前瞻研究:胃食管癌基因检测的时机为啥越早越好?

2022-06-15   绘真医学

原标题:前瞻研究:胃食管癌基因检测的时机为啥越早越好?

本研究前瞻性地使用基于NGS的中等大小癌症基因panel来指导治疗和识别胃食管癌患者对药物反应的预测生物标志物。正如之前所报道的,对胃食管癌患者的肿瘤样本进行测序是可行的,可确定潜在的可用药靶点,相当一部分患者可检出已知致癌基因扩增,如ERBB2、EGFR、FGFR1-3、KRAS和MET。值得注意的是,尽管一些变异如ERBB2和MET扩增只在腺癌中可见(小肠和印戒细胞癌,以及胃和食管肿瘤),但EGFR和CCND1扩增以及PIK3CA变异在腺癌和鳞状细胞组织学中均可发现

研究背景

食管癌和胃癌是常见的上消化道恶性肿瘤,据估计,2018年全球新增病例超过150万例,两者都与较高的疾病相关死亡率有关。由于食管癌和胃癌在解剖结构上接近,两种肿瘤类型有一些共同的危险因素和流行病学特征,但其发病率受地理和时间的影响不同。

食管癌又可分为鳞状细胞癌和腺癌,前者主要分布于食管癌的上、中三分之一处,后者主要分布于食管癌的下三分之一处。胃癌也可以根据解剖位置分为两个不同的亚组:胃食管交界处癌(GEJ)和胃癌,主要以腺癌为主,两者在病因和分子特征上不同。目前为止,只有靶向ERBB2(HER2)的曲妥珠单抗被广泛批准并用于HER2过表达的胃食管癌(GOC)。其他GOC新兴靶点包括微卫星不稳定性、MET和FGFR1-3变异。尽管最近在分子分类上有了这些进展,但化疗仍然是局部和晚期系统治疗的主要治疗方法,且在大多数情况下,由于二线或多线治疗选择有限,治疗的反应时间都很短。

前瞻性地使用测序来确定可用药的靶点是肿瘤学研究正在进行的,但迄今为止进展较慢:尽管可用药的分子变异存在于约40%的患者中,但实际上只有20%的患者接受了分子匹配治疗,且只有约10%的患者(占总人群的2%)有客观反应,当然也有部分研究报道了更高的反应率。此外,癌症基因组图谱和国际癌症基因组联盟已经表明,在过去十年研究中发现不同疾病之间的分子变异分布差异很大,提示各肿瘤类型中潜在可用靶点的频率不同。因此,临床测序的应用价值可能因肿瘤类型而异。本研究报告了前瞻性纳入ProfiLER 01研究的胃食管癌患者的疗效。

研究方法

ProfiLER01研究是一项多中心、前瞻性和非随机正在进行的试验,纳入在至少一条标准治疗线后进展的晚期/转移性癌症患者,有肿瘤样本(新鲜的或存档的)用于分子分析,检测方法包括下一代测序(NGS,检测panel为69基因panel以及更新panel)和微阵列比较基因组杂交技术(aCGH)。部分患者进行了额外的分子分析,包括使用免疫组化(IHC)进行微卫星分析(评估MMR蛋白表达,包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2)和/或基于PCR进行微卫星分析,以及靶向RNA测序(RNA-Seq,检测基因融合)。

研究结果

患者特征:

研究纳入了147例胃或食管癌患者(来自该中心接受治疗的357例胃癌患者和248例食管癌患者)。原发肿瘤发生在食管癌、GEJ癌和胃癌的占比分别为32、31和36%。大多数患者确诊时为IV期(87/147,59%)。不出所料,肠型腺癌、印戒细胞癌和鳞状细胞癌是主要的组织学亚型(分别为59、25和14%)。表1汇总了患者的主要特征。

表1(点击图片可放大查看)

肿瘤样本和分析:

在147例患者中,只有81例(55%)患者可以进行全面分析(拷贝数变异(CNV)和突变),单独进行突变分析和单独CNV分析的患者分别有30例(20%)和3例(2%)。33例(22%)患者无法进行分析,大多数病例(18例)是由于肿瘤样本太小,还有部分患者是由于提取后的DNA不足(11例)和细胞数量不足(4例)。27例(18%)患者接受了RNA测序,37例(25%)患者接受了微卫星稳定性评估。

胃食管癌常见分子变异:

图1展示了114例患者接受至少一种分子分析(CNV或突变)的常见分子变异。关于致癌驱动基因变异,ERBB2扩增和突变是最常见(n=17,15%),其次是KRAS扩增或突变(n=16,12%)和CCND1扩增(n=8,7%)。此外,在7名(5%)患者中发现了EGFR扩增和突变,3名(3%)患者中发现了MET扩增,9名(8%)患者中发现了FGFR1-3变异(扩增、突变、融合)。ERBB2、FGFR、MET几乎只在腺癌亚型中发现(无论肿瘤位置如何),而EGFR和KRAS变异以及CCND1扩增在腺癌和鳞状细胞癌组织中都有发现。关于肿瘤抑制因子,有一半患者(n=58,51%)发生TP53突变,而CDKN2A/B纯合子缺失是该panel中第二常见的变异(n=11.10%),且两种变异与组织学和原发肿瘤位置无关。16例食道腺癌患者中有2例发现携带FGFR3重排(使用RNA-Seq),1例胃窦腺癌患者有微卫星高度不稳定性(MSI-H)。

图1(点击图片可放大查看)

治疗方案:

MTB(分子肿瘤委员会,以分子检测为基础的多学科会诊模式)对114个病例进行了讨论(图2)。从纳入到MTB讨论的中位时间为13周(4-52)。有30例(26%)患者在MTB讨论前死亡。总的来说,在43名(38%)患者中发现了至少一个可用药变异,包括5例患者有2个可用药的变异(4例为ERBB2和1个共变异)和1例患者有3个潜在可用药靶点。最常见的变异为ERBB2扩增/突变(n=17/43,40%)、KRAS扩增/突变(n=11/43,26%)、PIK3CA突变(n=4,9%)、MDM2扩增(n=4,9%)和MET扩增(n=2,5%)(图2)。除1名患者,本研究中携带ERBB2扩增的患者经IHC检测均为HER2过表达,且在MTB会议之前接受靶向HER2治疗作为标准治疗方案(氟嘧啶和铂联合曲妥珠单抗)。29例患者(在经MTB讨论的患者(n=114)中占比25%)推荐进行分子匹配治疗,在整个队列(n=117)中占比19%。这29名患者和推荐的分子匹配疗法见表2。

图2(点击图片可放大查看)

表2(点击图片可放大查看)

在这29名患者中,有9人继续接受了匹配治疗,详见表3。在这9个病人中,有5例患者的疾病控制至少与之前的治疗路线相当(PFS2/PFS1比值≥1)。在这5例患者中有2例接受了单药靶向治疗:1例FGFR3融合患者接受了FGFR抑制剂Futibatinib(TAS-120),1例MET扩增患者接受了克唑替尼(MET抑制剂)。2例先前接受过4个治疗线的EGFR扩增患者接受西妥昔单抗联合含伊立替康化疗治疗,疾病控制持续了9.7和14.3个月。其他20名患者无法启用分子匹配治疗,原因如下:病情恶化或疾病进展迅速(n=7);无法获得相关治疗(没有临床试验)(n=7);医生决定(n=3);当前治疗线未发生疾病进展(n=3);1名患者接受了非匹配的实验疗法;1名患者在TMB讨论前几天死亡。

表3(点击图片可放大查看)

无进展生存期和总生存期:

为了了解可用药基因变异对治疗反应和生存的影响,研究者分析了诊断时为IV期肿瘤患者的疗效,这些患者可以进行突变和/或拷贝数分析(n=64)。自诊断以来,患者的总生存期(OS)为18.6个月,鳞状细胞癌和腺癌之间的OS没有差异(中位OS分别为18.6 vs 18.4个月,p=0.62)。在一线治疗中,发生至少1个可用药变基因异患者的无进展生存期(PFS)比那些没有发生基因变异的患者更长(p=0.029,图3A),但当排除HER2+肿瘤患者时,这种差异不再显著(图3B)。值得注意的是,自诊断以来携带可用药基因变异患者的OS明显更长(图3C),即使排除了ERBB2扩增患者,OS也明显更长(图3D)。

图3(点击图片可放大查看)

HER2阳性肿瘤:

既往研究表明,共变异与HER2+胃食管癌患者对曲妥珠单抗的原发耐药性相关。因此,研究者分析了该亚组患者中同时发生其他基因变异的影响。21例患者经免疫组化检测为HER2 3+。其中15例患者进行了全面的CNV分析,17例患者进行了NGS分析,14例患者同时进行了这两种分析。共有14名患者被记录在案携带ERBB2扩增,其中1名患者免疫组化结果为阴性,8例患者发生ERBB2突变,包括5例同时发生ERBB2扩增和突变(4个激活突变和1个意义未名变异)。在6例患者中发现了其他致癌驱动因子的共同变异,主要是MET、EGFR和KRAS扩增(图1)。与没有携带其他致癌驱动基因共变异的患者相比,携带其他致癌驱动基因共变异的患者接受化疗(FOLFOX或5FU+CDDP)联合曲妥珠单抗的无进展生存期无统计学差异。

讨论

本研究前瞻性地使用基于NGS的中等大小癌症基因panel来指导治疗和识别胃食管癌患者对药物反应的预测生物标志物。正如之前所报道的,对胃食管癌患者的肿瘤样本进行多重测序是可行的,可确定潜在的可用药靶点,相当一部分患者可检出已知致癌基因扩增,如ERBB2、EGFR、FGFR1-3、KRAS和MET。值得注意的是,尽管一些变异如ERBB2和MET扩增只在腺癌中可见(小肠和印戒细胞癌,以及胃和食管肿瘤),但EGFR和CCND1扩增以及PIK3CA变异在腺癌和鳞状细胞组织学中均可发现。这对食管鳞状细胞癌患者很重要,可通过识别具有分子可用药基因变异的患者亚组来扩大有限的治疗选择,因为到目前为止,大多数胃食管癌的分子特征研究都是在腺癌亚型上进行的。例如,在本研究中,一名EGFR扩增的食管鳞状细胞癌患者使用西妥昔单抗联合伊立替康延长了肿瘤控制时间(表3)。

在本研究中,由于在患者的临床病程中使用分子检测太晚,这些分子可用药基因变异信息的临床应用受限,导致许多患者死于疾病进展或在MTB分子讨论结果之前有较差的体能状态。鉴于晚期胃食管癌患者可用的治疗线有限,且这些肿瘤进展迅速,研究者建议对于诊断为晚期的患者应尽早进行分子检测。

许多患者保存的肿瘤样本不足,无法进行全面的分析(在研究中,只有55%的患者进行了全面的CNV和突变分析),且大多数的诊断性活检样本太小,无法获得足够的DNA以进行分析。这表明,精确肿瘤学在胃食管癌中的成功应用需要临床实践的改变。

分子检测的最佳工具仍在争论中,一些分子检测平台已经获得FDA和/或EMA的批准。其中大多数是400多个基因的综合panels,允许同时检测多种分子特征,包括肿瘤突变负荷(TMB)、微卫星不稳定性(MSI)和致癌基因融合。虽然TMB的最佳使用仍需要改进,但这些综合panels对识别具有罕见融合和MSI的肿瘤患者来说是有必要的,有助于预测特异性抑制剂和免疫检查点抑制剂的治疗反应。此外,鉴于胃食管癌患者预后一般较差,分子分析应尽可能在诊断时实施,以在前期使用分子匹配治疗,包括术前。当然,这需要临床实践的改变,在诊断过程中增加肿瘤采样量,以进行除标准诊断病理学外的分子分型。

在本研究中,尽管使用的panel相对较小,但一些患者检测出不止一个潜在的可用药基因变异,这就产生了联合还是连续使用靶向治疗的问题。已有一些报告成功地将靶向治疗联合应用于具有多种可用药基因变异的患者,其中大多数以病例系列的形式。此外,一些患者的肿瘤具有多种可能的致癌驱动基因变异,包括同时存在其他致癌驱动基因扩增的ERBB2扩增患者。然而,在本研究中,与携带基因共变异的患者相比,仅携带ERBB2扩增患者对一线曲妥珠单抗联合化疗的反应持续时间没有差异,这可能是由于本队列中患者数量相对较少。

值得注意的是,在这项研究中,有可用药基因变异的患者比没有的患者的总生存期更长。虽然样本量有限,但这一效应似乎是由所有接受曲妥珠单抗治疗的ERBB2扩增患者和接受匹配治疗的其他基因变异患者的总生存期驱动的。这表明分子检测和可用药基因变异的识别可能改变病程。正如之前所报道的,EGFR扩增的患者似乎可从常规化疗添加EGFR抑制剂中获益显著,PFS2/PFS1的比例≥2,本研究受限于样本数量较少。这表明该亚组患者可能受益于推荐的靶向治疗。

虽然各种靶向EGFR治疗已经在晚期胃食管癌患者中进行了评估,但这些数据都表明,需要在经分子选择的患者亚群中进行再评估。同样,Wainberg等人在2021年胃肠癌症研讨会中报道的一项随机2期研究显示,FGFR2扩增的患者可能受益于Bemarituzumab联合化疗。对于其他基因变异,如KRAS扩增、PIK3CA突变或CCND1扩增,最佳靶向治疗方案尚未确定。从安全性角度来看,目前可用药物(如MEK抑制剂、PI3K抑制剂或CDK4/6抑制剂)的安全性分析使联合化疗具有挑战性。尽管如此,目前使用IHC对HER2表达进行的常规分子检测可能会扩展到EGFR、MET和FGFR,尽可能在一线治疗中有更多的治疗选择。

此外,需要更多的研究以评估某些基因变异成为最佳的靶标,例如,ERBB2突变NSCLC被证明优先使用靶向HER2抗体-药物偶联物,这导致了新的ERBB2突变实体瘤研究(包括胃癌和食管癌)(NCT04639219)。其他目前被认为是不可靶向的致癌驱动基因变异在未来可能成为可用药的。例如,除了靶向KRAS G12C的特异性抑制剂(在非小细胞肺癌中占主导地位),靶向KRAS其他常见亚型的抑制剂越来越可能进入临床试验(例如MRTX1133用于KRAS G12D,这是胃肠道癌中常见的KRAS突变)。因此,在不久的将来,正确的肿瘤采样和分子检测工具的可用性将成为癌症患者日常管理的关键。

最后,抗PD-1/PD-L1最近在食管癌鳞癌和腺癌亚型以及胃癌中都显示出活性,并且在大多数研究中都显示出PD-L1表达和活性之间的相关性。然而,由于该队列中的所有分析都是在抗PD-1/PD-L1广泛应用于这些适应症之前进行的,因此PD-L1表达没有被纳入本研究或常规评估中。因此,研究者无法建立体系基因变异与PD-L1表达之间的相关性。在非小细胞肺癌中,大多数腺癌的“癌基因成瘾”亚型已被证明对免疫治疗反应较弱,但在胃癌或食管癌中是否也这样仍有待研究。

总之,对于晚期胃食管癌患者,应尽早进行分子检测,以识别可用药的基因变异,当然这需要更好的肿瘤取样,以便在同一样本上进行病理诊断和分子分析。目前,获得匹配治疗仍然是一个重大的瓶颈,但自2000年初以来,获批的靶向药物数量在迅速不断地增加。

参考文献:

Cassier PA, Peyramaure C, Attignon V, Eberst L, Pacaud C, Boyault S, Desseigne F, Sarabi M, Guibert P, Rochefort P, Marques N, Rivoire M, Dupré A, Peyrat P, Terret C, Ray-Coquard I, Coutzac C, Pérol D, Blay JY, Trédan O, de la Fouchardière C. Precision medicine for patients with gastro-oesophageal cancer: A subset analysis of the ProfiLER program. Transl Oncol. 2022 Jan;15(1):101266. doi: 10.1016/j.tranon.2021.101266. Epub 2021 Nov 15. PMID: 34794033; PMCID: PMC8605190.