Immunoterapia w raku piersi HR+/HER2-: biomarkery odpowiedzi na pembrolizumab

Czy immunoterapia ma miejsce w leczeniu wczesnego raka piersi HR+/HER2-?

Rak piersi hormonozależny z nieobecną amplifikacją HER2 (HR+/HER2-) stanowi 60-70% wszystkich przypadków inwazyjnego raka piersi. W przeciwieństwie do innych podtypów, charakteryzuje się niską immunogennością – niższymi poziomami ekspresji PD-L1, mniejszą liczbą limfocytów naciekających guz (TILs) oraz niższym obciążeniem mutacyjnym (TMB). Te cechy sugerowały, że immunoterapia może nie być optymalnym podejściem terapeutycznym w tej grupie pacjentek.

Mimo to, wyniki kilku badań randomizowanych wskazują, że określona podgrupa pacjentek z wczesnym stadium HR+/HER2- może odnieść korzyść z dodania inhibitora punktu kontrolnego immunologicznej (ICI) do chemioterapii w schemacie neoadjuwantowym. W badaniu I-SPY2 średni odsetek pCR wyniósł 30% przy zastosowaniu pembrolizumabu z chemioterapią, w porównaniu z 13% dla samej chemioterapii. W badaniu KEYNOTE-756 pCR osiągnięto u 24,3% vs 15,6% pacjentek (p<0,01), a w CheckMate 7FL odpowiednio 24,5% vs 13,8%.

Kluczowe pytanie pozostaje jednak bez odpowiedzi: jak identyfikować pacjentki, które rzeczywiście skorzystają z immunoterapii? Ponadto, badanie GeparNuevo w raku potrójnie ujemnym sugerowało, że kolejność podawania chemioterapii i ICI może mieć znaczenie – większą skuteczność obserwowano przy wstępnym “okienku” z samym ICI. Czy podobny efekt występuje w raku HR+/HER2-?

Jak zaprojektowano badanie i kogo włączono do analizy?

Badanie było prospektywnym, randomizowanym, otwartym trial przeprowadzonym w Dana-Farber/Harvard Cancer Center. Włączano pacjentki z niemetastatycznym rakiem piersi HR+/HER2-, guzem pierwotnym ≥2 cm, bez wcześniejszego leczenia systemowego. Ostatecznie do analizy skuteczności włączono 29 pacjentek (rekrutacja zamknięta przedwcześnie z powodu wolnego naboru).

Uczestniczki randomizowano 1:1 do dwóch schematów: Ramię A otrzymywało dwutygodniowe “okienko” z samym nab-paklitakselem (125 mg/m² tygodniowo), Ramię B – jedną dawkę pembrolizumabu (200 mg). Następnie wszystkie pacjentki otrzymywały kombinację: nab-paklitaksel 125 mg/m² tygodniowo przez 12 tygodni plus pembrolizumab 200 mg co 3 tygodnie (łącznie 5 dawek). W przypadku niekompletnej odpowiedzi klinicznej dozwolona była dodatkowa chemioterapia – 15 pacjentek (52%) otrzymało 4 cykle AC (doksorubicyna + cyklofosfamid).

Mediana wieku wynosiła 42 lata (zakres: 31-70), 69% miało stadium kliniczne II, 72% – klinicznie dodatnie węzły chłonne, 48% – stopień złośliwości G2, 41% – G3. Co istotne, 17% guzów sklasyfikowano jako HR nisko-dodatnie (ER lub PR 1-9%), pozostałe jako HR+ (ER lub PR ≥10%). Protokół badania zakładał seryjne biopsje guza: przed leczeniem, po monoterapii (tydzień 3 dzień 1), po terapii kombinowanej (tydzień 7 dzień 1) oraz materiał chirurgiczny – co umożliwiło szczegółową analizę molekularną ewolucji mikrośrodowiska guza.

Jakie były wskaźniki całkowitej odpowiedzi patologicznej?

Całkowitą odpowiedź patologiczną (pCR, czyli RCB 0) osiągnięto u 5/29 pacjentek (17%, 95% CI: 8-35%). Wśród pacjentek, które otrzymały wyłącznie nab-paklitaksel plus pembrolizumab, pCR wystąpiło u 3/14 (21%), a wśród tych, które otrzymały dodatkowo AC – u 2/15 (13%). Nie zaobserwowano różnic w odsetkach pCR między ramieniem A (chemioterapia pierwsza) a ramieniem B (immunoterapia pierwsza).

Radiologiczna odpowiedź oceniana według RECIST 1.1 była dostępna dla 15 pacjentek: całkowity wskaźnik odpowiedzi (ORR) wyniósł 80% (20% całkowita odpowiedź, 60% odpowiedź częściowa). Co istotne, żadna pacjentka nie doświadczyła progresji choroby podczas leczenia nab-paklitakselem z pembrolizumabem.

Analiza według rozkładu RCB (residual cancer burden) pokazała: RCB 0 (pCR) – 17%, RCB I – 10%, RCB II – 34%, RCB III – 34%. Mediana obserwacji wyniosła 36,1 miesiąca. Trzyletnie przeżycie wolne od zdarzeń osiągnęło 86% (95% CI: 69-100%), a 3-letnie przeżycie całkowite – 93% (95% CI: 80-100%). Odnotowano jeden zgon z powodu raka piersi.

Czy ekspresja PD-L1 przewiduje odpowiedź na leczenie?

Ekspresję PD-L1 oceniano za pomocą CPS (Combined Positive Score) oraz poziom TILs w biopsji wyjściowej. Mediana PD-L1 CPS wynosiła 1 (zakres 0-100), a mediana TILs – 7,5% (zakres 1-90%). Spośród 26 pacjentek z dostępnym materiałem: 69% miało CPS ≥1, 27% – CPS ≥10, a 50% – TILs ≥10%.

Analiza pCR według wyjściowego PD-L1 CPS ujawniła wyraźną korelację: 0% pCR przy CPS <1 (0/8 pacjentek), 28% pCR przy CPS ≥1 (5/18 pacjentek), oraz 43% pCR przy CPS ≥10 (3/7 pacjentek). Ten trend był spójny zarówno w całej populacji, jak i w podgrupach – niezależnie od tego, czy pacjentki otrzymały dodatkową chemioterapię AC.

Wśród pięciu pacjentek, które osiągnęły pCR, trzy miały dostępne wyniki sygnatur BluePrint (określającej podtyp molekularny) i MammaPrint (szacującej ryzyko odległych przerzutów). Wszystkie trzy sklasyfikowano jako typ bazalny (BluePrint) i High2 (MammaPrint), co sugeruje, że nawet w obrębie HR+/HER2- istnieją podtypy o cechach bardziej zbliżonych do raka potrójnie ujemnego, które lepiej odpowiadają na immunochemioterapię.

Jakie mechanizmy molekularne determinują odpowiedź na leczenie?

Kompleksowa analiza genomiczna (whole exome sequencing i RNA-seq) przeprowadzona na biopsji wyjściowej 28 pacjentek ujawniła kluczowe mechanizmy odpowiedzi i oporności. Najczęściej zmutowanym genem był TP53 (43% pacjentek), następnie GATA3 (18%) i PIK3CA (14%). Analiza sygnatur molekularnych wykazała: 50% guzów typu luminal B, 36% – typu bazalnego, 14% – luminal A.

W analizie genów i szlaków sygnałowych związanych z odpowiedzią na leczenie porównano pacjentki z korzystną odpowiedzią (RCB 0-I, n=6) z tymi o niekorzystnej odpowiedzi (RCB II-III, n=20). Cztery zestawy genów były istotnie wzbogacone u pacjentek z korzystną odpowiedzią: odpowiedź interferon alfa, odpowiedź interferon gamma, odrzucanie alloprzeszczepu oraz sygnalizacja TNF-alfa przez NF-kB. Analiza ssGSEA potwierdziła wzbogacenie poszczególnych genów w tych szlakach, co potwierdza rolę prozapalnego mikrośrodowiska w skuteczności terapii.

W analizie odwrotnej, u pacjentek z niekorzystną odpowiedzią dominowały dwa zestawy genów: wczesna i późna odpowiedź estrogenowa. Co więcej, wykazano ujemną korelację (współczynnik Spearmana -0,41, p=0,04) między ekspresją genów szlaku estrogenowego a genami związanymi z przetwarzaniem i prezentacją antygenów. Guzy z korzystną odpowiedzią charakteryzowały się profilem: niskie sygnalizowanie estrogenowe + wysokie przetwarzanie/prezentacja antygenów.

„Nasze wyniki sugerują, że silnie estrogeno-zależne guzy mogą obniżać ekspresję genów prezentacji antygenów, aby uniknąć immunologicznej destrukcji” – piszą autorzy badania. To odkrycie jest zgodne z wcześniejszymi obserwacjami ujemnej korelacji między receptorem estrogenowym a ekspresją genów HLA.

Które typy komórek immunologicznych korelują z odpowiedzią?

Analiza dekonwolucji komórek immunologicznych (CIBERSORT) z danych bulk RNA-seq pozwoliła zidentyfikować typy komórek związane z odpowiedzią na terapię. Spośród 22 ocenianych typów komórek immunologicznych, trzy były istotnie związane z korzystną odpowiedzią: limfocyty T CD8+, aktywowane komórki pamięci T CD4+ oraz makrofagi typu M1 (o działaniu przeciwnowotworowym).

To odkrycie wskazuje, że guzy korzystnie odpowiadające na leczenie charakteryzują się wyższym poziomem cytotoksycznych komórek efektorowych oraz prozapalnym infiltratem immunologicznym typu I. Analiza aktywności cytokin (43 oceniane cytokiny) wykazała, że 6 z nich było istotnie związanych z korzystną odpowiedzią: interleukina-1 alfa i beta, interleukina-27, czynnik hamujący białaczkę (LIF), TNF-alfa oraz naskórkowy czynnik wzrostu (EGF). IL-1 i TNF-alfa to prozapalne cytokiny, a IL-27 również pełni funkcje prozapalne – co łącznie sugeruje, że prozapalne mikrośrodowisko promuje odpowiedź na terapię.

Czy kolejność podawania chemioterapii i immunoterapii ma znaczenie?

Jednym z kluczowych celów badania było porównanie efektów wstępnego “okienka” z nab-paklitakselem (Ramię A) versus pembrolizumabem (Ramię B) przed rozpoczęciem terapii kombinowanej. Chociaż nie wykazano różnic w odsetkach pCR między ramionami, analiza molekularna ujawniła fascynujące różnice w profilach genowych związanych z odpowiedzią.

W ramieniu A (chemioterapia pierwsza) geny związane z korzystną odpowiedzią obejmowały: punkty kontrolne immunologicznej, prezentację antygenów oraz geny cyklu komórkowego – w tym IDO1, CD274 (kodujący PD-L1), transportery peptydów antygenowych (TAP1/2), geny MHC klasy I (HLA-B) i klasy II (HLA-DRA), ICAM1, CXCL10 (regulujące rekrutację leukocytów), CDKN2A (promujący migrację komórek śródbłonka) oraz IFNG/STAT1 – niemal wszystkie są transkryptami reagującymi na interferon.

Natomiast w ramieniu B (immunoterapia pierwsza) geny związane z korzystną odpowiedzią były przede wszystkim genami ekspresjonowanymi w komórkach immunologicznych, takimi jak BANK1, CD40, CD8A i FGL2. Te odkrycia sugerują, że biologia immunologiczna związana z odpowiedzią na leczenie może różnić się w zależności od tego, czy chemioterapia czy inhibitor punktu kontrolnego jest podawany jako pierwszy.

Choć badanie nie miało mocy statystycznej, aby definitywnie rozstrzygnąć, która sekwencja jest lepsza, wyniki wskazują na potencjalnie odmienne mechanizmy działania, które zasługują na dalsze badania w większych grupach pacjentek.

Jaka jest rola mikrobiomu jelitowego w odpowiedzi na terapię?

Analizowano próbki kału zebrane na trzech etapach: wyjściowo, po tygodniu monoterapii oraz po 4 tygodniach terapii kombinowanej. Sekwencjonowanie DNA mikrobiologicznego (n=17 wyjściowo, n=18 po monoterapii) ujawniło interesujące zmiany.

Względna obfitość szlaków biosyntezy kwasów tłuszczowych przez bakterie jelitowe zmniejszyła się istotnie podczas chemioterapii (Ramię A, q<0,25), ale nie podczas immunoterapii (Ramię B). To wskazuje, że chemioterapia wpływa na zdolność bakterii jelitowych do produkcji kwasów tłuszczowych, podczas gdy immunoterapia tego efektu nie wywołuje. Nie zaobserwowano innych istotnych zmian w różnorodności alfa i beta mikrobiomu.

Analiza korelacji między szlakami mikrobiologicznymi a odpowiedzią na terapię (RCB) wykazała, że wiele szlaków związanych z syntezą nukleotydów wykazywało istotną korelację. Najsilniejszy związek dotyczył szlaku syntezy argininy: niższe poziomy genów syntezy argininy w mikrobiomie jelitowym odpowiadały korzystniejszym wynikom RCB. Jedno z możliwych wyjaśnień biochemicznych to kompensacyjna biosynteza nukleotydów przez mikrobiom jelitowy w odpowiedzi na niedobór argininy u gospodarza (wynikający z wykorzystania przez guz lub aktywacji immunologicznej).

Niedobór argininy był wcześniej opisywany w liniach komórkowych raka piersi, a rola mikrobiomu jelitowego w odpowiedzi na chemo- i immunoterapię w raku piersi pozostaje obszarem wymagającym dalszych badań.

Jak pacjentki tolerowały leczenie i jakie działania niepożądane wystąpiły?

Spośród 30 pacjentek, które otrzymały co najmniej jedną dawkę badanego leczenia, działania niepożądane związane z leczeniem (TRAEs) stopnia ≥2 wystąpiły u 97%, a stopnia ≥3 u 50% pacjentek. Nie odnotowano zdarzeń stopnia 5 (zgonów). Najczęstsze TRAEs dowolnego stopnia (≥20% pacjentek) to: obwodowa neuropatia czuciowa (50%), łysienie (33%), biegunka (30%), neutropenia (27%) oraz zmęczenie (23%) – co odzwierciedla znane działania toksyczne nab-paklitakselu.

Najczęstszym działaniem niepożądanym związanym z immunoterapią była niedoczynność tarczycy (13% pacjentek). Działania niepożądane immunologiczne stopnia 3-4 wystąpiły u 4 pacjentek: zapalenie płuc (1 pacjentka, stopień 4), zapalenie jelita grubego (2 pacjentki, obie stopień 3) oraz wzrost ALT (1 pacjentka, stopień 3). Jedna pacjentka doświadczyła jednocześnie zapalenia płuc stopnia 4, ARDS i zakażenia płuc – prawdopodobnie w odpowiedzi zapalnej na pembrolizumab.

Ponad połowa pacjentek (52%) przerwała wcześniej pembrolizumab, głównie z powodu toksyczności (12 pacjentek) lub decyzji lekarza (3 pacjentki). Natomiast 55% otrzymało wszystkie 12 zaplanowanych dawek nab-paklitakselu, a dodatkowe 17% otrzymało 10-11 dawek. Przyczyny wcześniejszego przerwania to toksyczność (8 pacjentek) i decyzja lekarza (1 pacjentka).

Profil toksyczności był porównywalny między ramieniem A i B, bez wyraźnych różnic w częstości czy ciężkości działań niepożądanych w zależności od kolejności podawania leków.

Co te wyniki oznaczają dla praktyki klinicznej w leczeniu raka piersi HR+/HER2-?

Badanie dostarcza cennych danych na temat mechanizmów odpowiedzi i oporności na neoadjuwantową immunochemioterapię w raku piersi HR+/HER2-. Odsetek pCR (17%) był niższy niż w ostatnich badaniach fazy III (KEYNOTE-756: 24,3%, CheckMate 7FL: 24,5%), co można tłumaczyć różnicami w charakterystyce populacji – w tym badaniu tylko połowa pacjentek otrzymała antracykliny, a 41% miało stopień G3 (versus prawie wyłącznie G3 w fazach III). Kluczowym odkryciem jest identyfikacja biomarkerów predykcyjnych. Wysoka ekspresja PD-L1 (CPS ≥10) oraz obecność prozapalnych sygnatur immunologicznych (interferon gamma, TNF-alfa, odrzucanie alloprzeszczepu) i komórek cytotoksycznych (CD8+ T, M1 makrofagi) są związane z korzystną odpowiedzią. Z kolei silne sygnalizowanie estrogenowe – główny predyktor niekorzystnej odpowiedzi – koreluje z obniżoną prezentacją antygenów, co może stanowić mechanizm ucieczki immunologicznej. Te odkrycia sugerują, że podobne cechy mogą przewidywać odpowiedź na ICI z chemioterapią zarówno we wczesnym, jak i zaawansowanym stadium choroby. Chociaż badanie nie wykazało różnic w pCR między sekwencją chemioterapia-ICI a ICI-chemioterapia, różnice w profilach genowych związanych z odpowiedzią sugerują odmienne mechanizmy działania i zasługują na dalszą eksplorację.