本研究前瞻性地使用基於NGS的中等大小癌症基因panel來指導治療和識別胃食管癌患者對藥物反應的預測生物標誌物。正如之前所報道的,對胃食管癌患者的腫瘤樣本進行測序是可行的,可確定潛在的可用藥靶點,相當一部分患者可檢出已知致癌基因擴增,如ERBB2、EGFR、FGFR1-3、KRAS和MET。值得注意的是,儘管一些變異如ERBB2和MET擴增只在腺癌中可見(小腸和印戒細胞癌,以及胃和食管腫瘤),但EGFR和CCND1擴增以及PIK3CA變異在腺癌和鱗狀細胞組織學中均可發現。
研究背景
食管癌和胃癌是常見的上消化道惡性腫瘤,據估計,2018年全球新增病例超過150萬例,兩者都與較高的疾病相關死亡率有關。由於食管癌和胃癌在解剖結構上接近,兩種腫瘤類型有一些共同的危險因素和流行病學特徵,但其發病率受地理和時間的影響不同。
食管癌又可分為鱗狀細胞癌和腺癌,前者主要分布於食管癌的上、中三分之一處,後者主要分布於食管癌的下三分之一處。胃癌也可以根據解剖位置分為兩個不同的亞組:胃食管交界處癌(GEJ)和胃癌,主要以腺癌為主,兩者在病因和分子特徵上不同。目前為止,只有靶向ERBB2(HER2)的曲妥珠單抗被廣泛批准並用於HER2過表達的胃食管癌(GOC)。其他GOC新興靶點包括微衛星不穩定性、MET和FGFR1-3變異。儘管最近在分子分類上有了這些進展,但化療仍然是局部和晚期系統治療的主要治療方法,且在大多數情況下,由於二線或多線治療選擇有限,治療的反應時間都很短。
前瞻性地使用測序來確定可用藥的靶點是腫瘤學研究正在進行的,但迄今為止進展較慢:儘管可用藥的分子變異存在於約40%的患者中,但實際上只有20%的患者接受了分子匹配治療,且只有約10%的患者(占總人群的2%)有客觀反應,當然也有部分研究報道了更高的反應率。此外,癌症基因組圖譜和國際癌症基因組聯盟已經表明,在過去十年研究中發現不同疾病之間的分子變異分布差異很大,提示各腫瘤類型中潛在可用靶點的頻率不同。因此,臨床測序的應用價值可能因腫瘤類型而異。本研究報告了前瞻性納入ProfiLER 01研究的胃食管癌患者的療效。
研究方法
ProfiLER01研究是一項多中心、前瞻性和非隨機正在進行的試驗,納入在至少一條標準治療線後進展的晚期/轉移性癌症患者,有腫瘤樣本(新鮮的或存檔的)用於分子分析,檢測方法包括下一代測序(NGS,檢測panel為69基因panel以及更新panel)和微陣列比較基因組雜交技術(aCGH)。部分患者進行了額外的分子分析,包括使用免疫組化(IHC)進行微衛星分析(評估MMR蛋白表達,包括MLH1、MSH2、MSH6和PMS2)和/或基於PCR進行微衛星分析,以及靶向RNA測序(RNA-Seq,檢測基因融合)。
研究結果
患者特徵:
研究納入了147例胃或食管癌患者(來自該中心接受治療的357例胃癌患者和248例食管癌患者)。原發腫瘤發生在食管癌、GEJ癌和胃癌的占比分別為32、31和36%。大多數患者確診時為IV期(87/147,59%)。不出所料,腸型腺癌、印戒細胞癌和鱗狀細胞癌是主要的組織學亞型(分別為59、25和14%)。表1匯總了患者的主要特徵。
表1(點擊圖片可放大查看)
腫瘤樣本和分析:
在147例患者中,只有81例(55%)患者可以進行全面分析(拷貝數變異(CNV)和突變),單獨進行突變分析和單獨CNV分析的患者分別有30例(20%)和3例(2%)。33例(22%)患者無法進行分析,大多數病例(18例)是由於腫瘤樣本太小,還有部分患者是由於提取後的DNA不足(11例)和細胞數量不足(4例)。27例(18%)患者接受了RNA測序,37例(25%)患者接受了微衛星穩定性評估。
胃食管癌常見分子變異:
圖1展示了114例患者接受至少一種分子分析(CNV或突變)的常見分子變異。關於致癌驅動基因變異,ERBB2擴增和突變是最常見(n=17,15%),其次是KRAS擴增或突變(n=16,12%)和CCND1擴增(n=8,7%)。此外,在7名(5%)患者中發現了EGFR擴增和突變,3名(3%)患者中發現了MET擴增,9名(8%)患者中發現了FGFR1-3變異(擴增、突變、融合)。ERBB2、FGFR、MET幾乎只在腺癌亞型中發現(無論腫瘤位置如何),而EGFR和KRAS變異以及CCND1擴增在腺癌和鱗狀細胞癌組織中都有發現。關於腫瘤抑制因子,有一半患者(n=58,51%)發生TP53突變,而CDKN2A/B純合子缺失是該panel中第二常見的變異(n=11.10%),且兩種變異與組織學和原發腫瘤位置無關。16例食道腺癌患者中有2例發現攜帶FGFR3重排(使用RNA-Seq),1例胃竇腺癌患者有微衛星高度不穩定性(MSI-H)。
圖1(點擊圖片可放大查看)
治療方案:
MTB(分子腫瘤委員會,以分子檢測為基礎的多學科會診模式)對114個病例進行了討論(圖2)。從納入到MTB討論的中位時間為13周(4-52)。有30例(26%)患者在MTB討論前死亡。總的來說,在43名(38%)患者中發現了至少一個可用藥變異,包括5例患者有2個可用藥的變異(4例為ERBB2和1個共變異)和1例患者有3個潛在可用藥靶點。最常見的變異為ERBB2擴增/突變(n=17/43,40%)、KRAS擴增/突變(n=11/43,26%)、PIK3CA突變(n=4,9%)、MDM2擴增(n=4,9%)和MET擴增(n=2,5%)(圖2)。除1名患者,本研究中攜帶ERBB2擴增的患者經IHC檢測均為HER2過表達,且在MTB會議之前接受靶向HER2治療作為標準治療方案(氟嘧啶和鉑聯合曲妥珠單抗)。29例患者(在經MTB討論的患者(n=114)中占比25%)推薦進行分子匹配治療,在整個隊列(n=117)中占比19%。這29名患者和推薦的分子匹配療法見表2。
圖2(點擊圖片可放大查看)
表2(點擊圖片可放大查看)
在這29名患者中,有9人繼續接受了匹配治療,詳見表3。在這9個病人中,有5例患者的疾病控制至少與之前的治療路線相當(PFS2/PFS1比值≥1)。在這5例患者中有2例接受了單藥靶向治療:1例FGFR3融合患者接受了FGFR抑制劑Futibatinib(TAS-120),1例MET擴增患者接受了克唑替尼(MET抑制劑)。2例先前接受過4個治療線的EGFR擴增患者接受西妥昔單抗聯合含伊立替康化療治療,疾病控制持續了9.7和14.3個月。其他20名患者無法啟用分子匹配治療,原因如下:病情惡化或疾病進展迅速(n=7);無法獲得相關治療(沒有臨床試驗)(n=7);醫生決定(n=3);當前治療線未發生疾病進展(n=3);1名患者接受了非匹配的實驗療法;1名患者在TMB討論前幾天死亡。
表3(點擊圖片可放大查看)
無進展生存期和總生存期:
為了了解可用藥基因變異對治療反應和生存的影響,研究者分析了診斷時為IV期腫瘤患者的療效,這些患者可以進行突變和/或拷貝數分析(n=64)。自診斷以來,患者的總生存期(OS)為18.6個月,鱗狀細胞癌和腺癌之間的OS沒有差異(中位OS分別為18.6 vs 18.4個月,p=0.62)。在一線治療中,發生至少1個可用藥變基因異患者的無進展生存期(PFS)比那些沒有發生基因變異的患者更長(p=0.029,圖3A),但當排除HER2+腫瘤患者時,這種差異不再顯著(圖3B)。值得注意的是,自診斷以來攜帶可用藥基因變異患者的OS明顯更長(圖3C),即使排除了ERBB2擴增患者,OS也明顯更長(圖3D)。
圖3(點擊圖片可放大查看)
HER2陽性腫瘤:
既往研究表明,共變異與HER2+胃食管癌患者對曲妥珠單抗的原發耐藥性相關。因此,研究者分析了該亞組患者中同時發生其他基因變異的影響。21例患者經免疫組化檢測為HER2 3+。其中15例患者進行了全面的CNV分析,17例患者進行了NGS分析,14例患者同時進行了這兩種分析。共有14名患者被記錄在案攜帶ERBB2擴增,其中1名患者免疫組化結果為陰性,8例患者發生ERBB2突變,包括5例同時發生ERBB2擴增和突變(4個激活突變和1個意義未名變異)。在6例患者中發現了其他致癌驅動因子的共同變異,主要是MET、EGFR和KRAS擴增(圖1)。與沒有攜帶其他致癌驅動基因共變異的患者相比,攜帶其他致癌驅動基因共變異的患者接受化療(FOLFOX或5FU+CDDP)聯合曲妥珠單抗的無進展生存期無統計學差異。
討論
本研究前瞻性地使用基於NGS的中等大小癌症基因panel來指導治療和識別胃食管癌患者對藥物反應的預測生物標誌物。正如之前所報道的,對胃食管癌患者的腫瘤樣本進行多重測序是可行的,可確定潛在的可用藥靶點,相當一部分患者可檢出已知致癌基因擴增,如ERBB2、EGFR、FGFR1-3、KRAS和MET。值得注意的是,儘管一些變異如ERBB2和MET擴增只在腺癌中可見(小腸和印戒細胞癌,以及胃和食管腫瘤),但EGFR和CCND1擴增以及PIK3CA變異在腺癌和鱗狀細胞組織學中均可發現。這對食管鱗狀細胞癌患者很重要,可通過識別具有分子可用藥基因變異的患者亞組來擴大有限的治療選擇,因為到目前為止,大多數胃食管癌的分子特徵研究都是在腺癌亞型上進行的。例如,在本研究中,一名EGFR擴增的食管鱗狀細胞癌患者使用西妥昔單抗聯合伊立替康延長了腫瘤控制時間(表3)。
在本研究中,由於在患者的臨床病程中使用分子檢測太晚,這些分子可用藥基因變異信息的臨床應用受限,導致許多患者死於疾病進展或在MTB分子討論結果之前有較差的體能狀態。鑒於晚期胃食管癌患者可用的治療線有限,且這些腫瘤進展迅速,研究者建議對於診斷為晚期的患者應儘早進行分子檢測。
許多患者保存的腫瘤樣本不足,無法進行全面的分析(在研究中,只有55%的患者進行了全面的CNV和突變分析),且大多數的診斷性活檢樣本太小,無法獲得足夠的DNA以進行分析。這表明,精確腫瘤學在胃食管癌中的成功應用需要臨床實踐的改變。
分子檢測的最佳工具仍在爭論中,一些分子檢測平台已經獲得FDA和/或EMA的批准。其中大多數是400多個基因的綜合panels,允許同時檢測多種分子特徵,包括腫瘤突變負荷(TMB)、微衛星不穩定性(MSI)和致癌基因融合。雖然TMB的最佳使用仍需要改進,但這些綜合panels對識別具有罕見融合和MSI的腫瘤患者來說是有必要的,有助於預測特異性抑制劑和免疫檢查點抑制劑的治療反應。此外,鑒於胃食管癌患者預後一般較差,分子分析應儘可能在診斷時實施,以在前期使用分子匹配治療,包括術前。當然,這需要臨床實踐的改變,在診斷過程中增加腫瘤採樣量,以進行除標準診斷病理學外的分子分型。
在本研究中,儘管使用的panel相對較小,但一些患者檢測出不止一個潛在的可用藥基因變異,這就產生了聯合還是連續使用靶向治療的問題。已有一些報告成功地將靶向治療聯合應用於具有多種可用藥基因變異的患者,其中大多數以病例系列的形式。此外,一些患者的腫瘤具有多種可能的致癌驅動基因變異,包括同時存在其他致癌驅動基因擴增的ERBB2擴增患者。然而,在本研究中,與攜帶基因共變異的患者相比,僅攜帶ERBB2擴增患者對一線曲妥珠單抗聯合化療的反應持續時間沒有差異,這可能是由於本隊列中患者數量相對較少。
值得注意的是,在這項研究中,有可用藥基因變異的患者比沒有的患者的總生存期更長。雖然樣本量有限,但這一效應似乎是由所有接受曲妥珠單抗治療的ERBB2擴增患者和接受匹配治療的其他基因變異患者的總生存期驅動的。這表明分子檢測和可用藥基因變異的識別可能改變病程。正如之前所報道的,EGFR擴增的患者似乎可從常規化療添加EGFR抑制劑中獲益顯著,PFS2/PFS1的比例≥2,本研究受限於樣本數量較少。這表明該亞組患者可能受益於推薦的靶向治療。
雖然各種靶向EGFR治療已經在晚期胃食管癌患者中進行了評估,但這些數據都表明,需要在經分子選擇的患者亞群中進行再評估。同樣,Wainberg等人在2021年胃腸癌症研討會中報道的一項隨機2期研究顯示,FGFR2擴增的患者可能受益於Bemarituzumab聯合化療。對於其他基因變異,如KRAS擴增、PIK3CA突變或CCND1擴增,最佳靶向治療方案尚未確定。從安全性角度來看,目前可用藥物(如MEK抑制劑、PI3K抑制劑或CDK4/6抑制劑)的安全性分析使聯合化療具有挑戰性。儘管如此,目前使用IHC對HER2表達進行的常規分子檢測可能會擴展到EGFR、MET和FGFR,儘可能在一線治療中有更多的治療選擇。
此外,需要更多的研究以評估某些基因變異成為最佳的靶標,例如,ERBB2突變NSCLC被證明優先使用靶向HER2抗體-藥物偶聯物,這導致了新的ERBB2突變實體瘤研究(包括胃癌和食管癌)(NCT04639219)。其他目前被認為是不可靶向的致癌驅動基因變異在未來可能成為可用藥的。例如,除了靶向KRAS G12C的特異性抑制劑(在非小細胞肺癌中占主導地位),靶向KRAS其他常見亞型的抑制劑越來越可能進入臨床試驗(例如MRTX1133用於KRAS G12D,這是胃腸道癌中常見的KRAS突變)。因此,在不久的將來,正確的腫瘤採樣和分子檢測工具的可用性將成為癌症患者日常管理的關鍵。
最後,抗PD-1/PD-L1最近在食管癌鱗癌和腺癌亞型以及胃癌中都顯示出活性,並且在大多數研究中都顯示出PD-L1表達和活性之間的相關性。然而,由於該隊列中的所有分析都是在抗PD-1/PD-L1廣泛應用於這些適應症之前進行的,因此PD-L1表達沒有被納入本研究或常規評估中。因此,研究者無法建立體系基因變異與PD-L1表達之間的相關性。在非小細胞肺癌中,大多數腺癌的「癌基因成癮」亞型已被證明對免疫治療反應較弱,但在胃癌或食管癌中是否也這樣仍有待研究。
總之,對於晚期胃食管癌患者,應儘早進行分子檢測,以識別可用藥的基因變異,當然這需要更好的腫瘤取樣,以便在同一樣本上進行病理診斷和分子分析。目前,獲得匹配治療仍然是一個重大的瓶頸,但自2000年初以來,獲批的靶向藥物數量在迅速不斷地增加。
參考文獻:
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