乳腺癌（BC）是一種異質性疾病。在20世紀後半葉，BC的療效預測和預後生物標誌物為激素受體（HR）和人表皮生長因子受體2（HER2），因此，發展了相應的免疫組化（IHC）染色。隨後，在21世紀初，研究者為進一步解剖腫瘤的異質性和定義癌症的分子譜做出了相當大的努力。基於IHC，在BC中識別出四種分子亞型(luminal A、luminal B、三陰性和HER2過表達)，這四種分子亞型與不同的預後和治療反應相關。儘管BC的分類和管理有了改善，內分泌治療和抗HER2靶向治療也得到了發展，但大多數轉移性BC（mBC）仍然是一種不治之症，2020年全球有60多萬人因此死亡。
最近的一系列研究旨在識別轉移性BC的分子圖譜，以確定參與腫瘤進展和轉移擴散的驅動分子。值得一提的是，最近有四項主要的大隊列研究報道了轉移性BC患者的基因組特徵(表1)。首先，Razavi等人基於雜交捕獲的下一代測序（NGS）分析方法，報道了來自mBC患者的1918個腫瘤樣本（1000個轉移瘤和918個原發腫瘤的福馬林固定石蠟包埋(FFPE)腫瘤活檢樣本）的分子圖譜，該方法分析了341-468個癌症相關基因的所有編碼蛋白質外顯子。在HR+/HER2- mBC中，TP53、ESR1、ERBB2、ARID1A、NF1和KMT2D在轉移性腫瘤中比原發腫瘤更易發生突變。值得注意的是，研究者發現激活性ERBB2突變和NF1功能缺失突變在內分泌耐藥腫瘤中更常見，且與ESR1突變相互排斥。Angus等人報道了來自mBC的442例快速冷凍轉移性組織活檢的全基因組測序結果，與先前的研究相似，TP53、ESR1、NF1突變以及KTM2C、PTEN和AKT1變異在HR+/HER2- mBC的轉移環境中更為頻繁。研究者還發現，APOBEC致突變在轉移性環境中較常見，主要與之前暴露於內分泌治療有關，突出了系統治療對腫瘤基因組的影響。Bertucci等人對mBC患者的617個腫瘤樣本（543個轉移灶和74個乳腺腫瘤，冷凍活檢樣本）進行了全外顯子組測序。研究發現TP53、ESR1、GATA3、KMT2C、NCOR1、AKT1、NF1、RIC8A和RB1等基因在HR+/HER2- mBC中更頻繁地發生突變，此外，S3（同源重組缺陷HRD）, S10（POLE相關特徵）, S2, S13（APOBEC）和S17（未知起源）特徵頻率也增加。在轉移性TNBC中，與早期TNBC相比，同源重組DNA修復相關基因的體系雙等位基因功能缺失突變的頻率增加。最後，Aftimos等人報道了381對原發性腫瘤和轉移性乳腺癌患者（FFPE和冷凍樣本）的靶向基因測序結果。與之前的研究一致，ESR1、PTEN、CDH1、PI3KCA和RB1突變在轉移性環境中更常見。
所有研究都表明分子變異的增加導致更多的生物學異質性，並反映了抗腫瘤治療的效果。然而，並不是所有的分子變異都有相同水平的臨床可操作性證據。為了根據已證實的治療效用對潛在靶點進行優先排序，歐洲醫學腫瘤學會（ESMO）制定了分子靶標臨床可操作性量表（ESCAT）。這一分類基於六個級別的證據，其中最高的（第1級）根據前瞻性數據確定適合常規臨床使用的變異，最低的（第X級）對應於沒有證據證明其治療效用的變異(表2)。
本研究回顧了分子譜分析在確定轉移性BC的預測和預後生物標誌物方面的作用，以及根據ESCAT分類，這些生物標誌物在治療反應/耐藥性方面的臨床相關性。
治療反應相關生物標誌物
根據ESCAT，與BC治療療效相關、證據水平最高(ESCAT I)的分子變異有5個：ERBB2擴增、胚系BRCA1/2突變、PI3KCA突變、微衛星不穩定(MSI)和NTRK易位。考慮到ERBB2擴增通常通過免疫組化或原位雜交進行評估，BRCA1/2突變通常通過胚系檢測進行評估，因此本綜述未將其納入。
1、PIK3CA突變（ESCAT IA）
磷脂醯肌醇3激酶(PI3Ks)是參與細胞周期和細胞增殖的脂質激酶家族。根據它們的結構和底物特異性將它們分為四類。PIK3CA基因編碼I類催化異構體p110α，參與PI3K/AKT/mTOR通路，高達40%的HR+轉移性BC攜帶PIK3CA突變。
靶向PIK3CA突變治療HR+/HER2- BC患者的有效性在隨機III期SOLAR-1試驗中得到了證實。在這項試驗中，572名預先接受過內分泌治療的患者被隨機分配接受氟維司群+阿培利司（一種PI3K抑制劑）組和安慰劑組。在PIK3CA突變亞組患者中，聯合阿培利司治療方案將中位無進展生存期（PFS）從5.7個月提高到11個月。特別是，PIK3CA的三個熱點突變（E542K、E545K/A、H1047R/L）預測了阿培利司的療效，而在未突變的BC患者中沒有發現獲益。
PIK3CA突變對預後的影響已在一些研究中得到了評估，但沒有明確的結論。最近對來自 SAFIR02試驗(NCT02299999)的649名mBC患者的分析發現，在HR+/HER2- mBC中，PIK3CA突變與較差的總生存率（OS）和化療耐藥相關；在HER2+轉移性BC中，PIK3CA突變與較差的預後和對HER2靶向治療的耐藥相關。相比之下，在轉移性三陰性BC (TNBC)中，PIK3CA突變與較好的預後相關，中位OS增加10個月，部分原因是原發性HR+/HER2- BC復發後變為三陰性的患者中PI3K突變的比例較高。
2、MSI和NTRK融合（ESCAT IC）
微衛星不穩定性(MSI)是首個FDA批准的不限腫瘤亞型的組織生物標誌物，可以預測帕博利珠單抗在不同癌症類型中的療效。然而，在BC中，MSI非常罕見，占比不到1%，其預後影響尚不清楚。
類似地，NTRK融合可以在一些癌症中發現，隨著分子譜分析的日益使用，NTRK重排癌症的範圍正在增加。在BC中，NTRK變異幾乎只在分泌癌中發現，這是一種極其罕見的TNBC亞型，以ETV6-NTRK3基因融合為特徵。幾種NTRK抑制劑已經被開發出來，並且在一例BC病例中報告了高應答率。
3、AKT突變和PTEN缺失（ESCAT IIA）
AKT激活突變和PTEN缺失在轉移性BC中占比7%，可導致PI3K/AKT/mTOR通路激活。儘管臨床前觀察發現PTEN功能喪失與mTOR抑制劑如依維莫司的療效相關，但在TAMRAD和 Bolero-2試驗中，PTEN突變或蛋白低表達並不能預測依維莫司在HR+/HER2-轉移性BC患者的活性。相反，在伴有PTEN缺失或PI3KCA突變的HER2+轉移性BC中，依維莫司改善了PFS，強調了類似的分子變異如何根據BC亞型具有獨特的預測能力。
已開發出多種AKT抑制劑並進行了臨床試驗。鑒於AKT抑制劑作為單一療法的療效較差（除了在罕見的胚系PTEN突變的情況下，如考登綜合徵），一些試驗評估了AKT抑制劑與其他藥物的聯合使用。在包含140名和124名患者的兩項小型II期隨機試驗中，在PIK3CA或AKT突變或PTEN低表達的轉移性TNBC患者的一線治療中，capivasertib或ipatasertib與紫杉醇聯合使用可使中位PFS改善為5個月。然而，在最大的前瞻性III期臨床試驗IPATunity130中，這些變異未能預測ipatasertib的療效，該試驗招募了255名mTNBC患者，因此這些變異尚未達到ESCAT I級。
在預後方面，PTEN變異僅與早期HER2+ BC的不良預後相關，而與其他亞型的預後無關，且其在轉移性環境中的預後價值仍不清楚。類似地，通過磷酸化AKT (pAKT)免疫組化間接評估的AKT變異，在一些回顧性研究中並不能預測預後不良。
4、同源重組修復缺陷/BRCA1/2體系變異(ESCAT IIIA)
基於兩項大型III期臨床試驗，兩種PARP抑制劑他拉唑帕尼（talazoparib）和奧拉帕利（olaparib）目前已被批准用於BRCA1/2胚系突變的晚期BC。然而，在約3%的早期和晚期BC患者中也可發現BRCA1/2體系變異，而胚系突變可影響其他參與同源修復通路的基因。因此，在攜帶同源重組相關（HRR）基因胚系或體系變異的患者中，PARP抑制劑已被評估具有抗腫瘤活性。
在一項小型II期試驗中，招募了13名晚期非BRCA HRR基因突變HER2- BC的患者，他拉唑帕尼顯示出顯著的反應率（25%），獲益的主要為PALB2、CHEK2或FANCA胚系突變患者。他拉唑帕尼治療BRCA1/2體系突變轉移性BC的療效目前在一項正在進行的臨床試驗中進行評估。在TBCRC048試驗中，奧拉帕尼也用於HRR相關基因體系或胚系突變（BRCA1/2胚系除外）晚期HER2- BC患者。在該研究中，BRCA1/2體系突變患者的反應率約為50%，中位PFS為6.3個月。盧卡帕尼（Rucaparib）在41例胚系BRCA1/2野生型且伴有同源重組缺陷的晚期BC患者中進行了評估。5例患者(13.5%)表現出臨床獲益，其中3例患者雜合性高度缺失（1例完全緩解，2例部分緩解），1例BRCA1體系突變（病情穩定），1例BRCA2體系突變（部分緩解）。
在預後方面，在大型現實資料庫中，胚系BRCA1/2突變轉移性BC患者的預後與非攜帶者或未檢測亞組沒有區別，迄今為止還沒有報道關於HRR相關基因體系突變的預後價值。
5、ERBB2突變（ESCAT IIB）
約4%的HR+/HER2-轉移性BC中可發現ERBB2激活突變，主要發生在小葉組織型中。體外研究表明，ERBB2突變與內分泌治療的耐藥性相關，事實上，在HER2突變的乳腺癌細胞模型中，研究者發現HER2突變的細胞對雌激素剝奪具有耐藥性，與ESR1突變類似，且對氟維司群聯合奈拉替尼敏感。SUMMIT試驗是一項納入45例患者的隨機II期試驗，其最新結果顯示，在HER2激活突變的HR+/HER2−晚期BC患者中使用曲妥珠單抗-奈拉替尼和氟維司群治療的總體反應率為35%，中位PFS為8.2個月，這些患者之前接受CDK4/6抑制劑治療。進一步的研究正在進行中，但在這種情況下的抗HER2靶向治療似乎是一種有效的策略。
6、免疫治療
預測轉移性TNBC對免疫檢查點抑制劑反應的唯一有效生物標誌物是PD-L1表達，PD-L1表達經免疫組化評估。在兩項3期試驗中，PD-L1陽性預測了阿特珠單抗（SP142，cut-off>1%）和帕博利珠單抗（CPS，cut-off>10%）聯合一線化療治療晚期TNBC的療效。
多項研究表明，高腫瘤突變負荷(TMB)可以預測免疫治療在一些癌症類型中的療效。BC通常被認為是「中等」腫瘤突變負荷，然而，由於其生物學異質性和分子分析研究並沒有得出相同的結論，因此使分類變得很困難。Bertucci等人表明，在luminal和TNBC中，與早期相比，轉移性情況下的TMB更高。然而，Angus等人並沒有發現晚期和早期BC之間以及亞型之間在TMB水平上具有差異。此外，Aftimos等人報道了在luminal和HER2擴增的轉移性BC中TMB較高，而在TNBC中沒有發現。這些研究結果的差異可能反映了一個事實，即在轉移情況下的TMB，與腫瘤本身的生物學特性相比，可能更易受既往治療和腫瘤進展的影響。
在TAPUR試驗中，28例TMB高的轉移性BC患者接受了帕博利珠單抗單藥治療，反應率為21%，中位PFS為10.6周。然而，在未篩選的轉移性TNBC患者中也報道了類似的結果，這使得TMB成為BC中預測性較差的生物標誌物。
此外，SAFIR-Immuno試驗的結果最近也已報道。在這項研究中，199名晚期BC患者隨機接受度伐利尤單抗vs.化療作為維持治療。值得注意的是，研究者發現CD274（編碼PD-L1）的增益/擴增與度伐利尤單抗組更好的預後相關，與化療組的8.8個月相比，中位總生存期未達到。同樣，GeparNuevo試驗的最新數據報道，CD274擴增可預測度伐利尤單抗在早期TNBC新輔助治療中的療效。
雖然還需要在更大的隊列中進行進一步驗證，且尚不清楚CD274增益/擴增患者是否可以在獨立於免疫治療的情況下獲得更好的預後，但這些研究結果已經確定了一個有前途的分子生物標誌物，迄今為止，這是唯一的在早期和晚期患者中均可預測免疫治療有反應的生物標誌物。
耐藥性生物標誌物
1、ESR1突變（ESCAT IA）
ESR1編碼雌激素受體α，激活突變導致組成型配體非依賴性ER活性。ESR1突變在HR+/HER2-轉移性BC中已被廣泛描述，特別是在先前暴露於芳香化酶抑制劑內分泌治療的患者中。ESR1突變的預測價值最近在PADA-1 III期試驗中進行了前瞻性評估。在這項試驗中，對1017例接受芳香化酶抑制劑和哌柏西利（帕博西尼）作為一線治療的轉移性HR+HER2- BC患者定期篩查循環血液中ESR1突變。檢測到ESR1突變而無腫瘤進展的患者被隨機分配繼續接受當前治療或改用氟維司群聯合哌柏西利。在疾病進展前更換治療方案的患者中位無進展生存期顯著增加（11.9個月vs. 5.7個月）。除了驗證ctDNA監測策略和早期治療干預外，本研究還對ESR1突變作為生物標誌物預測芳香酶抑制劑耐藥性和氟維司群敏感性進行了前瞻性驗證。
2、RB1（ESCAT IV）
一些III期臨床試驗顯示，在HR+/HER2-轉移性BC中，CDK4/6抑制劑聯合內分泌治療可改善PFS和OS。這類藥物是一線治療的新金標準。然而，對CDK4/6抑制劑的耐藥機制知之甚少。RB1基因通過E2F1細胞周期相關靶基因（包括細胞周期蛋白依賴性激酶CDK4/6）的轉錄抑制控制G1-S過渡。多項研究表明，RB1有害突變與不良預後相關，在內分泌治療聯合CDK4/6抑制劑治療的患者中，中位PFS不足4個月。RB1有害突變除了對CDK4/6抑制劑的陰性預測價值外，這些變異還確定了預後非常差的患者亞組，預後比未使用CDK4/6抑制劑治療的患者更差，這也提示了RB1突變的預後價值。
3、NF1突變（ESCAT IV）
約7%的轉移性BC病例中發現NF1突變，主要發生在HR+/HER2−患者中。NF1抑制Ras激活，當突變時，導致Ras通路的激活。Bertucci等人表明NF1突變是預後不良的獨立預後因素。值得注意的是，NF1突變和ESR1突變在小葉亞型中相互排斥且較為常見。臨床前資料也表明NF1與內分泌治療耐藥有關。在可操作性方面，儘管MEK抑制在NF1胚系變異腫瘤中取得了一些陽性結果，但在SAFIR02試驗中，使用司美替尼（selumetinib，一種MEK抑制劑）治療的5例NF1突變患者中，沒有一例出現客觀應答。因此，NF1的預測價值尚不明確，但隨著RAS通路抑制劑的開發，可能在不久的將來得到明確。
4、APOBEC致突變（ESCAT IV）
除了單基因變異，大型分子分析研究還提供了突變特徵（由Alexandrov等人在幾年前定義）的信息。在這些特徵中，APOBEC特徵在HR+/HER2−轉移性BC中富集。APOBEC介導從C到T的基因突變，被描述為與較差預後相關的獨立預後因子。使用基於慢病毒的系統促進乳腺癌細胞APOBEC致突變的體外研究表明，APOBEC致突變誘導對內分泌治療的耐藥性，從而引發了靶向APOBEC致突變可以克服對內分泌治療耐藥性的想法。靶向突變過程仍然是一個主要挑戰。然而，有臨床前數據表明，DDR相關基因抑制劑在APOBEC致突變中具有功效，但目前尚無臨床數據。
討論
在這篇綜述中，基於轉移性BC中關鍵預測和預後分子生物標誌物的臨床影響，研究者總結了目前腫瘤譜在乳腺癌中的作用。儘管對乳腺癌發生和腫瘤進展的認識取得了重大進展，但目前在臨床實踐的決策過程中，只有少數分子變異被考慮在內(圖1)。因此，ESMO指南不建議對乳腺癌進行多基因下一代測序（NGS），因為PARP抑制劑只被批准用於胚系BRCA1/2突變，且Solar-1試驗招募了可通過靶向測序檢測到的PI3KCA特定熱點突變的患者。然而，ESMO指南的建議在不久的將來可能會改變。正如本綜述前面所討論的，基於大型轉移性BC隊列的綜合基因組分析的研究發現了一些有前景的預測和預後生物標誌物。根據這些研究結果，ESMO也建議將mBC患者納入分子篩查項目，以評估靶向治療。
越來越多的研究數據表明可使用循環腫瘤DNA監測腫瘤（包括ESR1突變），一些前瞻性試驗縱向評估了ctDNA在轉移性環境中的預測和預後作用，如PADA-1試驗或BIOLTALEE試驗。此外，一些正在進行的前瞻性III期臨床試驗正在評估基於ctDNA增加進行早期治療方案轉換。在進展前可檢測到ESR1突變的HR+/HER2-晚期乳腺癌中，Serena-6試驗(NCT04964934)評估了AZD9833（一種口服SERD）+CDK4/6抑制劑是否優於標準治療。除了ESR1突變之外，TRAK-ER試驗(NCT04985266)還在HR+/HER2 -早期BC患者中評估哌柏西利+氟維司群vs.標準內分泌治療並基於ctDNA監測早期發現分子復發。如果這些試驗證實了PADA-1試驗的結果，很可能會將分子分析引入日常護理。必須強調的是，對於mBC，「液體活檢」ctDNA可能是一個有用的工具。然而，之前所有的研究都將重點放在腫瘤活檢上，而對於大部分mBC患者，特別是HR+/HER2- mBC患者，轉移灶一般只發生在骨骼，這導致了分子分析的失敗。與使用ctDNA評估ESR1突變相似，使用ctDNA檢測PIK3CA突變與使用腫瘤組織檢測一致，可預測阿培利司療效。
在預後方面，分子譜分析結果反映了BC的顯著異質性。在不同的BC亞型中，相同的分子變異可能具有相反的預後價值，如PTEN缺失和PI3KCA突變。儘管如此，一些分子變異，如RB1突變，代表了轉移性BC患者的預後非常差。新的抗體偶聯物，如曲妥珠單抗-deruxtecan和sacituzumab-govitecan，已經徹底改變了晚期BC的治療模式，顯示出超出其最初靶點的療效，且隨著對難以治療的mBC的分析，晚期BC的治療策略可能會在未來迅速改變，這些患者可能會從疾病病程早期引入這些藥物中獲益更多。
綜上，在不久的將來，鑒於越來越多有前景的生物標誌物有可能為個性化治療策略提供指導，分子分析很可能會在臨床中實施。
參考文獻：
Verret B, Bottosso M, Hervais S, Pistilli B. The Molecular Predictive and Prognostic Biomarkers in Metastatic Breast Cancer: The Contribution of Molecular Profiling. Cancers (Basel). 2022 Aug 30;14(17):4203. doi: 10.3390/cancers14174203. PMID: 36077738; PMCID: PMC9454488.