Fardeau mutationnel de la tumeur chez les patients atteints d'un cancer du poumon (MUBULUC)

1. Connaissances actuelles sur le domaine étudié

   Les preuves cliniques démontrent que le traitement avec des agents inhibiteurs de points de contrôle immunitaires (ICB) est bénéfique pour les patients de plusieurs types de tumeurs. Cependant, le développement de biomarqueurs prédictifs est nécessaire pour identifier les patients les plus susceptibles de répondre à l'immunothérapie.

   Un biomarqueur émergent pour la réponse à l'immunothérapie est le nombre total de mutations présentes dans un échantillon de tumeur. Ce biomarqueur est appelé charge mutationnelle ou charge mutationnelle tumorale (TMB). On suppose que les tumeurs hautement mutées sont plus susceptibles d'héberger des néoantigènes ciblés par des cellules immunitaires activées. Cette métrique, permise par les progrès récents des technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS), notamment le séquençage de l'exome entier (WES) et le séquençage de l'ARN (ARN-seq), s'est avérée, dans plusieurs types de tumeurs, corrélée à la réponse du patient à ICB. En effet, le TMB a été corrélé aux bénéfices cliniques de la thérapie anti-PD-1 et anti-CTLA-4 dans divers types de tumeurs, y compris le mélanome malin (Snyder et al., 2014 ; Van Allen et al., 2015) avec un seuil de plus de 100 variants mononucléotidiques non synonymes (nsSNV) par exome, des cancers du poumon non à petites cellules (NSCLC) (Rizvi et al., 2015) avec un seuil défini comme supérieur à 178 nsSNV par exome, et plusieurs déficits de réparation de l'ADN tumeurs (Howitt et al., 2015 ; Le et al., 2015, 2017). Une étude récente a confirmé de manière prospective que la SSP chez les patients présentant une charge mutationnelle tumorale élevée était significativement plus longue avec nivolumab plus ipilimumab qu'avec la chimiothérapie dans le NSCLC (Hellmann et al., 2018). Dans l'ensemble, un lien direct entre le déficit de réparation de l'ADN, le paysage mutationnel, la charge néo-antigène prédite et l'activité clinique de l'ICB est suggéré.

   La TMB a été définie comme le nombre de mutations somatiques, codantes, de substitution de base et indel par mégabase de génome examiné. Toutes les substitutions de bases et les indels dans la région codante des gènes ciblés. Il a été démontré que le TMB calculé à l'aide du test du panel de gènes du cancer (CGP) concorde bien avec les mesures de l'exome entier de la charge de mutation (Chalmers et al., 2017). Cela indique que le CGP, ciblant l'ensemble de la région codante de plusieurs centaines de gènes, couvre une taille génomique suffisante pour évaluer avec précision la charge mutationnelle WES. Il a été constaté que le filtrage des altérations de la lignée germinale et des variantes rares était important pour obtenir des mesures précises de la TMB, et cela sera particulièrement important chez les patients d'origine ethnique non bien représentés dans les ensembles de données de séquençage. Ces résultats indiquent que le CGP est un outil précis, rentable et cliniquement disponible pour mesurer le TMB. Les résultats de l'analyse de sous-échantillonnage montrent que la variation de mesure due à l'échantillonnage lors du séquençage de 1,1 Mb est suffisamment faible, ce qui entraîne un appel très précis de TMB à une gamme de niveaux de TMB. Cette variation d'échantillonnage augmente à mesure que le nombre de mégabases séquencées diminue, en particulier à des niveaux inférieurs de TMB. Alors que le CGP ciblé peut être utilisé pour évaluer avec précision le TMB, il n'est actuellement pas adapté à l'identification des néo-antigènes, qui peuvent se produire dans n'importe quel gène. Néanmoins, l'impact théragnostique de la TMB a également été déterminé avec un CGP ciblé par le test FoundationOne CDx (Hellmann et al., 2018).

   L'échec de l'évaluation du TMB peut survenir à différentes étapes du processus d'analyse. Cela peut être au moment de l'acquisition de l'échantillon avec un faible niveau d'ADN (5-10%). Le traitement NGS en fonction de la méthode peut entraîner une défaillance du processus d'environ 2 à 3 %. Et enfin, la curation bioinformatique conduira à 3-5% d'échec. Au final, le TMB sera indéterminé avec un taux d'attrition à 15% des prélèvements (Fondation Médecine Communication personnelle).

   La mise en œuvre de l'évaluation de la charge mutationnelle tumorale dans une perspective nationale est difficile et de grands efforts doivent être déployés. Quelle que soit la méthode, WES ou grand CGP, les mesures de TMB vont changer l'échelle du séquençage des gènes dans les plateformes moléculaires.

   Il est important que les plateformes, où sera mise en œuvre la mesure de la charge mutationnelle tumorale, puissent calibrer leur CGP et la comparer à une référence standard pour la mesure du TMB. De plus, avec la quantité limitée d'ADN, la méthode mise en œuvre doit produire un résultat fiable pour la plupart des échantillons. Les plateformes doivent également déployer leurs procédés de bancs humides et leur pipeline bioinformatique pour être en mesure de produire le TMB dans un délai compatible avec la gestion clinique des patients.

2. Description de la population des participants à l'étude et justification du choix des participants

   Comme mentionné ci-dessus, le TMB semble être un marqueur important de l'efficacité de l'ICB. Il est donc important de mettre en œuvre la mesure TMB au niveau national pour assurer l'égalité d'accès à l'ICB.

   L'Institut National du Cancer (INCa) dispose de plateformes moléculaires labellisées qui sont en charge des différents tests moléculaires qui doivent mettre en place leurs process pour pouvoir faire face à ce nouveau test. Cette étude est désignée pour tester différentes méthodes CGP pour évaluer la charge mutationnelle tumorale dans les cancers du poumon afin de comparer les différentes méthodes et d'identifier les inconvénients et les échecs des différentes méthodes. Les résultats de cette étude devraient permettre d'estimer les besoins pour la mise en place de la TMB au niveau national, de recommander des panels de gènes du cancer, de proposer des pipelines bioinformatiques validés et enfin de recommander des processus préanalytiques pour réduire le taux d'échec des tests.

   A cet effet cette étude déterminera le TMB sur des patients atteints d'un cancer du poumon. 200 patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules (CBNPC) et naïfs de traitement seront recrutés.

   Trois cohortes seront recrutées :

   • 100 patients seront inclus sans résection et nous déterminerons le TMB sur la pièce de biopsie

   • 100 patients seront inclus après résection chirurgicale de leur tumeur et nous déterminerons le TMB sur la pièce réséquée

     • Au sein de cette cohorte, la TMB sera évaluée à la fois sur le spécimen de biopsie et sur le spécimen réséqué pour 20 patients. 200 patients seront recrutés afin d'effectuer 220 analyses de TMB.

   Les sites participants sont de grandes plateformes qui ont été sélectionnées sur la base de leur capacité à mettre en œuvre de nouveaux tests et qui disposent de toutes les facilités pour mener les recherches décrites. Les patients inclus dans cette étude correspondront à ceux qui recevront des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires au cours de leur maladie. Cette étude est une étude non interventionnelle, car elle ne modifiera pas la prise en charge clinique des patients. L'échantillonnage des tissus sera prélevé au cours de la procédure clinique nécessaire aux soins du patient. L'étude sera proposée aux patients après vérification que les tissus ont été prélevés de manière compatible avec la présente étude. Seul le matériel tumoral et aucun ADN germinal ne seront collectés.

   Les patients sélectionnés seront proches de ceux qui reçoivent l'ICB et la population cible sera enrichie avec des patients ayant subi une résection chirurgicale, afin de pouvoir disposer de suffisamment de tissus pour comparer dans ces échantillons différentes méthodes d'évaluation de la TMB et également de comparer les préopératoires. biopsies et pièces opératoires.

3. Description de l'élément ou des éléments à l'étude

Les éléments à l'étude sont le TMB des patients NSCLC. Le taux d'attrition (nombre de cas sans résultat) dans l'estimation TMB sera évalué. L'étalon-or pour la détermination de TMB est le WES car il couvre toutes les régions de codage. Plusieurs autres méthodes de panel de gènes du cancer (CGP) ont été décrites sur la base du séquençage de panels de gènes du cancer. Le CGP inclus dans cette étude sera le panel d'Illumina (TS500), Thermofisher (Oncomine Tumor Mutation Load Assay), panel fait maison avec la technologie Agilent (Dedicated XT HS) et Foundation medicine F1 CDx. Il est reconnu que la taille des panels de gènes du cancer doit être proche de 1 Mo pour pouvoir mesurer de manière fiable le TMB dans différents types de cancer.

Différentes méthodes de mesure de la TMB seront comparées dans cette série sur le NSCLC afin de valider différents CGP disponibles sur le marché ou dans les différentes plateformes INCa. La modélisation bioinformatique tentera de corréler les résultats TMB de WES et CGP. A cet effet, sur la base des résultats de charge mutationnelle calculés à partir des résultats de WES, les résultats de charge mutationnelle seront extrapolés sur la base d'une sélection aléatoire de 1000 gènes répétée 1000 fois. La moyenne du coefficient de corrélation (R2) entre la charge mutationnelle tumorale calculée par le séquençage complet de l'exome et par les différents panels de gènes aléatoires est de 0,88 IQR [0,84-0,91] montrant que la sélection de gènes pour estimer le TMB doit être soigneusement évaluée avant d'être utilisée en pratique clinique (résultats non publiés). Le matériel qui sera collecté au cours de l'étude permettra de déterminer les performances du CGP mis en œuvre dans les plateformes de biologie moléculaire.