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ASIY研究探索新型ADC未解之谜采菊东篱下——徐菲教授、孙鹏教授解读

NATUREMEDICINE全文发表了DAISY研究,从临床和病理角度共同揭示了新型ADC药物的疗效和耐药性相关机制。新型ADC药物在乳腺癌领域开展了大量的研究探索,

NATURE MEDICINE全文发表了DAISY研究,从临床和病理角度共同揭示了新型ADC药物的疗效和耐药性相关机制。

新型ADC药物在乳腺癌领域开展了大量的研究探索,目前已取得一系列成果,同时也存在一些未解之谜,这也成为领域学者的重点关注方向。

DAISY研究旨在探讨新型ADC药物在不同HER2表达水平转移性乳腺癌( mBC )患者中的疗效,并通过对不同时间点肿瘤样本的生物标志物分析评价新型ADC药物的治疗反应和耐药性。

研究成果在2021年SABCS、2022年ESMO BC、2022年ESMO国际大会上发表。 最近( 2023年7月24日),

全文刊登在权威期刊《NATURE MEDICINE》 [1] (影响因子: 82.9 )上。 研究结果对进一步评价新型ADC药物的临床疗效、作用机制及耐药机制等问题提供了重要启示。

对后续的临床和病理研究探索具有重要的指导意义。


DAISY研究( NCT04132960 )是一项前瞻性、期、开放性临床试验,评估新型ADC药物在不同HER2表达水平mBC患者中的临床效益,并对相关生物标志物进行分析。

明确新型ADC药物的作用机制和耐药性。 进入研究组的患者在转移性疾病阶段至少接受一线化疗,且至少有一个非骨转移灶可活检。 通过基线活检获取标本,标准IHC测定HER2表达水平,

HER2过表达定义为IHC 3或erbb 2原位杂交( ISH )阳性; HER2低表达为IHC 2 /ERBB2 ISH阴性或IHC 1; 将HER2不表达定义为HER2 IHC 0。

共组186例患者,最终根据基线状态,分配到特定队列:队列1为72例HER2过表达患者,队列2为74例HER2低表达患者,队列3为40例HER2 0表达患者。

HER2过表达mBC患者曾接受紫杉类药物治疗,且对托吡酯单抗和T-DM1耐药。 HER2低表达或HER2 IHC 0患者必须接受蒽环类药物和紫杉类药物的治疗。

激素受体(雌激素和/或孕激素)阳性患者必须对内分泌治疗和CDK4/6抑制剂耐药。 入组患者接受新型ADC药物5.4 mg/kg,每3周一次,直至疾病进展或出现不可耐受毒性。

主要目标是研究人员采用RECIST 1.1评估的确认的客观缓解率( ORR )。 次要终点包括缓解持续时间( DOR )、无进展生存期( PFS )、总生存期( OS )、临床利润率( CBR )、安全性。


DAISY研究显示,在全分析集( FAS )的177例患者中,确认的ORR为48.6% ),其中队列1为70.6% ),队列2为37.5% ),队列3新型为29.7%。

3个队列中位DOR分别为9.7个月、7.6个月、6.8个月的中位PFS分别为11.1个月、6.7个月、4.2个月。 即,新型ADC药对HER2表达水平不同的mBC患者有效,但从数据来看,

DAISY试验中位PFS低于既往报道的临床试验中新型ADC药物的疗效,但这可能与不同研究人群的特点和既往治疗情况等因素密切相关。


图2 )不同HER2表达序列治疗新型ADC药物的疗效。 a. FAS人群中通过最佳客观缓解确定的各队靶病灶相对基线的最佳变化瀑布图( n=177 )。

b. FAS组中每个队列PFS的Kaplan-Meier曲线)

在destiny-breast02(db02 )研究中报告的PFS比DAISY试验长[2](17.8个月vs 11.1个月)。 这是DB02的研究,

转移性疾病阶段接受的治疗线数相对较少(既往中位治疗线)。 另外入组时患者ECOG分数状态良好(分数为0:56% vs 31% )。

DB01研究也显示了比DAISY研究更长的PFS(19.4个月) [3]。 造成这种差异的原因尚不清楚,但在DB01研究中,50%的患者一般情况良好( ECOG体力状态得分为0 )。

但患者既往中位治疗线数量与日间试验相同,转移性疾病阶段既往中位治疗线及其他相关因素可能包括用药时间等。 DB03疗效结果不能与DAISY研究直接比较,

DB03研究是因为患者过去从未接受过T-DM1治疗[4]。 在HER2低表达mBC患者中,DB04试验的中位PFS略高于DAISY研究9.9个月vs 6.7个月[5]。

两项研究中激素受体阳性乳腺癌患者的比例( 89 % vs79 )、一般情况评估( ecog0:54 ) vs45 )和既往治疗线研究的既往中位治疗线)也存在差异,这可能解释了这两项研究结果的差异。

在DAISY研究中,新型ADC药物的安全性特征与既往报道相似。 最常见的3级不良反应为中性粒细胞减少、疲劳和呕吐,与TOP1抑制剂一致。 间质性肺病、肺炎、采血分数下降的例子大多为轻度或中度,

总体发生率与既往研究报告的发生率一致。

总体而言,DAISY研究进一步支持了新型ADC药物在不同HER2表达水平mBC患者中的疗效和安全性。 然而,尽管新型ADC药物在HER2过表达和HER2低表达组已显示疗效,

但部分患者对新型ADC药物治疗无效。 如DB03研究[4]显示,新型ADC药物治疗组ORR为79.7%,这意味着仍有近20%的HER2阳性mBC患者没有客观缓解; 而在DB04研究[5]中,

约一半的HER2低表达mBC患者未能从新型ADC药物的治疗中得到客观缓解( DB04研究总人群ORR为52.3% )。 上述研究结果对DAISY研究进一步展开了生物标志物探索分析,

更好地了解新型ADC药物的作用机制和耐药机制等问题提供了重要契机,并对后续开展更多临床与基础相结合的转化治疗研究具有重要意义。

数据显示,三列临床效益存在明显差异,提示新型ADC药物抗肿瘤活性与HER2表达水平有关。 HER2高表达时,新型ADC药物抗肿瘤活性增加,

但在HER2 IHC 0患者中也观察到新型ADC药物具有一定的抗肿瘤活性,提示HER2极低表达的肿瘤细胞同样可以内服新型ADC药物。

这也提示新型ADC药物的部分疗效可能通过HER2无关机制介导,不同HER2表达水平的乳腺癌中新型ADC药物的疗效差异也可能与肿瘤异质性相关。 和那个很相似。

ASCENT研究[6]表明,TROP2表达水平不是决定SG疗效的唯一因素,也可能受其他因素的影响。 但是,由于TROP2的低表达患者数量较少,分析结果不确定,因此还需要更多的研究来进一步验证和解释这一结果。

此外,研究表明,HER3靶标对ADC药物Patritumab Deruxtecan不同HER3表达水平的mBC患者有效,但大多数患者有HER3高水平表达[7]。

这同样提示Patritumab Deruxtecan的疗效不仅受HER3表达水平的影响,还可能受其他因素的影响。 总之,这些结果表明新型ADC药物的疗效与靶表达相关。

但其他影响因素还有待探索,这对后续治疗选择和个性化治疗方案的制定具有重要意义。

值得注意的是,在HER2 IHC 0 mBC患者组中,由于ERBB2基因表达水平的差异,未发现对新型ADC药物治疗的反应差异。 即使在ERBB2不表达或非常低水平的患者中,

新的ADC药物仍可能显示药物活性。 此外,DAISY研究显示,新型ADC药物在HER2 IHC 1和HER2 IHC 2 /ISH阴性的乳腺癌中疗效相似。 不仅如此,过去的研究表明,

在没有过度表达HER2的乳腺癌中,ERBB2 mRNA水平在患者之间的变化很小。 因此,可能不需要基于乳腺癌患者ERBB2基因表达水平进行新型ADC药物的疗效评估。

如DB07研究[9],旨在探讨单用新型ADC药物联合治疗HER2阳性mBC患者的疗效; DB08研究[10]评估了HER2低表达mBC患者合并新型ADC药物度法那司他紫杉醇等不同药物治疗的有效性。


图3 .新型ADC药物的作用机制。 a .新型ADC药物分布与HER2表达相关性图。 b .新型ADC药物调节免疫微环境图

65%的患者在新型ADC耐药时观察到HER2表达显著降低,但DAISY研究未能充分表明新型ADC药物被肿瘤细胞内吞噬减少是耐药发生的主要机制。 这是在队列1的6例耐药患者中,

仍有4例患者观察到新型ADC药物被肿瘤细胞内吞,这表明在一部分耐药患者中,新型ADC药物仍可以分布到癌细胞中,然而却并未产生疗效,提示新型ADC药物可能还存在其他潜在耐药机制。

与DAISY研究不同,2023年ASCO大会公布的一项研究[12]表明,新型ADC药物治疗并不明显改变肿瘤患者的HER2表达状态,

其中32例HER2阳性乳腺癌患者在新型ADC药物经治后均可检测到HER2表达,治疗后的中位IHC评分为2+;19例HER2低表达乳腺癌患者在新型ADC药物经治后,

63.1%(12例)的患者仍存在HER2表达,治疗后的中位IHC评分为1+,仅7例患者为IHC 0。该研究同样说明HER2表达降低并不是新型ADC药物耐药的主要机制或者唯一机制,

并且这也提示针对新型ADC药物经治耐药患者,后续接受抗HER2治疗仍然有效。

事实上,DAISY研究中14%的患者观察到了SLX4耐药突变。SLX4编码一种DNA修复蛋白,能够调节结构特异性核酸内切酶,可能在TOP1抑制剂耐药中发挥作用。

癌症基因组图谱(TCGA)报告[13]显示,1.5%的原发性乳腺癌存在SLX4突变,并且大多数为激素受体阳性/HER2阴性导管癌。

另一项研究报告[14]表明1.3%的HER2阴性mBC(50%激素受体阳性)存在SLX4突变采菊东篱下——徐菲教授、孙鹏教授解读D。尽管在体外研究中得到了证实,

但DAISY试验中发现的SLX4突变的性质仍有待确定。并且与既往报道不同的是,DAISY研究在耐药时没有检测到TOP1突变。总体而言,DAISY研究为探索新型ADC药物耐药机制给出了重要线索与启示,

但尚不足以证明其相关性,期待未来更多研究探索以提供循证依据。

随着HER2低表达逐渐登上乳腺癌“主流舞台”,精准的HER2病理检测已然成为当前亟待解决的问题。DB04研究亚组分析表明,

IHC 1+和IHC 2+/ISH-患者接受新型ADC药物治疗的中位PFS相似。DAISY研究同样证实了这一发现,提示IHC可能不能完全准确的预测HER2低表达乳腺癌患者对新型ADC药物治疗的疗效。

这是因为HER2低表达的临床定义本质上取决于检测技术,目前HER2低表达同样采用标准的IHC/ISH检测方法,而最初IHC主要是为了确定HER2阳性状态,并非HER2低表达或者HER2 0,

因而基于IHC检测的HER2低表达判读可能存在一些不足。

不仅如此,由于IHC 1+和IHC 2+/ISH-患者的临床获益没有显著差异,这也提示准确区分IHC 0和IHC 1+的病理检测具有重要意义,以避免部分IHC 1+患者被误判为IHC 0,

从而失去从新型ADC药物治疗中获益的机会。然而,既往IHC 0和IHC 1+的区分缺乏实际意义,且均定义为HER2阴性,因而不管是临床还是病理医生对其关注度较少,

这也导致IHC 0和IHC 1+的历史判读一致性较差。有研究者将170个独立活检的完整组织切片交由来自15个机构的18位病理医师进行轮流阅片。结果显示在92例至少有一个IHC 0评分的样本中,

一致性仅26%,而IHC 3+样本中一致性达58%[15]。在DAISY研究中,48%(n=15)的HER2 IHC 0样本切片在外部病理学评估中可检测到HER2表达,

可能是HER2“超低”表达或HER2 IHC 1+。2022年SABCS大会公布了DB04研究[16]中,地方与中心实验室HER2低表达检测的一致性数据为78%(在22%的不一致样本中,

88.9%为中心评分IHC 0ASIY研究对新型ADC的未解之谜探索,12%的中心评分为IHC 2+/ISH +或IHC 3 +)[4],同样存在一定的判读差异。在另一项研究中[17],

364例HER2 IHC 0乳腺癌病例中,67%的病例可通过定量免疫荧光检测到HER2表达。

需要强调的是,尽管目前HER2判读一致性仍有待提高,但是后续通过系列培训、引入多人判读、借助新技术等手段能够有效提高HER2低表达判读的准确性。

例如2022年SABCS大会公布的一项研究评估了真实世界中病理学家对HER2低表达的判读能力以及培训对于HER2判读一致性的影响[18],

结果显示无论使用Ventana PATHWAY 4B5还是Dako HercepTest,带有“HER2低表达”这一新分类的评分方式的整体评分一致性,都超过了80%整体评价者一致性(ORA)这一标准,

该比例高于既往的报道。研究结果表明,即使经过短期培训后,病理学家也能够达到可接受的识别HER2 IHC 0和HER2低表达患者的准确度水平;当然更充分的培训技术和经验有助于进一步提高判读一致性。



2.HER2异质性对于精准的HER2病理检测带来了挑战,通过重复检测、借助AI技术有望克服异质性影响

乳腺癌中HER2表达具有较强的异质性,并且HER2低表达的异质性更强,这种异质性可以表现为HER2表达状态在疾病演变过程中呈现动态变化。

一项纳入446例追踪新辅助治疗前后HER2表达从原发灶到残存病灶演变的研究[20]显示,整体表达差异率为26.4%,主要由HER2低表达转变为HER2 0(14.8%),

或由HER2 0转变为HER2低表达(8.9%)。另外一项研究[21]纳入547例患者,探索了原发性乳腺癌进展为局部复发或远处转移乳腺癌时HER2低表达的演变过程,

结果发现原发灶和转移灶HER2不一致的总发生率为38.0%,且主要由转变为HER2低表达或从HER2低表达发生转变的病例组成。2023年ASCO大会公布的HEROD-BC研究[22]表明,

28.5%(370/1299)的乳腺癌患者在原发灶和转移灶之间发生HER2状态的动态变化,其中144例(31.7%)HER2 0乳腺癌患者转变为HER2低表达。

DAISY研究中同样观察到HER2表达的动态变化,并且以转变为HER2低表达的病例居多。最初纳入已知HER2状态的186例患者(HER2过表达86例,HER2低表达49例,HER2不表达51例)中,

部分患者在基线状态发生了变化:


尽管异质性的存在,对于HER2精准检测具有重要影响,但是DB04研究[16]表明,

不管检测样本来源于原发灶/转移灶、活检/手术切除、存档/新鲜采集组织、2014-2018/2019或之后采集的肿瘤样本,只要检测结果为HER2低表达,患者均可能从新型ADC药物的治疗中获益。

这也给到病理医生重要的启示。由于原发灶与转移灶中HER2低表达状态存在动态变化,那么仅仅针对原发灶进行取材可能并不能线表达状态,

从而可能让部分患者错失从新型ADC药物中治疗获益的机会(尤其是原发灶判读为HER2 IHC 0的患者)。

2023年ASCO大会公布的一项研究针对重复活检与HER2低表达状态之间的相关性进行了探索[23],结果表明,在1、2、3、4、5次活检时,

HER2低表达的检测比例分别为59%、73%、83%、83%和100%。即随着重复活检次数的增加,HER2低表达的患者比例随之增加。

总之,异质性对于HER2精准病理判读带来挑战,通过重复检测可能筛选出更多新型ADC药物的治疗获益人群。此外,深入挖掘HER2异质性表达的病理图像和生物学信息,

并且基于人工智能(AI)提升对异质性样本的深入解析,也将可能在HER2低表达框架以外,为筛选新型ADC药物潜在治疗获益人群提供新的思路和新的方法。例如DAISY研究中通过机器学习分析,

使用无监督聚类算法将HER2表达模式分割成8个聚类,并利用该模型分析队列2中65个HER2病理图像,以评估新型ADC药物疗效与HER2表达模式的关系。

这种病理建模方式有助于病理学家更好地理解HER2异质性及HER2表达的空间分布模式,从而更精细化评估患者的HER2状态,以建立其与患者疗效的预测关系,

并为基于人工智能的HER2新型评估方法及临床潜在应用价值提供重要信息。



2022年SABCS大会报道的另一项研究[25]旨在分析HER2阴性人群中HER2表达的发生率,该研究使用了来自HER2低表达或IHC 0肿瘤回顾性重新评分HER2切片的可用数字图像。

应用QCS评分计算中位细胞膜吸光度(median membrane OD) ,考虑HER2连续定量检测;应用SPS评分计算空间邻近度评分(spatial proximity score),

考虑ADC药物旁观者效应。结果表明,在分析队列(N=207) 中,HER2低表达肿瘤的中位OD值显著高于IHC 0肿瘤。提示QCS等计算方法有助于客观地表征HER2表达谱及其空间分布,

并且这些数学模型有助于理解ADC药物的潜在作用机制。


上述两项研究基于机器学习对于HER2定量分析及HER2周围细胞(旁观细胞)的识别,跳脱HER2三分类的传统评价方法,旨在围绕ADC类药物的作用机制,探索新型HER2定量、精细且多维度分析方法,

直接预测新型ADC药物治疗获益的价值,值得临床和病理专家共同关注和进一步探索。

DB06研究[26]旨在评估新型ADC药物相比化疗治疗HER2低表达(700例HER2 IHC 1+或IHC 2+/ISH-患者)以及超低表达[150例IHC 0-1+(其定义为10%或更少的肿瘤细胞中出现微弱或几乎不可见的膜染色)]乳腺癌患者的疗效和安全性,

DAISY研究表明,虽然HER2是新型ADC药物治疗有效性的决定因素,但在一小部分HER2不表达的mBC患者中也观察到新型ADC药物具有一定的抗肿瘤活性,

这表明新型ADC药物的疗效还可能与其他作用机制有关。并且,HER2表达降低不是新型ADC药物耐药的主要机制,这也提示患者后续接受抗HER2治疗仍然有效。这些共同表明,

基于分子分析的精准医疗将是优化新型ADC药物耐药后治疗选择的必要条件。

并且精准治疗,诊断先行,DAISY研究中表现出的HER2判读不一致、HER2表达状态的动态变化,以及病理建模方法的应用等等也给到病理医生诸多重要启示,对于其后续工作的开展具有积极意义。

未来期待临床和病理医生携手并进,共同推进HER2表达乳腺癌精准诊疗的快速发展,从而为乳腺癌患者提供更多、更好的医疗服务。

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