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【Cancer Discovery】ARETHUSA研究：替莫唑胺治疗或可使mCRC患者免疫治疗敏感性增强

2022年05月15日

编译：裴裴

来源：肿瘤资讯

近日发表在Cancer Discovery上的一篇题为【Temozolomide treatment alters mismatch repair and boosts mutational burden in tumor and blood of colorectal cancer patients】的文章，发布了一项无错配修复缺陷的转移性结直肠癌患者接受替莫唑胺治疗的初步临床试验结果。

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研究背景

结直肠癌(CRC)是最常见和最致命的癌症之一，IV期转移性结直肠癌(mCRC)患者5年生存率约为11-14%。大多数mCRC患者呈错配修复完整(pMMR)，对免疫治疗无反应，而存在错配修复缺陷（dMMR）的患者对免疫检查点抑制剂治疗有效。研究人员前期在临床前模型中发现替莫唑胺(TMZ)治疗CRC会导致肿瘤出现dMMR、肿瘤突变负荷（TMB）增加，对免疫治疗敏感性增加。因此研究者设计了ARETHUSA临床试验，用以临床转化这一发现。

纳入标准

纳入2019年2月至2021年12月在接受系统治疗期间或之后出现疾病进展(PD)、RAS突变、O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶（MGMT）蛋白无表达或低表达、pMMR的mCRC患者。

图1.ARETHUSA试验过程 MMRp/MMS RAS突变mCRC患者接受TMZ启动治疗，治疗后突变阈值为20Mb的患者进入免疫治疗阶段，每3周接受1次帕博利珠单抗治疗

研究结果

1.TMZ在ARETHUSA试验启动期的临床疗效

共有33例符合纳入标准的患者接受了TMZ治疗，其中27例患者治疗至PD，6例患者在结果公布时仍在治疗，另外纳入3例接受超适应症治疗至PD的患者。在起始接受TMZ治疗至PD的30例患者中，TMZ治疗的中位时间为3个月，疾病控制率为57%。

图2. 患者对TMZ的临床反应

2.TMZ治疗后CRC细胞中的TMZ标记

突变特征分析可以识别烷基化剂(如TMZ)的效果，研究者检测了12个细胞系的全外显子组测序(WES)数据，包括MSS、MSI和POLE-突变模型，发现烷基化剂相关标记11仅在经TMZ处理的CRC细胞中存在，证实了该方法的特异性。

3.TMZ治疗后肿瘤活检中TMZ标记的检测

在细胞模型验证后，使用收集自TMZ治疗后肿瘤样本的WES数据来识别突变特征。2例患者(AR02007和AR01052)与烷基化剂相关的标记分子11阳性，分别有78%和77%的突变可归因于TMZ治疗(图3A)。

使用克隆和亚克隆联合TMZ突变谱分析，发现来自ARETHUSA患者的CRC样本可以分为两大类，亚型A和B。亚型(N=4)标记分子11为阴性，并包括接受了几个TMZ周期的患者。相反，亚型B (N=17)是从接受较长TMZ治疗的患者中收集的样本，其中标记分子11阳性。B亚型进一步细分为两个子类：亚型B1，包括所有在亚克隆水平检测到标记分子11的肿瘤样本(N=15)；亚型B2，在克隆水平检测到标记分子11的肿瘤样本(N=2)。

图3.TMZ治疗后活检组织的突变特征和TMB分析

4.TMZ治疗后活检组织中TMB的评估
对肿瘤组织活检进行高深度WES计算TMB，以VAF≥10%定义突变，病人AR02007和AR01052为49 mut/Mb和27 mut/Mb(图3 c)，同时这2例TMB≥20 mut/Mb的患者标记分子11高克隆(图3A)，而其余患者在TMZ治疗后活检组织为TMB和标记分子11低克隆(< 10 mut/MB)。

5.TMZ治疗后活检中MMR基因突变
采用综合生物信息学方法来评估snv、indel和基因拷贝数变化，通过比较TMZ后组织样本中出现的体细胞改变，确定了反复突变的基因列表。有趣的是，多个有MSH6基因突变的患者在治疗后复发，体外实验证实这些突变会降低MMR的效率。

6.TMZ治疗后mCRC患者的MSH6突变

A亚型患者的血浆/组织样本中未检测到MSH6基因突变，但B亚型所有患者都出现基因突变，并且MSH6 p.T1219I出现频率较高(16/17, 94%)，在TMZ前5个组织活检和20个血浆样本中均未检测到，提示在CRC中p.T1219I MSH6突变是出现频率很高的TMZ反应标记分子。

7.帕博利珠单抗治疗后患者的临床和分子监测

由于临床试验还未结束，研究者公布了前6例使用抗PD-1药物帕博利珠单抗治疗患者的初步临床结果。6例患者中有4例患者出现持续SD，疾病控制率(DCR)为67%。对抗PD-1治疗期间多个时间点的血浆进行分子谱分析（图4），纵向ctDNA分析显示：3例患者在帕博利珠单抗治疗期间，bTMB克隆稳定，而4/6例患者bTMB纵向亚克隆增加。

图4.帕博利珠单抗对pMMR mCRC患者TMZ启动治疗后的作用

结论

TMZ在药理学上可实现MMR基因的失活，并且可通过mCRC患者的组织和血液分子检测进行监测。

参考文献

Giovanni Crisafulli, Andrea Sartore-Bianchi, Luca Lazzari, et al. Temozolomide treatment alters mismatch repair and boosts mutational burden in tumor and blood of colorectal cancer patients. Cancer Discov 2022; candisc.1434.2021.

责任编辑：肿瘤资讯-Bree
排版编辑：肿瘤资讯-Bree