• UNDERSTANDING CELL PLASTICITY TO IDENTIFY INNOVATIVE CANCER CELL AND IMMUNE TARGETS

INTEGRATED RESEARCH PROGRAM 1

Leaders : A Traverse-Glehen - C Caux – Young Faculty : N Bendriss-Vermare

PROGRAMME SIRIC 2018-2022

• Teams n=15 + C3D

PARTICIPANTS IRP1

• Research teams:• CRCL/INSERM U1052 : A Puisieux, JJ Diaz, P Mehlen, C Caux, L Genestier/G Salles,

M Gabut, J Marie• IARC : Z Herceg• CIRI/INSERM U111 : T Walzer

• Translational departments (CLB, HCL)• M Billaud, I Ray Coquard, Q Wang, P Saintigny, F Tirode, A Viari, S Lantuejoul/A

Traverse-Glehen

• Clinical departments (CLB, HCL)• Medical Oncology• Haematology• Pathology Research

• Platform (drug development): C3D

Identify innovative targets involved in cellplasticity at the level of both tumor cells

and/or immune microenvironment in order to prevent tumor adaptation and

therapeutic resistance

INTEGRATED RESEARCH PROGRAM 1 General Objective

EscapeImmuno-

surveillance

One moleculardriver

High tumormolecular

heterogeneity

Established

tumor

Nascent

tumor

1Genetic drivers

and epigenetic reprogramming

2 EMT targeting

3

Cell plasticity and Immune responses

Molecular heterogeneity

Immunosurveillance

Tumor cell plasticity

Immune cellplasticity/adaptability

UNDERSTANDING CELL PLASTICITY TO IDENTIFY INNOVATIVE TARGETS ON CANCER AND IMMUNE CELLS

Hétérogénité de l’infiltrat immunitaire des lymphomes Hodgkiniens traités par anti-PD1

Alexandra Traverse-Glehen, Hervé GhesquièresGuillaume Aussedat, Laurent Genestier, Gilles Salles

Team "Clinical and Experimental models of lymphomagenesis"INSERM U1052 – CNRS UMR5286

Faculté de Médecine Lyon-Sud

Ribas A. N Engl J Med. 2012;366:2517-9.CTLA-4, cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4; MHC, major histocompatibility complex; TCR, T-cell receptor.

Mechanism of action of checkpoint inhibitors

StructureComposition

Organisation spatiale

• 2018 Nobel Prize in Physiology or Medicine

• James P. Allison, PhD, of The University of Texas MD Anderson Cancer Center,

• Dr. Tasuku Honjo of Kyoto University in Japan

Réponse immunitaire inefficace

Le lymphome de Hodgkin: une physiopathologie unique

CD68 CD3

CD163 CD20

• 1840 nouveaux cas diagnostiqués en France en 2011

• 0,5% des cancers, 30% des lymphomes

• Pic adultes jeunes (20-30 ans) et sujets plus âgés (> 60 ans)

• Cancer le plus fréquent chez l’adulte de moins de 40 ans

• Peut se voir chez l’enfant et l’adolescent exceptionnel avant 5 ans

• variations géographique, Sex Ratio: 1,4 : 1

• Cancer de bon pronostic (survie relative à 5 ans de 84%): 0,2% des décès par cancer

• Efficacité des thérapeutiques actuelles en première ligne

• 10 à 20 % de rechute: RC de 12 à 30 %, mediane de progr 12 mois

• Problème de la toxicité des thérapeutiques à long terme

• Nécessité de tt ciblé: Immunothérapie anti-PDL1 2016-17 première et deuxième ligne

Lymhome de Hodgkin

Échappement au contrôle immunitaire

Cellules de Hodgkin Reed Sternberg orchestre son ME pour échapper à la réponse immunitaire

Expansion TH2 et Treg

Inhibition directe des cellules T cytotoxiques et NK

T cell exhaustion

SURVIE-EXPANSION-RESISTANCE THERAPEUTIQUE

PDL1

Microenvironement tolérant

Mechanisms of PD-L1 expression in CHL

Green AS, et al. Blood. 2010;116:3268-77. Hao Y, et al. Clin Cancer Res. 2014;20:2674-83. Green MR, et al. Clin Cancer Res. 2012;18:1611-8. Roemer MG, et al. J Clin Oncol. 2016;34:2690-7.

PD-L1 expression

9p24.1 alteration EBV

Direct amplification Induction via JAK2 Induction via LMP1

(97% of cases)

CEP9, chromosome enumeration probe 9; EBV, Epstein-Barr virus;JAK2, Janus kinase 2; LMP1, latent membrane protein 1; STAT, signal transducer and activator of transcription.

TAM: Impact Pronostique

Profil expression génique chez patients réfractaires au traitement

Steidl NEJM 2010, Blood 2012

CD68

FDA-approved checkpoint inhibitors for the treatment of cancer

Indication (date of approval)

Target AntibodyIsoty

pe

Compa

ny

Melanom

aNSCLC RCC HL

Bladder

cancer

HNSC

CMCC

MSI-H

dMM

R

cance

r

CTLA-4 Ipilimumab IgG1 BMS 2011a – – – – – – –

PD-1

Pembrolizum

abIgG4 Merck 2014 2015 – 2017 2017 2016 – 2017

Nivolumab IgG4 BMS 2014a 2015 2015 2016 2017 2016 – –

PD-L1

Atezolizumab IgG1 Roche – 2016 – – 2016 – – –

Avelumab IgG1Merck

Pfizer– – – – 2017 – 2017 –

Durvalumab IgG1Astra

Zeneca– – – – 2017 – – –

aIpilimumab and nivolumab approved in monotherapy and in combination.

dMMR, mismatch repair deficient; HNSCC, head and neck squamous cell carcinoma; IgG, immunoglobulin G; MCC, Merkel cell carcinoma; MSI-H, microsatellite instability-high; NSCLC, non-small cell lung cancer; RCC, renal cell cancer.

FDA approval information available at: https://www.fda.gov/default.htm. Accessed May 2017.

Single agent activity of PD1/PD-L1 blockade in R/R cancer

HCC, hepatocellular carcinoma; MMR, DNA mismatch repair; ORR, overall response rate; R/R, relapsed/refractory; SCLC, small cell lung cancer; TNBC, triple-negative breast cancer; T-NHL, T-cell non-Hodgkin lymphoma. Adapted from Matsuki E, Younes A. Curr Treat Options Oncol. 2016;17:31.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100O

RR

(%

)

Number of patients 87 66 28 27 120 556 655 35 129 117 183 292 394 83 144 40 16 27 21 20 26 34 168 39 28 46 38 33 10 18 39 39 23 99 39

NSCLCMelanoma SCLC TNBC RCCOvaryHL

B-c

ell

NH

L

T-ce

ll N

HL

Hig

h P

D-L

1

Gas

tric

HN

SCC

Eso

ph

age

al

HC

C

Low

PD

-L1

MM

R-d

efi

cie

nt

MM

R-p

rofi

cie

nt

Urothelial Colorectal

◼ Atezolizumab

◼ Pembrolizumab

◼ Nivolumab

HL

→ PD-L1+ in > 90%

Analyse topologique du microenvironnement du LHSource cellulaire de PD-L1

Carey et al. Blood 2018

Importance de l’organisation spatiale des effecteurs immunologiquesTAM expr fortement PDL1 créent une niche immunologique protectrice au contact des LyT CD’ exp PD1 et des cell HTSEfficacité des anti-PDL1 doit être influencée par cette niche

• Caractérisation de l’hétérogénéité de l’infiltrat tumoral et immunitaire

• Caractérisation de l’organisation spatiale

• Technologie nouvelle d’analyse du transcriptome: Digital Space Profiling

Objectifs

• Plateforme nCounter FLEX: Juin 2017

• Génétique somatique des Cancers

– ProSigna, Panels Elements à façon +++, panel fusion ( poumon, thyroide, LA) , Copy number alterations (Myélome, LLC, Interféronopathies)

22

Plateforme Nanostring aux Hospices Civils de LyonDr Jonathan Lopez, Centre de Biologie Sud

Digital Spacial Profiling (DSP)

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GeoMx Digital Space Profiler

NanoString nCounterIllumina NGS --or--

GeoMx™ Digital Spatial Profiler

Your GPS for Spatially-Resolved Biology

Highly-multiplexed molecular detection imaging on FFPE sections

Hospices Civils de Lyon Genomics facility will be one of the 3 first sites to access thiscutting-edge technology (first site in Europe) in November 2018.

OBECTIVE: validate a customRNA/protein panel with 800 targets.This will allow us to deeplycharacterize cellular pathways (MAPK,PIK3, STAT, Wnt…) and progressionprograms (EMT, angiogenesis, ECM,metastasis…) activated in tumorstogether with tumormicroenvironment with a specialfocus on immune contexture (ICP,immune sub-populations, IFNpathway…).

Nanostring’s Digital Space Profiling (DSP) approach

A single FFPE section

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Immuno-oncologie panel

◼ Human IO Proteins panel

Core Cell ProfilingCell Typing

ModuleActivation/Inhibit

ion ModuleDrug Target

Module

Beta-2-microglobulinCD11c CD20 CD3CD4CD45CD56CD68CD8CTLA4GZMBHistone H3Ki-67 PD1 PD-L1Pan-CytokeratinS6

4-1BBB7-H4LAG3OX40LTim-3VISTA

ARG1B7-H3GITRIDO1STING

CD127CD25CD80CD86ICOS

PD-L2CD40CD40LHLA-DRCD27

CD45ROFOXP3CD34CD66b

Gamma Delta TCR CD14FAPalpha

Tumor Module

MART1 NY-ESO-1S100BBcl-2

EpCAMHer2/ErbB2

Trafficking Module

CXCR3CD31CXCL10CXCL11

CXCL9E selectinL-selectinP-selectin

Cytokine Module

Interferon gammaIL-17IL-6TGF betaTNFalpha

Master 2: Guillaume AussedatPlasteforme DSP: Jonathan Lopez

Cohortes du LYSA

• Prolonged remissions after anti-PD-1 discontinuation in patients withHodgkin lymphoma.

Manson G,…,Houot R. Blood 2018 Jun 21;131(25):2856-2859.

Patients sous NIVOLUMAB dans le cadre de ATU

Biopsies sequentielles

• Efficacy of chemotherapy or chemo-anti-PD-1 combination after failedanti-PD-1 therapy for relapsed and refractory Hodgkin lymphoma: A seriesfrom Lysa centers.

Rossi C,…, Ghesquières H. Am J Hematol. 2018 Jun 8.

3O patients traités et progressifs sous anti-PD1

Biopies sequentielles

Persitance PDL1 et PD1 sous traitement efficacité partielle

Coiffier BSalles GSarkozy CGhesquières HBachy ESujobert PGazzo SCallet-Bauchu EBaseggio LJallade LGenestier L