therapy Luminal-A - - chemoth Luminal-B + - Antioestrogen Her2 +/- +++ Anti-HER2 Basal-like - -?

Tüdőrák

A Tüdőrák szövettani felosztása 2000 előtt Kissejtes rák From 2004 Nem kissejtes rák

laphámrák adenocarcinoma BAC

A tüdőrák differenciáldiagnosztikai algoritmusa Primertüdőrák Neurogénmarker+ (TTF1+) SCLC/LCNEC Neurogén marker- Neurogén marker- NSCLC, NOS adenocarcinoma TTF1+, p63-,ck7+, HMWCK- Rosszul differenciált carcinoma laphámrák P63+, TTF1-, HMWCK+ Pemetrexed Avastin nem nem nem nem Rossi et al. Int J SurgPathol3:206,2009

Adenocarcinoma Sequist L V et al. Ann Oncol 2011;22:2616-2624 The Author 2011. Published by Oxford University Press on behalf of the European Society for Medical Oncology. All rights reserved. For permissions, please email: journals.permissions@oup.com

ALK-génhibák NSCLC-ben ALK ALK Defect Result Mutáció/amp/LOH Y1604+ALK EML4-ALK inv(2)(p21p23) ALK+IHC Konst akt ALK EML4-ALK CRC,BRC ALK TGF-ALK 2/3tr ALK+, konst akt ALK KIF5B-ALK 2/10tr ALK+, konst akt ALK-mutáns: EGFRwt, KRASwt Adenocarcinoma(pecsétgyűrűs ) Nemdohányzó, fiatal ffi

ALK-transzlokáció kimutatása vadalk Szétvált ALK-jel SE2P: EGFR/KRAS duplavad adenocarcinoma: 10/81= 12%

Genetikai hibák sajátosságai K-RAS mutáció: nincsen EGFR és ALK mutáció EGFR mutáció: nincsen ALK, lehet MET amplifikáció

Tüdő adenocarcinoma célterápiája génhiba K-RAS mutáció EGFR mutáció ALK fúzió gyógyszer Tirozin kináz gátló rezisztencia EGFR TK inhibitor (Gefitinib, Tarceva, Afatinib) ALK inhibitor (Crizotinib)

laphámrák 4 20 20 FGFR1 PI3KCA EGFRvIII AKT1 ismeretlen DDR2 SOX2 5 FGFR1: amplifikáció 5 33 PI3KCA: amplifikáció (mutáció 3%) EGFRvIII: ECD del AKT1: mutáció DDR2:mutáció SOX2: amplifikáció Gold et al. Clin Canc Res 18:3002,2012

Kissejtes rák MYCL1: ampl, N-MYC: amp FGFR1: ampl SLIT2: mutáció EPHA7: mutáció CREB: mutáció MLL: mutáció 10 16 MYC CREB SLIT2 EPHA7 FGFR1 18 ismeretlen MLL 6 10 10 Peifer et al. Nature Genetics 2012 doi10.1038

Colorectalis rákok és a (K)RAS onkogén Tímár József Semmelweis Egyetem, Klinikai Központ 2.sz. Patológiai Intézet MTA-SE Daganatprogresszió Kutatócsoport, Budapest

Colorectalis rák genetikai felosztása mikroszatellita Instabil (15%) Stabil (85%) génhiba Mlh1/Msh2/MSH6/PMS2 ---------------------- Driver mutációk hipermutáns TGFBR2 B-RAF Nem-hiper APC, p53, SMAD4 RAS

EGFR jelpálya

A vastagbélrákok molekuláris klasszifikációja vadak 34 K-RAS B-RAF PIK3CA NRAS 10 8 8

Ritka mutációk AKT1 (E17K): RAS/RAF mutációval lehet együtt ERBB4 T272A: RAS mutációval kombinálódhat FGFR3R805W:RAS mutációval kombinálódhat

Ritka génhibák: növekvő jelentőség

RAS mutációk hazai vastagbélrákokban SE 2.sz. Patológiai Intézet

RAS vad vastagbélrákból RAS mutáns daganat keletkezik Misale et al. Nature486:532,2012

A vastagbélrák célzott kezelése génhiba RAS, B-RAF wild type RAS mutant kezelés Anti-EGFR ab Target th resistant B-RAF mutant MSI-H 5-FU resistance

Melanoma

MC1R GNAQ GNA11 ADC PKA GRIN2A Ca++ PSD95 nnos PLA2-AA PKC N-RAS B-RAF MAPK EGFR MET KIT PI3K PTEN AKT MITF MITF SAPK NFkB NR4A DNArepair mtor Molecular pathways affected in melanoma

Molecular classification of melanoma Histological classification SSM NM LMM AM dpm nem bnm cgnm MuM UM RGP VGP Molecular classification BRAF (>50%) NRAS (<20%) N-RAS (>30%) BRAF (<50%) KIT(20%) MITF (20%) KIT GRIN2A (30%) PTEN (30%) PI3K AKT CDKN2A (50%) CDK4 p53 (20%) KIT GNAQ GNA11 Pathway(s) Growth factor receptor Growth factor receptor Growth factor receptor Growth factor receptor Ca++ Growth factor receptor cyclins apoptosis DNA repair Growth factor receptor MC1R

Genomic landscape of primary melanoma (skin) mutations amp LOH rearrangements BRAF NRAS (HRAS, KRAS) KIT NF1 PREX2 CDKN2A CDK4 TP53 PTEN MITF BRAF NRAS KIT TERT CCND1 CDK4 MET PTEN FHIT PTEN ETV1 MACROD1 CSMD1 MAGI2 A2BP1 PREX2 TERT selected rare events(<10%) ALK ARID2 STK19 IDH1 RAC1 MAPK2K1 RB1 GRIN2A/NMDAR2 EGFR4 VEGFC NOTCH2NL ADAMTS18 WT1 CTNNB1 RB1 PPP6 ALK

A melanóma célzott kezelése defect B-RAF mutation N-RAS mutation KIT mutation therapy mbraf inhibitors MEK inhibitor Gleevec

A pajzsmirigyrák szövettani felosztása Papillary Follicular Anaplastic Medullary

GDNF= glial derived neurotrophic factor NRTN= neurturin PSPN= persephin ARTN= artemin * * * * Pax8/tf

A pajzsmirigyrák molekuláris felosztása pathway Gene defect histology % Membrane receptor MAPK signaling RET-TK mutation RET-TKfusion gene NRAS mutationc61 NRAS mutation-c61 B-RAF mutation PAX8/PPARγ fusion medullary 50 papillary 15 follicular 40 papillary 15 papillary 45 follicular 30 mitochondrium OXPHOS Hürthle cell 80

A pajzsmirigyrák célzott kezelése Vandetanib(RET inhibitor) medulláris rák RET-TK mutáció, RET-PTC fúzió (papilláris rák) Vemurafenib(mB-RAF inhibitor) papilláris rák

Gastrointestinalis Stromalis Tumor (GIST) Gleevec CD117/KIT

C-KIT mutations in GIST Exon 11 (juxtamembrán): EC domén deléció EC TK-domén Citoplazmatikus KIT-IHC Cod557,558: ROSSZ PROGNÓZIS!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Exon 9, 13,17 mutációk rare(9-ec, 13,17 TK) Ex 17-mut: GLEEVEC RES CLASsicmorphology::::::::::::::::::::::::::::::::: NO GENE-AMPLIFICATION (FISH nem szükséges) Tabone et al BBA 1741:165,2005

A PDGF receptor mutations in GIST Exon12 (delécióvagy missense) EC doméndel Exon 18 (del or missense) GLEEVEC-RES Exon 14 pointmutation EC domén No parallel c-kit mutation Morfológia: pleiomorf, óriássejtes Lokalizáció: gyomor (ex14/cod2125) epitheloid PDGFR: citoplazmatikus(dot) Lasota et al. Lab Invest 86:94,2006 Martin et al. JCO 23:6190,2005

GIST célzott kezelése KIT mutáció: KIT-TKI inhibitorok: Imatinib PDGFR mutáció: PDGFR-TKI inhibitorok: Sutent