Gliomes diffus de l'adulte

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

DOSSIER

Tumeurs cérébrales

Gliomes diffus de l’adulte

Adult diffuse gliomas

Franck Bielle*, Dominique Figarella-Branger**, Karima Mokhtari*

* Département de neuropathologie Raymond-Escourolle,hôpitaux universitaires Pitié-Salpêtrière- Charles -Foix, Paris ; Institut du cerveau et de la moelle épinière, UPMC-Sorbonne Universités, Paris.

** Aix-Marseille Université, Inserm, CRO2-UMR_S 911, Marseille ; service d’anatomie pathologique et de neuropathologie, hôpital de la Timone, Marseille.

Les gliomes diffus de l’adulte infiltrent le tissu nerveux, rendant impossible leur exérèse totale.

En dépit des traitements complémentaires par radiothérapie et chimiothérapie, ces tumeurs restent d’évolution fatale, mais avec une grande hétérogénéité pronostique, y compris au sein d’un même grade histologique de la classification OMS 2007. Celle-ci est fondée sur la ressemblance morphologique des cellules tumorales avec les lignages normaux pour définir des astrocytomes, oligodendrogliomes, oligoastrocytomes et glioblastomes.

L’identification d’altérations génétiques et épi- génétiques impliquées dans l’oncogenèse des gliomes diffus permet une nouvelle classification à la fois histologique et moléculaire, appelée le “diagnostic intégré”, qui sera le principe de la prochaine classification OMS de 2016. Celle-ci permettra de définir des groupes tumoraux plus homogènes en termes de pronostic et de réponse au traitement et d’améliorer la prise en charge des patients (1, 2). Les altérations génétiques essentielles pour cette classification seront d’abord présentées séparément, puis leur association dans des voies moléculaires (tableau) et leur utilisation pour le diagnostic intégré.

Principales altérations

moléculaires des gliomes diffus de l’adulte

Les mutations des gènes IDH1 et IDH2 Les gènes IDH1 et IDH2 codent 2 isoformes d’une enzyme isocitrate déshydrogénase permettant la décarboxylation de l’isocitrate en α-kétogluta- rate. Les mutations récurrentes rapportées dans les gliomes touchent le codon R132 pour IDH1 et R172 pour IDH2, affectent un seul allèle, sont mutuellement exclusives et induisent l’accumula- tion d’un métabolite, le 2-hydroxyglutarate. Elles sont associées à une hyperméthylation de l’ADN appelée “phénotype méthylateur des îlots CpG”

(C-GIMP) qui inhiberait la différenciation cellulaire. Les gliomes mutés pour IDH1 ou IDH2 sont regroupés ensemble dans un groupe “mutés IDH”.

Les mutations IDH sont très fréquentes dans les gliomes infiltrants de grade II (87 %) ou III (83 %), et les glioblastomes secondaires (85 %), qui en dérivent (3). Quatre-vingt-quatorze pour cent des

Tableau. Les voies moléculaires des gliomes diffus de l’adulte.

Histologie de gliomes diffus : oligodendrogliome, astrocytome, glioblastome

IDH muté IDH wild type H3 muté

K27M G34R/V

1p/19q Codélétion Absence de codélétion

Diagnostic

intégré Oligodendrogliome

IDH muté 1p/19q codélété

Astrocytome ou glioblastome

IDH muté

Glioblastome

IDH wild type Astrocytome

IDH wild type Gliome

H3-K27M muté Gliome H3-G34R/V muté

Promoteur de TERT muté (%) 95-100 1 70-80 0

ATRX muté (%) 0-5 80-97 2 20-40 20 80

Promoteur de MGTM méthylé (%) 90-100 70-86 20-40 3

G-CIMP (%) 98 98 20-40

Altérations caractéristiques (%) CIC : 40-70

FUBP1 : 15-30 P53 : 99 7p+/10q– : 80

EGFR amplifié : 40 7p+/10q– : 0

EGFR amplifié : 0 P53 : 70 P53 : 100

Chimiosensibilité PCV Élevée Modérée Nulle

Médiane de survie grade III (ans) > 12 (avec PCV) 5,2 (avec PCV) 1,6

© Correspondances en Onco-Théra- nostic 2016;5(1):8-12.

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page 39

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)

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La Lettre du Neurologue • Vol. XX - n° 6 - juin 2016 | 159 muté, mutuellement exclusive de la codélétion 1p/19q, est un témoin indirect du statut 1p/19q. La mutation

K27M des histones caractérise certains gliomes de la ligne médiane, et le gain du 7p associé à la perte du 10q est un marqueur des glioblastomes IDH non muté. L’histologie et l’utilisation hiérarchisée des marqueurs moléculaires devraient permettre de conclure à un “diagnostic intégré” dans la majeure partie des cas.

IDH1

Codélétion 1p/19q

Summary

Adult diffuse gliomas present a wide prognostic heterogeneity.

The next update of WHO classification will be published in 2016. It will be based on the new principle of “integrated diagnosis” combining histology and molecular biology to define entities with a better prognostic and predictive value. Genetic alterations critical for the classification are IDH mutation, 1p/19q codeletion and histone mutation. Loss of ATRX expression in IDH mutated gliomas is predictive of intact 1p/19q status. Combined 7p gain and 10q loss are surrogate markers of glioblastoma IDH wild type.

Histology and hierarchical use of molecular markers allow achieving an “integrated diagnosis” in most cases.

Keywords

Diffuse glioma Adult

WHO 2016 classification IDH1

1p/19q co-deletion.

mutations IDH sont des mutations d’IDH1 ; 90 % des mutations d’IDH1 sont de type R132H et sont reconnues par immunomarquage sur les prélève- ments fixés en formol et inclus en paraffine (FFPE) [4]. La présence d’une mutation IDH est un facteur de bon pronostic dans les gliomes de grade II, III et IV (5), bien que non retrouvé par tous les auteurs.

La codélétion 1p/19q

La codélétion 1p/19q correspond à la perte complète du 1p et 19q secondaire à une translocation (1;19) (q10;p10), alors qu’une perte partielle n’est pas signi- ficative. Elle est associée à un meilleur pronostic en valeur intrinsèque et à une meilleure réponse à la chimiothérapie pour les grades II et III (6). Les gliomes codélétés 1p/19q expriment la signature proneurale et des marqueurs neuronaux comme l’internexine α (7).

Ils présentent des mutations fréquentes et non exclusives des gènes CIC (40-70 %) et FUBP1 (15-30 %) situés respectivement en 19q et 1p. Ces mutations et la codélétion 1p/19q inactivent les 2 allèles de CIC ou FUBP1. CIC (homolog of Drosophila capicua) est un antagoniste de la voie des récepteurs tyrosine kinase.

FUBP1 (Far Upstream element Binding Protein 1) est un inhibiteur de l’oncogène MYC.

L’échappement à la sénescence réplicative : les mutations d’ATRX et du promoteur de TERT

Le raccourcissement des télomères à chaque divi- sion cellulaire aboutit à la sénescence réplicative.

Les cellules tumorales maintiennent anormale- ment la longueur de leurs télomères, permettant ainsi une prolifération illimitée. Deux mécanismes différents sont impliqués dans les gliomes diffus et s’excluent mutuellement : les mutations du promoteur de TERT et les mutations d’ATRX (8).

L’enzyme TERT appartient au complexe télomérase assurant l’extension des télomères. Deux mutations ponctuelles récurrentes du promoteur de TERT sont décrites (C228T et C250T) et augmentent l’expression de TERT, conduisant au maintien anormal des télomères.

La protéine ATRX (Alpha-Thalassemia/mental Retar- dation syndrome X-linked) appartient à un complexe multi protéique impliqué dans la maintenance des télomères. Des mutations d’ATRX ont été mises en évidence dans les gliomes diffus et s’associent à un phénotype “allongement alternatif des télomères”, différent de celui des tumeurs mutées pour le promoteur de TERT. L’expression d’ATRX est ubiquitaire dans les cellules normales. La perte d’immunomarquage ATRX dans les cellules tumorales permet de détecter la mutation avec une sensibilité de 81 %.

Les altérations des glioblastomes, IDH wild type

Les altérations génétiques les plus caractéristiques du glioblastome, IDH wild type sont l’association d’un gain du 7p et d'une perte du 10q (80 %), et/ ou une amplification de l’EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor). La signification bio- logique en est partiellement comprise. La perte du 10q correspond à une perte d’hétérozygotie du gène suppresseur de tumeur PTEN. Le gain du 7p pourrait augmenter l’expression d’oncogènes comme EGFR ou PDGFA (Platelet-Derived Growth Factor Alpha) [9]. EGFR est altéré dans 45 % des glioblastomes, IDH wild type sous la forme d’une amplification (40 %) et/ ou d’une mutation quali- tative (20 %) [10], avec un pouvoir oncogénique connu. Les altérations génétiques des glioblastomes, IDH wild type sont cependant très hétéro- gènes. Elles affectent préférentiellement 3 voies : récepteur tyrosine kinase/Ras/PI(3)K (88 %), p53 (87 %) et rétinoblastome (77 %) [10]. L’in- vestigation de cette diversité moléculaire n’a pas pour l’instant d’implication pratique pour le patient hormis le dépistage d’altérations oncogéniques dans le cadre d’essais de thérapies ciblées : BRAF V600E, MET, fusion FGFR3-TACC3, amplification de MDM2. La mutation de BRAF V600E est rare dans les glioblastomes, IDH wild type, mais fréquente (54 %) dans le glioblastome épithélioïde : il s’agit d’un variant histologique nouvellement identifié, d’aspect assez bien limité, composé de cellules cohésives au cytoplasme globuleux éosinophile sans prolongement fibrillaire et CD34+.

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Gliomes diffus de l’adulte

DOSSIER

Méthylation du promoteur de MGMT La O(6)-méthylguanine-ADN méthyltransférase (MGMT) est une enzyme qui répare les modifica- tions O6-méthylguanine de l’ADN en guanine. Elle protège la cellule tumorale contre les dommages cytotoxiques des chimiothérapies alkylantes, comme le témozolomide. La méthylation du promoteur de MGMT conduit à une diminution de l’expression de MGMT et de la réparation des lésions induites par le témozolomide. Le phénotype C-GIMP est toujours (96 %) associé à un statut MGMT méthylé, mais il existe aussi des tumeurs G-CIMP négatives avec un statut MGMT méthylé (11). Ce statut est un marqueur prédictif d’une meilleure réponse aux agents alkylants et un marqueur pronostique favo- rable indépendant dans les glioblastomes (9). Il peut être déterminé par plusieurs méthodes : PCR, pyro- séquençage, puce méthylation. Il n’a pas d’intérêt diagnostique.

Les mutations des gènes des histones H3

Des mutations récurrentes (K27M et G34R/V) des gènes H3F3A et HIST1H3B codant respectivement les histones H3.3 et H3.1 ont été identifiées dans les gliomes diffus pédiatriques (12). Ces mutations sont plus rares chez l’adulte et observées le plus souvent chez des patients âgés de moins de 50 ans.

Elles présentent une ségrégation anatomique : K27M dans les structures dites “de la ligne médiane” (le thalamus, le tronc cérébral et la moelle), G34R/V dans les hémisphères cérébraux.

Voies moléculaires de la gliomagenèse

Voies dépendantes de la mutation IDH La mutation IDH associée à la codélétion 1p/19q définit le diagnostic intégré d’oligodendrogliome IDH muté codélété 1p/19q. La codélétion 1p/19q est toujours associée à une mutation IDH et très souvent à une histologie d’oligodendrogliome. Ces tumeurs sont fréquemment mutées pour le promoteur de TERT (de 95 à 100 %), et peuvent être mutées pour CIC et FUBP1 (6, 13, 14). Le statut MGMT est méthylé (90-100 %) et le phénotype G-CIMP constant (11). Ces tumeurs ne présentent

pas d’amplification de l’EGFR (5), et de très rares mutations d’ATRX (0-5 %).

La mutation IDH sans codélétion 1p/19q asso- ciée définit le diagnostic intégré d’astrocytome, IDH muté et de glioblastome, IDH muté. Une majorité de ces tumeurs présente une histologie astrocytaire, une mutation d’ATRX (80-97 %) et de p53 (94-100 %) [13, 14]. En pratique courante, l’extinction nucléaire d’ATRX permet d’en faire le diagnostic (2). Le statut MGMT est souvent méthylé.

Ces tumeurs présentent exceptionnellement une amplification de l’EGFR, et pas de mutation du promoteur de TERT. Le glioblastome, IDH muté correspond soit à un glioblastome secondaire résultant de la progression tumorale d’un astrocytome, IDH muté, soit à un glioblastome primaire du sujet jeune (moins de 55 ans).

La voie IDH wild type

Cette voie est caractérisée par l’absence de mutation d’IDH et de mutation des histones H3. Les tumeurs de cette voie ont le plus souvent une histologie de glioblastome aboutissant au diagnostic intégré de glioblastome, IDH wild type. Soixante-dix à 80 % de ces tumeurs présentent une mutation du promoteur de TERT associée à un moins bon pronostic.

Une minorité de cas présente un statut MGMT méthylé (20-40 %), une perte d’ATRX (2 %), une mutation de p53 (20-40 %) [9, 10]. Dans les cas où l’aspect histologique est suffisamment carac- téristique d’un glioblastome (prolifération micro- vasculaire et/ou nécrose), le gain du 7p, la perte du 10q et/ou une amplification de l’EGFR ne sont pas nécessaires au diagnostic intégré de glioblastome, IDH wild type. Cependant, ces altérations sont utiles pour classer les tumeurs IDH wild type avec une histologie d’astrocytome (figure 1). En effet, dans cette situation, la mise en évidence d’un gain du 7p et de la perte du 10q et/ou une amplification de l’EGFR permettent de considérer ces cas discor- dants comme des glioblastomes, IDH wild type avec une médiane de survie de 19 mois, proche de celle des glioblastomes. La discordance histomoléculaire a 2 explications apportées par une confrontation radio-histomoléculaire : une biopsie en périphérie du glioblastome ou un glioblastome à un stade débu- tant préangiogénique et prénécrotique. Finalement, en l’absence des altérations du glioblastome, il existe de rares astrocytomes, IDH wild type de grade II et III qui présentent une médiane de survie de 54 mois.

Avant de conclure à ce dia gnostic, une relecture

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• Histologie : astrocytome anaplasique

• IHC : IDH1 R132H-, ATRX maintenu

• Données moléculaires : – IDH1 R132 et IDH2 R172 wild type – gain du 7p, perte du 10q – amplification de l’EGFR

• Diagnostic intégré : glioblastome, IDH wild type Amplification de l’EGFR FLAIR T1 gadolinium

Gain du 7 Perte du 10

Figure 1. Un exemple de diagnostic intégré.

Cas d’une patiente âgée de 57 ans chez laquelle une crise d’épilepsie a révélé une lésion temporale droite en hypersignal FLAIR sans rehaussement par le gadolinium. Malgré un aspect histologique d’astrocytome anaplasique, le diagnostic intégré est celui de glioblastome, IDH wild type, car ce gliome diffus possède les altérations génétiques caractéristiques de cette voie moléculaire.

histologique est conseillée pour écarter un diagnostic de tumeur circonscrite de type gangliogliome.

La voie des mutations des histones H3 Les gliomes diffus, mutés histone H3 sont observés chez l’adulte jeune et ont le plus souvent une histologie d’astrocytome anaplasique ou de glioblastome.

Les mutations des histones H3 et les mutations IDH sont mutuellement excluvives. Les mutations des histones H3 sont associées à un profi l d’hypo- méthylation (12) . Les gliomes diffus de la ligne médiane mutés H3-K27M sont Olig2 positif, mutés p53 (70 %) et perdent, pour une minorité, l’immunomarquage d’ATRX (20 %). La protéine mutée H3.3- K27M peut être reconnue par un anticorps sur tissu FFPE. Les gliomes diffus, histone mutés G34R/V sont Olig2 négatif, mutés p53 (100 %) et perdent souvent l’immuno marquage d’ATRX (80 %).

Le “diagnostic intégré”

en pratique

La première étape du “diagnostic intégré” est le diagnostic histologique de gliome diffus en connaissant le contexte clinique (âge, localisation anatomique, aspect radiologique). Le pathologiste confronte ensuite :

➤ des données histologiques (aspect d’oligodendrogliome/astrocytome/glioblastome) ;

➤ des données immunohistochimiques pour l’identifi cation directe de mutations ( IDH1 R132H, H3.3 K27M) ou des immunomarquages prédictifs du statut mutationnel de certains gènes clés (ATRX, p53) ;

➤ la détection d’altérations génétiques idéale- ment par CGH array ou SNP array ou, à défaut, par technique FISH (Fluorescent In Situ Hybridization) [codélétion 1p/19q, gain du 7p, perte du 10q, amplifi - cation de l’ EGFR ], par séquençage (mutations mino- ritaires des gènes IDH , mutation K27M et G34R/V des histones H3.1 et H3.3 , mutation du promoteur de TERT ).

Le pathologiste classe le gliome diffus dans une voie moléculaire définie par la classification OMS 2016, et analyse le grade en rapport avec les cri- tères histo pronostiques propres à cette voie molé- culaire. Dans cette nouvelle approche, le diagnostic de gliome mixte ne doit plus être fait, ces gliomes pouvant être classés soit en astrocytomes IDH muté, soit en oligodendrogliomes IDH muté 1p/19q

codélétés (15) . Cependant, les critères du grade et leur valeur pronostique dans chaque voie molé- culaire ne sont pas établis. Le pathologiste peut ainsi conclure au “diagnostic intégré”. L’analyse systématique de tous les marqueurs moléculaires n’est pas applicable en pratique à tous les gliomes diffus. Nous proposons un algorithme pour hié- rarchiser ces marqueurs sur la base de données épidémiologiques et des propriétés d’association et d’exclusion entre ces marqueurs (figure 2, p. 162) . Cependant, cet algorithme est moins performant que l’analyse systématique des marqueurs molé- culaires et ne résout pas des cas plus rares ou dis- cordants qui nécessitent une analyse moléculaire plus exhaustive ainsi qu’une relecture histologique dans le cadre du RENOP (Réseau de neuro-onco- logie pathologique). De plus, les critères exacts du

“diagnostic intégré” ne seront établis qu’avec la publication de la classification OMS 2016.

Conclusion

Le “diagnostic intégré” des gliomes diffus permet d’identifi er des groupes de meilleure valeur pronostique et prédictive et d’améliorer la prise en charge des patients et la pertinence des essais

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Gliomes diffus de l’adulte

DOSSIER

+ +

+

Histologie : oligodendrogliome, astrocytome, glioblastome Clinique, histologie

Hybridation in situ ou biologie moléculaire Biologie moléculaire

IHC IDH1 R132H

• Astrocytome, IDH wild type

• Oligodendrogliome, NOS, autres

Non

Âge > 55 ans et histologie : GMB

Oui Oui

Séquençage IDH1/2 IHC ATRX

Maintenu Perdu Codélétion

1p/19q

Oligodendrogliome IDH muté 1p/19q codélété

Histo. II-III

Histo. II-III Histo. IV

Histo. IV ATRX perdu ou ligne

médiane

Astrocytome, IDH muté

GBM, mutéIDH

GBM, NOS IHC H3-K27M Séquençage histone H3

GBM, IDH wild type

Gliome mutéH3 7p/10q

EGFR amplifié

GBM : glioblastome.

Figure 2. Exemple d’algorithme diagnostique pour le diagnostic intégré.

L’utilisation de marqueurs immunohistochimiques en première intention permet de réduire le délai diagnostique et le nombre de gliomes diffus nécessitant des analyses en biologie moléculaire.

thérapeutiques. Certaines tumeurs plus rares ou dont l’analyse moléculaire n’est pas possible ou encore est incomplète ou enfin discordante ne

pourront cependant pas être classées. Elles seront désignées par leur histologie et la mention “NOS”

(Not Otherwise Specified). ■

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Références bibliographiques

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

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