目前HER2靶向治疗使用TKI（酪氨酸激酶抑制剂）或ADC（抗体药物偶联物），两者是肺癌和其他几项实体瘤研究的主题。本文介绍了一名61岁的HER2突变的肺腺癌女性患者，这位患者在疾病进展时接受了化疗联合免疫治疗，随后使用德喜曲妥珠单抗（trastuzumab deruxtecan，Enhertu，T-DXd）和三线治疗雷莫芦单抗（Ramucirumab）联合多西他赛（Docetaxel）。在治疗期间的12个时间点进行血浆ctDNA监测，发现HER2突变等位基因频率与临床病程相对应。靶向HER2的ADC——德喜曲妥珠单抗有显著的治疗反应，这表明德喜曲妥珠单抗可能是携带HER2激活突变的NSCLC患者的一种治疗选择。对潜在驱动基因变异进行纵向液体定量活检可作为监测治疗过程中的有力诊断工具。
背景
HER2（人上皮生长因子受体2，也称为ERBB2）是ErBB受体酪氨酸激酶家族的成员，已被确定为2-4%的非小细胞肺癌（NSCLC）的致癌驱动基因。HER2靶向药物影响了乳腺癌和胃癌的治疗。最近，FDA批准一种靶向HER2的ADC药物——德喜曲妥珠单抗（trastuzumab deruxtecan，DS-8201，T-DXd）用于既往接受过系统性治疗的转移性NSCLC患者。通常来说，已接受标准化疗或免疫治疗的HER2突变型NSCLC患者在二线或三线治疗中疗效有限。HER2是一个复杂的治疗靶点，因为它可能发生点突变、蛋白质过表达或基因拷贝数变异，并且可能对HER2抑制剂有不同的反应。三维建模表明，HER2 20号外显子插入突变诱导组成型活性激酶构象，因此被视为激活致癌突变。在乳腺癌中，HER2蛋白表达和HER2基因扩增通常相互关联，而在肺癌中，这种相关性似乎较弱。HER2在2.4-38%的肺癌细胞中过表达。HER2过表达和HER点突变没有明确的相关性，尽管这两种变异可以在同一肿瘤内同时发生，但这种情况很少见。临床前数据表明，HER2受体与结合的ADC在携带激活HER2点突变的细胞中能以更高效率内化。这可能表明HER2点突变是德喜曲妥珠单抗的治疗效果的驱动因素，而不是HER2过表达。
FDA加速批准德喜曲妥珠单抗用于HER2突变的非小细胞肺癌
因此，目前正在评估几种靶向HER2的治疗策略，包括TKI、双特异性抗体以及ADC。尽管缺乏大型前瞻性研究，但人们普遍认为，具有驱动突变的肿瘤对免疫检查点抑制剂的反应通常较差。德喜曲妥珠单抗是一种针对HER2的ADC，在接受过曲妥珠单抗和紫杉烷类药物治疗后出现疾病进展的乳腺癌中，其疗效优于曲妥珠单抗。最近，DESTINY-Breast04研究对HER2低表达乳腺癌患者的良好结局数据已经发表。
HER2突变的检测分析通常使用组织样本进行，但基于液体活检也是可行的，血浆来源的ctDNA（循环肿瘤DNA）可作为实体瘤患者的低水平分子改变的监测指标。我们使用基于杂交捕获（HC）的下一代测序（NGS）来追踪HER2激活突变，该突变起初是对FFPE（福尔马林固定石蜡包埋）组织样本进行基于扩增子的NGS检测。
病 例
2020年4月，一名61岁女性患者出现咳嗽，并在6周内出现逐渐加重的呼吸困难。由于抗生素治疗无效，全科医生安排了胸部CT扫描。患者是一名从不吸烟的退休教师，已婚，她的父亲死于肺癌。除白内障手术外，患者没有相关病史。对患者进行了包括PET-CT和病理评估在内的临床和病理诊断，发现肺左上叶TTF1阳性腺癌，伴孤立性肺转移（cT3 cN2 M1a[pul]，UICC IVA）。原发肿瘤活检（FFPE）未显示PD-L1表达（TPS 0%），但显示HER2 20号外显子缺失-插入突变（编者注：缺失-插入突变是指与参考序列相比，一个或多个核苷酸被其他核苷酸替代，但并不是点突变、倒置、转换。）。通过NGS检测，发现p.G776delinsVC（c.2326_2327insTTT）突变的等位基因频率为43%。在初步诊断时，在50个选择的基因中未检测到进一步的改变。p.G776delinsVC是一种相对罕见的变异类型，只在0.14%的NSCLC患者中有报道。与其他典型的20号外显子插入突变相似，p.G776delinsVC位于HER2激酶结构域的ATP结合区内。
2020年5月至7月，患者根据批准的KeyNote-189研究接受了四个周期的姑息性一线化疗联合免疫治疗，包括帕博利珠单抗、培美曲塞和卡铂。2021年1月，胸部和腹部的 CT扫描结果显示混合征，因此在进行巩固右肺肿瘤疗效的放疗后，计划再进行2次化疗联合免疫治疗。虽然第五个疗程如期进行，但由于白细胞减少（CTCAE[常见不良反应术语评定标准] 3级），第六个疗程被推迟到10月。定期进行的CT扫描证实病情稳定（SD）。2021年5月，在肿瘤再次进展后，使用德喜曲妥珠单抗靶向治疗作为二线治疗（由于EMA未批准该药物用于此适应证，因此超适应证使用），并观察到7个月的部分缓解（PR），随后在2022年1月出现疾病进展（图1）。在用德喜曲妥珠单抗治疗期间，CTCAE 3级或4级，无毒性。此外，没有治疗延迟或剂量减少。2022年1月，在疾病进展并出现新发肺转移后，治疗转为三线雷莫芦单抗（Ramucirumab），这是一种VEGFR抗体，与多西他赛联合使用。2022年4月，在雷莫芦单抗联合多西他赛治疗3个月后，患者出现部分缓解（PR）、右肺转移灶消退、无新发转移，胸膜扩散几乎完全缓解。然而，由于严重的副作用，包括粘膜炎、恶心、鼻衄（鼻出血）、流泪和手足综合征，患者要求休息三个月，目前仍然没有继续接受治疗（2022年6月）。
图1 德喜曲妥珠单抗治疗开始前和治疗5个月后的CT扫描。右下叶的一个肺结节（箭头）缩小。此外，左胸胸腔积液少量增加（无恶性胸腔积液）。
（A）T-DXd开始前的CT扫描；（B）T-DXd4个周期治疗后的CT扫描；箭头表示肺转移，在图B中已减少。
从2021年5月开始使用德喜曲妥珠单抗，到2022年2月底出现疾病进展为止，共收集了12份连续的血浆样本。对ctDNA中50个肺癌相关基因进行点突变和基因融合检测。为了成功地处理样本，需要120mrp（million read pair），以在可能的区域上实现必要的、平均测序深度为2500×的覆盖检测。
2021年5月初开始服用德喜曲妥珠单抗后不久，HER2 p.G776delinsVC突变的等位基因频率（AF）为6.05%，并在2021年6月（大约四周后）降至0.15%AF的检测下限，这表明此时肿瘤DNA脱落减少。从2021年6月至2022年2月，HER2 p.G776delinsVC ctDNA水平在服用德喜曲妥珠单抗期间稳步上升，2月初达到最大AF（6.15%），这与疾病进展相关。在12份样本中，有6份样本可以检测到MET p.H1112Y的潜在耐药性变异，这在T-DXd治疗后约两个月出现（图2D）。等位基因频率范围为0.04-0.24%，接近测定的0.15%的验证检出限。
图2 根据RECIST标准，在一线、二线和三线治疗期间，CEA水平和SOD的变化。此外，在T-DXd治疗期间显示HER2和MET突变的等位基因频率。
（A）CEA值；（B）HER2 p.G776delinsVC等位基因频率；（C）RECIST 1.1标准，肿瘤直径和质量百分比的变化；（D）MET p.H1112Y等位基因频率。红色箭头表示治疗的变化。
除MET p.H1112Y外，在任何血浆样品中均未检测到进一步的潜在耐药机制。除ctDNA外，从2020年3月开始进行化疗联合免疫治疗到2022年3月，在一线、二线和三线治疗中均测定了血液中癌胚抗原（CEA）水平。随着德喜曲妥珠单抗治疗的开始，CEA和ctDNA的数据均可使用，两者结果高度一致，尤其是在2021年5月至6月德喜曲妥珠单抗开始治疗的第一阶段（图2A、B）。
讨论
本文描述了一名61岁HER2突变阳性NSCLC女性患者的治疗过程，该患者在一线帕博利珠单抗/培美曲塞/卡铂治疗后复发，在给予德喜曲妥珠单抗后有显著但短暂的反应。液体活检衍生的ctDNA水平监测用于跟踪HER2 20号外显子插入突变并检测潜在的驱动基因变化。在德喜曲妥珠单抗治疗开始时，HER2 p.G776delinsVC以相对较高的（6.05%）等位基因频率存在，但在治疗一个月后下降。在接下来六个月中，突变等位基因的比例再次增加，最终达到与使用德喜曲妥珠单抗之前相近的水平。这些表现与疾病的临床病程完全一致，但并非所有液体活检评估都是成功的，例如，2021年9月采集的样本ctDNA检测未显示HER2突变。在重新评估时，该样品质量参数低，这可能是等位基因频率低的部分原因，但不能排除分析前问题。
HER2 p.G776delinsVC是肺癌中相对罕见的突变，但先前已被确定为致癌驱动因素。受体酪氨酸激酶ErbB家族的大多数成员在配体结合时被激活。与之不同的是，HER2与ErbB其他成员的二聚化和异二聚化是诱导下游信号传导的主要途径，这为使用HER2靶向抗体提供了临床依据。德喜曲妥珠单抗是一种针对HER2的ADC，目前正在几项试验中研究用于治疗实体瘤。然而，非偶联形式的曲妥珠单抗联合化疗在NSCLC中产生了令人失望的结果，这反映出缺乏独立于HER2状态的反应。在准备本文期间，发表了2期DESTINY-Lung01试验，该试验招募了91名标准治疗无效的HER2突变NSCLC患者。结果显示德喜曲妥珠单抗的客观缓解率（ORR）为55%，中位缓解持续时间（mDOR）为9.3个月。46%的患者发生3级或更高程度的药物相关不良事件，尤其是中性粒细胞减少（19%）、贫血（10%）和恶心（9%）。然而，据我们所知，尚未发表有关德喜曲妥珠单抗治疗期间ctDNA的检测数据。
虽然CEA不是公认的NSCLC生物标志物，但一些报道支持其作为化疗敏感性和客观缓解的特异性指标，以及EGFR-TKI治疗结局的预测标志物。在不同线数的治疗中监测CEA水平，我们发现CEA水平与ctDNA血浆水平趋于一致（图2A，B）。
由于截至目前接受德喜曲妥珠单抗治疗的转移性NSCLC患者数量有限，因此对潜在耐药性变异的性质和频率知之甚少。根据恩美曲妥珠单抗（T-DM1，Kadcyla，乳腺癌首创药物）的经验，可以预测德喜曲妥珠单抗存在异质的靶向耐药机制和脱靶耐药机制，包括HER2表达缺失、激酶转换到HER3或EGFR、PI3K信号失调，甚至细胞内运输和代谢功能失调。上述只有少数改变可以通过基于ctDNA的杂交捕获NGS可靠地检测到。我们在大约两个月的德喜曲妥珠单抗治疗后检测到MET p.H1112Y点突变，但低等位基因频率（0.004-0.25%）使得这种特异性MET变异不太可能是肿瘤复发的唯一诱因。另一方面，p.H1112Y位于MET的激酶结构域内，已被定义为激活突变。此外，MET变异已被描述为靶向治疗耐药的典型机制；因此，尽管MET基因的AF较低，但我们不能排除存在临床相关耐药机制和潜在治疗靶点的可能性。
总结
综上所述，本文证明了德喜曲妥珠单抗治疗转移性NSCLC患者有效，以及治疗期间使用ctDNA监测是可行的——与肿瘤反应具有良好的相关性。目前实体瘤的疾病监测主要通过CT检测进行，这会花费大量的人力和物力。接受靶向治疗的患者在分子水平上产生特征性耐药机制。这些可能很复杂，可能显示亚克隆多样性，也可能局限于肿瘤/转移的某些部位。液体活检检测的优点是在分子水平上检测耐药机制，理想情况下是在影像学检查前检测到疾病进展。NGS液体活检可能代表了实体瘤疾病监测的未来前景。重要的是要详细了解潜在的耐药机制，以调整下一线靶向治疗。耐药机制的改变具有异质性，包括靶点突变或基因扩增，以及广泛的脱靶变异，包括易位、基因扩增等。
参考文献：
Falk, M.; Willing, E.; Schmidt, S.; Schatz, S.; Galster, M.; Tiemann, M.; Ficker, J.H.; Brueckl, W.M. Response of an HER2-Mutated NSCLC Patient to Trastuzumab Deruxtecan and Monitoring of Plasma ctDNA Levels by Liquid Biopsy. Curr. Oncol. 2023, 30, 1692-1698. https://doi.org/10.3390/curroncol30020130