胰腺導管腺癌（PDAC）仍然是最致命的人類癌症之一，針對這一難治性疾病，在新的預測性生物標誌物和個體化治療方面取得了令人矚目的發現。PDAC中的HER2過表達並不常見，發生率為2.1%。體外和體內動物模型顯示出劑量依賴性和HER2表達相關的生存改善，因此提示HER2是一種預測性生物標誌物。評估曲妥珠單抗聯合吉西他濱、卡培他濱、或吉西他濱和厄洛替尼的人體試驗顯示出的臨床獲益不大，其中包含大量的HER2螢光原位雜交陰性的患者。雖然已經對PDAC的幾種基於免疫的治療進行了研究，但尚未有抗HER2聯合免疫檢查點抑制治療的報道。
本文報告了1例HER2過表達的PDAC患者，對其進行了抗HER2、免疫和放療（RT）聯合治療。多項證據表明存在高拷貝HER2擴增，患者隨後開始HER2抑制劑治療，最初病情穩定。在疾病進展的情況下，近期抗HER2治療聯合RT和免疫治療的報道推動了免疫檢查點抑制劑和新抗原疫苗療法的治療。經聯合治療後，患者達到了持久的完全臨床緩解。
由於此例患者同時接受多種治療，因此將反應歸因於某一特定療法是有問題的。在本研究中，研究者使用類器官建模作為一種體外方法，允許分離的原發組織（包括腫瘤）在三維組織培養中增殖到物理支架（基質）上。類器官研究表明，類器官的基因表達譜與治療應答相關，藥物組合的體外試驗可能為個體化藥物篩選提供信息。此外，研究者評估了對疫苗新抗原的免疫反應。總之，這些類器官和免疫相關研究雖然是回顧性的，但表明靶向和疫苗治療對總體觀察到的持久緩解有潛在貢獻。
病 例
患者女性，58歲，因CA-125升高就診。腹部和盆腔磁共振成像發現左側6.3 cm的卵巢囊性腫塊，右側3.2 cm的卵巢腫塊，3.9 cm的胰腺腫塊，以及至少兩個肝臟病變。患者接受了子宮切除術、雙側輸卵管卵巢切除術和胃下大網膜切除術。手術病理顯示10 cm的團狀網膜轉移性腫塊及雙側卵巢受累的中分化黏液腺癌。子宮切除組織免疫組化CD7陽性，CD20弱，PAX8陰性，WT1陰性，DPC4缺失。腫瘤細胞含有具有黏液特徵的蒼白細胞質，提示從胰膽管原發部位轉移。術後3周的計算機斷層掃描（CT）成像發現了未切除的遠端胰腺腫塊，以及伴隨的肝臟和膈肌轉移性疾病。使用 Invitae Multi-Cancer Panel 進行的胚系基因檢測未發現致病突變。
作為I/II期臨床試驗的一部分，患者開始接受吉西他濱和蛋白結合型紫杉醇聯合吲哚莫德（一種針對吲哚胺2,3 -雙加氧酶1 [IDO]通路的試驗性免疫代謝藥物）治療（圖1）。患者最初對治療反應良好，CA19-9顯著下降。患者出現肝腎隱窩腹膜單發病灶，予以切除，結果顯示HER2 DNA擴增（＞20拷貝）和HER2 mRNA過表達（99+%的PDAC病例；表1）。鑒於HER2擴增，使用了TAPUR（Targeted Agent and Profiling Utilization Registry）試驗中的曲妥珠單抗和帕妥珠單抗進行治療。
圖1
表1
雖然CT掃描和CA19-9評估的腫瘤負荷最初表明疾病處於低水平穩定狀態，但CA19-9水平升高促使患者接受研究性疫苗治療，同時繼續在試驗外使用曲妥珠單抗和帕妥珠單抗（圖1）。2020年1月，一種新抗原重組DNA疫苗的研究開始了，由於該試驗完全入組，因此作為同情用藥。2020年3月，正電子發射斷層掃描（PET）顯示，除了兩個緩慢生長的約 1 cm肺部病變外，原發性胰腺病變呈間歇性生長，其他疾病穩定。Canopy Cancer Collective胰腺癌學習網絡進行的多學科審查提示，在寡轉移疾病中，同時使用免疫檢查點抑制劑與RT是有效的，之後對胰腺腫瘤和兩個PET-avid的疑似轉移性雙肺病灶進行了立體定向RT。放療完成後，患者開始接受伊匹木單抗治療，之後不久開始伊匹木單抗聯合納武利尤單抗治療。伊匹木單抗治療6個月後因肺炎和急性腎損傷停藥。醫師為患者短暫開出了羥氯喹，之後因噁心和消化不良停藥。2020年7月，在患者正在進行的納武利尤單抗聯合免疫治療和每月的個體化疫苗的基礎上加用了超說明書範圍的德曲妥珠單抗。繼續進行每月的個體化疫苗治療後，CA 19-9水平降低至正常上限以下。在聯合靶向抗HER2治療和免疫治療約4個月後，影像學檢查顯示無復發或轉移性腫瘤。截至2022年7月，患者仍無疾病證據，無症狀且活躍。
相關分子分析和類器官分析
以吉西他濱為基礎的一線治療在獲得腫瘤突變譜數據之前開始，分子檢測顯示出高水平的HER2 DNA拷貝數擴增（＞20拷貝）、HER2 mRNA過表達（在Tempus資料庫中的PDAC病例中排名95+%）和致病性DNA突變（表1），包括KRAS G12D。
儘管已經根據擴增狀態使用HER2靶向藥物進行治療，但作為一項實驗性相關研究，研究者利用腫瘤組織來創建類器官培養物（圖2）。類器官是從2018年11月切除的肝腎隱窩的腹膜植入物生成的。組織學、外顯子組測序和RNA測序結果表明，類器官和原始腫瘤組織的一致性（表1）。具體而言，類器官染色體HER2擴增的幅度再次顯著（＞20拷貝），質譜分析證實類器官中HER2蛋白高表達。在分子驗證之後，類器官細胞被送往幾個合作機構進行進一步的分子分析（圖3）。
圖2
圖3
由SEngine進行的臨床實驗室改進修正案（Clinical Laboratory Improvement Amendments）級別的類器官藥物敏感性試驗表明，抗HER2治療在39種試驗藥物中具有最高的預測效力。紀念斯隆·凱特琳癌症中心進行的類器官藥物測試也表明了對抗HER2療法的敏感性：在抗HER2抗體藥物偶聯物德曲妥珠單抗（T-DXd）進行6天的類器官治療後，約70%的細胞死亡，這一效應主要由凋亡細胞死亡驅動，而近100%的溶劑處理細胞有活性（圖3A-3C）。類器官異種移植到免疫缺陷小鼠中未能成功，然而，使用來自另一名具有4倍HER2擴增和KRAS G12D突變的PDAC患者的類器官組織進行的體內異種移植物具有活性，並且與對照組相比，T-DXd暴露後腫瘤體積顯著縮小（圖3D）。
在隨後的疾病進展中，開始每月使用包含基於多表位新抗原肽疫苗的個性化DNA疫苗（圖4）。對胰腺體原發病灶進行了活檢，試圖生成類器官的嘗試未能成功，可能是由於治療過程中腫瘤活性較差。然而，應用二代DNA測序和RNA測序對腫瘤組織進行的突變分析證實了Tempus PDAC資料庫中HER2持續高拷貝擴增（＞20拷貝）和HER2 mRNA過表達（99.7+%排名）。這促使研究者繼續使用T-DXd進行抗HER2靶向治療。
圖4
對免疫驅動腫瘤抑制進行的功能研究表明，新抗原DNA疫苗誘導了CD4和CD8新抗原特異性T細胞反應（圖4）。在使用混合新抗原進行疫苗接種前和疫苗接種後（第17周）收集的外周血單核細胞（PBMC）體外培養後進行的IFNγ酶聯免疫吸附點（ELISpot）測定表明，新抗原DNA疫苗誘導了針對三種腫瘤新抗原的強大T細胞反應（圖4B-4F）。進一步的細胞內細胞因子染色表明，ANK2刺激PBMC後誘導了ANK2特異性CD4（9.05%）和CD8（23.1%）T細胞反應（圖4D和4E）。對FOXP3、FAM129C和ANK2的反應隨著時間的推移持續存在（圖1F）。
討 論
本文重點報道了1例HER2擴增的轉移性胰腺癌患者，在接受多線靶向和免疫治療後獲得了完全緩解。在PDAC中很少觀察到完全緩解，例如，在一項試驗中，在接受FOLFIRINOX一線治療的患者中，完全緩解的患者占0.2%（1/431）。在本病例中，觀察到患者在三線治療中達到了完全且持久的緩解，這引發了研究者的推測，即患者的疾病生物學、治療方案或聯合治療可能解釋這一情況。
該患者的腫瘤有HER2擴增。來自類器官研究的多條證據表明，抗HER2藥物具有強敏感性，且已證實了臨床緩解。該患者具有異常高的HER2拷貝數狀態，這可能提示癌基因成癮的一個組成部分是由PDAC中HER2擴增和應答之間的定量關係驅動。因此，之前關於曲妥珠單抗或德曲妥珠單抗治療胃癌和乳腺癌的文獻支持HER2基因拷貝數與抗HER2治療反應呈正相關。
跨學科會診指導了綜合治療策略，包括手術、放療、免疫檢查點抑制劑、個性化疫苗和抗HER2藥物抗體偶聯物。臨床前研究提示，聯合治療可增強反應，因為德曲妥珠單抗聯合免疫治療可誘導產生強免疫應答，並與抗PD-1抗體協同，從而延長小鼠生存期。正如對多種癌症類型的研究所示，RT聯合免疫治療可能產生遠隔效應，從而誘導對新抗原的免疫應答，這些新抗原在結直腸癌中顯示出活性，在胰腺癌中也顯示出活性。
雖然該患者持續的RT和免疫治療應答可能足以引起完全緩解，但類器官檢測結果提示，抗HER2治療可能增強了這些效應。在開始接受德曲妥珠單抗單藥治療時，且同時接受免疫治療期間，患者的腫瘤大小明顯縮小和CA19-9明顯下降，這進一步支持患者的腫瘤可能對HER2抑制療法敏感的假設。此外，ELISpot檢測提示誘導了抗腫瘤免疫，這與新抗原疫苗可能產生的治療作用一致。對患者的個性化DNA新表位疫苗進行的功能評估表明，T細胞對癌症特異性表位有激活作用，提示儘管有額外的同時給藥方式，疫苗仍可能有助於應答和緩解維持。
總體而言，經過多模式治療後，這名轉移性PDAC患者迄今仍未出現影像學或生化復發。目前唯一的治療方法是個體化新抗原疫苗，與持續的疫苗反應或不存在現有疾病相一致。當然，在該病例中，大量且經常同時給予的治療使對任何一種治療的應答變得複雜。然而，基於類器官和新抗原的體外試驗表明，HER2靶向成分和疫苗成分可能發揮了作用。新開發的類器官或腫瘤片段培養可能有助於未來檢測免疫檢查點抑制劑反應。與本病例一樣，在利用腫瘤易感性指導PDAC精準治療方面，聯合放療、免疫治療和靶向治療的協作多學科試驗可能具有普遍效用，而關於類器官和免疫參數的相關研究可能有助於消除對多種同時給予治療的反應。
本例轉移性PDAC患者經聯合放療、免疫治療和靶向治療後達到緩解。研究者對類器官和免疫參數進行了廣泛的相關研究，但沒有前瞻性地影響開始任何治療方案的決策。在本研究中，類器官藥物測試回顧性證實了獨立選擇的靶向HER2治療方法。質譜數據顯示了明顯的HER2過表達，為繼續靶向HER2治療可能有益提供了提示性證據。ELISpot數據提示，個性化疫苗對患者的新抗原具有功能活性，這在一定程度上影響了患者繼續接受疫苗治療的決定，而患者在繼續接受疫苗治療後仍無疾病。重要的是，通過類器官和免疫分析進行的相關檢測可以為證明腫瘤對HER2靶向藥物和免疫治療的反應提供理論支持，因為這兩種藥物都是在許多同時使用的多模式藥物中使用的。雖然本研究中的相關分析本質上是回顧性的，但這些技術的使用提示了其在未來精準腫瘤學方法中的潛在應用。
參考文獻：
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