Tumeurs embryonnaires du système nerveux central : approche génétique

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164 | La Lettre du Neurologue • Vol. XX - n° 6 - juin 2016

DOSSIER

Tumeurs cérébrales

Tumeurs embryonnaires

du système nerveux central : approche génétique

Embryonal tumors of central nervous system: a genetic approach

Aurore Siegfried*^,**, Yvan Nicaise*, Najat Loukh*, Emmanuelle Uro-Coste*^,**, Marie-Bernadette Delisle*

* Laboratoire universitaire d’ana- tomie pathologique, CHU de Toulouse-Rangueil, Toulouse.

** Département de pathologie, IUCT-Oncopole, Toulouse.

Les tumeurs embryonnaires du système nerveux central (SNC) de l’enfant sont, à ce jour, clas- sées selon la classification histopathologique de l’Orga nisation mondiale de la santé (OMS) de 2007. Une nouvelle classification paraîtra d’ici à la fin de l’année. Elle introduira des données de biologie moléculaire maintenant indispensables pour la prise en charge des patients. De nouvelles entités seront reconnues dans cette classification (1).

L’étude de syndromes de prédisposition (syndrome de Gorlin ou de Turcot, par exemple) a attiré l’at- tention sur des gènes de susceptibilité dans ces tumeurs. La biologie moléculaire a permis de pré- ciser les anomalies somatiques de ces gènes. Les développements technologiques ont conduit à définir des groupes tumoraux, en les reliant à des profils d’expression génique. Les informations four- nies par le pathologiste et la biologie moléculaire reposent sur les analyses d’ADN, d’ARN, de régula- tions épigénétiques et de protéines. Elles sont dif- férentes suivant le type tumoral et plus ou moins accessibles en routine. Leur réalisation peut être limitée par la qualité du matériel disponible. Nombre de techniques s’appliquent maintenant sur du maté- riel inclus en paraffine. Nous aborderons les diffé- rentes entités et l’apport des différentes techniques en suivant le plan de la classification OMS de 2007.

Médulloblastome

Le médulloblastome (MB) est la tumeur cérébrale maligne la plus fréquente de l’enfant. Il s’agit néan- moins d’une tumeur rare, son incidence étant estimée à moins de 10 nouveaux cas par an par million d’enfants âgés de moins de 15 ans. Exceptionnelle chez

l’adulte, elle a un pic de fréquence entre 4 et 8 ans chez l’enfant.

Elle siège dans le cervelet (80 % au niveau du vermis et 20 % dans les hémisphères).

Classiquement, une stratification définit le risque pré- thérapeutique haut, standard ou bas de ces tumeurs.

Elle repose sur différents critères :

➤ âge (moins de 5 ans, plus de 5 ans) ;

➤ type histologique (OMS 2007 : MB classique, MB desmo plasique/nodulaire, MB avec nodularité extensive, MB à grandes cellules/anaplasiques) ;

➤ existence d’un résidu tumoral (supérieur à 1,5 cm) ;

➤ présence de métastases au moment du diagnostic ;

➤ amplification des gènes MYC.

La survie globale (SG) à 5 ans approche 90 % pour les tumeurs de risque standard chez les enfants de plus de 5 ans. Récemment, la biologie moléculaire a conduit à définir 4 sous-groupes au sein de ces tumeurs dont l’incidence sur le pronostic tant local que métastatique et sur la réponse potentielle à une thérapie ciblée est considérable (2, 3). La nouvelle classification OMS s’appuiera d’ailleurs sur une double classification génétique et histologique.

Le premier groupe moléculaire est lié à la voie β-ca- ténine (WNT) et représente approxima tivement 14 % des MB. Son meilleur pronostic peut justifier une réduction d’intensité des thérapies adjuvantes.

La tumeur est le plus souvent de type classique, présente une positivité nucléaire avec l’anticorps anti-β-caténine associée à une mutation du gène CTNNB1 et parfois à une monosomie du chromo- some 6. Ce dernier facteur a une valeur pronostique favorable in toto traduisant, en fait, son association aux MB du groupe WNT(4).

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ICMJE

Revue indexée depuis octobre 2015 dans la base internationale Revue indexée NOUVEAU NOUVEAU NOUVEAU NOUVEAU

Société éditrice : EDIMARK SAS CPPAP : 0519 T 91341 – ISSN : 2259-6674 Trimestriel Prix du numéro : 48 €

Vol. V - n° 1 Janvier-février-mars 2016

w w w . e d i m a r k . f r Périodique de formation

Coordonnatrice : Pr D. Figarella-Branger (Marseille) DOSSIER Échos des congrès

Des nouvelles de l’EBCC Pr F. Penault-Llorca (Clermont-Ferrand)

Éditorial Nuits blanches à Seattle Pr F. Penault-Llorca (Clermont-Ferrand)

© Correspondances en Onco-Théra- nostic 2016;5(1):31-5.

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La Lettre du Neurologue • Vol. XX - n° 6 - juin 2016 | 165 histopathologique de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) en cours de révision prendra en compte

ces données. Nous aborderons les apports de la biologie moléculaire dans ce contexte et soulignerons ceux de l’immunohistochimie pour la caractérisation des groupes tumoraux et la prise en charge thérapeutique.

moléculaire Thérapies

Summary

Knowledge and support of children’s embryonic tumors have evolved very rapidly over the last fifteen years.

Molecular biology is currently modifying stratification criteria owing to improve therapeutic approaches. Proper stratifica- tions allow to reduce adju- vant treatment and the side effects in the case of low-risk tumors, and to apply a more aggressive therapy in the case of high-risk tumors. Further- more, the observed molecular changes open the way to targeted therapies. Advances in genetics have also allowed the definition of a new entity, the embryonic tumor with multilayered rosettes, most often linked to an amplification of Cl9MC. WHO (World Health Organization) histopatho- logic classification is presently under revision and will include these molecular biology data.

We will summarize the main characteristics of embryonic tumors with the contribution of molecular biology in this context. Pathologists may give rapid and precious indications with immunohistochemistry.

Keywords

Embryonic tumors

of the central nervous system Neuropathology

Molecular classification Therapies

Le deuxième groupe est lié à la voie Sonic Hedgehog (SHH) et représente environ 30 % des MB. Les médulloblastomes SHH sont nodulaires/

desmoplasiques dans 54 % des cas, classiques dans 29 % des cas et à grandes cellules ou anaplasiques dans 17 % des cas (2).

Plusieurs gènes sont impliqués : SUFU, PTCH1, GLI2, SMO et SHH. Les MB nodulaires/desmo plasiques et à nodularité extensive sont presque tous SHH, et ce, d’autant plus s’ils apparaissent chez des enfants très jeunes chez qui les MB à nodularité extensive sont prédominants. Leur meilleur pronostic jus- tifie alors un traitement moins agressif. Les MB liés à la voie SHH proviennent de l’activation des cellules granulaires du cervelet, alors que ceux liés à la voie WNT dérivent de cellules situées dans la lèvre rhombique.

Les 2 derniers groupes, qui comportent 55 % des MB, correspondent aux groupes 3 et 4, autrement intitulés non WNT/non SHH (2). Les différencier est un défi auquel la biologie moléculaire tente de répondre. Dans le groupe 3 sont observées des amplifications de MYC. Les MB de ce groupe repré- sentent environ 25 % des MB. Ils peuvent être d’his- topathologie classique, anaplasiques ou à grandes cellules. La survie des patients atteints de ces MB reste basse (50 % à 5 ans). Dans le groupe 4, de pronostic intermédiaire, des modifications du chromosome 17, en particulier de l’iso chromosome 17q, et des amplifications de N-MYC et de CDK6 sont observées (3). Dans ce groupe, on retrouve le MB typique : garçon autour de 7 ans avec une histologie classique et une anomalie du chromosome 17.

Diverses techniques de biologie moléculaire per- mettent de caractériser ces groupes, et l’immunohistochimie est devenue un outil fiable et rapide pour les préciser (figure et tableau, pp. 166-167) [2, 5].

Tumeurs neuroectodermiques primitives du système nerveux central (CNS PNET)

Classiquement, ces tumeurs, faites de cellules neuro épithéliales peu ou pas différenciées, pré-

sentent des différenciations divergentes et des inflexions morphologiques particulières. Elles s’observent essentiellement à l’étage sus-tento- riel, mais aussi dans le tronc cérébral ou la moelle épinière, voire dans le cervelet. Elles comportent les PNET sans différenciation, et à différenciation neuronale plus ou moins poussée, les médulloé- pithéliomes et les épendymoblastomes. La défini- tion de la nouvelle entité que nous allons décrire conduit à revoir la composition de ce groupe en distinguant de nouveaux sous-types tumoraux (1, 6, 7), la terminologie elle-même (PNET) étant appelée à disparaître dans la nouvelle classification.

Tumeur embryonnaire à rosettes multistratifiées (ETMR)

Cette entité découle de la convergence de données histopathologiques, immunohistochimiques et moléculaires. Elle regroupe des tumeurs qui ont en commun la présence de rosettes pluristratifiées de type épendymaire (tumeur embryonnaire avec neuropile abondant et rosettes vraies [ETANTR], épendymoblastome, médulloépithéliome) et une amplification sur le chromosome 19 au niveau 19q13.42 qui concerne le cluster de miARN C19MC. Ces tumeurs de l’enfant jeune, en position supratentorielle essentiellement, correspondent au groupe moléculaire 1 défini par D. Picard et al. (6).

Elles sont caractérisées par une immunohistochimie positive avec l’anti-LIN28A (8, 9).

Récemment, A. Korshunov et al. (10) ont montré, en utilisant des techniques de méthylation de l’ADN et de profil des nombres de copies, une similitude moléculaire entre les diverses entités regroupées sous le terme d’ETMR et leur analyse par FISH (hybridation in situ en fluorescence) a confirmé l’amplification fréquente de C19MC dans ce groupe de tumeurs.

Cette tumeur, qui peut s’étendre le long de la lepto méninge, est de très mauvais pronostic. Des thérapeutiques alternatives ciblées, comme les antagonistes de miARN, les inhibiteurs de l’axe LIN28/SLATE7/P3K/mTOR et des régulateurs épi- génétiques (DNMT3B), sont envisagées (9).

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Tumeurs embryonnaires du système nerveux central : approche génétique

DOSSIER

A B

C

25 µm 25 µm

D

Figure. Immunohistochimie prédictive du groupe moléculaire. A. Anticorps anti-β-caténine (clone 14), positivité si 5 % ou plus de 5 % des noyaux tumoraux sont marqués. B. Anticorps anti-YAP1, positivité nucléaire et cytoplasmique dans les zones internodulaires dans un médulloblastome desmoplasique/nodulaire. C. Anticorps anti-filamine A, positivité cytoplasmique, contrôle interne : structures vasculaires. D. Anticorps anti-GAB1, positivité cytoplasmique.

Autres tumeurs embryonnaires (ex-groupe PNET)

Il reste des tumeurs embryonnaires non ETMR ou non associées à une amplification C19MC qui justifient les appellations de neuroblastome, de ganglio neuroblastome, de médulloépithéliome, voire de tumeur embryonnaire sans spécificité.

Tumeur tératoïde rhabdoïde atypique

Les tumeurs tératoïdes rhabdoïdes atypiques (ATRT) sont des tumeurs agressives survenant le plus souvent

avant l’âge de 3 ans. Elles sont définies par une morpho logie caractéristique (présence de cellules rhabdoïdes, positivité avec les anticorps anti-EMA et actine musculaire lisse) et l’inactivation biallélique du gène suppresseur de tumeur hSNF5/INI1/BAF47.

Leur rareté et leur ressemblance morphologique avec le médullo blastome rendent leur diagnostic souvent difficile. La perte d’expression de la protéine SMARCB1 (SWI/SNF related, Matrix associated, Actin dependent Regulator of Chromatin), codée par le gène inactivé, peut être mise en évidence par l’usage de l’anticorps anti-INI1 qui est un outil de grande valeur dia gnostique (11). La recherche de délétion en 22q11.2 et le séquençage du gène hSNF5/INI1 dans la tumeur sont indiqués pour confirmer le diagnostic et pour

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La Lettre du Neurologue • Vol. XX - n° 6 - juin 2016 | 167 orienter vers une possible mutation germinale. Un

syndrome de pré disposition aux tumeurs rhabdoïdes peut être retrouvé dans 20 à 35 % des cas. Des alté- rations de SMARCA4, un autre gène du complexe de remodelage de la chromatine SWI/SNF, ont été mises en évidence plus récemment (12). Elles s’associent à une conservation de la protéine SMARCB1 (positivité de l’anticorps anti-INI1) et à une perte d’expression avec l’anticorps anti-SMARCA4 (anticorps BRG1).

Le traitement de ces tumeurs est une combinaison de chirurgie, de radiothérapie et de chimiothérapie conventionnelle agressive. En 2015, une étude trans- criptomique a permis de distinguer 2 sous-groupes de pronostic et de chimiosensibilité différents au sein de ces tumeurs et ouvre des perspectives de stratifi-

cation et d’adaptation des traitements (13). La com- préhension du rôle du gène hSNF5/INI1, au sein du complexe SWI-SNF, dans la régulation épigénétique de la transcription, ouvre aussi des espoirs pour des thérapies ciblées.

Dans le spectre des tumeurs du SNC avec la perte d’expression d’INI1, une entité rare, la tumeur neuro- épithéliale cribriforme du SNC (CRINET), mérite d’être mentionnée. Observée chez des enfants en bas âge, cette tumeur habituellement de grande taille, intraventriculaire ou juxtaventriculaire, pré- sente une architecture cribriforme ou papillaire et une positivité EMA luminale. Elle se distingue par un pronostic apparemment plus favorable, même si peu de cas ont été décrits (14).

Méthodes Cibles Applications (exemples)

Caractérisation rapide

Immunohistochimie Expression ou perte de protéine MB

Groupe WNT : β-caténine+, filamine A+, YAP1+, GAB1–

Groupe SHH : β-caténine–, filamine A+, YAP1+, GAB1+

Groupes 3 et 4 : β-caténine–, filamine A–, YAP1, GAB1–

ETMR : LIN28A+

ATRT : INI1–, BRG1+ ou INI1+, BRG1–

Anomalies chromosomiques

CGH array Caryotype moléculaire Aberrations chromosomiques Amplification de gène

MB

Amplification MYC, NMYC

Monosomie 6, délétion du chromosome 9 (locus PTCH1) Isochromosome 17q

ETMR

Amplification C19MC OncoScan (MIP) Nombre de copies

Perte d’hétérozygotie MB

Monosomie 6, délétion du chromosome 9

FISH Amplification ou perte de gène MB

Amplification MYC, NMYC ETMRAmplification C19MC

Mutations

Séquençage haut débit

(NGS) Analyse globale de millions de séquences

ATRT SMARCB1 MB CTNNB1,

SUFU, PTCH1, GLI2, SMO, SHH Séquençage bas débit

(méthode de Sanger) Analyse de la séquence d’un gène (centaine de bases)

Profil d’expression ARN Nanostring,

RT-qPCR Signature ARN MB

Groupes moléculaires

ATRT : tumeur tératoïde rhabdoïde ; CGH array : Array Comparative Genomic Hybridization ; ETMR : tumeur embryonnaire à rosettes multistratifiées ; FISH : Hybridation in situ en fluorescence ; MB : médulloblastome ; MIP : Molecular Inversion Probe ; NGS : Next-Generation Sequencing ; RT-PCR Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction.

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Tumeurs embryonnaires du système nerveux central : approche génétique

DOSSIER

Conclusion

L’essor de la biologie moléculaire est ininterrompu.

Au-delà de ces groupes, des caractéristiques molé- culaires, en cours d’exploration, individualisent des sous-types d’incidence pronostique et théra- peutique, par exemple dans le groupe SHH pour les MB (avec ou sans mutation p53). Les inhibiteurs de Smoothened (SMO) récemment introduits en essais cliniques dans ces MB induisent parfois une résistance, en rapport avec l’hétéro généité de ce

groupe, car les voies de signali sation sont diffé- remment impliquées, en particulier selon l’âge du patient. Récemment, il a été montré, à partir d’un modèle de MB SHH xénogreffé, que la mutation de PTCH1 contribuerait à une meilleure chimio- sensibilité, alors que celle de SUFU et l’amplification de MYCN ont un effet inverse (15). D’autres progrès sont à attendre des nombreuses études qui s’attachent actuellement à définir les caractéris- tiques moléculaires des tumeurs embryonnaires

du SNC. ■

Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêts en relation avec cet article.

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Références bibliographiques

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