BRAF i melanom: ESMO Biomarker Factsheet

Definition af BRAF

BRAF (v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1) er en serin/threoninproteinkinase, der spiller en kritisk rolle i RAS-RAF-MEK-ERK mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK)-cellesignalvejen (MAPK). Aktivering af denne vej overfører ekstracellulære signaler gennem cellen via en kaskade af fosforyleringsbegivenheder, hvilket fører til ændret genekspression, cellevækst, overlevelse og differentiering i normale og transformerede celler.

BRAF er en potent onkogen, der er aktiveret i ca. 8 % af alle kræftformer. BRAF-punktmutationer er blevet identificeret i en lang række solide tumorer og en delmængde af hæmatologiske maligniteter og er særligt udbredt i melanomer . De fleste BRAF-mutationer forekommer inden for kinasens aktiveringsdomæne, hvilket resulterer i konstitutiv aktivering af BRAF og fosforylering af MEK, uafhængigt af opstrømsaktivering af receptortyrosinkinaser eller RAS. Dette medfører uhindret, konstitutiv aktivering af ERK, hvilket fører til fremme af cellevækst og undgåelse af apoptose og i sidste ende til neoplastisk transformation. Den mest almindelige BRAF-mutation, der findes i mere end 90 % af BRAF-muterede tumorer, er en udskiftning af en valinsyre med en glutaminsyre på aminosyre 600 (V600E) i kinaseaktiveringsdomænet. Denne substitution efterligner fosforylering af aktiveringsloopet og inducerer derved konstitutiv BRAF-proteinkinaseaktivitet.

BRAF-mutationer i melanom

Aktiverende BRAF-mutationer er til stede i ca. 50 % af alle melanomer. Ca. 90 % af disse mutationer forekommer på aminosyre 600, hvoraf de fleste er BRAF V600E-mutationer . Der er registreret andre mutationer ved codon 600, herunder BRAF V600K, V600D og V600M.

Den høje frekvens af BRAF-mutationer i melanom indebærer, at dette onkogen kan være et attraktivt terapeutisk mål og har ført til en ny æra af målrettet terapi for avanceret melanom.

BRAF som en prognostisk biomarkør i melanom

Forud for godkendelsen af BRAF-hæmmere stod patienter med BRAF-muteret melanom over for en dårligere prognose end patienter, hvis sygdom udtrykte BRAF af vild type. En række undersøgelser har hos patienter med metastatisk melanom påvist en sammenhæng mellem tilstedeværelsen af en BRAF-mutation og en dårligere prognose fra diagnose af den første metastase eller resektion af metastasen. Tilstedeværelsen af en BRAF-mutation synes imidlertid ikke at have nogen indflydelse på det sygdomsfri interval fra diagnosen af det første melanom til den første fjernmetastase . Patienter med BRAF-positivt melanom har en tendens til at være yngre og have en dårligere overlevelse end patienter med melanom af vildtype ved diagnosen. Selv om der endnu ikke er blevet korreleret nogen specifikke kliniske træk ved metastatisk sygdom med BRAF-mutationsstatus, er det primære melanom hos BRAF-mutanter blevet forbundet med specifikke klinisk-patologiske træk, herunder sted (stamme), tidligere debutalder og mangel på kroniske solskader i den omgivende hud .

BRAF som prædiktiv biomarkør i melanom

BRAF-målrettede terapier viser bemærkelsesværdig effektivitet i BRAF-muteret melanom, hvor tilstedeværelsen af en BRAF V600-mutation tjener som prædiktiv biomarkør for respons. To BRAF-hæmmere, vemurafenib og dabrafenib, og en MEK-hæmmer, trametinib, er blevet godkendt i Europa til behandling af voksne patienter med uopretteligt eller metastatisk melanom med en BRAF V600-mutation . Behandling af patienter med BRAF-muteret melanom med disse målrettede terapier har vendt den dårlige prognose, der er forbundet med denne molekylære ændring. Disse patienter har nu en længere medianoverlevelse end patienter med wild-type BRAF-melanom .

BRAF-hæmmerne vemurafenib og dabrafenib binder specifikt til og undertrykker BRAF-aktivitet og downstream-signalering i celler, der indeholder en BRAF V600-mutation. I kliniske forsøg har begge disse stoffer vist dybtgående kliniske responser hos patienter med melanom med BRAF V600-mutationer med en betydelig stigning i progressionsfri og samlet overlevelse sammenlignet med standardbehandling med kemoterapi .

Trametinib, MEK-hæmmeren, binder sig til ikke-fosforyleret MEK og forhindrer RAF-afhængig MEK-fosforylering og -aktivering. I kliniske forsøg viste trametinib, selv om den opnåede samlede responsrate ikke var lige så høj som for vemurafenib eller dabrafenib, en forbedret progressionsfri og samlet overlevelse sammenlignet med standardbehandling med kemoterapi . Der er dokumentation for, at trametinib ikke har klinisk aktivitet hos patienter, der har udviklet sig efter en tidligere BRAF-hæmmerbehandling, men nyere kliniske forsøgsdata viser, at kombineret behandling med dabrafenib og trametinib forbedrer virkningen uden forværring af bivirkningerne sammenlignet med et af midlerne alene . Denne kombination er blevet godkendt af FDA til behandling af melanompatienter med BRAF V600-mutationer.

Den succes, som disse målrettede behandlinger har haft hos patienter med BRAF-muteret melanom, fører til en anbefaling om, at patienter med metastatisk eller uopretteligt melanom bør screenes for BRAF V600-mutationer i enten en metastatisk læsion (fortrinsvis) eller i den primære tumor for at hjælpe med at styre den terapeutiske beslutningstagning .

Resistens over for BRAF-hæmning

En lille delmængde af patienter med BRAF-muteret melanom reagerer ikke på behandling med BRAF- eller MEK-hæmmere på grund af iboende resistensmekanismer, og de fleste patienter, der i første omgang reagerer på disse behandlinger, udvikler i sidste ende en mekanisme for erhvervet resistens, hvilket fører til progressiv sygdom. Der er flere mulige resistensmekanismer, og de fleste af de mekanismer, der er beskrevet indtil nu, omfatter reaktivering af MAPK-vejen . NRAS-mutationer og splejsningsvarianter af BRAF V600E mRNA er almindelige mekanismer, der er identificeret til dato . Det er også blevet påvist, at aktivering af PI3K-PTEN-AKT-vejen spiller en rolle i den erhvervede resistens over for BRAF-hæmmere.

Der findes en række RAF-hæmmere, som i øjeblikket er under præklinisk og klinisk udvikling, hver med forskellige egenskaber, der har til formål at overvinde de resistensmekanismer, der kan begrænse effektiviteten af disse lægemidler.

Anbefalinger om BRAF-testning ved melanom

Vemurafenib, dabrafenib og trametinib er indiceret til patienter med uopretteligt eller metastatisk melanom, som har en BRAF V600-mutationspositiv tumor bekræftet ved en valideret test udført i et akkrediteret (certificeret) institut, der omfatter passende kvalitetskontrol .

Der findes flere metoder til påvisning af BRAF V600-mutationer, herunder mutationsspecifik realtidspolymerasekædereaktion (RT-PCR), Sanger-sekventering, pyrosekventering, konformationsanalyse og smelteanalyse med høj opløsning.

Der blev udviklet to RT-PCR-diagnostiske ledsagende assays sammen med vemurafenib og dabrafenib for at vurdere patienters egnethed til optagelse i de kliniske forsøg; henholdsvis cobas® 4800 BRAF V600-mutationstest og bioMerieux (bMx) THxID®-BRAF assay ,. Begge test er godkendt af FDA og CE-IVD til påvisning af BRAF-mutationer og omfatter ekstraktion af genomisk DNA fra formalinfikserede, paraffinindlejrede (FFPE) tumorprøver og en RT-PCR-analyse, der påviser både wild-type og mutant BRAF. cobas® 4800-testen er designet til at detektere den fremherskende BRAF V600E-mutation med høj følsomhed (ned til 5 % V600E-sekvens i en baggrund af vildtypesekvenser fra FFPE-afledt DNA) og detekterer også de mindre almindelige BRAF V600D- og V600K-mutationer med lavere følsomhed . THxID®-BRAF-assayet er designet til at påvise BRAF V600E- og V600K-mutationer med høj følsomhed (ned til 5 % V600E- og V600K-sekvens i en baggrund af wild-type-sekvens ved hjælp af DNA udvundet fra FFPE-væv) og påviser også den mindre almindelige BRAF V600D-mutation og V600E/K601E-mutation med lavere følsomhed . Der findes imidlertid flere forskellige CE-IVD-metoder til BRAF-testning i Europa.

Sikring af kvalitet og rettidige resultater af BRAF-mutationstestning

Det er vigtigt, at alle melanompatienter, der er berettiget til BRAF-inhibitorbehandlinger, vurderes for BRAF-mutation på en præcis, pålidelig og rettidig måde, så resultaterne kan anvendes hensigtsmæssigt i den kliniske behandling af patienten.

Klinikernes adgang til BRAF-mutationsresultater kan påvirkes af:

• det tidspunkt i patientens forløb, hvor testen anmodes om,
• stadiet og den kliniske hastende karakter af de patienter, der udvælges til BRAF-mutationstestning,
• selve BRAF-mutationstestens gennemløbstid,
• og hvordan resultaterne overføres til de behandlende klinikere .

Hvilken teknik og hvilken algoritme bør anvendes til analyse af BRAF-status i melanom?

Alle metoder, der anvendes til påvisning af BRAF-mutationer, har fordele og ulemper, og valget af at anvende den ene frem for den anden er normalt baseret på den aktuelle lokale praksis og erfaringerne i de forskellige kliniske laboratorier .

Parametre, der bør overvejes ved valg af en egnet ledsagende diagnostisk test, omfatter følsomhed, specificitet, grænse for analytisk følsomhed og fejlrater .

Metoder til at øge sensitiviteten og specificiteten og til at reducere fejlprocenterne omfatter :

• validering af den valgte metode grundigt gennem sammenligning med “guldstandard”-metoder,
• udførelse af makrodissektion af prøver for at øge teknikkens følsomhed,
• valg af små amplikoner til PCR-amplifikation for at reducere fejlprocenten som følge af DNA-nedbrydning,
• permanent validering af metoden gennem anvendelse af bedste praksis og deltagelse i ekstern kvalitetskontrol .

Patientvalg

I overensstemmelse med den europæiske licens for vemurafenib, dabrafenib og trametinib anbefales BRAF-mutationstestning hos patienter, der er diagnosticeret med ikke-resektable eller metastaserende melanomer. Ifølge europæiske retningslinjer anbefales det ikke at teste BRAF-mutationer i primære tumorer hos patienter uden metastaser.

Nøglereferencer

1. Holderfield M, Deuker MM, McCormick F, et al. Targeting RAF kinases for cancer therapy: BRAF-muteret melanom og videre. Nature Reviews Cancer 2014;14:455-67.
2. Davies H, Bignell GR, Cox C, et al. Mutationer af BRAF-genet i human cancer. Nature 2002;417;417: 949-54.
3. Gonzalez D, Fearfield L, Nathan P, et al. BRAF-mutationstestalgoritme for vemurafenib-behandling ved melanom: anbefalinger fra et ekspertpanel. Br J Dermatol 2013;168:700-7.
4. Long GV, Menzies AM, Nagrial AM, et al. Prognostic and clinicopathologic associations of oncogenic BRAF in metastatic melanoma. J Clin Oncol 2011;29:1239-46.
5. Vemurafenib. Resumé af produktegenskaber. 2014.
6. Dabrafenib. Resumé af produktegenskaber. 2015.
7. Trametinib. Resumé af produktegenskaber. 2015.
8. Chapman PB, Hauschild A, Robert C, et al. Forbedret overlevelse med vemurafenib i melanom med BRAF V600E-mutation. N Engl J Med 2011;364;364:2507-16.
9. Hauschild A, Grob JJ, Demidov LV, et al. Dabrafenib in BRAF-mutated metastatic melanoma: a multicentre, open-label, phase 3 randomised controlled trial. Lancet 2012;380:358-65.
10. Flaherty KT, Robert C, Hersey P, et al. Forbedret overlevelse med MEK-hæmning i BRAF-muteret melanom.N Engl J Med2012;367:107-14.
11. Flaherty KT, Infante JR, Daud A, et al. Kombineret BRAF- og MEK-hæmning i melanom med BRAF V600-mutationer. N Engl J Med 2012;367:1694-703.
12. Dummer R, Hauschild A, Guggenheim M, et al. ESMO Guidelines Working Group. Kutant melanom: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosticering, behandling og opfølgning. Ann Oncol 2012;23(Suppl 7):vii86-91.
14. Chapman PB. Mechanisms of resistance to RAF inhibition in melanomas harboring a BRAF mutation Am Soc Clin Oncol Educ Book 2013; doi: 10.1200/EdBook_AM.2013.33.e80.
16. Shi H, Hugo W, Kong X, et al. Acquired resistance and clonal evolution in melanoma during BRAF inhibitor therapy. Cancer Discov 2014;4(1):80-93. doi: 10.1158/2159-8290.CD-13-0642. Epub 2013 Nov 21.