Imaging patterns of response for oncologic patients receiving immunotherapies. Role of Imaging and in particular of PET/CT in evaluating response to immunotherapy. True progressive disease versus pseudo progression/immune stimulation. Prediction of response and survival. Detection of immune stimulation side effects by Imaging.
10. synthèse des facteurs de croissance cellulaire
signaux de survie cellulaire
uptake glucose
motilité des T - contact T - APC
Persistance chronique Ag
The next immune-checkpoint inhibitors: PD-1/PD-L1 blockade in melanoma. Clin Ther 2017
11.
12.
13. Acquisition of CD80 by Human T Cells at Early Stages of
Activation: Functional Involvement of CD80 Acquisition in T
14.
15. 1/In vivo imaging reveals a tumor-associated macrophage-mediated resistance pathway in anti PD-1 therapy.
Sci Transl Med 2017. 2/Macrophages steal the show. Nature Reviews 2017
20. Ligands de la protéine PD-1
PD-L1
T actives
B actives
Mq
Endothelium vasculaire
Cellules parenchyme pulmonaire
Pancreas
Foie
Placenta
Oeil
Cortex thymique
PD-L2
thymus zone medullaire
Mq
APC
Frontiers in Immunology 2017
21. Compétition métabolique entre cellules
tumorales et cellules T
Utilisation tryptophan/autres nutrients
Glycolyse anaerobe production +++ lactate
Lactate toxique pour les T normales
(aerobes)
Anérgie des cellules T
Metabolic competition in the tumor microenvironment is a driver of cancer progression. Chih-Hao C et al. Cell
2015 (6): 1229-1241
22. PD-1 et métabolisme cellulaire
Stimulation par CD8 – intensification glycolise - phenotype T cytotoxique
Stimulation par PD-1 – shift vers phoshorylation acides gras – phenotype Treg
Shift des nutrients/glucose vers cellules néoplasiques
Inhibition de la réponse immunitaire vu stimulation Treg
+ PD-L1 agit comme molecule anti apoptotique pour les cellules néoplasiques
The PD-1:PD-L1/2 pathway from discovery to clinical implementation.
K Bardhan et al. Frontiers in Immunology 2017
31. Nivolumab
anti PD-1
mélanome métastatique
HD rechute post ASCT ± BV
NSCLC métastatique/réfractaire
2eme ligne néo rénal réfractaire
thérapie anti VEGFR
ORL en PD sous chimio type Platine
32. Nivolumab
anti PD-1
mélanome métastatique
HD rechute post ASCT ± BV
NSCLC métastatique/réfractaire
2eme ligne néo rénal réfractaire thérapie anti
VEGFR
ORL en PD sous chimio type Platine
33. Pembrolizumab
anti PD-1
BE: 04/2016 mélanome métastatique
BE: 01/2017 HD rechute post ASCT + BV
BE: 05/2016 Pembro+Nivo pour mélanome
FDA 2014
mélanome métastatique
mélanome en PD sous Ipilimumab± anti BRAF
NSCLC
ORL en PD sous chimio type Platine
Release the Hounds! Activating the T cell response to cancer. M Sznol NEJM 2015 372:374-5
34. Ipilimumab
anti CTLA-4
BE 2013
FDA 2011
mélanome métastatique
adjuvant mélanome avec gg régionaux + R0
Release the Hounds! Activating the T cell response to cancer. M Sznol NEJM
2015 372:374-5
35.
36. Voie PD-1: potentiel bio marqueur?
Question encore sans réponse
Hétérogénéité du tissu tumoral
taille biopsie
marqueur dynamique
Sur exprimé
surface cellules néoplasiques
environement tumoral
change avec le traitement
The next immune-checkpoint inhibitors: PD-1/PD-L1 blockade in melanoma. Kathleen MM et al. Clin Ther 2015 (4): 764-782
38. Case report……
Patient 78 ans
ADK LSD
chirurgie et chimio
après 10 mois récidive ++ étendue
chimio vu que IHC - pour PD-1
pas de réponse
début Nivolumab
FDG-PET in the evaluation of response to Nivolumab in recurrent non small cell lung cancer.
Mitsunori H et al. World J of Surg Oncol 2016 (14): 238-242
40. Point intéressant de l’article; le patient répond même si IHC négative pour PD-1. Autres auteurs
rapportent la même observation. ??
41. Baseline PET/CT
55 pts
NSCLC résecable
IHC + pour PD-1 et PD-L1
Corrélation SUVmax - sur expression PD-1?
Correlation of metabolic information of FDG-PET with tissue expression of immune markers in patients with
non-small cell lung cancer who are candidates for upfront surgery. Egesta L et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging
2016 (43): 1954-1961
42.
43. Anti PD-1 dans les
lymphomes
Hodgkin
la maladie par excellence immunitaire
46. EBV
« surrogate » récepteur B
apoptose des cellules B
PD-L1
Cancer. Principles&Practice of Oncology 10th Ed. DeVita et al.2015
Reed Sternberg
B exposées aux Ag
recepteurs pour Ag
apoptose
47. The classical Hodgkin’s lymphoma microenviroenement and its role in promoting tumor growth and immune escap
Donatella A et al. J Pathol 2010 (221):248-263
48. Logique du traitement anti PD-1 dans le
HD
1/ 10-15% purs réfractaires
2/ Si RC
10-15% rechute si maladie initiale limitée
20-24% rechute si maladie systémique
anti CD30 (Brentuximab)±allo
immunomodulateurs (Lenalidomide)
anti bcl-2 (Venetoclax; depuis 2015)
3/ Altérations frequentes chromosome 9
encode PD-L1Checkpoint inhibitors in Hodgkin’s lymphoma. Barbara Novakovic. Eur J of Hematol 2015 (96): 335-343
49. DLBCL
B diffus médiastinal
Folliculaires
B diffus cérébral
CLL en Richter
The emerging role of immune checkpoint in malignant lymphoma. Ida Hude et al. Haematologica 2017 (102): 30-42
50. 87% > 3 lignes de traitement
78% réfractaires au Brentuximab
78% rechute post ASCT
23 patients
HL classique
Réponse 87%
RC 17% (4 pts)
PR 70% (16 pts)
SD 13% (3 pts)
Evaluation après ± 8 semaines de traitement
51.
52. PD-1 Blockade with Nivolumab in Relapsed or Refractory Hodgkin’s Lymphoma. NEJM 2015 372(4): 311-319
54. Terra incognita
Pas de large étude publiée concernant
l’évaluation de la réponse par PET/CT
Plutôt cases reports
Etudes avec peu de pts
55. On sait pas comment interpréter mais on sait
quoi éviter…..
Multiples publications concernant les effets
secondaires et leur aspect PET…
Thyroïdite
Hypophisite
Colite
Pneumonite
Myosite
Arthrite…Et autres ites…
56. Attention à propos de l’interpretation
Petite etude retrospective
22 pts avec mélanome métastatique
Baseline – early PET/CT – late PET/CT
Early – post 2 x Ipilimumab
Late – post 4 x Ipilimumab
Evaluation selon critères EORTC
ΔSUVmax et nombre lésions
Predictive value of early F18-FDG PET/CT studies for treatment response evaluation to Ipilimumab in metastatic
Melanoma: preliminary results of an ongoing study. Christos S et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2015 (42): 386-39
58. PMD: survie moyenne 11.2 mois
SMD: survie moyenne 10.7 mois
Certaines “PD” avec PFS +++ > 12 mois
2 cas de PMD au iPET → PMR au fPET
PD ou SD ou bien réponse si FU plus long??
59. Attention:
Faible métabolisme ganglionnaire
√ activation immunitaire et pas maladie résiduelle
√ confirmation au scan de suivi
Fausse progression avant réponse
√ flare ( activation immunitaire)
√ pseudo croissance de la tumeur avant réponse
F18-FDG PET/CT and Melanoma: Staging,Immune Modulation and Mutation-Targeted Therapy Assessment and
Prognosis. Powell P et al. AJR 2015 205:259-270.
60.
61.
62. Imaging of CTLA-4 blockade induced
cell replication with F18-FLT PET
In patients with advanced melanoma
treated with Tremelimumab.
Ribas A et al. J Nucl Med 2010 (51): 340-
46
Baseline – iPET – fPET
Augmentation SUVmax de la rate
Suggestive pour une activation
63. Chez nous….
Patient 78 ans
Mélanome sous Nivo
Gg iliaques gauches.
PET/CT de suivi
Sous Nivo
Normalisation des gg
23/03/17
5/01/17
64. !!! Mélanomes sous anti PD-1 > 2 ans
RC: 14% avec PET positifs
infiltrat lymphocytaire
gg taille normale
sur site initial d’infiltration néoplasique
SUVmax 3.2
RP: 50% avec PET positifs
SUVmax gg médiastinal 7.1 – infiltrat
lymphocytaire
SUVmax adénopathie 16.1 - mélanome
66. 655 patients
mélanome sous Pembrolizumab
5% pseudo progression précoce ( 2-4 cures)
3% pseudo progression tardive (post traitement)
15% des patients avec réponses sous estimées
Interruption prématuré du traitement.
Evaluation of immune-related response criteria and RECIST 1.1 in patients with advanced melanoma
treated with Pembrolizumab. Hodi FS et al. J Clin Oncol 2017.
68. 1/ WHO et RECIST ignorent la réponse atypique
sous immunothérapie.
2/ L’activité anti tumorale mesurable apparait plus
progressivement.
3/ La réponse au traitement peut apparaitre après
une « progression » tumorale.
En 2009
Guidelines for the evaluation of immune therapy activity in solid tumors: Immune-related response criteria.
Jedd DW et al. Clin Cancer Res 2009 (23): 7412-7420
69. 4/ L’arret du traitement suite à cette
« progression » est prématuré.
5/ Acceptation d’une « progression non
significative » est souhaitable.
6/ Maladie stable et durable peut démontrer une
efficacité au traitement.
Guidelines for the evaluation of immune therapy activity in solid tumors: Immune-related response criteria.
Jedd DW et al. Clin Cancer Res 2009 (23): 7412-7420
70. Nouveaux critères à point de depart les WHO
Etude prospective
487 patients
mélanome avancé (non resecable stade
III/IV)
Ipilimumab
x 3 semaines; 10mg/Kg iv
2 ans vs PD vs tolerance
4 types de réponses au traitement
Naissance des iRECIST
71. 4 patterns possibles de réponse
1. Réponse complete.
2. Maladie stable au cours et en fin du traitement.
3. Réponse après progression initiale.
4. Nouvelles lésions fin traitement+normalisation FU
1. Cancer immunotherapy: Imaging assessment of novel treatment reponse patterns and Immune-
related adverse effects. Jennifer JK et al. RadioGraphics 2015 (35): 424-437
2. https://www.parexel.com/files/7214/2313/4150 2016
Adaptation_of_the_Immune_Related_Response_Criteria_irRECIST_online.pdf
72. iCR
Disparition de l’ensemble des lésions.
Ganglions < 10mm petit axe.
iPR
≥ 30% de l’ensemble des lésions cibles et/ou
pas de progression significative des non
cibles
et/ou nouvelles lésions non cibles.
Ex: nouveaux nodules pulmonaires < 5mm
73. iSD
pas de critères pour RP ou PD
iPD
> 20% de l’ensemble des lésions cibles
minimum
5 mm petit axe pour ganglions
10mm long axe pour autres lésions
pas des petits trucs de 2-3mm, non reproductibles
75. Au delà de l’image PET/CT de PD
pas de changement de traitement si
ECOG bon
Pas de symptomes liés à la “progression”
Traitement symptomatique pas necessaire: RT
palliative, analgesiques…
76. Pour les lymphomes, la soupe reste totale…
LyRIC
(Lymphoma Response to Immunomodulatory
Therapy Criteria)
Concerne en particulier le « flare » vs PD
Introduction (provisoire!) de…
« réponse indeterminée »
Refinement of the Lugano Classfication lymphoma response criteria in the era of immunomodulatory therapy.
Cheson et al. Blood 2016 (128): 2489-2496
77. A. > 50% ensemble des lésions
B. < 50% ensemble des lésions§ et
nouvelles lésions ⌘
C. hypermétabolique sans en taille.
§ augmentation meme > 50% de certaines lésions mais la charge tumorale globale n’augmente pas de >
50%.
⌘ les nouvelles lésions sont à considerer comme cibles. Selectionner max 6 lésions cfr RECIST.
Possibilités possibles…
78. PET/CT de FU
Si (A):
> 10% augmentation des lesions cibles –
PD
<10% - réponse “indeterminée” – suivi PET
Si (B):
> 50% des nouvelles “cibles” PD
Si (C):
PD uniquement si concomittante en taille
79. Au moins c’est clair…
Refinement of the Lugano Classification lymphoma response criteria in the era of
immunomodulatory therapy. Cheson et al. Blood 2016 (128): 2489-2496
80. 20 patients avec mélanome metastasé
Anti CTLA-4
Anti PD-L1
Anti PD-1
Baseline
Scan 2: Jour 28 (Post 1 cure)
Scan 3: 4 mois début IT ( post 4 cures)
Réponse
RECIST
iRECIST
PERCIST
EORTC
Prediction of response to immune checkpoint inhibitor therapy using early-time-point
FDG-PET/CT imaging in patients with advanced melanoma. JNM Sep 2017
81. 1. +++ concordance entre RECIST-iRECIST et PERCIST-EORTC.
2. + concordance entre RECIST-PERCIST et RECIST-EORTC.
3. Augmentation hypermétabolisme au scan 2 – bonne réponse scan 3.
4. SD criteres CT + PD criteres PET – réponse scan 3.
5. En principe, PD par CT scan 2 – PD scan 3
6. Mais! Pseudo PD par CT – marqueur de réponse!
Si scan 2 prédit réponse au scan 4 – pourquoi toute l’attention pour le
flare/pseudo PD?
On se rend compte des differences de réponses mais…on utilise le même timing
d’évaluation.
28 jours (1 cure) et 4 mois (4 cures) timing correct?
Comme pour la chimio, tendance d’évaluer de plus en plus précocement…
89. Patient 76 ans
Mélanome de la jambe gauche Breslow > 2mm
Juin 2014 start Pembrolizumab
Arrêt Ipilimumab : colite avec perforation
09/2014 « progression » des adp inguinales et il
ext G
10/12/2014 RC sous Pembrolizumab
96. Patient 62 ans
Mélanome oculaire gauche
Pembrolizumab en 1ere ligne.
Baseline du 18/09/2016
x 3 cures le 10/01/2017
x 6 cures le 17/03/2017
RC au niveau oculaire G.
Progression au niveau hépatique??
100. “Pseudo progression”
Hypotheses
1.Infiltration +++ par les lymphocytes T
activées suite au traitement.
2. réaction inflammatoire associée et
transitoire taille.
3.Vraie progression tumorale.
Immune-mediated related response criteria: Lights and shadows. Marco M et al. ESMO Open 2016
101. 4. Memes hypotheses pour “nouvelles” lésions
vs déjà là mais pas visibles.
5. Pour compliquer les choses:
anti PD-1: expansion clonale des cellules T
expliquant 1- 4
autres immunotherapies (Ac anti CD137):
augmentent l’activité des NK sans induire
une expansion clonale…
103. Patiente de 62 ans
Mélanome dorsal avec atteinte cutanée pluri
focale.
Breslow 8mm.
Traitements multiples
DTIC
Ipi: bonne réponse mais pancréatite grade
3.
Combiné anti BRAF-anti MEK.
Etude phase 1 mais toujours PD.
113. Patient de 81ans
Mélanome du cuir chevelu
Breslow 3.2mm
DTIC → Ipilimumab → Pembrolizumab
PD sur base de nouvelles lésions au PET/CT
+ PD des lésions connues
Examen clinique: nette altération de l’état général.
119. Maladie progressive selon RECIST
et iRECIST….
Patiente de 77 ans
Mélanome de la cuisse Dr Breslow 1.17 en 2009.
2014 : Ipilimumab – Pembrolizumab – anti braf – Pembrolizumab
13 PET/CT
Entre 10/2014 – 01/2017
Meilleures réponses: RP…..sinon 2 examens en SD et le reste seulement PD…
Décès 04/2017.
122. Patiente de 56 ans
Mélanome oculaire depuis 2007
Initialement sans atteinte métastatique
Plaque I125
Atteinte métastatique traitée par DTIC-Ipi-
Pembro. Colite sur Ipi. Start Pembro.
125. SD par CT mais RC par
PET
Avant Pembro 6 x Pembro
126. 2 autres types de réponses chez
nous pas observées vu que les pts
encore
sous traitement
1. Maladie stable en fin traitement.
2. “Progression” en fin traitement
avec, au scans de FU, stabilisation
de la maladie.
Cancer Immunotherapy: Imaging Assessment of Novel Treatment Response Patterns and Immune related
Adverse Effects. Jennifer JK et al. RadioGraphics 2015.
127. Traitement de 2 cancers
synchrones
Patiente de 92 ans
Mélanome dosse nasale dr T4bN1M0
Jonction recto sigmoidienne stadif Tx
Histo pour colorectal: intra muqueux bien diff
137. Cas connus par ex dans le traitement avec des
vaccins/inhibiteurs TK
Imagerie et critères d’évaluation de la réponse thérapeutique. M Kind. Bordeaux 2016 GTR Médecine Nuclèaire
http://www.canceraquitaine.org/sites/default/files/documents/GTR/medecine-nucleaire/300616/3.Kind.pdf
138.
139.
140. Bref…(1)
Nombreux cas de SD ou PD
avec réponse au FU.
Nombreux cas de réponse mixte.
Réduction de certaines lésions
Stabilité d’autres lésions
PD d’autres lésions…..
Signification clinique? Mécanismes?
141. Bref… (2)
Charge tumorale vs évaluation chaque lésion
l’importance de l’évolution de chaque lésion §
toute réponse sauf RC est à confirmer au FU
nouvelle lésion ≠ maladie progressive §
§ à vérifier au cours des études si hypotheses correctes…