胰腺导管腺癌（PDAC）仍然是最致命的人类癌症之一，针对这一难治性疾病，在新的预测性生物标志物和个体化治疗方面取得了令人瞩目的发现。PDAC中的HER2过表达并不常见，发生率为2.1%。体外和体内动物模型显示出剂量依赖性和HER2表达相关的生存改善，因此提示HER2是一种预测性生物标志物。评估曲妥珠单抗联合吉西他滨、卡培他滨、或吉西他滨和厄洛替尼的人体试验显示出的临床获益不大，其中包含大量的HER2荧光原位杂交阴性的患者。虽然已经对PDAC的几种基于免疫的治疗进行了研究，但尚未有抗HER2联合免疫检查点抑制治疗的报道。
本文报告了1例HER2过表达的PDAC患者，对其进行了抗HER2、免疫和放疗（RT）联合治疗。多项证据表明存在高拷贝HER2扩增，患者随后开始HER2抑制剂治疗，最初病情稳定。在疾病进展的情况下，近期抗HER2治疗联合RT和免疫治疗的报道推动了免疫检查点抑制剂和新抗原疫苗疗法的治疗。经联合治疗后，患者达到了持久的完全临床缓解。
由于此例患者同时接受多种治疗，因此将反应归因于某一特定疗法是有问题的。在本研究中，研究者使用类器官建模作为一种体外方法，允许分离的原发组织（包括肿瘤）在三维组织培养中增殖到物理支架（基质）上。类器官研究表明，类器官的基因表达谱与治疗应答相关，药物组合的体外试验可能为个体化药物筛选提供信息。此外，研究者评估了对疫苗新抗原的免疫反应。总之，这些类器官和免疫相关研究虽然是回顾性的，但表明靶向和疫苗治疗对总体观察到的持久缓解有潜在贡献。
病 例
患者女性，58岁，因CA-125升高就诊。腹部和盆腔磁共振成像发现左侧6.3 cm的卵巢囊性肿块，右侧3.2 cm的卵巢肿块，3.9 cm的胰腺肿块，以及至少两个肝脏病变。患者接受了子宫切除术、双侧输卵管卵巢切除术和胃下大网膜切除术。手术病理显示10 cm的团状网膜转移性肿块及双侧卵巢受累的中分化黏液腺癌。子宫切除组织免疫组化CD7阳性，CD20弱，PAX8阴性，WT1阴性，DPC4缺失。肿瘤细胞含有具有黏液特征的苍白细胞质，提示从胰胆管原发部位转移。术后3周的计算机断层扫描（CT）成像发现了未切除的远端胰腺肿块，以及伴随的肝脏和膈肌转移性疾病。使用 Invitae Multi-Cancer Panel 进行的胚系基因检测未发现致病突变。
作为I/II期临床试验的一部分，患者开始接受吉西他滨和蛋白结合型紫杉醇联合吲哚莫德（一种针对吲哚胺2,3 -双加氧酶1 [IDO]通路的试验性免疫代谢药物）治疗（图1）。患者最初对治疗反应良好，CA19-9显著下降。患者出现肝肾隐窝腹膜单发病灶，予以切除，结果显示HER2 DNA扩增（＞20拷贝）和HER2 mRNA过表达（99+%的PDAC病例；表1）。鉴于HER2扩增，使用了TAPUR（Targeted Agent and Profiling Utilization Registry）试验中的曲妥珠单抗和帕妥珠单抗进行治疗。
图1
表1
虽然CT扫描和CA19-9评估的肿瘤负荷最初表明疾病处于低水平稳定状态，但CA19-9水平升高促使患者接受研究性疫苗治疗，同时继续在试验外使用曲妥珠单抗和帕妥珠单抗（图1）。2020年1月，一种新抗原重组DNA疫苗的研究开始了，由于该试验完全入组，因此作为同情用药。2020年3月，正电子发射断层扫描（PET）显示，除了两个缓慢生长的约 1 cm肺部病变外，原发性胰腺病变呈间歇性生长，其他疾病稳定。Canopy Cancer Collective胰腺癌学习网络进行的多学科审查提示，在寡转移疾病中，同时使用免疫检查点抑制剂与RT是有效的，之后对胰腺肿瘤和两个PET-avid的疑似转移性双肺病灶进行了立体定向RT。放疗完成后，患者开始接受伊匹木单抗治疗，之后不久开始伊匹木单抗联合纳武利尤单抗治疗。伊匹木单抗治疗6个月后因肺炎和急性肾损伤停药。医师为患者短暂开出了羟氯喹，之后因恶心和消化不良停药。2020年7月，在患者正在进行的纳武利尤单抗联合免疫治疗和每月的个体化疫苗的基础上加用了超说明书范围的德曲妥珠单抗。继续进行每月的个体化疫苗治疗后，CA 19-9水平降低至正常上限以下。在联合靶向抗HER2治疗和免疫治疗约4个月后，影像学检查显示无复发或转移性肿瘤。截至2022年7月，患者仍无疾病证据，无症状且活跃。
相关分子分析和类器官分析
以吉西他滨为基础的一线治疗在获得肿瘤突变谱数据之前开始，分子检测显示出高水平的HER2 DNA拷贝数扩增（＞20拷贝）、HER2 mRNA过表达（在Tempus数据库中的PDAC病例中排名95+%）和致病性DNA突变（表1），包括KRAS G12D。
尽管已经根据扩增状态使用HER2靶向药物进行治疗，但作为一项实验性相关研究，研究者利用肿瘤组织来创建类器官培养物（图2）。类器官是从2018年11月切除的肝肾隐窝的腹膜植入物生成的。组织学、外显子组测序和RNA测序结果表明，类器官和原始肿瘤组织的一致性（表1）。具体而言，类器官染色体HER2扩增的幅度再次显著（＞20拷贝），质谱分析证实类器官中HER2蛋白高表达。在分子验证之后，类器官细胞被送往几个合作机构进行进一步的分子分析（图3）。
图2
图3
由SEngine进行的临床实验室改进修正案（Clinical Laboratory Improvement Amendments）级别的类器官药物敏感性试验表明，抗HER2治疗在39种试验药物中具有最高的预测效力。纪念斯隆·凯特琳癌症中心进行的类器官药物测试也表明了对抗HER2疗法的敏感性：在抗HER2抗体药物偶联物德曲妥珠单抗（T-DXd）进行6天的类器官治疗后，约70%的细胞死亡，这一效应主要由凋亡细胞死亡驱动，而近100%的溶剂处理细胞有活性（图3A-3C）。类器官异种移植到免疫缺陷小鼠中未能成功，然而，使用来自另一名具有4倍HER2扩增和KRAS G12D突变的PDAC患者的类器官组织进行的体内异种移植物具有活性，并且与对照组相比，T-DXd暴露后肿瘤体积显著缩小（图3D）。
在随后的疾病进展中，开始每月使用包含基于多表位新抗原肽疫苗的个性化DNA疫苗（图4）。对胰腺体原发病灶进行了活检，试图生成类器官的尝试未能成功，可能是由于治疗过程中肿瘤活性较差。然而，应用二代DNA测序和RNA测序对肿瘤组织进行的突变分析证实了Tempus PDAC数据库中HER2持续高拷贝扩增（＞20拷贝）和HER2 mRNA过表达（99.7+%排名）。这促使研究者继续使用T-DXd进行抗HER2靶向治疗。
图4
对免疫驱动肿瘤抑制进行的功能研究表明，新抗原DNA疫苗诱导了CD4和CD8新抗原特异性T细胞反应（图4）。在使用混合新抗原进行疫苗接种前和疫苗接种后（第17周）收集的外周血单核细胞（PBMC）体外培养后进行的IFNγ酶联免疫吸附点（ELISpot）测定表明，新抗原DNA疫苗诱导了针对三种肿瘤新抗原的强大T细胞反应（图4B-4F）。进一步的细胞内细胞因子染色表明，ANK2刺激PBMC后诱导了ANK2特异性CD4（9.05%）和CD8（23.1%）T细胞反应（图4D和4E）。对FOXP3、FAM129C和ANK2的反应随着时间的推移持续存在（图1F）。
讨 论
本文重点报道了1例HER2扩增的转移性胰腺癌患者，在接受多线靶向和免疫治疗后获得了完全缓解。在PDAC中很少观察到完全缓解，例如，在一项试验中，在接受FOLFIRINOX一线治疗的患者中，完全缓解的患者占0.2%（1/431）。在本病例中，观察到患者在三线治疗中达到了完全且持久的缓解，这引发了研究者的推测，即患者的疾病生物学、治疗方案或联合治疗可能解释这一情况。
该患者的肿瘤有HER2扩增。来自类器官研究的多条证据表明，抗HER2药物具有强敏感性，且已证实了临床缓解。该患者具有异常高的HER2拷贝数状态，这可能提示癌基因成瘾的一个组成部分是由PDAC中HER2扩增和应答之间的定量关系驱动。因此，之前关于曲妥珠单抗或德曲妥珠单抗治疗胃癌和乳腺癌的文献支持HER2基因拷贝数与抗HER2治疗反应呈正相关。
跨学科会诊指导了综合治疗策略，包括手术、放疗、免疫检查点抑制剂、个性化疫苗和抗HER2药物抗体偶联物。临床前研究提示，联合治疗可增强反应，因为德曲妥珠单抗联合免疫治疗可诱导产生强免疫应答，并与抗PD-1抗体协同，从而延长小鼠生存期。正如对多种癌症类型的研究所示，RT联合免疫治疗可能产生远隔效应，从而诱导对新抗原的免疫应答，这些新抗原在结直肠癌中显示出活性，在胰腺癌中也显示出活性。
虽然该患者持续的RT和免疫治疗应答可能足以引起完全缓解，但类器官检测结果提示，抗HER2治疗可能增强了这些效应。在开始接受德曲妥珠单抗单药治疗时，且同时接受免疫治疗期间，患者的肿瘤大小明显缩小和CA19-9明显下降，这进一步支持患者的肿瘤可能对HER2抑制疗法敏感的假设。此外，ELISpot检测提示诱导了抗肿瘤免疫，这与新抗原疫苗可能产生的治疗作用一致。对患者的个性化DNA新表位疫苗进行的功能评估表明，T细胞对癌症特异性表位有激活作用，提示尽管有额外的同时给药方式，疫苗仍可能有助于应答和缓解维持。
总体而言，经过多模式治疗后，这名转移性PDAC患者迄今仍未出现影像学或生化复发。目前唯一的治疗方法是个体化新抗原疫苗，与持续的疫苗反应或不存在现有疾病相一致。当然，在该病例中，大量且经常同时给予的治疗使对任何一种治疗的应答变得复杂。然而，基于类器官和新抗原的体外试验表明，HER2靶向成分和疫苗成分可能发挥了作用。新开发的类器官或肿瘤片段培养可能有助于未来检测免疫检查点抑制剂反应。与本病例一样，在利用肿瘤易感性指导PDAC精准治疗方面，联合放疗、免疫治疗和靶向治疗的协作多学科试验可能具有普遍效用，而关于类器官和免疫参数的相关研究可能有助于消除对多种同时给予治疗的反应。
本例转移性PDAC患者经联合放疗、免疫治疗和靶向治疗后达到缓解。研究者对类器官和免疫参数进行了广泛的相关研究，但没有前瞻性地影响开始任何治疗方案的决策。在本研究中，类器官药物测试回顾性证实了独立选择的靶向HER2治疗方法。质谱数据显示了明显的HER2过表达，为继续靶向HER2治疗可能有益提供了提示性证据。ELISpot数据提示，个性化疫苗对患者的新抗原具有功能活性，这在一定程度上影响了患者继续接受疫苗治疗的决定，而患者在继续接受疫苗治疗后仍无疾病。重要的是，通过类器官和免疫分析进行的相关检测可以为证明肿瘤对HER2靶向药物和免疫治疗的反应提供理论支持，因为这两种药物都是在许多同时使用的多模式药物中使用的。虽然本研究中的相关分析本质上是回顾性的，但这些技术的使用提示了其在未来精准肿瘤学方法中的潜在应用。
参考文献：
King, Daniel A et al. “Complete Remission of Widely Metastatic Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Amplified Pancreatic Adenocarcinoma After Precision Immune and Targeted Therapy With Description of Sequencing and Organoid Correlates.” JCO precision oncology vol. 7 (2023): e2100489. doi:10.1200/PO.21.00489