激素受体阳性(HR+)/人类表皮生长因子受体2阴性(HER2-)转移性乳腺癌(MBC)患者的标准一线治疗即内分泌治疗(ET)与细胞周期依赖性激酶4/6抑制(CDK4/6i)的联合应用，但仍有一部分患者进展迅速，且目前缺乏预测疗效和耐药的生物标志物[1-2]。
通过使用下一代测序(NGS)分析循环肿瘤DNA(ctDNA)，可以非侵入性地评估肿瘤进展期间的基因变化，并已鉴定出一些预测和监测治疗反应的生物标志物。无论是组织还是血液基础的NGS分析都已识别出在接受ET和CDK4/6i治疗的患者中与耐药相关的个体变化，包括CCNE1、FGFR1、FAT1、PTEN和RB1等基因的改变。然而，迄今为止，在基线时尚未确定任何临床、病理或基因作为预测标志，来区分从替代治疗策略中受益的患者。
研究者们假设通过全面的NGS液体活检方法，包括评估ctDNA突变和拷贝数负担(CNB)，可以在HR+/HER2- MBC患者中识别预后和预测生物标志物，并追踪对ET和CDK4/6i治疗的响应。为了实现这一目标，研究人员采用了一种组合测定方法，除了全外显子测序(WES)还采用了一种组合检测方案，覆盖 600 个癌症基因，以实现全面的基因组分析、突变特征评估以及基线和进展时血液中的肿瘤突变负担(bTMB)。此外，研究人员实施了低通全基因组测序(LP-WGS)，以得出一种新的全基因组拷贝数变异(CNV)测量方法[3-5]。
肿瘤突变负担(TMB)是衡量每百万碱基对中突变数量的指标，全外显子测序(WES)被认为是TMB测量的黄金标准。最初从组织中得出的TMB作为临床生物标志物的理由是基于观察到，组织TMB(tTMB)高的肿瘤类型（例如吸烟者的非小细胞肺癌，与紫外线辐射相关的黑色素瘤，错配修复缺陷肿瘤）对免疫检查点抑制剂(ICI)治疗的反应良好。tTMB已经显示出作为新抗原负荷的潜在替代生物标志物，用于预测对ICI单药治疗的反应，并与肿瘤或免疫细胞上的PD-L1表达一起作为非重叠生物标志物[6-7]。
血液中的肿瘤突变负担(bTMB)最初被探索作为在某些情况下难以获取足够组织进行测序的非侵入性TMB确定的方法，尤其是在非小细胞肺癌中。使用NGS靶向癌基因面板进行的几项研究表明，具有高bTMB的非小细胞肺癌患者更倾向于对ICI而非化疗做出反应。与其他恶性肿瘤相比，乳腺癌中TMB的评估较少，大多数研究评估了tTMB。研究表明，尽管乳腺癌患者的中位tTMB相对较低，但相较于原发组织，转移组织中的tTMB较高。重要的是，早期数据表明，具有高TMB的乳腺癌患者在接受PD-1抑制剂时受益，无论是否联合使用抗CTLA-4药物[8-9]。此外，对超突变恶性肿瘤中突变特征的平行评估揭示了高 tTMB 患者中存在 APOBEC（脂蛋白 B mRNA 编辑酶）突变特征，这与ICI的反应有关
血液拷贝数负担(bCNB)源于PredicineCNB测定，是通过LP-WGS对基因组拷贝数变异(CNV)的全面测量，包括整个基因组的扩增和缺失。尽管当前基于血液的治疗反应监测策略主要追踪个体ctDNA突变或等位基因频率的变化以评估肿瘤对全身治疗的反应，但早期证据表明整合拷贝数变化和整个基因组甲基化可以提供在标准影像之前为接受各种全身治疗的患者提供早期反应信号。鉴于LP-WGS相对于其他NGS方法成本较低，因此从成本角度来看更适合进行序列测试，该技术可能在治疗过程中监测全局CNV水平方面具有临床应用前景[10-11]。
在本文中，研究者们描述了两种新颖的全基因组ctDNA测定，结合了测序的广度和深度来分析一项前瞻性II期干预性临床试验中接受联合ET和CDK4/6i治疗的HR+/HER2- MBC患者。这项工作的目的是确定可能适合新治疗策略的患者的耐药生物标志物，并探索串行ctDNA监测预测早期疾病进展的潜力。结果表明，bTMB和bCNB的水平，可预测患者的不良结局，确定了高突变患者中的APOBEC标志，定义了可能在基线和临床进展时介导耐药的候选变化的扩展列表，并展示了bCNB预测和监测早期疾病进展的潜力。
方法
研究者们从51名激素受体阳性(HR+)/人类表皮生长因子受体2阴性(HER2-)转移性乳腺癌(MBC)患者中收集了216个血浆样本，这些患者参与了一项CDK4/6i联合治疗的II期临床试验(NCT03007979)。研究者们进行了基线和临床进展时的增强全外显子测序(WES)，以评估基因组变化、突变和血液肿瘤突变负担(bTMB)。此外，研究者们在基线和连续时间点进行了低通全基因组测序，以评估血液拷贝数负担(bCNB)。
结果
研究发现表明，高血液肿瘤突变负担(bTMB)和血液拷贝数负担(bCNB)与临床效益不佳以及明显较短的无进展生存期(PFS)相关，与低bTMB或低bCNB的患者相比(所有P < 0.05)。在基线时，仅在高bTMB病例中检测到主导的APOBEC特征(5/13，38.5%)，而在低bTMB病例中未检测到(0/37，0%；P = 0.0006)。在高bTMB的样本中，ESR1基因的变异显著富集(P = 0.0005)。通过WES测定的bTMB与使用600基因面板测定的bTMB之间存在高度相关性(R = 0.98)。在序列监测期间，18名患者中有12名(66.7%)在放射影像进展之前出现bCNB分数的增加。
分析
研究者们指出了此次研究中的一些局限性。首先，一些参与研究的患者尚未出现疾病进展，因此在进展中的基因改变格局可能较少反映对治疗有长期响应的患者。其次，研究采用了一种CDK4/6i的替代剂量方案，因此不清楚这种剂量如何影响耐药突变的发展。第三，大多数情况下未同时进行血液和组织活检。在未来，研究者们计划对现有发现进行外部验证，即高bTMB与对ET+CDK4/6i的缺乏响应有关，并进行血液和组织TMB测试以比较bTMB和tTMB，利用序列WES对治疗过程中的亚克隆变化进行检查，并在前瞻性干预性研究中评估这些患者的新型治疗策略。
总的来说，此次研究展示了基于血液的bCNB和bTMB评估在决策HR+/HER2- MBC患者治疗方面的潜在用途。此外，这项研究展示了利用全基因组ctDNA分析全面定义HR+/HER2- MBC患者基线和序列对CDK4/6i联合ET耐药的分子机制的潜力。需要进一步的工作来验证现有发现，并确定这些高突变、基因组复杂的患者的最佳治疗方法，包括早期ICI和联合治疗的可能性，以评估在这种情境中bTMB和bCNB的临床效用。
结论
通过非侵入性的bTMB和bCNB基因分析发现，基因组复杂性可以预测接受激素治疗和CDK4/6抑制剂治疗的患者预后不佳，并在影像检查之前识别出疾病的早期进展。这表明在传统内分泌治疗应答不佳的患者群体中应结合生物标志物尽快探索包括免疫治疗在内的新治疗策略。
[1] Sledge GW Jr, Toi M, Neven P, Sohn J, Inoue K, Pivot X, et al.. The effect of abemaciclib plus fulvestrant on overall survival in hormone receptor-positive, ERBB2-negative breast cancer that progressed on endocrine therapy-MONARCH 2: a randomized clinical trial. JAMA Oncol 2020;6:116–24.
[2] Giuliano M, Schettini F, Rognoni C, Milani M, Jerusalem G, Bachelot T, et al.. Endocrine treatment versus chemotherapy in postmenopausal women with hormone receptor-positive, HER2-negative, metastatic breast cancer: a systematic review and network meta-analysis. Lancet Oncol 2019;20:1360–9.
[3] Turner NC, Kingston B, Kilburn LS, Kernaghan S, Wardley AM, Macpherson IR, et al.. Circulating tumour DNA analysis to direct therapy in advanced breast cancer (plasmaMATCH): a multicentre, multicohort, phase 2a, platform trial. Lancet Oncol 2020;21:1296–308.
[4] Davis AA, Jacob S, Gerratana L, Shah AN, Wehbe F, Katam N, et al.. Landscape of circulating tumour DNA in metastatic breast cancer. EBioMedicine 2020;58:102914.
[5] Andre F, Ciruelos E, Rubovszky G, Campone M, Loibl S, Rugo HS, et al.. Alpelisib for PIK3CA-mutated, hormone receptor-positive advanced breast cancer. N Engl J Med 2019;380:1929–40.
[6] Fancello L, Gandini S, Pelicci PG, Mazzarella L. Tumor mutational burden quantification from targeted gene panels: major advancements and challenges. J Immunother Cancer 2019;7:183.
[7] Chalmers ZR, Connelly CF, Fabrizio D, Gay L, Ali SM, Ennis R, et al.. Analysis of 100,000 human cancer genomes reveals the landscape of tumor mutational burden. Genome Med 2017;9:34.
[8] Barroso-Sousa R, Jain E, Cohen O, Kim D, Buendia-Buendia J, Winer E, et al.. Prevalence and mutational determinants of high tumor mutation burden in breast cancer. Ann Oncol 2020;31:387–94.
[9] Wang R, Yang Y, Ye WW, Xiang J, Chen S, Zou WB, et al.. Case report: significant response to immune checkpoint inhibitor camrelizumab in a heavily pretreated advanced ER+/HER2- breast cancer patient with high tumor mutational burden. Front Oncol 2020;10:588080.
[10] O'Leary B, Cutts RJ, Huang X, Hrebien S, Liu Y, Andre F, et al.. Circulating tumor DNA markers for early progression on fulvestrant with or without palbociclib in ER+ advanced breast cancer. J Natl Cancer Inst 2021;113:309–17.
[11] Jongbloed EM, Deger T, Sleijfer S, Martens JWM, Jager A, Wilting SM. A systematic review of the use of circulating cell-free DNA dynamics to monitor response to treatment in metastatic breast cancer patients. Cancers (Basel) 2021;13:1811.
排版编辑：肿瘤资讯-olivia
苏公网安备32059002004080号
