Classification histomoléculaire des carcinomes cutanés

Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. V - n° 3 - juillet-août-septembre 2016 116

d o s s i e r t h é m a t i q u e

Classification histomoléculaire des carcinomes cutanés

Histomolecular classification of cutaneous carcinomas

Maxime Battistella*

* Service de pathologie, hôpital Saint-Louis, AP-HP, Paris ; université Paris-VII- Diderot, UMRS 1165, Inserm, Institut universitaire d’hématologie, hôpital Saint-Louis, Paris.

R ÉSUM É Summary

Les carcinomes cutanés sont les plus fréquents des cancers humains. Il s’agit principalement de carcinomes basocellulaires ou épidermoïdes, plus rarement de carcinomes neuroendocrines cutanés (à cellules de Merkel) ou de carcinomes annexiels. Les progrès moléculaires sont hétérogènes en fonction des entités, plus marqués pour les carcinomes basocellulaires, où ils ont permis la mise en place d’une thérapie ciblée anti- smoothened homolog (SMO) , et pour les carcinomes à cellules de Merkel , à la suite de la découverte du polyomavirus de Merkel.

Mots-clés : PTCH1 - Vismodégib - Carcinome basocellulaire - Polyomavirus - Carcinome à cellules de Merkel.

Primary cutaneous carcinomas are the most frequent human cancers. They comprise the frequent basal-cell carcinomas and squamous-cell carcinomas, and the rarer neuroendocrine carcinomas (Merkel-cell carcinoma) and adnexal carcinomas. Molecular insights are heterogeneous among the entities, more advanced for basal-cell carcinomas, where they led to anti-SMO targeted treatment, and for Merkel-cell carcinomas, following the discovery of the Merkel-cell polyomavirus.

Keywords: PTCH1 - Vismodegib - Basal-cell carcinoma - Polyomavirus - Merkel-cell carcinoma .

L es carcinomes cutanés sont les plus fréquents des cancers humains. En 2012, aux États-Unis, plus de 5,4 millions de cancers cutanés non- mélanomes (NMSC) ont été diagnostiqués, pour une population de 314 millions d’habitants (1) . L’état des lieux est similaire en Europe du Nord, où l’on évalue le risque de développer un carcinome basocellulaire (CBC) au cours de la vie à 1 sur 5 pour les femmes et 1 sur 6 pour les hommes (2) .

L’incidence des NMSC augmente de manière continue depuis le début de la tenue des registres épidémio- logiques, principalement du fait du vieillissement continu de la population et des habitudes d’exposition de loisir aux rayons ultraviolets (UV), qui sont le prin- cipal facteur de risque de NMSC. Plus accessoirement, le nombre de personnes ayant une immunodépres- sion pathologique ou thérapeutique augmente, et ces patients ont un risque accru de NMSC par rapport à la population générale.

On considérait jusqu’à récemment que les CBC représen- taient 80 à 90 % des NMSC, mais les dernières données épidémiologiques provenant des États-Unis ont vu s’élever la part des carcinomes épidermoïdes cutanés (CEC), qui ont atteint la même incidence que les CBC en 2012, dans la dernière grande étude épidémiologique publiée (1) . En plus des CBC et des CEC, les carcinomes cutanés com- prennent également des carcinomes beaucoup moins

fréquents : les carcinomes neuroendocrines cutanés (car- cinomes à cellules de Merkel) et le groupe des carcinomes annexiels cutanés (carcinomes pilaires, carcinomes séba- cés, carcinomes sudoraux apocrines, carcinomes sudoraux eccrines, et, très rares, carcinomes de l’appareil unguéal).

Ces dernières années, ces cancers ont suscité un regain d’intérêt. Les CBC, les CEC et les carcinomes à cellules de Merkel ont donné lieu à des études génomiques de qualité, et les CBC avancés bénéfi cient d’un premier traitement moléculaire ciblé.

Carcinomes basocellulaires

Les CBC sont les plus fréquents des cancers humains . Leur facteur de risque le plus important est l’exposition cumulative aux UV. Les sites touchés sont principalement le visage, le cuir chevelu, le cou, moins fréquemment, le tronc et les membres, et exceptionnellement, la zone ano- génitale. Ils ne touchent jamais la peau palmoplantaire.

Classifi cation histopronostique

Plus de 70 dénominations apparaissent dans la littérature

et les diff érents traités, décrivant à la fois des variantes

architecturales, des variantes cytologiques ou des diff é-

renciations inhabituelles au sein de la tumeur. Ces déno-

minations sont très peu reproductibles d’un pathologiste

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Classifi cation histomoléculaire des carcinomes cutanés

à l’autre. En France, la classifi cation histopronostique recommandée est celle de l’Agence nationale d’accré- ditation et d’évaluation en santé (ANAES) de 2004 (3) :

✓ CBC superfi ciel (anciennement “pagétoïde”, terme à abandonner) ;

✓ CBC nodulaire ;

✓ CBC infi ltrant (trabéculaire ou micronodulaire) ;

✓ CBC sclérodermiforme ;

✓ formes histologiques particulières : tumeur fibro- épithéliale de Pinkus ; CBC métatypique (dénomination controversée, appelé carcinome basosquameux aux États- Unis) ; carcinome mixte ou composite (association de CBC et CEC en 2 composantes clairement identifi ables).

Génétique moléculaire des CBC

Entre 1992 et 1996 a été identifi é le principal gène muté responsable des CBC, Patched 1 ( PTCH1) , par l’étude ini- tiale des CBC dans des familles atteintes du syndrome de Gorlin, maladie autosomique dominante prédisposant aux CBC multiples, puis par l’étude de CBC sporadiques.

Plus généralement, c’est la voie de signalisation Sonic Hedgehog (SHH)/PTCH1/Smoothened (SMO) qui est altérée dans les CBC, par mutation inactivatrice de PTCH1 ou, plus rarement, mutation activatrice de SMO . Dans les 2 cas, SMO et les facteurs de transcription GLI sont activés.

Les CBC sporadiques ont fait l’objet d’une étude impor- tante de séquençage tout exome (4) . Cette étude a montré un taux de mutation de l’ADN codant parmi les plus élevés des cancers humains (75,8 mutations/

mégabase [Mb]), avec 75,7 % de mutations à signa- ture UV. Cette étude a confi rmé 75 % de mutations de PTCH1 (42 % de perte de copie) et montré 66 % de mutations de TP53, sans perte de copie, ainsi que des mutations fréquentes de CSMD1 , CSMD2 , CSMD3 , DCC , DPP10 , GRIN2A , NOTCH1 , NOTCH2 et PREX2 (au moins 50 % des cas). Cependant, la seule mutation driver iden- tifi ée était celle de PTCH1 .

Inhibiteurs de SMO : effi cacité et mécanismes de résistance

Le traitement des CBC localement avancés inopérables et des rares CBC métastatiques était très limité jusqu’à récemment, avec des réponses médiocres aux chimio- thérapies conventionnelles. La découverte de l’activa- tion de SMO dans les CBC syndromiques et sporadiques a mené au développement d’inhibiteurs ciblés de SMO (vismodégib et sonidégib). Ces molécules ont montré une réelle effi cacité dans le traitement des CBC avan- cés ou métastatiques et ont reçu une autorisation de mise sur le marché dans cette indication (vismodégib) ou sont sur le point de la recevoir (sonidégib). Avec le vismodégib, le taux de réponse est de 66,7 % dans les

CBC avancés et de 37,9 % dans les CBC métastatiques, au prix d’eff ets indésirables fréquents (98 %) conduisant à arrêter le traitement chez 36 % des patients (5) . Des résistances primaires et secondaires ont été obser- vées avec ce traitement et ont fait l’objet d’études moléculaires. La résistance secondaire au vismodégib s’explique par l’acquisition de mutations activatrices de SMO , l’émergence d’un clone tumoral muté sur SMO présent dans la tumeur initiale, ou, moins fréquemment, par la perte d’une copie du gène SUFU , par une muta- tion inactivatrice de SUFU , ou par un gain de GLI2 (6-8) . L’ensemble de ces mécanismes de résistance implique la réactivation de la voie SHH/PTCH1/SMO/GLI, ce qui confi rme la prééminence de cette voie dans la car- cinogenèse des CBC.

Carcinomes épidermoïdes cutanés

Les CEC sont le plus souvent induits par les UV et ont pour précurseurs potentiels les kératoses actiniques.

L’immunodépression est un facteur de risque addition- nel de CEC ; les patients greff és développent d’ailleurs plus de CEC que de CBC, à l’inverse de la population générale. Plus rarement, les CEC surviennent sur un site d’infl ammation chronique (cicatrice de brûlure, lupus cutané chronique, épidermolyse bulleuse dystrophique) ou sont induits par le papillomavirus humain . Le risque de métastase ganglionnaire est de 4 à 5 % dans les CEC, et le risque de décès lié au CEC est évalué à 1 à 2 % (9) . Les principaux facteurs prédictifs de récurrence et de décès spécifi ques sont : un diamètre tumoral de plus de 2 cm, une tumeur peu diff érenciée, une invasion au-delà de l’hypoderme et une invasion périnerveuse d’au moins 0,1 mm. Une stadifi cation du CEC primitif fondé sur ces 4 critères (dont 3 sont histologiques), développé par le Brigham and Women’s Hospital de Harvard, prédit de manière plus précise que celui de l’American Joint Committee on Cancer la survenue de métastases ganglionnaires et la survie globale (10) .

Sur le plan moléculaire, l’étude des CEC en séquençage à haut débit est diffi cile, du fait de leur taux de mutation élevé (30 à 60 mutations/Mb), qui complique l’identifi ca- tion des mutations oncogéniques driver . La majorité des mutations ont une signature UV, comme pour les CBC.

Les altérations récurrentes les plus fréquentes sont des

pertes de fonction de TP53 (mutation, 80 à 90 %), CDKN2A

(mutation ou délétion, 48 %), NOTCH1 et NOTCH2 ( envi-

ron 75 %) [11, 12] . EGFR et MYC sont amplifi és dans un

faible pourcentage de cas, mais les mutations d’ EGFR

sont très rares. Les mutations activatrices aff ectent sur-

tout des gènes des voies RAS-RAF-MEK-ERK et PI3K/AKT,

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mais cela ne concerne qu’environ 30 % des CEC (12) . Récemment, une mutation onco génique récurrente du gène KNSTRN a été découverte dans 17 % des CEC. Elle semble très spécifi que des tumeurs induites par les UV et n’est pas retrouvée dans des cancers profonds (13) . Le ciblage moléculaire thérapeutique est pour l’instant peu développé dans les CEC. Le cétuximab est utilisé, avec un faible taux de réponse, rarement complète ou prolongée.

Carcinomes neuroendocrines cutanés

Les carcinomes neuroendocrines cutanés (CNEC) primitifs sont appelés carcinomes à cellules de Merkel, la cellule de Merkel étant l’origine supposée de ce type de carcinomes rares . Au sein des carcinomes neuroendocrines, celui-ci est caractérisé par l’expression de CK20 (> 95 % des cas) en plus de l’expression des marqueurs neuro endocrines usuels. Comme pour les CBC et les CEC, l’incidence des CNEC augmente constamment, du fait du vieillissement de la population et de l’augmentation de l’immunodé- pression pathologique ou thérapeutique. C’est un can- cer agressif, avec une forte propension aux métastases ganglionnaires et viscérales, et un mauvais pronostic, avec 56 % de survie globale à 5 ans.

En 2008, la découverte du Merkel-cell PolyomaVirus (McPyV) fut un progrès majeur dans la compréhension physio- pathologique du CNEC (14) . Le McPyV est intégré de manière clonale dans 80 % des CNEC et est l’oncogène majeur dans ce cas, via ses antigènes T et t. L’antigène T viral se lie notamment à Rb1 , inhibe son activité ainsi que l’activité de p53, facilitant la prolifération cellulaire (15) . On distingue donc maintenant les CNEC McPyV+ et les CNEC McPyV−. Ces derniers sont induits par les UV, ont un taux de mutation génique très supérieur (10 muta- tions/Mb environ) et sont caractérisés par des mutations perte de fonction de RB1 et TP53 (16, 17) . En immuno- histochimie, ils n’expriment pas Rb1 et expriment forte- ment p53, à l’inverse des CNEC McPyV+ (fi gure) [18, 19] . Parmi les variantes plus rares de CNEC, les CNEC CK20−

sont le plus souvent McPyV−, de profi l mutationnel induit par les UV, et les tumeurs combinant CNEC et carcinome épidermoïde sont également McPyV−, avec un profi l de mutations induites par les UV (19, 20) . Les caractéristiques distinctives des diff érentes catégo- ries histomoléculaires de CNEC sont résumées dans le tableau . Elles sont importantes à connaître, car les CNEC McPyV+ ont une meilleure survie globale que les autres CNEC (18) . En revanche, les altérations molé culaires susceptibles d’être ciblées sont plus nombreuses dans les CNEC McPyV−.

Figure. Carcinome de Merkel non induit par un virus (McPyV−).

Expression diff use de p53 et absence d’expression de Rb1 dans les cellules tumorales.

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Classifi cation histomoléculaire des carcinomes cutanés

Carcinomes annexiels cutanés

On regroupe sous ce terme les carcinomes cutanés qui ont une diff érenciation sudorale eccrine, sudorale apocrine, sébacée ou pilaire. Il s’agit d’un groupe de cancers morpho- logiquement très variés, dont la classifi cation histologique n’est pas toujours aisée, surtout du fait de leur rareté.

Carcinomes sébacés

Ce sont les mieux reconnus, les carcinomes sébacés extraoculaires étant histologiquement proches des formes oculaires. Ils sont parfois associés à une instabilité micro- satellitaire (syndrome de Muir-Torre, forme allélique du cancer colorectal héréditaire sans polypose). Un carcinome sébacé justifi e toujours la recherche de ce syndrome sous- jacent, par immunohistochimie (MSH2, MSH6, PMS2, MLH1), enquête familiale et consultation oncogénétique.

Carcinomes pilaires

Ils sont mal connus sur le plan moléculaire. Les car- cinomes matriciels, tout comme les pilomatricomes, sont souvent dus à des mutations de CTNNB1 (21) . Les carcinomes trichoblastiques n’ont pas été étudiés sur le plan moléculaire.

Carcinomes sudoraux

Ils ont fait l’objet de plus d’explorations moléculaires.

Il existe une certaine parenté entre les carcinomes sudo-

M. Battistella déclare avoir des liens d’intérêts avec Roche (expertise) et Innate Pharma (expertise).

Tableau. Classifi cation histomoléculaire des carcinomes neuroendocrines cutanés.

CNEC McPyV+ CNEC McPyV– Carcinome combinant

CNEC et CEC

Oncogenèse Induite par un virus Induite par les UV Induite par les UV

Histologie et cytologie Type intermédiaire Cellules de taille moyenne, homogènes

Cytoplasme peu abondant

Type trabéculaire ou à petites cellules Polymorphisme nucléaire Cytoplasme plus abondant

Diff érenciations épidermoïde et neuroendocrine mêlées

CK20 ≈ 100 % des cas ≈ 90 % des cas 60 % des cas

Antigène viral T (IHC) + – –

Rb1 (IHC) + – –

p53 (IHC) – ou faible + fort + fort

Charge mutationnelle

(NGS exome) 0,5/Mb 10/Mb 48/Mb

Gènes fréquemment mutés PIK3CA (17 %) RB1 et TP53 (100 %), PIK3CA, HRAS, PRUNE2, NOTCH1, BAP1, AKT1,

NF1, EZH2, FGFR2

RB1 et TP53 (100 %)

Microenvironnement immun PD-L1 fréquent ;

T CD8+ nombreux Seuls les cas à plus haute charge mutationnelle expriment PD-L1 et contiennent des T CD8+

Non connu

CNEC : carcinome neuroendocrine cutané ; McPyV : Merkel-cell PolyomaVirus ; CEC : carcinome épidermoïde cutané ; IHC : immunohistochimie ; NGS : Next- Generation Sequencing.

raux eccrines et les carcinomes salivaires, et entre les carcinomes sudoraux apocrines et les carcinomes mam- maires apocrines, au moins sur le plan morphologique.

La translocation t(11;19) CRTC1-MAML2 , décrite dans les carcinomes mucoépidermoïdes salivaires, est présente dans 50 % des hidradénomes cutanés et dans certains hidradénocarcinomes (22) . Par ailleurs, la translocation t(6;9) MYB-NFIB, décrite dans les carcinomes adénoïdes kystiques (CAK) salivaires et du sein, est présente dans une majorité de CAK cutanés (23) . Une seule étude, portant sur 54 cas de carcinomes eccrines ou apocrines , a évalué des altérations moléculaires susceptibles d’être ciblées . Elle a montré 30 % de trisomie ou polysomie EGFR , sans mutation, l’absence d’amplifi cation de HER2 en hybridation in situ en fl uorescence (FISH) , et un faible taux de mutation de TP53 (15 %), PIK3CA (6 %) et AKT1 (2 %) [24] .

Conclusion

Les connaissances moléculaires sur les carcinomes annexiels n’en sont qu’à leurs débuts, et la constitution de cohortes homogènes multicentriques de ces cancers rares apparaît nécessaire. C’est l’un des objectifs du réseau national Caraderm (Cancers rares en dermato- logie) , soutenu par l’Institut national du cancer (INCa)

depuis 2014 . ■

1.

Feldman SR, Coldiron BM.

Incidence estimate of non- melanoma skin cancer (kera- tinocyte carcinomas) in the U.S. population, 2012. JAMA Dermatol 2015;151:1081-6.

2.

Neumann HA, Coebergh JW, Nijsten T. Incidence, preva- lence and future trends of primary basal cell carcinoma in the Netherlands. Acta Derm Venereol 2011;91:24-30.

3.

tation et d’évaluation en santé.

Prise en charge diagnostique et thérapeutique du carcinome basocellulaire de l’adulte.

Recommandations pour la pratique clinique, mars 2004.

http://www.has-sante.fr

4.

Hazany S, Kolodney MS.

Mutational landscape of basal cell carcinomas by whole- exome sequencing. J Invest Dermatol 2014;134 (1) :213-20.

5.

Lancet Oncol 2015;16(6):729-36.

6.

graaf GJ et al. Genomic analysis of smoothened inhibitor resis- tance in basal cell carcinoma.

Cancer Cell 2015;27:327-41.

7.

Whitson RJ et al. Smoothened variants explain the majority of drug resistance in basal cell carcinoma. Cancer Cell 2015;27:342-53.

8.

Sarin KY. Squamous change in basal-cell carcinoma with drug resistance. New Engl J Med 2015;373:1079-82.

9.

Carter JB, Han J, Qureshi AA.

Factors predictive of recurrence and death from cutaneous squamous cell carcinoma:

a 10-year, single-institution cohort study. JAMA Dermatol 2013;149(5):541-7.

R é f é r e n c e s

Correspondances en Onco-Théranostic - Vol. V - n° 3 - juillet-août-septembre 2016 137

10.

Murphy GF, Qureshi AA, Schmults CD. Evaluation of American Joint Committee on Cancer, International Union Against Cancer, and Brigham and Women’s Hospital tumor sta- ging for cutaneous squamous cell carcinoma. J Clin Oncol 2014;32:327-34.

11.

of agressive cutaneous squamous cell carcinoma. Clin Cancer Res 2014;20:6582-92.

12.

Hammerman PS. Genomic analysis of metastatic cutaneous squamous cell carcinoma. Clin Cancer Res 2015;21:1447-56.

13.

in the kinetochore gene KNSTRN in cutaneous squamous cell carcinoma. Nat Genet 2014;46:1060-2.

14.

of a polyomavirus in human Merkel cell carcinoma. Science 2008;319(5866):1096-100.

15.

Rb binding, p53 inhibition, subcellular localization, and trans- formation by wild-type or tumor-derived shortened Merkel cell polyomavirus large T antigens. J Virol 2014;88:3144-60.

16.

mutational spectra of polyomavirus-negative Merkel cell carcinoma. Cancer Res 2015;75:3720-7.

17.

mutations underlie the etiology of MCV-negative Merkel cell carcinomas. Cancer Res 2015;75:5228-34.

18.

Joensuu H. Merkel cell polyomavirus infection, large T antigen, retinoblastoma protein and outcome in Merkel cell carcinoma.

Clin Cancer Res 2011;17:4806-13.

19.

squamous and neuroendocrine carcinoma: genetically and immunohistochemically diff erent from Merkel cell carcinoma.

Mod Pathol 2015;28:1023-32.

20.

sequencing of cytokeratin 20-negative Merkel cell carcinoma reveals ultraviolet-signature mutations and recurrent TP53 and RB1 inactivation. Mod Pathol 2016;29:240-8.

21.

contain mutations in CTNNB1, the gene encoding β-catenin.

J Cutan Pathol 2005;32:148-57.

22.

carcinoma: a clinicopathological, immunohistochemical, and molecular biology study of 14 cases, including Her2/neu gene expression/amplifi cation, TP53 gene mutation analysis, and t(11;19) translocation. Am J Dermatopathol 2009;31:236-47.

23.

Stenman G, LeBoit PE. Detection of MYB alterations and other immunohistochemical markers in primary cutaneous adenoid cystic carcinoma. Am J Surg Pathol 2015;39:1347-56.

24.

carcinomas: molecular and immunohistochemical analyses.

PLoS One 2012;7:e47290.

R é f é r e n c e s ( S U I T E D E L A P A G E 1 1 9 )