Analisi esplorativa dei bersagli molecolari dei nuovi farmaci antitumorali con indicazione agnostica nel carcinoma a cellule di Merkel

Background: Merkel cell carcinoma (MCC) is a rare cutaneous malignancy with neuroendocrine differentiation, a rapidly increasing incidence rate, high risk of recurrence, and aggressive behavior. In MCC cell carcinoma, the main treatment still remains surgery, although surgery is the first line and the only treatment with curative potential the cure rates are not very high due to the biological aggressiveness of the disease. The therapeutic options available for advanced disease (immunotherapy and chemotherapy) are limited and do not yet yield relevant clinical results in all patients, so there is a strong push in the search for new molecular targets. Evidence that some rare neuroendocrine tumors from other sites, have fusions involving one of the neurotrophin receptor tyrosine kinase (NTRK) genes and may benefit from treatment with targeted inhibitors opens up scenarios for new therapeutic options for advanced MCC Aim of the study: The aim of this study was to evaluate in a large series of MCCs, the expression of TRK proteins and the presence of NTRK rearrangements for the purpose of their use as molecular targets of new anticancer drugs with an agnostic indication. Materials and methods: This retrospective study was conducted on the archival formalin-fixed and paraffin-embedded (FFPE) tumor samples of 76 consecutive patients who had been diagnosed an MCC during the period 2001-2019 at the Padova University Hospital or at the Veneto Institute of Oncology. All cases were reviewed and the diagnoses confirmed in all instances by a pathologist according to the fourth edition of the World Health Organization classification of skin tumors. Results: a series of 76 MCCs were first analyzed by pan-TRK immunohistochemistry; cases that tested positive were then processed by Real-Time RT-PCR with NGS and FISH to detect any underlying gene fusion. Although 34 MCCs showed pan-TRK expression, neither Real-Time RT-PCR, NGS, nor FISH detected fusions involving NTRK. Occasionally, three cases showing SYN2-PPARG fusion were recorded in the case series analyzed with the Archer panel. Median overall survival was 31 months (IQR 14-59), 32 patients had tumor recurrence, clinical upstaging or disease progression. Recurrence/progression-free survival (R/PFS) at 3 years was 52%, and overall survival (OS) at 3 years was 53%. R/PFS and similarly, OS were not associated with TRK expression (overall, nuclear, cytoplasmic, membranous, or punctiform). Conclusions: the results of our experience, found that there are no gene translocations but a constitutive expression of NTRK, such expression in MCC probably related to the fact that they are neoplasms with neuro-endocrine differentiation and it is known that these proteins can be expressed in even normal cells with neural differentiation. Thus, while the results of our case series exclude the presence of NTRK fusions in MCC, the importance of exploring the landscape of gene fusions in MCC on larger case series as a future research direction becomes clear. In the current therapeutic landscape, the recent successes of immunotherapy in patients with advanced MCC should direct research toward targeted clinical trials. These should explore immunotherapy alone or in combination in both earlier and metastatic stages, including the use of locoregional treatments such as isolated limb perfusion (ILP) and electrochemotherapy (ECT).

Introduzione: Il carcinoma a cellule di Merkel (MCC) è un tumore maligno cutaneo raro con differenziazione neuroendocrina, un tasso di incidenza in rapida crescita, un alto rischio di recidiva e un comportamento aggressivo. Nel carcinoma a cellule di Merkel, il trattamento principale rimane ancora quello chirurgico, nonostante la chirurgia sia la prima linea e l'unico trattamento con potenziale curativo le percentuali di guarigione non sono altissime a causa della aggressività biologica della malattia. Le opzioni terapeutiche disponibili per la malattia in fase avanzata (immunoterapia e chemioterapia) sono limitate e non danno ancora risultati clinici favorevoli in tutti i pazienti, per cui c’è una forte spinta nella ricerca di nuovi bersagli molecolari. L’evidenza che alcuni rari tumori neuroendocrini di altre sedi, presentino fusioni che coinvolgono uno dei geni della tirosin-chinasi del recettore delle neurotrofine (NTRK) e possano giovarsi del trattamento con inibitori mirati apre scenari di nuove opzioni terapeutiche per il MCC avanzato. Scopo dello studio: Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare in un'ampia serie di MCC, l'espressione delle proteine TRK e la presenza di riarrangiamenti NTRK ai fini del loro utilizzo come bersaglio molecolare di nuovi farmaci antitumorali con indicazione agnostica. Materiali e metodi: Questo studio retrospettivo è stato condotto su campioni tumorali d'archivio fissati in formalina e inclusi in paraffina (FFPE) di 76 pazienti consecutivi a cui era stato diagnosticato un MCC nel periodo 2001-2019 presso l'Azienda Ospedaliera Universitaria di Padova o l'Istituto Oncologico Veneto. Tutti i casi sono stati esaminati e le diagnosi sono state confermate in tutti i casi da un patologo secondo la quarta edizione della classificazione dei tumori cutanei dell'Organizzazione Mondiale della Sanità. Risultati: Una serie di 76 MCC sono stati analizzati in primo luogo con l'immunoistochimica pan-TRK, i casi risultati positivi, sono stati successivamente processati con la Real-Time RT-PCR con la NGS e la FISH per individuare l'eventuale fusione genica sottostante. Nonostante 34 MCC mostrassero espressione pan-TRK, né la Real-Time RT-PCR, né la NGS, né la FISH hanno rilevato fusioni che coinvolgono NTRK. Occasionalmente nella casistica analizzata con il pannello Archer sono stati registrati tre casi che presentavano la fusione SYN2-PPARG.La sopravvivenza globale mediana è stata di 31 mesi (IQR 14-59), 32 pazienti hanno avuto recidiva del tumore, upstaging clinico o progressione della malattia. La sopravvivenza libera da recidiva/progressione (R/PFS) a 3 anni è stata del 52%, mentre la sopravvivenza globale (OS) a 3 anni è stata del 53%. La R/PFS e analogamente, la OS non risultano associate all'espressione TRK (complessiva, nucleare, citoplasmatica, membranosa o puntiforme). Conclusioni: I risultati della nostra esperienza, hanno rilevato che non ci sono traslocazioni di geni, ma una espressione costitutiva di TRK, tale espressione nei MCC probabilmente è legata al fatto che sono neoplasie con differenziazione neuroendocrina ed è noto che queste proteine possano essere espresse in cellule anche normali con differenziazione neurale. Quindi, se da un lato i risultati della nostra casistica escludono la presenza di fusioni NTRK nel MCC dall’altro emerge con chiarezza l'importanza di esplorare il panorama delle fusioni geniche nel MCC su casistiche più ampie come futura direzione di ricerca. Nell’attuale panorama terapeutico, i recenti successi dell’immunoterapia nei pazienti con MCC avanzato, dovrebbero orientare la ricerca verso trial clinici mirati. Questi dovrebbero esplorare l’immunoterapia, da sola o in combinazione, sia negli stadi più precoci che in quelli metastatici, includendo anche l’impiego di trattamenti locoregionali come la perfusione isolata dell’arto (ILP) e l’elettrochemioterapia (ECT).