ABCC1 jako predyktor odpowiedzi na trastuzumab derukstekan w raku piersi

Czy można przewidzieć oporność na trastuzumab derukstekan?

Trastuzumab derukstekan (T-DXd) to koniugat przeciwciało-lek (ADC) szeroko stosowany w leczeniu HER2-niskiego i HER2-dodatniego przerzutowego raka piersi. Mimo że mechanizmy oporności na T-DXd były już wcześniej badane w modelach przedklinicznych – od wiązania z receptorem, przez internalizację i przetwarzanie ADC, po wypompowywanie leku z komórki – dotychczas brakowało dużych badań populacyjnych potwierdzających te obserwacje w warunkach klinicznych.

Naukowcy z Caris Life Sciences przeprowadzili retrospektywną analizę 2799 próbek nowotworów piersi od pacjentów leczonych T-DXd, łącząc dane z sekwencjonowania nowej generacji (NGS), immunohistochemii (IHC) oraz ubezpieczeniowych baz danych. Ich celem było zidentyfikowanie klinicznie istotnych mechanizmów oporności na T-DXd poprzez kompleksową ocenę ekspresji genów zaangażowanych w kluczowe etapy działania leku – od wiązania z receptorem po wypompowywanie cytotoksycznego ładunku z komórki nowotworowej.

Kogo objęło badanie i jakie próbki analizowano?

Zdecydowana większość analizowanych próbek (86,5%, n=2420) została pobrana przed rozpoczęciem leczenia T-DXd, ze średnim odstępem 15,5 miesiąca między pobraniem tkanki a rozpoczęciem terapii. Pozostałe 13,5% próbek (n=379) pobrano po rozpoczęciu T-DXd, średnio 10,5 miesiąca po włączeniu leku. Co istotne, w analizie nie było sparowanych próbek od tych samych pacjentów.

Pod względem statusu HER2 ocenianego metodami IHC/CISH, około jedna trzecia pacjentów miała nowotwory HER2-niskie (34,1%), podczas gdy guzy HER2-dodatnie i HER2-ultra-niskie stanowiły po około 16% grupy. Zaskakująco, 18% pacjentów leczonych T-DXd miało nowotwory HER2-zerowe (HER2-null), co może wynikać z heterogenności guza, rozbieżności w testowaniu HER2 między ośrodkami lokalnymi a laboratoriami centralnymi lub pozarejestracyjnego stosowania T-DXd.

Około 14% pacjentów otrzymywało wcześniej trastuzumab emtanzynę (TDM1). Większość pacjentów miała nowotwory HR-dodatnie (60,9%), a próbki pochodziły najczęściej z piersi (24,9%), wątroby (23,9%) i węzłów chłonnych (11,1%).

Które geny wpływają na skuteczność T-DXd?

Badacze skompilowali zestaw 96 cech transkryptomicznych (sygnatur RNA i ekspresji genów) obejmujących 11 wyselekcjonowanych szlaków i funkcji związanych z mechanizmem działania T-DXd: mikrośrodowisko immunologiczne guza (TIME), transportery ABC, szlak ADCC, organizację cytoszkieletu, endocytozę, transport wewnątrzkomórkowy, szlak lizosomalny, markery prognostyczne, partnerów dimeryzacji receptora, topoizomerazy i tubuliny.

W analizie wieloczynnikowej metodą regresji proporcjonalnych hazardów Coxa oceniono związek tych cech z czasem całkowitego przeżycia specyficznym dla T-DXd (T-DXd-specific OS) w 1714 guzach z dostępnymi danymi ekspresji RNA pobranych przed leczeniem. Sześć genów wykazało istotne statystycznie powiązanie z OS po T-DXd (q<0,05).

Wyższa ekspresja ERBB2 (HER2) i FCGR3A (receptor Fc gamma IIIa) wiązała się z poprawą czasu przeżycia (współczynnik hazardu HR<1 dla każdej jednostki zmiany TPM). Odwrotnie, zwiększona ekspresja MKI67 (Ki-67), ABCC1, ABCA6 i RAB6A korelowała z gorszym rokowaniem. Stratyfikacja grupy według kwartyli ekspresji tych genów ujawniła stopniowy wzrost czasu przeżycia wraz z najwyższą ekspresją ERBB2 oraz stopniowy spadek OS wraz ze wzrostem ekspresji MKI67 i ABCC1.

Biorąc pod uwagę uniwersalną rolę Ki-67 jako markera proliferacji (potwierdzono, że MKI67 ma znaczenie prognostyczne niezależnie od leczenia T-DXd), naukowcy skupili się na transporterze ABC – ABCC1 – jako potencjalnym predyktorze oporności na T-DXd. Analiza korelacji wykazała, że ekspresja ABCC1 istotnie korelowała z ABCB7, ABCE1 i ABCF2 (współczynnik korelacji Spearmana ρ>0,6), jednak ABCC1 pozostał niezależnym predyktorem T-DXd-specific OS nawet po uwzględnieniu interakcji z tymi genami.

Jak ekspresja ABCC1 i ERBB2 rozkłada się w różnych kategoriach HER2?

Analizując publiczne bazy danych (TCGA) oraz własną grupę, badacze stwierdzili, że ABCC1 należy do najczęściej amplifikowanych i wysoko ekspresjonowanych transporterów ABC w inwazyjnym raku piersi, a jego poziom białka umiarkowanie koreluje z ekspresją transkryptu (r≈0,4).

Nowotwory HER2-dodatnie były przeważnie wzbogacone w grupie z najwyższą ekspresją ERBB2 (górny kwartyl). Natomiast guzy HER2-niskie wykazywały szerokie spektrum ekspresji ERBB2, z równomiernym rozkładem w poszczególnych kwartylach ekspresji (ponad 20% w każdej kategorii). Podobnie, nowotwory HER2-ultra-niskie miały zmienną ekspresję ERBB2, choć stanowiły mniejszy odsetek w grupie z najwyższą ekspresją.

Co istotne, ekspresja ABCC1 nie wykazywała związku ze statusem HER2 i pozostawała stała we wszystkich kategoriach HER2 (HER2-null, ultra-low, low, positive). To samo zaobserwowano w grupach TCGA, co sugeruje, że ABCC1 działa jako niezależny mechanizm oporności, niekorelujący z poziomem receptora docelowego.

Czy ABCC1 jest markerem predykcyjnym czy prognostycznym?

Aby potwierdzić, że ABCC1 jest biomarkerem specyficznym dla T-DXd, a nie jedynie prognostycznym, naukowcy wykorzystali dużą grupę guzów piersi z danymi ekspresji ABCC1 i wynikami leczenia, niezależnie od terapii. Analizując czas przeżycia od pobrania tkanki do ostatniego kontaktu, nie stwierdzono różnicy w OS między grupami ABCC1-high i ABCC1-low (HR=1,03; 95% CI: 0,99–1,06, p=0,152). Również stratyfikacja na kwartyle nie wykazała stopniowego wzrostu OS wraz ze wzrostem ekspresji ABCC1.

To potwierdza, że ABCC1 nie jest po prostu markerem prognostycznym, ale specyficznie przewiduje odpowiedź na T-DXd. Wysokie poziomy ABCC1 mogą prowadzić do zwiększonego wypompowywania cytotoksycznego ładunku derukstekanu z komórek nowotworowych, skracając czas działania leku i zmniejszając jego skuteczność.

Jakie mutacje pojawiają się po leczeniu T-DXd?

Aby zidentyfikować potencjalne mechanizmy oporności nabytej, porównano profile molekularne guzów pobranych po T-DXd z tymi pobranymi przed leczeniem. Jak oczekiwano, ekspresja ABCC1 była istotnie wyższa w próbkach po leczeniu (mediana: 27 TPM vs. 22 TPM, p<0,001). Co interesujące, podobnego wzrostu nie zaobserwowano u pacjentów leczonych samym trastuzumabem, co sugeruje, że wzrost ekspresji ABCC1 jest specyficzny dla T-DXd.

Analiza mutacji wykazała istotnie zwiększoną częstość zdarzeń mutacyjnych w próbkach po T-DXd w następujących genach (w kolejności malejącej):

• ESR1 (q<0,005) – prawdopodobnie związane z długotrwałą terapią inhibitorami aromatazy u pacjentów ER-dodatnich
• ERBB2 (q<0,05) – 78% mutacji w domenie kinazowej, co może upośledzać wiązanie trastuzumabu
• NFE2L2 (NRF2) (q<0,0005) – regulator transkrypcyjny zwiększający ekspresję ABCC1
• TOP1 (topoizomeraza I) (q<0,05) – cel cytotoksycznego ładunku derukstekanu
• KEAP1 (q=0,074) – negatywny regulator NFE2L2

Mutacje typu gain-of-function w NFE2L2 oraz loss-of-function w KEAP1 mogą prowadzić do zwiększonej ekspresji ABCC1, stanowiąc racjonalny mechanizm oporności. Mutacje w TOP1 były wcześniej opisywane jako mechanizm krzyżowej oporności na ADC. Mutacje ERBB2, szczególnie te wpływające na domenę zewnątrzkomórkową, mogą uniemożliwiać wiązanie przeciwciała, eliminując możliwość internalizacji ADC.

Czy blokada ABCC1 przywraca wrażliwość na T-DXd?

Aby ocenić potencjał inhibicji ABCC1 w odwracaniu oporności na ADC, naukowcy zbadali wcześniej scharakteryzowane linie komórkowe raka piersi HER2+ – parentalne i oporne na T-DXd. Western blot wykazał zwiększoną ekspresję białka ABCC1 w linii opornej HCC1954-TDXdR w porównaniu z linią parentalną, podczas gdy w liniach SUM190 ekspresja była porównywalna.

Leczenie skojarzone inhibitorem ABCC1 – MK-571 (20 μM) z T-DXd (133 nM) – prowadziło do znaczącej redukcji żywotności komórek HCC1954-TDXdR w porównaniu z monoterapią każdym z leków (p<0,0001). W komórkach SUM190-TDXdR kombinacja wywołała jedynie niewielki spadek żywotności, co sugeruje potencjalne różnice w mechanizmach oporności w różnych kontekstach biologicznych.

Wyniki te wspierają hipotezę, że wypompowywanie leku mediowane przez ABCC1 przyczynia się do oporności na T-DXd, a jego inhibicja może przywracać wrażliwość na lek – przynajmniej w niektórych modelach.

Co to oznacza dla praktyki klinicznej w leczeniu raka piersi?

To największe jak dotąd badanie kliniczne oceniające mechanizmy oporności na trastuzumab derukstekan w przerzutowym raku piersi identyfikuje ekspresję ABCC1 jako niezależny predyktor odpowiedzi na T-DXd, niezależnie od statusu HER2. Kombinacja niskiej ekspresji HER2/ERBB2 i wysokiej ekspresji ABCC1 tworzy profil molekularny związany z opornością na T-DXd.

Wyniki sugerują, że oporność na T-DXd może być rozumiana w klasycznych kategoriach farmakokinetycznych – jako funkcja stężenia wewnątrzkomórkowego (związanego z HER2) pomnożona przez czas (związany z wypompowywaniem leku przez ABCC1). Pacjenci z wysokim HER2 i niskim ABCC1 mają najlepsze rokowanie, podczas gdy niski HER2 i wysoki ABCC1 wiążą się z najgorszymi wynikami.

Badanie otwiera drogę do potencjalnych strategii terapeutycznych, w tym zastosowania inhibitorów ABCC1 w kombinacji z T-DXd, szczególnie u pacjentów z HER2-low i wysoką ekspresją ABCC1. Identyfikacja mutacji w NFE2L2, KEAP1 i TOP1 po leczeniu T-DXd wskazuje na dodatkowe mechanizmy oporności nabytej, które mogą być celami terapeutycznymi w przyszłości. Konieczne są jednak dalsze badania prospektywne z sparowanymi próbkami oraz badania funkcjonalne weryfikujące te obserwacje.