Co nowego w badaniu MIRINAE?
Badanie MIRINAE rzuca nowe światło na biologię residualnego potrójnie negatywnego raka piersi po chemioterapii neoadjuwantowej. Naukowcy przeprowadzili kompleksową analizę molekularną i immunologiczną guzów u pacjentek, które nie osiągnęły pełnej odpowiedzi patologicznej (pCR) po standardowej chemioterapii przedoperacyjnej. Wyniki mogą mieć istotne znaczenie dla optymalizacji leczenia adjuwantowego w tej grupie wysokiego ryzyka.
Potrójnie negatywny rak piersi (TNBC) stanowi około 15-20% wszystkich przypadków raka piersi i charakteryzuje się brakiem ekspresji receptora estrogenowego, progesteronowego oraz receptora HER2. Ten typ nowotworu wyróżnia się szczególnie agresywnym przebiegiem, wysokim potencjałem przerzutowym, wczesnym nawrotem i brakiem specyficznych celów terapeutycznych. Dzięki postępom w technologiach sekwencjonowania następnej generacji odkryto jednak kluczowe cechy TNBC, które mogą służyć jako potencjalne cele terapeutyczne. Szczególnie istotna jest heterogenność wewnątrz guza, pozwalająca na klasyfikację TNBC na różne podtypy, z których niektóre charakteryzują się wzbogaceniem w komórki immunologiczne i są podatne na immunoterapię. Dodatkowo, mutacje BRCA1/2 i niedobór rekombinacji homologicznej (HRD) w TNBC przyczyniają się do unikalnej modulacji mikrośrodowiska guza, a celowanie w HRD za pomocą inhibitorów polimerazy poli(ADP-rybozy) może modulować mikrośrodowisko guza w celu rekrutacji aktywnych komórek immunologicznych.
Dla pacjentek z TNBC w stadium II/III chemioterapia neoadjuwantowa (NAC) jest preferowanym podejściem, oferującym zarówno korzyści terapeutyczne, jak i informacje prognostyczne. Osiągnięcie pCR wiąże się z korzystnymi długoterminowymi wynikami, podczas gdy obecność choroby resztkowej (RD) koreluje z wysokim ryzykiem nawrotu i gorszym przeżyciem. “Rozwój schematów NAC zwiększających wskaźniki pCR był kluczowym obszarem zainteresowania w leczeniu TNBC” – podkreślają autorzy badania.
Jakie strategie leczenia stosuje się w TNBC?
Do niedawna standardowe schematy NAC, łączące antracykliny, taksany i związki platyny, osiągały wskaźniki pCR na poziomie 30-50%. Przełomem okazało się badanie KEYNOTE-522, które wykazało, że dodanie pembrolizumabu (inhibitora punktu kontrolnego immunologicznego) do NAC znacząco zwiększyło wskaźniki pCR do 64,8% oraz poprawiło przeżycie wolne od zdarzeń i przeżycie całkowite, co doprowadziło do włączenia kombinacji NAC z inhibitorami punktów kontrolnych jako standardu leczenia wczesnego TNBC.
Pomimo tych postępów, znacząca część pacjentek nie osiąga pCR i wymaga skutecznych strategii leczenia pooperacyjnego. Badanie CREATE-X ustaliło, że adjuwantowa kapecytabina znacząco poprawiła przeżycie wolne od choroby u pacjentek bez pCR po NAC. Jednak rola adjuwantowej immunoterapii w leczeniu pooperacyjnym pozostaje niejasna, ponieważ większość badań klinicznych oceniających adjuwantowe inhibitory punktów kontrolnych koncentrowała się na pacjentkach z TNBC, które nie otrzymały NAC.
Badanie MIRINAE (KCSG-BR18-21) to randomizowane badanie fazy II oceniające skuteczność i bezpieczeństwo adjuwantowego atezolizumabu plus kapecytabiny w porównaniu z monoterapią kapecytabiną u pacjentek z TNBC, które nie osiągnęły pCR po NAC bez immunoterapii. Równolegle z badaniem klinicznym przeprowadzono kompleksowe badanie biomarkerów translacyjnych w celu scharakteryzowania residualnego TNBC przy użyciu analiz multi-omicznych, w tym profilowania mikrośrodowiska guza (TME) i charakterystyki genomowej.
Do badania zakwalifikowano pacjentki z TNBC, które otrzymały NAC opartą na antracyklinach i taksanach, a następnie zabieg chirurgiczny, u których stwierdzono obecność residualnego raka inwazyjnego o wielkości ≥1,0 cm, z przerzutami do regionalnych węzłów chłonnych lub bez nich. Adjuwantowy atezolizumab (1200 mg co 3 tygodnie) przez 1 rok w połączeniu z kapecytabiną (1000 mg/m² dwa razy dziennie przez 14 dni, co 3 tygodnie, osiem cykli) porównano ze standardową monoterapią kapecytabiną (1250 mg/m² dwa razy dziennie przez 14 dni, co 3 tygodnie, osiem cykli).
Protokół tego prospektywnego badania klinicznego został zatwierdzony przez komitet przeglądowy protokołów Korean Cancer Study Group (KCSG-BR18-21) oraz przez Ministerstwo Bezpieczeństwa Żywności i Leków 12 listopada 2018 roku. Przeprowadzono również dodatkowy proces przeglądu i zatwierdzenia przez komisje bioetyczne w każdej instytucji uczestniczącej w badaniu.
Kluczowe cechy residualnego TNBC po chemioterapii:
- Najczęstsze mutacje występują w genach TP53 (86,3%), PIK3CA (18,4%), BRCA1 (7,9%) i PTEN (5,8%)
- Dominuje podtyp basal-like (51,1%) w klasyfikacji molekularnej
- Przeważają immunosupresyjne podtypy mikrośrodowiska guza – immune-depleted (38,1%) i fibrotic (24,4%)
- 27,1% guzów wykazuje wysoką infiltrację limfocytami (TIL-high)
- 39,5% guzów jest PD-L1 pozytywnych
Jakie informacje daje analiza molekularna i immunologiczna?
W badaniu translacyjnym uczestniczyło łącznie 305 pacjentek. Mediana wieku wynosiła 48 lat (zakres 28-74 lat), a 59% pacjentek miało ≤50 lat. Stadia ypTNM (pooperacyjne patologiczne klasyfikacje guz-węzeł-przerzut) obejmowały stadium I (26,2%), II (47,9%) i III (23,3%). Status HER2 w badaniu immunohistochemicznym uzyskano z raportów patologicznych od 254 pacjentek (83,3%), gdzie HER2-ujemny, 1+ i 2+ stanowiły odpowiednio 59,1%, 29,9% i 11,0%. Badanie immunohistochemiczne PD-L1 było dostępne u 271 pacjentek (88,9%), a 39,5% (107/271) było pozytywnych.
Analizy multi-omiczne przeprowadzono na chirurgicznie usuniętych guzach residualnych po NAC. Przetestowano 277 (90,8%) próbek pod kątem profilowania mutacji za pomocą FoundationOne CDx, osiągając średnie pokrycie eksonu 871× (zakres 305×-1293×). Znaleziono łącznie 590 mutacji onkogennych lub prawdopodobnie onkogennych w 108 genach. Najczęściej zmutowanymi genami były TP53 (86,3%), PIK3CA (18,4%), BRCA1 (7,9%) i PTEN (5,8%), co było zgodne z podobnymi danymi z realnego świata dotyczącymi koreańskich pacjentek z TNBC. Patogenne zmiany w szlaku PI3K/AKT (PIK3CA, PTEN, AKT1 i PIK3R1) zaobserwowano u 27,1%, a szkodliwe mutacje w genach związanych z naprawą rekombinacyjną homologiczną (HRR) (BRCA1, BRCA2 i PALB2) stwierdzono u 11,9% pacjentek.
Żaden z guzów nie został sklasyfikowany jako niestabilność mikrosatelitarna wysokiego stopnia, a obciążenie mutacjami nowotworowymi (TMB) wahało się od 0 do 12,07 (mediana 3,62), przy czym wysokie TMB (≥10 mutacji na megapary zasad) zaobserwowano u 2,2% pacjentek.
RNAseq przeprowadzono u 221 pacjentek (72,5%), osiągając średnią głębokość sekwencjonowania 84×. Klasyfikacja molekularna oparta na RNAseq ujawniła, że 51,1% pacjentek miało podtyp basal-like, następnie luminalny A (19,0%), HER2-enriched (14,0%), normal-like (10,9%) i luminalny B (5,0%). Według subtypu TNBC, 36,7% guzów zakwalifikowano jako mezenchymalny (MES), następnie basal-like immune suppressed (BLIS) (30,3%), basal-like immune-activated (BLIA) (20,8%) i luminal androgen receptor (LAR) (12,2%). W odniesieniu do mikrośrodowiska guza, dominowały immunosupresyjne podtypy D (immune-depleted) (38,1%) i F (fibrotic) (24,4%), następnie IE (immune-enriched) (20,8%) i mieszany typ IE/F (immune-enriched/fibrotic) (16,7%).
Porównanie cech mutacyjnych genomu z podtypami opartymi na RNAseq wykazało interesujące zależności. Guzy z mutacjami w szlaku PI3K/AKT częściej należały do podtypu luminalnego A (34,5% vs 12,8% w guzach bez tych mutacji) lub HER2-enriched (27,6% vs 8,1%), a rzadziej do podtypu basal-like (25,9% vs 62,4%). Guzy typu LAR były znacząco częstsze u pacjentek z mutacjami w szlaku PI3K/AKT (41,4% vs 0,7%). Co ciekawe, podtyp BLIS był wzbogacony w guzach bez mutacji w szlaku PI3K/AKT lub genach związanych z HRR.
Szczególnie interesujące wyniki dotyczyły mikrośrodowiska guza. Chirurgiczne próbki RD dostępne do oceny TIL w podścielisku na podstawie barwienia H&E stanowiły 299 (96,1%), z czego 27,1% sklasyfikowano jako TIL-high. Guzy PD-L1-dodatnie były infiltrowane większą ilością TIL w porównaniu z guzami PD-L1-ujemnymi. Rozkład podtypów molekularnych różnił się w zależności od poziomu infiltracji TIL. Mimo małej liczby, guzy typu luminalnego B były związane ze znacząco wyższą infiltracją TIL w porównaniu z typami luminalnym A lub HER2-enriched. Grupa TIL-high była znacząco wzbogacona w podtyp BLIA (37,5%) oraz w podtypy mikrośrodowiska guza IE (45,3%) i mieszany IE/F (31,3%). Natomiast guzy TIL-low były głównie związane z immunosupresyjnymi podtypami D (49,7%) i F (29,5%).
Analiza dekonwolucyjna komórek immunologicznych CIBERSORT wykazała, że w guzach TIL-high występowały większe proporcje komórek plazmatycznych, limfocytów T CD8+, spoczynkowych limfocytów T CD4+ pamięci, pomocniczych limfocytów T pęcherzykowych, aktywowanych komórek NK i makrofagów M1. Co interesujące, proporcje tych sześciu subpopulacji immunologicznych były znacząco wyższe w fenotypie inflamed w porównaniu z fenotypem excluded.
Przeprowadzono również analizy różnicowej ekspresji genów, gdzie próbki TIL-high wykazywały zwiększoną regulację genów związanych z komórkami immunologicznymi (CD3D, CD4, CD8A, CD38, IRF4, MZB1 i GZMK). Geny chemokin i punktów kontrolnych immunologicznych (CXCL9, CXCL13 i LAG3) były również wyższe w guzach TIL-high. Natomiast VEGFA, BRD4, CDK4 i IRS4 były wysoko ekspresjonowane w guzach TIL-low. Zgodnie z analizą wzbogacenia zestawów genów (GSEA), zestawy genów związane z odpowiedzią immunologiczną i odpowiedzią na interferon-gamma były znacząco wzbogacone w grupie TIL-high. Guzy TIL-low wykazywały wzbogacenie zestawów genów związanych z hipoksją.
Czynniki ryzyka wczesnego nawrotu:
- Podtyp basal-like (85,7% przypadków wczesnego nawrotu)
- Podtyp BLIS – basal-like immune suppressed (64,3% przypadków)
- “Zimne” mikrośrodowisko guza (71,4% przypadków)
- Niska infiltracja limfocytami (TIL-low)
- Podwyższona ekspresja genów CCNE1, CD44, SMARCA4 i BRD4
- Obniżona ekspresja genów związanych z funkcją immunologiczną (CXCL12, IGLL5, CCL21, CD79A)
Czy profilowanie molekularne przewiduje wczesny nawrót i kieruje terapią?
Co istotne, naukowcy zidentyfikowali specyficzne cechy molekularne guzów u pacjentek z wczesnym nawrotem choroby (w ciągu 6 miesięcy po zabiegu chirurgicznym), które stanowiły 6,2% (19/305) badanej populacji. Zdecydowana większość tych guzów wykazywała podtyp basal-like (85,7%), BLIS (64,3%) i pustynne podtypy TME (71,4%). Ponadto, aż 71,4% guzów z wczesnym nawrotem wykazywało fenotyp immune-desert według klasyfikacji Lunit SCOPE IO, w przeciwieństwie do 29,6% w grupie bez nawrotu.
Zgodnie z tymi odkryciami, mikrośrodowisko guzów z wczesnym nawrotem wykazywało znacząco niższe poziomy TIL. Chociaż negatywność PD-L1 była liczebnie wyższa wśród guzów nawrotowych (76,9% vs 55,9%), różnica nie osiągnęła istotności statystycznej. Dalsza analiza dekonwolucji komórek immunologicznych wykazała, że wczesne guzy nawrotowe były związane z niższymi proporcjami naiwnych limfocytów T CD4+, aktywowanych/pamięciowych limfocytów T CD4+ i komórek plazmatycznych.
Znaleziono łącznie 32 geny o różnicowej ekspresji przy porównaniu guzów z wczesnym nawrotem z innymi, a guzy z wczesnym nawrotem wykazywały znacząco wyższą ekspresję CCNE1, CD44, SMARCA4 i BRD4. Ekspresja kilku genów związanych z funkcją immunologiczną, w tym CXCL12, IGLL5, CCL21 i CD79A, była obniżona w guzach z wczesnym nawrotem. Wzbogacenie zestawów genów reprezentujących replikację DNA i cele MYC było zauważalne w guzach z wczesnym nawrotem.
“Nasze wyniki sugerują, że guzy typu basal-like i te z mniej zapalnym mikrośrodowiskiem nowotworowym są bardziej narażone na wczesny nawrót podczas leczenia adjuwantowego, co uzasadnia dalsze szczegółowe analizy kliniczne tych guzów w poszczególnych ramionach leczenia” – podkreślają badacze.
Badacze zwracają uwagę na różnice w dystrybucji podtypów TNBC w porównaniu z wcześniejszymi badaniami. “W przeciwieństwie do wcześniejszych badań, które były głównie oparte na pierwotnym TNBC niepoddanym leczeniu, nasze analizy przeprowadzono przy użyciu próbek residualnego TNBC po NAC. Może to wyjaśniać unikalne cechy naszej kohorty, wykazujące tendencję w kierunku wyższej częstości występowania podtypów MES i BLIS oraz niższej BLIA” – zauważają autorzy.
Ta różnica może wynikać z charakterystyki klinicznej badanej kohorty, składającej się wyłącznie z pacjentek bez pCR, reprezentujących populację wyższego ryzyka. Na przykład, podtyp immunologicznie aktywny BL1 w stanie wyjściowym ma najwyższy wskaźnik pCR w porównaniu z innymi podtypami, co może wyjaśniać, dlaczego w badanej kohorcie obserwowano zmniejszoną częstość występowania BLIA. Dodatkowo, rozkład podtypów może odzwierciedlać zmiany podtypów molekularnych podczas NAC, ponieważ dobrze wiadomo, że znaczące dynamiczne zmiany zachodzą po chemioterapii cytotoksycznej.
Jakie implikacje kliniczne niosą te odkrycia? Przede wszystkim, identyfikacja pacjentek z wysokim ryzykiem nawrotu na podstawie profilu molekularnego i immunologicznego guza może pozwolić na bardziej spersonalizowane podejście do leczenia adjuwantowego. Pacjentki z guzami charakteryzującymi się “zimnym” mikrośrodowiskiem immunologicznym, podtypem basal-like lub BLIS, mogą wymagać bardziej intensywnych strategii terapeutycznych.
Czy możliwe będzie w przyszłości rutynowe wykorzystanie profilowania molekularnego i immunologicznego do personalizacji leczenia adjuwantowego u pacjentek z TNBC? Badanie MIRINAE stanowi ważny krok w tym kierunku, dostarczając solidnych podstaw naukowych dla przyszłych badań klinicznych i potencjalnych zmian w standardach leczenia.
Badanie MIRINAE dostarcza również cennych informacji na temat potencjalnych biomarkerów predykcyjnych odpowiedzi na leczenie adjuwantowe z zastosowaniem inhibitorów punktów kontrolnych immunologicznych. Czy pacjentki z guzami charakteryzującymi się wysoką infiltracją TIL, fenotypem immune-inflamed lub podtypem BLIA odniosą większą korzyść z dodania atezolizumabu do kapecytabiny? Czy pacjentki z “zimnym” mikrośrodowiskiem immunologicznym wymagają innych strategii terapeutycznych?
Wyniki badania MIRINAE mają również istotne znaczenie w kontekście ewolucji standardów leczenia TNBC. Obecnie, zgodnie z wynikami badania KEYNOTE-522, standardem leczenia wczesnego TNBC jest NAC w połączeniu z pembrolizumabem. Jak zauważają autorzy: “Ograniczeniem naszego badania jest to, że pacjentki w badaniu MIRINAE nie otrzymywały pembrolizumabu jako części NAC, który obecnie stał się standardem opieki. Nasze odkrycia mogą więc nie w pełni odzwierciedlać zmiany TME indukowane przez immunoterapię neoadjuwantową”.
Jednak biorąc pod uwagę globalną zmienność schematów NAC, charakterystyka residualnego TNBC u pacjentek nieleczonych inhibitorami punktów kontrolnych immunologicznych pozostaje klinicznie istotna. Identyfikacja wspólnych cech molekularnych między TNBC leczonym NAC-ICI a nieleczonym ICI może dostarczyć wskazówek do optymalizacji strategii adjuwantowych. Przyszłe badania powinny porównać residualny TNBC w różnych schematach NAC, aby udoskonalić stratyfikację ryzyka i zidentyfikować biomarkery predykcyjne nawrotu i odpowiedzi na terapię.
Warto również zauważyć, że badanie MIRINAE jest jednym z pierwszych, które wykorzystuje zaawansowane technologie, takie jak sztuczna inteligencja, do analizy mikrośrodowiska guza. Zastosowanie systemu Lunit SCOPE IO, opartego na głębokim uczeniu, do kategoryzacji TME na trzy fenotypy immunologiczne (desert, excluded, inflamed) pozwala na bardziej precyzyjną charakterystykę przestrzenną infiltracji immunologicznej, co może mieć istotne znaczenie prognostyczne i predykcyjne.
Podsumowując, badanie MIRINAE dostarcza cennych informacji na temat genomowych, transkryptomicznych i histopatologicznych cech residualnych guzów TNBC po standardowej chemioterapii neoadjuwantowej. Guzy resztkowe były głównie podtypów basal-like lub MES/BLIS z cechami TME wskazującymi na obniżoną odpowiedź immunologiczną. Wczesny nawrót był związany z “zimnym” mikrośrodowiskiem immunologicznym, co sugeruje kluczową potrzebę zaawansowanych strategii terapeutycznych w tych przypadkach. Trwające analizy w każdej grupie leczenia wraz z kompletnymi danymi klinicznymi i patologicznymi dostarczą głębszego wglądu w rolę inhibitorów punktów kontrolnych immunologicznych jako leczenia adjuwantowego u pacjentek z residualnym TNBC.
Podsumowanie
Badanie MIRINAE przedstawia kompleksową analizę molekularną i immunologiczną residualnego potrójnie negatywnego raka piersi po chemioterapii neoadjuwantowej. W badaniu uczestniczyło 305 pacjentek, u których nie osiągnięto pełnej odpowiedzi patologicznej. Analiza genomowa wykazała najczęstsze mutacje w genach TP53, PIK3CA, BRCA1 i PTEN. Klasyfikacja molekularna ujawniła dominację podtypu basal-like (51,1%) oraz przewagę immunosupresyjnych podtypów mikrośrodowiska guza. Szczególnie istotne było zidentyfikowanie cech molekularnych związanych z wczesnym nawrotem choroby, gdzie dominowały podtypy basal-like i BLIS z “zimnym” mikrośrodowiskiem immunologicznym. Badanie wykazało również związek między poziomem infiltracji limfocytów (TIL) a ekspresją genów związanych z odpowiedzią immunologiczną. Wyniki te mają kluczowe znaczenie dla personalizacji leczenia adjuwantowego i identyfikacji pacjentek wymagających intensywniejszych strategii terapeutycznych.
