L'ADN tumoral circulant pour le suivi des cancers du sein métastasés

Le cancer du sein est le plus fréquent des cancers féminins et la première cause de mortalité spécifique. L'appréciation de son évolutivité et de la réponse aux traitements anti tumoraux est fondamentale.

Elle passe habituellement par l'imagerie médicale et le suivi de marqueurs bio tumoraux, notamment  du CA 15-3 dont la sensibilité n'excède pas 60 à 70 % en cas d'évolution métastatique. De pratique plus récente, la numération des cellules tumorales circulantes (CTC), en règle par Cell Search System, apporte  une sensibilité de 65 %; un taux élevé de CTC étant, par ailleurs, un facteur de mauvais pronostic.

Des fragments d'ADN circulant porteurs d'altérations séquentielles spécifiques, ou ADN tumoral circulant (ADN tc) peuvent être décelés dans la fraction acellulaire du sang. De fait, les techniques modernes de séquençage permettent l'identification rapide d'altérations génomiques chez un individu donné, rendant possible une surveillance spécifique de l’ADN tc.

De L’ADN tumoral circulant détecté chez 30 patientes

Dans un travail publié récemment dans le New England Journal of Medecine, S J Dawson et collaborateurs se sont attachés à corréler l'évolution de la masse tumorale appréciée à l'aide du dosage de l'ADN tc aux renseignements fournis  par les autres biomarqueurs (CA 15-3 et CTC) et aux données de l'imagerie médicale, essentiellement scannographiques. Il s'agit d'une étude prospective mono centrique auprès de patientes porteuses d'un cancer du sein en progression métastatique, sous chimiothérapie, qui, toutes, avaient donné leur consentement écrit. Sur un collectif de 52 malades, il a été possible chez 30 d'entre elles de mettre en évidence des altérations génomiques, permettant un suivi de l'ADN tc. Le séquençage tumoral, à partir de biopsies mammaires, a été réalisé  par amplification de séquences profondes de mutations ponctuelles portant sur les gènes PIK3CA et TP 53 ou par étude de l'ensemble du génome avec analyse des réarrangements non présents sur l'ADN constitutif. Parallèlement était pratiqué un dosage du CA 15-3 et une numération des CTC. La sensibilité de chacune des 3 techniques a été appréciée à l'aide d'une méthode de ré échantillonnage, dite méthode boot strapping modifiée. 

Les données biologiques étaient également confrontées à celles fournies par l'imagerie.

Chez 25 des 52 patientes, la technique utilisée a été celle du séquençage profond des mutations ponctuelles de PIK3CA et de TP53. Chez 9 autres, ce fut celle de l'ensemble du génome permettant, dans 8 cas sur 9, d'identifier des variants somatiques structurels. Ceux-ci ont été isolés 5 fois, sans mutations profondes simultanées. Chez les 3 autres, la détection conjointe de mutations profondes et de variants structurels a permis une comparaison entre les 2 méthodes.

Dix-neuf fois sur 30, un test par PCR digitale a été effectué, à partir de 97 échantillons plasmatiques. De l'ADN tc a été détecté chez 95 % des malades (18/19) et dans 82 % des échantillons (80/97). La technique de séquençage ciblé a été utilisée  chez les 11 autres patientes avec un taux de réussite sur les prélèvements de 80 % (35/44). Lorsque les 2 techniques étaient possibles chez une même femme, la concordance a été excellente. Globalement, l'extraction d'ADN tc a été possible chez 29 des 30 patientes du collectif (97 %), à partir de 115/141 échantillons (82 %). Le taux moyen était de 150 copies amplifiées par millilitre de plasma. Chez une seule malade, il a été impossible de mettre en évidence de l'ADN tc. Il s'agissait d'une patiente dont la masse tumorale était très faible, constituée d'une seule adénopathie médiastinale de petit volume et non évolutive. Lorsque les 2 techniques ont été réalisées chez une même femme, la cinétique de réponse sous traitement a été identique, même s'il existait des évolutions clonales hétérogènes avec présence, dans le plasma, de mutations dominantes. Il a aussi été noté des mutations nouvelles, inconnues des archives d'ADN tumoral mammaire.

Une meilleure sensibilité que le taux de CA 15-3 et le nombre de cellules tumorales circulantes

Chez 27 patientes, totalisant 114 échantillons, on a pu comparer les taux de CA 15-3 et d'ADN tc. Le CA 15-3 était élevé chez 21 des 27 malades (78 %) pour une positivité de 62 % des dosages (71/114).

Dans le même temps, on notait une positivité dans 26/27 cas (96 %) pour l'ADN tc, avec 82 % sur les échantillons (96/114). Dans 23 des 43 résultats négatifs avec une élévation du CA 15-3 non significative, la présence d'ADN tc a été retrouvée. La sensibilité de son dépistage est donc de 85 %, face à 59 % pour le CA 15-3, soit une différence très significative de 26 % (CI allant de 11 à 37 pour un p< 0,001).

La comparaison ADN tc vs CTC a été possible dans 30 observations, totalisant 126 échantillons de plasma. La présence de CTC à un taux > 1 cellule/7,5 ml de sang, était notée dans 87 % des cas (20/30).

Pour 60 % de ceux-ci, le taux était supérieur à 5 cellules/7,5 ml. Pour l'ADN tc, le taux de détection s'est élevé à 97 % (29/30) et à 84 % dans les échantillons (106/126). Dans 66 % des cas où la recherche de CTC était négative, on a retrouvé néanmoins de l'ADN tumoral. Ainsi, la sensibilité du dosage d'ADN tc a été de 90 % vs 65 % pour la numération des CTC, soit un gain de sensibilité de 25 % (intervalle de confiance : 13-37, p < 0,002). En moyenne, le nombre de copies d'ADN a été 133 fois plus élevé que celui des CTC.

Sous chimiothérapie, la concordance entre évolution de l'ADN plasmatique et réponse thérapeutique a été jugée très bonne dans 95 % des cas avec une  réactivité également supérieure à celle des autres biomarqueurs. Dans le cas contraire de progression néoplasique, la corrélation a été de 85 %, face à 37 % pour le comptage des CTC et de 50 % pour le dosage du CA 15-3. Chez seulement 2 patientes du collectif, il a été impossible de retrouver une corrélation entre taux d'ADN circulant et progression du cancer. Sur le plan pronostique, un taux élevé d'ADN tc a été corrélé de manière très significative (p < 0, 001) à une évolution péjorative. Cette corrélation a été plus lâche pour les CTC (p =0,03)  et non retrouvée pour le suivi du CA 15-3.

En résumé, au cours de la surveillance des cancers du sein métastasés, le dosage de l'ADN tumoral circulant  apporte une meilleure sensibilité que le suivi des autres biomarqueurs, une dynamique de réponse plus grande et un meilleur parallélisme avec l'évolution de la masse tumorale. Ce monitorage peut, dans nombre de cas, être effectué de manière plus simple que l'étude du génome complet par l'identification de mutations ponctuelles ciblées de PIK3CA et de TP 53. Ainsi, selon les propos mêmes des auteurs de la publication, le dosage de l'ADN tc constitue-t-il une véritable " biopsie liquide", hautement sensible et spécifique dans la surveillance des cancers du sein métastatiques et dans l'appréciation de la réponse à la chimiothérapie.

Dr Pierre Margent

Référence
Dawson S J et coll. : Analysis of Circulating Tumor DNA to Monitor metastatic Breast Cancer. N Engl J Med., 2013; publication avancée en ligne le 15 mars.

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