南方医院 李荣
基因检测在乳腺癌领域能做什么? 遗传易感性 风险评估 用药指导 复发与疾病进展监控
一 遗传易感性分析
生殖细胞突变与体细胞突变
BRCA1/2 的生物学基础 抑癌基因 参与 DNA 同源重组和损伤修复, 维持基因组稳定性 调控细胞周期 突变导致抑癌功能丧失或减弱 突变结果主要造成蛋白截短, 介导同源重组功能丧失, 损伤修复能力下降, 累积基因组不稳定性, 诱发肿瘤 Yes Stable genome No Unstable genome Cancer Sci 2004;95:866 871
BRCA1/2 是最重要的乳腺癌易感基因 遗传易感基因 (Susceptibility genes) 乳腺癌具有家族性和遗传性 乳腺家族癌性 20-25% 遗传 5-10% 外显率高中低 代表基因 BRCA1, BRCA2, TP53, PTEN, etc ATM, BRIP1, CHEK2, PALB2, etc FGFR2, TOX3, MAP3K1, LSP1, etc 相对风险 10-20 倍 2-4 倍 1.25 倍 ( 杂合 ) 1.65 倍 ( 纯合 ) 频率 ( 一般人群 ) 稀有 ( 0.1%) 突变类型多种类型, 功能丧失 稀有 ( 0.1%) 多种类型, 功能丧失 常见 (5-50%) SNP, 连锁不平衡 功能注释 DNA 同源重组, 损伤修复
超过 60% 的 BRCA1/2 胚系突变携带者罹患乳腺癌和卵巢癌 150% 100% 50% 0% BC BOC 37% 12% 5% 40% 6% 2% 38% 10% 4% 46% 52% 48% OC Unaffected JAMA. 2015; 313:1347-1361. 国际 BRCA 基因调查协作组 (CIMBA) 联合国际 55 个研究中心, 迄今最大规模流行病学调查 1937-2011 年发现的 31481 例 BRCA1/2 突变携带女性 BRCA1 突变携带者 19581 例 BRCA2 突变携带者 11900 例 乳腺癌 卵巢癌发病比例超过 60%, 这一比例与大量研究揭示的累积风险相一致
BRCA1/2 突变的临床意义 预防指导 生物 标志物 罹患风险 复发风险 预防策略 : 早发现, 早治疗, 早治愈 生活方式干预 化学预防与手术预防携带者乳腺癌和卵巢癌风险增加 10-20 倍 至 50-70 岁, 乳腺癌风险 51-87%, 一般人群 7% 至 50-70 岁, 卵巢癌风险 27-44%, 一般人群 2% 乳腺癌发病年龄越年轻, 复发风险越大 对侧乳腺癌累积复发风险是非携带者的 2-7 倍 同侧乳腺癌复发风险 第二癌的风险增加 BRCA 突变乳腺癌患者的卵巢癌 10 年累积复发风险 :BRCA1 为 12.7%, BRCA2 为 6.8% 乳腺癌或卵巢癌携带者对某些药物敏感 : 铂类 PARP 抑制剂 ( 奥拉帕尼 )
可能携带 BRCA1/2 突变的易感人群 依据 NCCN 临床实践指南 : 遗传 / 家族性高风险评估 - 乳腺癌卵巢癌 的标准 : 七大高风险人群 ( 癌症患者及其同侧血亲 ) 家族中有已知的 BRCA1/2 有害突变 乳腺癌 ( 任意年龄 ), 且有家族史 早发性乳腺癌 (<=45 岁 ) 乳腺癌 (<=50 岁, 至少 2 个原发病灶 ) 三阴性乳腺癌 (<=60 岁 ) 1. 至少一个近亲患乳腺癌, 发病年龄不超过 50 岁 ; 或 2. 至少两位近亲患乳腺癌, 任意发病年龄 ; 或 3. 至少一位近亲患上皮卵巢癌 ; 或 4. 至少两位近亲患胰腺癌, 和 / 或前列腺癌 ( Gleason 分数大于 7, 任意年龄 ), 或 5. 一位男性近亲患乳腺癌 上皮卵巢癌 男性乳腺癌
二 乳腺癌术后复发风险评估
常用的乳腺癌术后复发风险评估 Data source: 中国抗癌协会乳腺癌诊治指南与规范 (2015 版 )
乳腺癌 21 基因检测 ( Oncotype DX ) 21 基因检测技术能够通过对乳腺癌肿瘤组织中 21 个不同基因表达水平的检测, 为肿瘤的生物学特性提供更为详尽的信息, 从而为个体病例提供更为精确的治疗决策与预后信息, 使临床医师能够选择出真正能够从内分泌或化疗中获益的患者 Hornberger J, et al. Am J Manag Care, 2005,11:313-324. Kondo M, et al. Breast Cancer Res Treat,2008,112:175-187
21 基因的组成 增殖相关基因 ( 不利 ) Ki-67 STK15 Suevivin Cyclin B1 MYBL2 激素相关基因 ( 有利 ) ER PR Bcl2 SCUBE2 侵袭相关基因 ( 不利 ) Stromelysin 3 Cathepsin L2 HER2 相关基因 ( 不利 ) GRB7 HER2 GSTM1 BAG1 参考基因 Beta-action GAPDH RPLPO GUS TFRC CD68 ( 有利 ) ( 有利 ) ( 不利 ) Paik S,et,al.N Engl J Med, 2004, 351:2817-2826. Cronin M, et,al. Clin Chem,2007,53:1084-1091.
21 基因计算方法
乳腺癌 21 基因复发风险 (RS) 评分 Category RS (0-100) Low risk RS <18 Int risk High risk RS 18-30 RS 31
NCCN, ASCO, and St. Gallen s Guidelines 均推荐 21 基因检测 NCCN GuidelinesTM 原发肿瘤 >0.5cm,HR+,Her2- 的病人 pt1,pt2 或 pt3;pn0 或 pn1mi ( 腋窝淋巴结转移灶 2mm) ASCO Guidelines 新诊的将接受他莫昔芬治疗的 ER+, 淋巴结转移阴性的病人 St. Gallen Consensus 21 基因检测可以预测 ER+ 乳腺癌患者化疗的获益情况 Harris L, et al. J Clin Oncol. 2007;33(25):5287- Adapted 5312. from NCCN Practice Guidelines in Oncology v.2.2011. Goldhirsch A, et al. Ann Oncol. 2011;22:1736-1747. ASCO is a trademark of the American Society of Clinical Oncology. NCCN is a trademark of the National Comprehensive Cancer Network.
pt1, pt2, 或 pt3; pn0 或 pn1mi( 腋窝淋巴结转移灶 2 mm) 原发肿瘤 0.5 cm 或原发肿瘤微浸润 pn0 PN1mi 未做 考虑辅助内分泌治疗 (2B 类 ) 辅助内分泌治疗 (2B 类 ) ± 辅助化疗 (2B 类 ) 辅助内分泌治疗 ± 辅助化疗 (1 类 ) 导管癌小叶癌混合型癌化生性癌 原发肿瘤 >0.5 cm 考虑 2 1 基因 RT-PCR 复发风险检测 低复发评分 (<18) 中复发评分 (18-30) 高复发评分 ( 31) 辅助内分泌治疗 辅助内分泌治疗 ± 辅助化疗 辅助内分泌治疗 + 辅助化疗 淋巴结阳性 ( 指 1 个或多个同侧腋窝淋巴结有 1 个或多个 >2 mm 的转移灶 ) 辅助内分泌治疗 + 辅助化疗 (1 类 ) 见辅助内分泌治疗 (BINV-J) 和新辅助 / 辅助化疗 (BINV-K)
三 用药指导
ERBB2 基因 ERBB2(HER2) ~20% HER2+ 乳腺癌患者 http://jco.ascopubs.org/ Herceptin 抑制 HER2 二聚化, 下调 HER2 表达
HER family HER3+ 与 PTEN 缺失是 Herceptin 疗效预测和预后的生物标志物
中国人群三阴性乳腺癌基因突变与药物敏感性研究 北京大学肿瘤医院 956 例患者 BRCA1 分析 DG 结果 C. Wang,. Y. Xieet al., Annals of Oncology 26: 523 528, 2015
乳腺癌靶向药物 靶向药 靶点 靶向药 靶点 Abemaciclib HER-2 CFDA 批准适应症 曲妥珠单抗拉帕替尼 HER-2 EGFR/ERBB2 BMN-673 Neratinib Ribociclib Veliparib BRCA HER-2 HER-2 PARP FDA 批准适 应症 依维莫司 FKBP12(mTOR 抑制剂 ) II/III 期临床 Triciribine 德立替尼 (Lucitanib) Akt VEGFR1,2.3 T-DM1 HER-2 GDC-0032 PI3Kα 帕妥珠单抗 HER-2 NVP-BEZ235 PI3K mtor 帕博西尼 CDK4 CDK6 alpelisib(byl719) PI3K 奥拉帕尼 贝伐单抗 吉非替尼 Ipatasertib (GDC- 0068) Akt 目前无批准适应症, 但由于基因靶点常 见于乳腺癌, 故对于乳腺癌治疗有一定
耐药是肿瘤治疗过程中不可避免的问题
PIK3CA PIK3CA: 细胞生长 增殖 分化和迁移等 ~26% 浸润性乳腺癌 ; ~35% ER+/PR+ 浸润性乳腺癌 ; ~25% HER2+ 浸润性乳腺癌 ; 9% 三阴性乳腺癌
PIK3CA 突变 染色体不稳定性 (low/high) 基于 NGS 的 PIK3CA 突变和染色体不稳定性分析发现, 与 PIK3CA 的 20 号外显子比较,9 号外显子突变的药物反应更差 ; BOLERO-2 trial J Clin Oncol 33(2015). Everolimus(mTOR 抑制剂 )
JAMA Oncol. 2015;1(8):1154-1161 资料
ESR1 基因突变与内分泌治疗耐药 Estrogen Receptor a gene(esr1) ~70% 乳腺癌患者 ER 阳性 (ER+) ~25%ER+ 患者发生内分泌治疗原发性耐药 ~100%ER+ 转移患者内分泌治疗继发性耐药 ~20%ER+ 转移患者内分泌治疗后发现 ESR1 突变 ESR1 基因配体结合区域突变 内分泌治疗过程中发生 ESR1 突变, 使雌激素受体持续激活, 导致内分泌治疗获得性耐药 Nat. Rev. Clin. Oncol. 12, 573 583 (2015)
药物敏感性分为 5 类 : 敏感 / 可能敏感 / 尚不明确 / 可能耐药 / 耐药 敏感 & 耐药 NCCN 指南推荐 II/III 期研究确定结果 共识, 数据来源较充分 >100 可能敏感 & 可能耐药 尚不明确 FDA 批准 /NCCN 指南推荐用于相同分子特征的其他癌种 前期临床试验结果支持 病例报道 preclinical 数据 仅有该基因其他变异的药物敏感性报道
通路活化与靶向药物选择
靶向检测意义 1. 进行个体化治疗 : 减少个体化差异及无效风险 ; 检测与肿瘤药物相关的基因信息, 参照指南 FDA CFDA 等相关文件和规定, 全面 精确地解读肿瘤药物与基因的关系, 辅助医生对患者进行个体化治疗 2. 减少肿瘤药物副作用 耐药风险及损伤 ; 3. 从药物经济学的角度, 节省成本 ; 4. 赢得治疗最佳时间
四 晚期乳腺癌疗效监测 / 用药指导方向应用
肿瘤空间和时间上的异质性, 本质上是肿瘤克隆演化
ctdna 进行乳腺癌疗效监测 Analysis of Circulating Tumor DNA to Monitor Metastatic Breast Cancer N Engl J Med. 2013 Mar 28;368(13):1199-209. doi: 10.1056 ctdna 在分子水平会不断变化, 并且可以作为肿瘤的分子标记物来反映肿瘤的疗效 比较血液中用于监测肿瘤和预后的生物标志物
基于 ctdna 的连续监测方案 ctdna 推算分子肿瘤负荷 (mtbi), 分子肿瘤负荷能否进行疗效评价?( 与 CT 的 Size 比较 ) 治疗过程中, 肿瘤分子克隆 (mclone) 的变化趋势, 锁定耐药原因? 影像学评价 CT 分子肿瘤负荷 ctdna 药物治疗
分子肿瘤负荷指数 (mtbi) 分析 反映全身肿瘤负荷的综合 指标 基于高通量测序技术进行 ctdna 多基因变异定量动态检测, 通过计算血浆中 ctdna 的整体含量来评价受检者分子 层面上的肿瘤负荷变化, 该指数可与传统的影像学评价形成互补, 更加灵敏 精准的评估肿瘤治疗过程中的疗效变化 独立突变点监测无法与真实疗效相关, 可能会误导病情 原发灶 + 微小转移灶全面反映与疗效直接相关
分子克隆分析 (mclone) 进化角度分析肿瘤异质性, 监 测异质性动态变化 基于肿瘤多基因变异定性定量 ( 动态 ) 检测构建的全新肿瘤分子克隆分析策略, 可分析肿瘤分子克隆数目 主干 克隆与枝干克隆 分子克隆大小变化等一系列指标, 实现分子层面上肿瘤异质性的评估及监测, 提供更全面的临床决策需要的参考依据 分子克隆动态变化分析图 分子克隆进化分析图
克隆进化分析
HER2 阳性患者使用 HER2 抑制剂的疗效监测 分子肿瘤负荷 (mtbi) 肿瘤分子克隆 (mclone) 红线代表分子肿瘤负荷 (mtbi) 黑线代表影像学的大小 (CT 测量值 )
肿瘤基因检测在乳腺癌中的应用前景 健康人群 早期患者 (Ⅰ Ⅱ 期 ) 晚期患者 (Ⅲ Ⅳ) 期 风险预测 早期检测 术后评估 复发监测 用药指导 疗效监测 免疫治疗 评估肿瘤患病风险及干预措施 OncoH 评估是否患有肿瘤, 肿瘤良恶性 OncoET 评估肿瘤复发风险, 是否采用辅助治疗 OncoMRD 评估是否复发, 采用何种手段阻止复发 OncoMRD 评估最优的用药方案, 组合方案 OncoD 评估治疗方案有效性, 是否更换 如何更换 OncoMD 评估是否可采用免疫治疗, 采用何种方案 OncoIR