天天看點

綜述 | 三陰性乳腺癌輔助化療預後生物标志物的研究進展

作者:醫脈通惡性良性腫瘤科
綜述 | 三陰性乳腺癌輔助化療預後生物标志物的研究進展

原文刊發于《中國惡性良性腫瘤臨床》, 2021, 48(23): 1235-1238.

摘要

三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)具有組織學分級高、臨床分期晚、侵襲性強、易發生轉移等特點。由于缺乏有效的治療靶點,傳統化療仍是TNBC患者主要的治療選擇。作為高度異質性疾病,TNBC需要更為精确的預測生物标志物。組學技術的發展及臨床試驗的實施為輔助化療預後生物标志物帶來新的探索,涵蓋基因、蛋白及微環境成分等不同次元,也包括多分子的聯合分析應用。本文将對TNBC輔助化療預後生物标志物及其潛在分子機制與未來發展方向進行綜述。

前言

三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)是一類特殊分子亞型的乳腺癌(breast cancer,BC),其雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)和人表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)表達均為陰性,在所有BC中占10%~15%的[1]。TNBC通常組織學分級高、臨床分期晚,生物學行為具有侵襲性強、易發生轉移的特點,且缺乏内分泌及抗HER-2靶點,尚無針對性治療方案,易耐藥及複發,預後不佳。輔助化療減少了TNBC複發及死亡風險,但20%~40%患者仍會複發,且由于個體差異及惡性良性腫瘤異質性等原因,同一分期接受相同方案的TNBC患者,可能出現不同的臨床結局[2]。預後生物标志物,可輔助判斷患者接受治療後可能發生的臨床轉歸,因而有效的預後名額将為TNBC治療及改善預後提供參考。本文将對TNBC輔助化療的預後生物标志物及其作用機制與潛在治療價值進行綜述。

01 TNBC輔助化療方案及其作用機制

TNBC因屬于高複發風險類型,是考慮進行輔助化療的因素之一。目前國内外指南及共識均提示,蒽環類+環磷酰胺序貫紫杉類(AC-T/P)、多西他賽+多柔比星+環磷酰胺(TAC)、氟尿嘧啶+表柔比星+環磷酰胺序貫多西他賽(FEC-T)、氟尿嘧啶+多柔比星+環磷酰胺(FAC)等蒽環類及紫杉類為基礎的化療方案是标準的輔助治療方案[3]。此外,在TNBC輔助治療中,卡培他濱及鉑類也取得了顯著的效果,但不良反應随之增加。Li等[4]研究顯示,标準的蒽環/紫杉類化療方案聯合卡培他濱,即多西他賽+卡培他濱序貫卡培他濱+表柔比星+環磷酰胺(TX-XEC),可提高早期TNBC患者的5年無病生存(disease-free survival,DFS)率,疾病進展風險降低34%。Yuan等[5]研究也肯定了行輔助化療後,低劑量卡培他濱維持治療的效果。一項Ⅲ期臨床試驗表明,鉑類聯合紫杉類較FEC-T方案的DFS更長,或可成為輔助治療的新選擇[6]。化療藥物主要通過直接殺傷惡性良性腫瘤細胞達到抗惡性良性腫瘤目的,其中蒽環類、環磷酰胺和鉑類破壞DNA雙鍊結構,屬于周期非特異性藥物;紫杉類抑制微管解聚,作用于有絲分裂M期;卡培他濱/氟尿嘧啶幹擾核酸合成,作用于S期,紫杉類與卡培他濱/氟尿嘧啶均屬于周期特異性藥物。聯合化療方案應包括兩類以上作用機制不同的藥物,使用周期非特異性聯合特異性藥物,兼顧不良反應。

02 基因與表觀遺傳預後标志物

2.1 體系同源重組修複缺陷

同源重組是細胞修複DNA雙鍊斷裂的一種機制,關鍵組成包括BRCA1/2和其他Fanconi貧血通路基因。Telli等[7]研究表明,對于行阿黴素或環磷酰胺治療的TNBC患者,同源重組修複缺陷(homologous recombination deficiency, HRD)陽性狀态(含有可緻病的tBRCA1/2突變或HRD評分≥42分)與較長的DFS相關(P=0.049)。該研究還發現,在tBRCA突變陰性的患者中,高HRD(評分≥42分)也預示較佳的DFS(P=0.023)和總生存期[(overall survival, OS),P=0.049]。HRD狀态可作為預後标志物,與其導緻細胞無法修複化療藥物誘導的DNA損傷密切相關。

在HRD中,表觀遺傳對BRCA1失活也具有重要作用。BRCA1抵抗DNA損傷藥物引起的細胞凋亡,降低藥物敏感性,啟動子甲基化(promoter methylation,PM)使其mRNA和蛋白表達減少,增強藥物療效[8]。一項對TNBC使用蒽環類藥物為輔助治療的研究顯示,BRCA1的PM患者中位DFS顯著增加(P=0.001),多因素分析顯示,BRCA1的PM是影響DFS的獨立預後因素(P=0.001)[9]。Jacot等[10]也證明,BRCA1高PM的患者行輔助化療後,預後明顯改善(P=0.024)。上述結果為BRCA1的PM作為TNBC輔助化療的預後标志物提供了證據。然而,Sharma等[2]研究表明,行輔助化療的BC患者中,BRCA1的PM與更長的DFS和OS相關,但差異無統計學意義(P=0.25和P=0.50),這些結果可能與樣本量及患者的群體異質性相關。

2.2 多聚ADP核糖聚合酶1基因多态性

多聚ADP核糖聚合酶(polyADP-riobsepolymerase,PARP)是一種豐度較高且結構保守的信号蛋白,對DNA單鍊斷裂修複至關重要,是與堿基切除修複相關的途徑,PARP1主要負責識别受損堿基和招募修複後的蛋白[11]。一項Ⅰ~Ⅲ期TNBC患者行蒽環/紫杉類輔助化療方案分析表明,對年齡、分級、惡性良性腫瘤大小、淋巴結狀态、血管浸潤等因素調整後,生存期與PARP1基因多态性存在顯著性相關[12]。該研究顯示,rs7531668 TA攜帶者的DFS明顯高于TT攜帶者,5年DFS分别為79.3%和69.2%(P=0.046);在淋巴結陰性亞組中,rs6664761 CC攜帶者的DFS明顯高于TT攜帶者(P=0.016),rs7531668 AA攜帶者的DFS低于TT攜帶者(P=0.015);在年齡≤50歲亞組中,rs6664761 TC患者的DFS較TT更佳(P=0.042)。上述結果表明,PARP1基因多态性對TNBC患者行蒽環/紫杉類輔助化療方案後的DFS具有預測作用,尤其是對臨床病理特征的分層分析。

2.3 上皮間質轉化相關基因

TNBC侵襲和轉移能力強,而上皮間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是轉移的重要生物學機制。研究顯示,對于轉移性TNBC,通過基因集富集分析識别出6個EMT基因組成的基因标志物(gene signature),包括LUM、SFRP4、COL6A3、MMP2、CXCL12和HTRA1,該基因标志物在轉移性TNBC中持續高表達,并對行輔助化療的TNBC患者發生轉移具有預測價值(P=0.032)[13]。是以,上述EMT基因分析可提示手術聯合輔助化療後TNBC的轉移潛力,以監測TNBC進展。

03 惡性良性腫瘤細胞表達的蛋白分子

3.1 B淋巴細胞瘤-2

凋亡調節蛋白B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,BCL-2)過度激活,可影響惡性良性腫瘤的發生發展、放化療耐藥及疾病轉歸。在70%的早期TNBC中,BCL-2缺失(BCL-2-)與惡性良性腫瘤增殖能力強及CK19、P-鈣黏素、E-鈣黏素和HER-3表達增加具有顯著性相關(P<0.01),BCL-2陽性(BCL-2+)與p27、MDM4和SPAG5高表達具有顯著性相關(P<0.01)。對于BCL-2-的早期TNBC患者,與未行化療或行環磷酰胺+甲氨蝶呤+氟尿嘧啶(CMF)方案相比,行蒽環類輔助化療使BC特異生存期(P=0.002)和DFS(P=0.003)均增加[14]。然而,Tawfik等[15]研究發現,BCL-2+的TNBC比陰性預後更差,造成差異的原因可能與樣本量及治療方案的選擇有關。BCL-2是否可作為預後标志物用于臨床實踐,目前仍存争議。

3.2 叉頭框蛋白C1

叉頭框蛋白C1(forkhead box protein C1,FOXC1)是forkhead box轉錄因子超家族成員,在細胞生長、生存、分化和遷移中發揮重要作用,過表達和沉默BC細胞中的FOXC1可誘導及抑制侵襲表型。研究發現,複發和(或)轉移TNBC患者的FOXC1過表達率較對照組更高(P<0.05),對于行含蒽環類化療方案的患者,FOXC1表達患者的DFS較差(P=0.038),但與OS無相關性[16]。是以,FOXC1或與蒽環類的化療敏感性相關,可作為TNBC化療方案選擇及預後預測的潛在生物标志物。

3.3 細胞色素P450還原酶

細胞色素P450還原酶(cytochrome P450 reductase,CYPOR)是一種内質網相關黃素蛋白,其功能涉及酶的構成和類固醇及藥物代謝等,是以相關惡性良性腫瘤研究多都集中于阿黴素、絲裂黴素C和PR-104A等抗癌藥物代謝作用的研究。在一項蛋白質組學研究中,通過分析TNBC病竈發現,轉移患者CYPOR表達更高(P=0.026)[17]。為進一步驗證,Pedersen等[18]在納入TNBC隊列中發現,CYPOR高表達患者的無複發生存期(relapse-free survival,RFS)顯著縮短(P=0.018),并在納入基底樣BC的隊列中得到證明(P=0.018)。該研究同時分析入組的丹麥TNBC患者的隊列發現,CYPOR高表達與RFS較短相關(P=0.017),特别是淋巴結陰性組(P=0.029),Cox比例風險回歸模型多因素分析提示CYPOR是TNBC患者RFS縮短的獨立預後因素(P=0.032)。CYPOR高表達可預測RFS縮短,對需接受積極輔助治療及監測的患者可進行識别。

04 惡性良性腫瘤微環境中的預後标志物

惡性良性腫瘤與機體免疫系統存在複雜的互相作用,即免疫編輯,主要由CD8+T細胞介導,并涉及多種免疫刺激及抑制因子。BC屬于非免疫原性疾病,突變率相對較低,而TNBC具有高突變率,惡性良性腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TILs)較多。目前,針對預後的TNBC免疫相關标志物表現出預測潛力,并為臨床應用提供參考。

4.1 免疫相關基因

根據基因表達譜,Lehmann等[19]将TNBC分為基底樣(BL)1和2、免疫調節(IM)、間充質(M)、間充質幹細胞(MSL)和管腔/雄激素受體(LAR)6種不同的亞型。一項針對行輔助化療的高危BC研究表明,IM型的DFS最佳,富集了參與免疫調控的多個基因,涉及免疫細胞信号轉導、抗原加工和表達等[20]。該研究通過聚類分析顯示,具有T細胞激活特征的TNBC,在輔助化療後表現出更佳的DFS(P=0.04)。同時,與T細胞介導的細胞毒性相關的基因(如GZMA、PRF1、PDL2和CD8A等)預示更長的DFS;相反,另5個免疫相關基因(B7H3、CD24、CD29、IL8和LY6E)的表達則預示較短的DFS。Asleh等[21]利用FinXX臨床試驗中的TNBC組織,對涉及多種生物學機制的770個基因及30個卡培他濱代謝通路相關基因進行分析發現,與抗惡性良性腫瘤免疫、免疫應答及卡培他濱代謝酶活化的相關基因,包括細胞毒性細胞、内皮和肥大細胞基因标志物以及程式性死亡配體2(programmed death-ligand 2,PD-L2),能夠顯著改善患者的RFS,差異具有統計學意義(P=0.01、P=0.02、P=0.04及P=0.03)。這些具有預測能力的基因,或許可篩選出更易從卡培他濱輔助治療中獲益的TNBC患者。

4.2 程式性死亡配體1

程式性死亡配體1(programmed death-ligand 1,PD-L1)主要參與T細胞功能的負調控,表達于多種惡性良性腫瘤細胞(tumor cell, TC)和免疫細胞(immune cell,IC)。PD-L1在BC中與部分侵襲性特征相關,如年輕、進階别和Luminal陰性/HER-2陽性、TNBC、基底樣及HER-2富集亞型,但PD-L1高表達仍表現出化療敏感性及更佳的OS,說明免疫反應和抗惡性良性腫瘤活性之間存在互相作用。IMpassion 130研究表明,PD-L1陽性的IC≥1%患者使用白蛋白結合型紫杉醇聯合阿特珠單抗(atezolizumab)作為一線治療,OS可延長7個月(25個月vs. 18個月)[22],提示PD-L1具有預測價值。但PD-L1檢測結果因受樣本及時間影響,TC和IC陽性作為預後标志物,相關性不同,穩定性亦不明确。

4.3 TILs

TILs存在于瘤内及瘤旁間質組織中,主要組成為CD8+細胞毒性T細胞,也存在較少的CD4+輔助性T細胞、Treg、巨噬細胞、肥大細胞和漿細胞等。惡性良性腫瘤中超過50%~60%的區域為TILs,則定義為淋巴細胞優勢型乳腺癌(lymphocyte predominant breast cancer,LPBC),TNBC中LPBC預後較好[23]。Loi等[24]研究顯示,在ER陰性/HER-2陰性BC中,無論化療方案如何,間質TILs增加10%,複發風險降低15%(P=0.025),死亡風險降低17%(P=0.023)。另有研究顯示,TNBC間質TILs增加10%,複發或死亡風險降低14%(P=0.02),遠處轉移風險降低18%(P=0.04),死亡風險降低19%(P=0.01)[25]。TILs作為TNBC預後标志物已得到廣泛認可,Saint Gallen共識(2019年)推薦臨床正常使用。

05

結語

TNBC輔助化療理想的預後生物标志物與其他标志物相似。亦應具有以下特征:效度高,能較為準确地預測TNBC行輔助化療的預後;信度好,受其他臨床病理因素幹擾較小;特異性強,預測結果具有針對性;易于取材,如存在于體液中,利于普及;可預測短期的藥物治療反應,為TNBC患者管理提供參考;具有潛在的治療價值,為藥物開發提供線索;向多組學方向發展,充分利用生物醫學新興技術等。同時,由于确定預後生物标志物需要排除其他因素幹擾,仍需大規模的前瞻性臨床研究加以驗證。

End

參考文獻

[1] Cocco S, Piezzo M, Calabrese A, et al. Biomarkers in triple-negative breast cancer: state-of-the-art and future perspectives[J]. Int J Mol Sci, 2020, 21(13):4579. doi: 10.3390/ijms21134579

[2] Sharma P, Barlow WE, Godwin AK, et al. Impact of homologous recombination deficiency biomarkers on outcomes in patients with triple-negative breast cancer treated with adjuvant doxorubicin and cyclophosphamide (SWOG S9313)[J]. Ann Oncol, 2018, 29(3):654-660.

[3] 中國抗癌協會乳腺癌專業委員會.中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規範(2019年版)[J].中國癌症雜志,2019,29(8):609-680.

[4] Li J, Yu K, Pang D, et al. Adjuvant capecitabine with docetaxel and cyclophosphamide plus epirubicin for triple-negative breast cancer (CBCSG010): an open-label, randomized, multicenter, phase III trial[J]. J Clin Oncol, 2020, 38(16):1774-1784. doi: 10.1200/JCO.19.02474

[5] Yuan Z, Hua X, Li W-Z, et al. Predict the benefit of metronomic capecitabine maintenance in early-stage triple-negative breast cancer: Results from the SYSUCC-001 study[J]. J Clin Oncol, 2021, 39(15_Suppl):521-521. doi: 10.1200/JCO.2021.39.15_suppl.521

[6] Yu KD, Ye FG, He M, et al. Effect of adjuvant paclitaxel and carboplatin on survival in women with triple-negative breast cancer: aphase 3 randomized clinical trial[J]. JAMA Oncol, 2020, 6(9):1390-1396. doi: 10.1001/jamaoncol.2020.2965

[7] Telli ML, Timms KM, Reid J, et al. Homologous recombination deficiency (HRD) score predicts response to platinum-containing neoadjuvant chemotherapy in patients with triple-negative breast cancer[J]. Clin Cancer Res, 2016, 22(15):3764-3773. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-15-2477

[8] Boissière-Michot F, Chabab G, Mollevi C, et al. Clinicopathological correlates of γδ T cell infiltration in triple-negative breast cancer[J]. Cancers (Basel), 2021, 13(4):765.

[9] Ignatov T, Poehlmann A, Ignatov A, et al. BRCA1 promoter methylation is a marker of better response to anthracycline-based therapy in sporadic TNBC[J]. Breast Cancer Res Treat, 2013, 141(2):205-212.

[10] Jacot W, Lopez-Crapez E, Mollevi C, et al. BRCA1 promoter hypermethylation is associated with good prognosis and chemosensitivity in triple-negative breast cancer[J]. Cancers (Basel), 2020, 12(4):828.

[11] Bosnjak M, Jesenko T, Markelc B, et al. PARP inhibitor olaparib has a potential to increase the effectiveness of electrochemotherapy in BRCA1 mutated breast cancer in mice[J]. Bioelectrochemistry, 2021, 140:107832. doi: 10.1016/j.bioelechem.2021.107832

[12] Liao Y, Liao Y, Li J, et al. Polymorphisms in PARP1 predict disease-free survival of triple-negative breast cancer patients treated with anthracycline/taxane based adjuvant chemotherapy[J]. Sci Rep, 2020, 10(1):7349. doi: 10.1038/s41598-020-64473-8

[13] Wei LY, Zhang XJ, Wang L, et al. A six-epithelial-mesenchymal transition gene signature may predict metastasis of triple-negative breast cancer[J]. Onco Targets Ther, 2020, 13:6497-6509. doi: 10.2147/OTT.S256818

[14] Abdel-Fatah TM, Perry C, Dickinson P, et al. Bcl2 is an independent prognostic marker of triple negative breast cancer (TNBC) and predicts response to anthracycline combination (ATC) chemotherapy (CT) in adjuvant and neoadjuvant settings[J]. Ann Oncol, 2013, 24(11):2801-2807. doi: 10.1093/annonc/mdt277

[15] Tawfik K, Kimler BF, Davis MK, et al. Prognostic significance of Bcl-2 in invasive mammary carcinomas: a comparative clinicopathologic study between "triple-negative" and non-"triple-negative" tumors[J]. Hum Pathol, 2012, 43(1):23-30. doi: 10.1016/j.humpath.2011.04.011

[16] Xu YL, Yao R, Li J, et al. FOXC1 overexpression is a marker of poor response to anthracycline-based adjuvant chemotherapy in sporadic triple-negative breast cancer[J]. Cancer Chemother Pharmacol, 2017, 79(6):1205-1213.

[17] PedersenMH, Hood BL, Beck HC, et al. Downregulation of antigen presentation-associated pathway proteins is linked to poor outcome in triple-negative breast cancer patient tumors[J]. OncoImmunology, 2017, 6(5):e1305531.

[18] Pedersen MH, Hood BL, Ehmsen S, et al. CYPOR is a novel and independent prognostic biomarker of recurrence-free survival in triple-negative breast cancer patients[J]. Int J Cancer, 2019, 144(3):631-640.

[19] Lehmann BD, Bauer JA, Chen X, et al. Identification of human triple-negative breast cancer subtypes and preclinical models for selection of targeted therapies[J]. J Clin Invest, 2011, 121(7):2750-2767. doi: 10.1172/JCI45014

[20] Wilson TR, Yu J, Lu X, et al. The molecular landscape of high-risk early breast cancer: comprehensive biomarker analysis of a phase Ⅲ adjuvant population[J]. NPJ Breast Cancer, 2016, 2:16022. doi: 10.1038/npjbcancer.2016.22

[21] Asleh K, Brauer HA, Sullivan A, et al. Predictive biomarkers for adjuvant capecitabine benefit in early-stage triple-negative breast cancer in the FinXX clinical trial[J]. Clin Cancer Res, 2020, 26(11):2603-2614.

[22] Schmid P, Rugo HS, Adams S, et al. Atezolizumab plus nab-paclitaxel as first-line treatment for unresectable, locally advanced or metastatic triple-negative breast cancer (IMpassion130): updated efficacy results from a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial[J]. Lancet Oncol, 2020, 21(1):44-59. doi: 10.1016/S1470-2045(19)30689-8

[23] Diana A, Carlino F, Franzese E, et al. Early triple negative breast cancer: conventional treatment and emerging therapeutic landscapes[J]. Cancers (Basel), 2020, 12(4):819.

[24] Loi S, Sirtaine N, Piette F, et al. Prognostic and predictive value of tumor-infiltrating lymphocytes in a phase Ⅲ randomized adjuvant breast cancer trial in node-positive breast cancer comparing the addition of docetaxel to doxorubicin with doxorubicin-based chemotherapy: BIG 02-98[J]. J Clin Oncol, 2013, 31(7):860-867. doi: 10.1200/JCO.2011.41.0902

[25] Adams S, Gray RJ, Demaria S, et al. Prognostic value of tumor-infiltrating lymphocytes in triple-negative breast cancers from two phase Ⅲ randomized adjuvant breast cancer trials: ECOG 2197 and ECOG 1199[J]. J Clin Oncol, 2014, 32(27):2959-2966.

引用本文:

郭鳳珠, 李芷君, 徐兵河. 三陰性乳腺癌輔助化療預後生物标志物的研究進展[J]. 中國惡性良性腫瘤臨床, 2021, 48(23): 1235-1238. doi: 10.12354/j.issn.1000-8179.2021.20211156