Evaluation des biopsies liquides dans les sarcomes des tissus mous : faisabilité et corrélation clinique de la détection de cellules tumorales circulantes et d’ADN tumoral circulant

Liquid biopsies in soft-tissue sarcoma : feasibility of detection of circulating tumor cells and DNA and clinical correlations

• Auteur / Autrice : Julie Blanchi
• Direction : Antoine Italiano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 04/05/2022
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Actions for OnCogenesis understanding and Target Identification in ONcology (Bordeaux ; 2016-2021)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Massard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Italiano, Christophe Massard, Laurence Bianchini, Jean-Emmanuel Kurtz, François-Clément Bidard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Bianchini, Jean-Emmanuel Kurtz
• DOI : 10.70675/929376b1z9574z47beza8c8z09e7b795bea5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biopsie

Sarcome

Tissu mou

ADN tumoral

Cellules tumorales circulantes

Pronostic (médecine)

Mots clés libres

Biopsies liquides

Sarcome des tissus mous

ADN tumoral circulant

Cellules tumorales circulantes

Impact pronostique

Héranostic

Liquid biopsies

Soft tissue sarcoma

Circulating tumoral DNA

Circulating tumor cells

Clinical correlations

Theragnostic

Résumé

Les sarcomes des tissus mous (STM) représentent un groupe de tumeurs hétérogènes regroupant plus de 70 histotypes différents. Environ 40% des STM traités évoluent en situation métastatique. Malgré cette hétérogénéité, la prise en charge des STM métastatiques est la même : le plus souvent palliative (médiane de survie entre 12 et 18 mois) reposant sur une chimiothérapie par doxorubicine et un monitoring de la maladie par imagerie.Nous avons émis l’hypothèse que les biopsies liquides permettraient de suivre la réponse au traitement et orienteraient vers des thérapies ciblées chez des patients atteints de STM avancé. Les objectifs de ce travail étaient d’évaluer la faisabilité et la pertinence pronostique du taux de cellules tumorales circulantes (CTC) et d’évaluer l’impact théranostique du séquençage de l’ADN tumoral circulant (ADNtc) dans cette population de patients.Afin d’évaluer la faisabilité et l’impact clinique de la détection des CTC, nous avons mis en œuvre une étude prospective (BIP) incluant des patients atteints de STM métastatique et débutant un traitement systémique. Nous avons inclus 76 patients entre juillet 2017 et décembre 2020. Nous avons choisi la technologie ISET basée sur la taille des cellules étant donné l’absence de marqueur membranaire universel compromettant l’utilisation de techniques basées sur la cytométrie. Les CTC étaient recueillies à l’inclusion, au 2ème et 4ème cycles de traitement. Grâce à l’utilisation de critères cytopathologiques, nous avons pu identifier des CTC chez 56 patients (74%). Le taux moyen de CTC était de 22/10 mL et le nombre médian de 11 CTC /10 mL (0-123 CTC/10 mL). Le nombre de CTC à l’inclusion n’était corrélé ni au nombre de sites métastatiques, ni au sous type et grade histologique. Il n’était pas non plus corrélé avec la survie sans progression (PFS) et la survie globale (OS) quelque soit le seuil choisi (>=1 CTC ou >=médiane). De même, les patients ayant une diminution du taux de CTC >25% entre le 1er cycle et le 2ème cycle de traitement n’avaient pas une meilleure PFS que ceux ayant une stabilité ou une augmentation du taux de CTC.Dans une seconde étude multicentrique, 98 patients atteints de STM avancé ont été inclus dans 2 études de profil moléculaire (BIP et STING) : l’ADNtc ainsi que les biopsies tissulaires (si présentes) ont été séquencés sur le panel FOUNDATION ONE LIQUID CDx Assay (324 gènes, charge mutationnelle, instabilité microsatellite). Nous avons pu mettre en évidence au minimum une altération actionnable chez 30 patients (31%). Notre RCP moléculaire a permis l’orientation de 21 patients (21%) vers des thérapies ciblées sur ces mutations, 9 (9%) ont été inclus dans des essais cliniques. Nous avons par ailleurs analysé le profil moléculaire de 40 patients ayant un séquençage ADNtc/biopsie tissulaire. Les biopsies tissulaires de 7 patients n'étaient pas contributives. Nous avons identifié les mêmes altérations actionnables dans l’ADNtc et le tissu pour 5 patients (15%), aucune pour 17 patients (52%), unnombre plus important sur le tissu que sur l’ADNtc chez 10 patients (30%) et plus sur l’ADNtc que sur le tissu pour 1 patient (3%).Ce travail représente la première étude prospective évaluant la faisabilité et l’impact de la biopsie liquide chez les patients atteints de STM. Nous avons pu montrer dans cette cohorte que contrairement aux résultats d’études menées sur des cancers épithéliaux, le taux de CTC à l’inclusion n’était pas corrélé à une meilleure survie et que la dynamique du taux de CTC n’avait pas non plus de valeur prédictive. Nos résultats démontrent également que le séquençage de l’ADNtc pourrait être utilisé à visée théranostique pour les STM avancés.

Soft-tissue sarcomas (STS) are a heterogeneous group of rare tumors including more than 70 different substypes. Up to 40% of patients will develop metastatic disease. Patients with advanced STS have palliative purpose: they are generally treated in the same manner with doxorubicin-based chemotherapy. Individual therapy response is monitoring by repeating CT imaging which may represent an important burden for patients with advanced disease.We hypothesized that liquid biopsies are a tool to monitor therapy response and allow the identification of genomic aberrations with potential to influence and personalize therapy. Objectives of this work were to evaluate the prognostic relevance of circulating tumor cells (CTC) and to examine the results of ctDNA testing to evaluate its theragnostic impact, in patients with advanced STS.In a first monocentric study, 76 patients with metastatic sarcomas were prospectively enrolled. CTC were collected at onset, at cycle 2 and at cycle 4 with the ISET method (isolation by size of tumor cells). CTC were detected at baseline in 56 patients (74%). The average and median number of CTC were 22 CTC/10 mL (0–123 and were 11 CTC/10 mL (0–123 CTC/10 mL), respectively. The number of CTC at baseline was not significantly correlated with the number of metastatic sites neither with histological subtype or with histological grade. CTC count at baseline whatever the cut-off used (>=1 CTC or >=median value) was not correlated with PFS neither with OS. Furthermore, patients >=1 CTC before the initiation of therapy but who had decreased > 25% in CTC count at the time of C2 did not experience significantly better PFS.In a second multicentric study, 98 patients with advanced STS have been included in two ongoing institutional molecular profiling studies (BIP, STING) Genomic analysis (ctDNA in all cases and tissue when available) was performed by using the FDA approved Foundation One Liquid CDx Assay (324 genes, tumor mutational burden, microsatellite instability status). 30 (31%) of the total STS cases harbored at least 1 alteration. Overall, the MTB recommended a matched therapy for 21 patients (21%), 9 patients (9%) were treated in a drug-matched clinical trial. 40 patients underwent also NGS of tissue besides ctDNA profiling. Biopsies were no contributive for 7 patients. The number of actionable alterations was similar in 5 (15%), whereas it was higher in tissue than in ctDNA for 10 (30%) patients and in liquid than in tissue for 1 (3%) patient.This study is the first to investigate enumeration of STS CTC in a prospective study. Contrary to what it is observed in several other epithelial studies, the baseline level of CTC was not associated with overall survival and patients with a significant decrease in CTC levels between inclusion to C2 did not exhibit better PFS to those whose CTC remains elevated, suggesting a lack of intrinsic prognostic value.It is also the first study to demonstrate the ability to detect a broad array of therapeutically relevant alterations using ctDNA testing at a significant rate (31%) in patients with STS. These data demonstrate that ctDNA profiling has significant clinical potential in STS.