乳腺癌分子和临床亚型的研究

　　乳腺癌是一组复杂且异质的疾病，具有独特的形态和分子特征。大多数患者患有早期疾病，其中一部分仅靠局部治疗即可治愈。准确识别有复发或转移性疾病风险的患者，以及为这些患者选择适当的系统干预措施，有助于提高生存率。传统上，复发风险是通过合并临床病理特征来评估的，包括肿瘤大小，组织学分级，淋巴结受累，雌激素受体，孕激素受体和人表皮生长因子受体2受体状态。经常建议将患者分为高危人群，进行全身治疗。但是，这种方法使某些患者过度治疗，使他们暴露于潜在的明显毒性而没有相应的益处。相反，一些具有低风险特征的肿瘤可能随后复发。显然，这些临床病理学标准并不完全代表潜在的肿瘤生物学。在过去的十年中，已经做出了巨大的努力来研究乳腺肿瘤的分子驱动因素。通过更好地了解乳腺癌生物学，能够预测和预测早期疾病的治疗获益，克服对治疗的抵抗力并提高转移性乳腺癌的生存能力已成为现实。
　　 使用基因表达谱将乳腺癌分为5种不同的分子类别或内在亚型，分别称为腔A，腔B，基底样，富含HER2的和正常样的亚型。最近发现另一种亚型claudin-low。此分类反映基于ER和HER2状态的临床细分但是，独立于这些变量，它可以识别具有不同生存率的人群和治疗反应。发光A是最常见的亚组，占乳腺癌的40％至60％。这些肿瘤主要为ER+/PR+和HER2-，具有低组织学等级和低表达的增殖基因，包括Ki67。与其他亚型相比，它们与较低的复发率和更长的生存时间相关。与管腔A相同，管腔B型癌症表达高水平的管腔细胞角蛋白，主要为ER+，尽管它们与ER相关的基因表达较低。他们占乳腺癌的15％1与管腔A肿瘤相比，它更具侵略性，预后也很差。另外，TP53途径在腔A中是保守的，但是在腔B亚型中经常是失活的。发光的B肿瘤在组织学上是高等级的，并且具有可变的PR和HER2状态的增殖基因的表达增加。管腔A肿瘤的治疗以抗内分泌策略为中心，这种亚型对化疗的反应较弱。尽管管腔B型肿瘤也是ER+，但相当多的患者对抗雌激素疗法无反应16而是表现出对化疗的更大反应。富含HER2的亚型占乳腺癌的10％并且其特征在于HER2和相关基因的高表达。该亚型与增殖基因的共表达增加有关，并且具有很高的基因组不稳定性。虽然对化学敏感，富含HER2的亚型预后较差直到引入针对HER2的药物。1417组织学和内在亚型之间不完全一致，微阵列中只有70％的富含HER2的肿瘤显示蛋白质过度表达。对于富含HER2但临床上为HER2-的肿瘤，抗HER2治疗的作用尚不清楚。此外，大量临床上的HER2+肿瘤属于管腔B簇，与那些富含HER2的肿瘤相比，它们的预后更好。
　　 基底样乳腺癌表达正常的乳腺上皮细胞特征性基因，例如细胞角蛋白5、6和17。这些肿瘤占乳腺癌的10％至25％，具有高度增殖性，并具有很高的p53突变率。基底样肿瘤与遗传复杂性增加有关，据称与其他乳腺亚型相比不稳定。它们不表达ER/PR或HER2，并且与临床定义的三阴性乳腺癌重叠。但是，这些术语不是同义词。并非所有具有基底样基因表达谱的肿瘤都是三阴性的。15％到45％的人表达ER和HER2或两者兼有。相反，只有85％的TNBC具有基底样分子表型。BRCA1乳腺癌与基底样亚组相关。尽管这些肿瘤具有化学反应性，在多项研究中，他们的预后都很差。克劳丁低度肿瘤占7％至14％且具有低的参与细胞-细胞粘附的基因表达，包括claudin3、4、7和E-cadherin。这些肿瘤具有化生和髓样分化，并且主要以TNBC的形式存在。但一致性不完全，低克劳丁的乳腺癌中有15％表达ER，而15％的过表达HER2。这些肿瘤也可能与BRCA1突变有关。低克劳丁的肿瘤未显示出增殖基因的高表达，但它们的预后也很差。这些肿瘤的独特之处在于富含上皮到间充质的过渡标记，并具有显着的免疫细胞浸润和癌干细胞样特征。克劳丁对化疗的低肿瘤反应介于基底样和管腔亚型之间。类正常子集表达脂肪组织的特征基因占乳腺癌的3％至10％。这些肿瘤通常是ER+，具有低水平的增殖基因和低肿瘤细胞。该组的预后为中等，生存率高于管腔A型乳腺癌。关于该小组的意义存在争议，有人建议说它代表技术制品。
　　 这些分子标记的识别重塑对乳腺癌的理解，并有助于为寻找新疗法提供信息。但是，这种分类工作仍在进行中，需要细化和标准化，然后才能将其纳入临床实践和决策中。还提出其他固有的亚型，例如富含干扰素的分子和分子顶基分泌，但这些基团的意义仍然未知。为了尝试使用分子谱分析来预测和预测治疗收益，已经开发几种工具。PAM50分析将肿瘤样品分类为内在亚型，并预测复发的风险。但是，它缺乏验证，还没有做好临床决策的准备。还开发几种多基因签名，签名可能会分层并在不同程度上预测治疗反应。这些多基因签名包括MammaPrint，OncotypeDx，Theros/MGI，MapQuantDx，鹿特丹/Veridex76基因以及伤口反应基因签名。MammaPrint是一种预后测试已获得美国食品和药物管理局的批准，可用于评估淋巴结阴性，小于5cm且ER阳性或ER阴性的肿瘤中乳腺癌的复发风险。OncotypeDx适用于ER阳性，主要是淋巴结阴性的乳腺癌，并且可以预测复发风险和从化疗中受益的可能性。在对淋巴结阳性患者的回顾性分析中也显示出类似的预测能力。两种测试目前都在临床上使用；但是实践和预防基因组应用评估工作组评估发现，需要对这些技术进行进一步评估。MINDACT，TAILORx和RxPONDER研究正在进行前瞻性验证。因此，尽管已取得进展并且对这种疾病的驱动因素有了更好的了解，但从临床管理的角度来看，乳腺癌仍分为3种治疗类别：1.ER+疾病，以抗内分泌策略为目标；2.HER2+疾病，以HER2靶向药物治疗；3.三阴性乳腺癌，缺乏经过验证的靶向治疗方案，并采用传统的细胞毒性疗法进行治疗。本文讨论转化研究如何根据乳腺癌特定亚组的驱动因素导致靶向治疗的发展。
　　 在早期和晚期ER+乳腺癌的治疗中，针对ER的建立已得到充分确立。这种方法是19世纪Beatson率先提出的指出经卵巢切除术治疗的晚期乳腺癌女性的肿瘤反应。随着ER的鉴定，随后有可能选择可能受益于抗内分泌治疗的患者。他莫昔芬是一种选择性的ER调节剂，在1970年代后期被批准用于治疗绝经后的MBC妇女。后来，确立它在预防疾病复发中的作用，并将他莫昔芬用于所有ER+乳腺癌女性的辅助治疗。在1990年代中期，阿那曲唑是第一个为具有ER+MBC的绝经后妇女开发的芳香化酶抑制剂。此后不久，它也被批准用于佐剂。随后是来曲唑和依西美坦等其他AI，并将其应用于转移性和佐剂性环境。与三苯氧胺相比，这些AI具有更高的功效，但基于其作用机理，其益处仅限于绝经后妇女，这会导致卵巢功能正常的女性出现矛盾的雌激素激增。随后针对抗雌激素治疗后患有ER+乳腺癌进展的绝经后妇女开发了Fulvestrant，一种选择性的ER下调剂。在绝经前妇女中，他莫昔芬在佐剂和转移性环境中仍然是一线抗内分泌策略。已经探讨了卵巢抑制的作用，并且，对于绝经前患有MBC的女性，他莫昔芬与卵巢抑制的组合可提高生存率。卵巢抑制在佐剂环境中的作用尚不清楚，并且等待卵巢抑制加他莫昔芬或依西美坦与单独使用他莫昔芬相比在治疗激素响应性乳腺癌的绝经前妇女中的结果尚待观察。尽管采取有效的抗内分泌策略，但仍有一些患者对治疗产生了抗药性-在转移性疾病或MBC的情况下，面对正在进行的治疗，有转移性疾病发展的辅助患者。这可能是由于从头抵抗或在最初反应期后难治性疾病表现出获得性抵抗。为了更好地阐明抗药性的机制，人们进行了广泛的努力，以鉴定可以克服这种抗药性的潜在治疗靶标。
　　 ER下游的信号传导涉及多个串扰和潜在的补偿途径，包括促分裂原活化蛋白激酶，磷脂酰肌醇3激酶/AKT/雷帕霉素哺乳动物靶标，表皮生长因子受体，胰岛素样生长因子受体，成纤维细胞生长因子受体和Src。ER的抑制可能导致这些替代途径的上调，从而导致对治疗的抵抗力。PI3K/AKT活性增加与乳腺癌细胞的内分泌抗性有关。使用开发用于移植免疫疗法和肾癌的抑制剂靶向靶向该途径的下游介质mTOR引起极大的兴趣。抑制mTOR恢复乳腺癌细胞对内分泌治疗的敏感性。4243III期随机研究BOLERO-2检测依维莫司与依西美坦和依西美坦的组合与单独接受AI进行性转移性疾病的女性相比。依维莫司将无进展生存期从4.1个月提高到10.6个月。这种改善伴随着额外的毒性，尤其是大于或等于3级口腔炎，贫血，呼吸困难，高血糖和肺炎的增加。TAMRAD是他莫昔芬有或没有依维莫司的II期研究，也包括对AI有抵抗力的女性。该试验达到提高临床受益率的主要终点。另外，结合支持在BOLERO-2中看到的mTOR抑制作用的组合，可以改善进展时间和总生存期。I/II期替代mTOR抑制剂，西罗莫司和他莫昔芬的组合的I/II期研究类似地改善了先前接受过抗雌激素治疗和一线治疗的女性的PFS。相比之下，将mTOR抑制剂替西罗莫司与来曲唑作为MBC的一线治疗药物的HORIZON研究因PFS无效而终止。患者人群差异可能是造成这些对比结果的原因，因为BOLERO-2和TAMRAD中的女性患有内分泌抵抗性疾病，而HORIZON研究则在一线进行。由于观察到的不良事件低于预期，因此西罗莫司剂量不足还可能导致令人失望的结果。ER+乳腺癌之间的显着异质性可能会影响抵抗力和对任何给定疗法的反应的驱动力。选择对mTOR抑制有反应的患者可能需要比ER状态更特异性的生物标志物。
　　 还对靶向PI3K感兴趣。PI3K通常在乳腺癌中发生突变，并且该途径的激活与内分泌治疗的获得性和从头耐药有关。ER和PI3K/AKT通路之间存在串扰；但是，它们也独立发出信号，表明可能需要双重途径靶向才能优化结果。III期试验BELLE-2，正在研究PI3K抑制剂BKM120和氟维司汀在AI后进展性ER+MBC的女性中的作用。正在进行的II期临床试验正在研究氟维司群与或不具有GDC0941的氟维司群。这项研究还研究PI3K突变状态作为潜在生物标志物的作用。这些研究的结果将进一步告知靶向该途径的作用。除了mTOR抑制作用外，HER2原癌基因的过表达已被临床证实为对内分泌治疗耐药的介体。但这仅适用于一小部分亚组，因为只有10％的ER+乳腺癌也是HER2阳性。HER2驱动的抗内分泌治疗抗性是通过降低ER水平和增加ER磷酸化，改变ER转录以及激活下游PI3K/AKT和MAPK途径介导的。ER和HER2的双重靶向克服了临床前模型中的这种耐药性。他莫昔芬复发后，尽管有20％的HER2-患者复发，但在临床上很少转换为HER2+疾病，但HER2信号却增加。HER2和ER通路之间的串扰被认为会驱动内分泌治疗耐药性。在具有获得性耐药性的ER+HER2-细胞系中，拉帕替尼能够恢复敏感性。TAnDEMIII期研究将具有ER+HER2+MBC的女性随机分配给阿那曲唑，含或不含曲妥珠单抗。该组合提高响应率和PFS。OS的4.6个月改善没有统计学意义；但是，使用阿那曲唑的患者中有70％因病情恶化而接受曲妥珠单抗治疗。在另一项III期研究中，拉帕替尼联合来曲唑可改善ER+HER2+疾病女性的反应和PFS。在患有ER+HER2-疾病的女性中，在来曲唑中加入拉帕替尼没有益处。
　　 在临床前模型中，EGFR有助于内分泌抵抗。但是，针对该途径的临床试验仅取得了中等程度的成功。II期研究显示，将gefitinib加至阿那曲唑作为ER+MBC的一线治疗药物可改善PFS。吉非替尼单药治疗的另一项II期试验显示，他莫昔芬耐药MBC的临床获益率为54％。他莫昔芬与吉非替尼的另一项II期研究在数字上改善了EGFR抑制剂的PFS，但先前接受内分泌治疗的患者无益处。此外，一项关于阿那曲唑和EGFR/HER2/HER3抑制剂AZD8931的II期研究已经结束，但徒劳无功。因此，EGFR抑制剂在这种情况下的作用尚不清楚。更好地预测对EGFR抑制反应的生物标记物可能会导致针对这种靶向治疗选择合适的患者。的HER2基因，也被称为HER2/neu或c-erbB2的，位于染色体17q上。HER2属于受体酪氨酸激酶的ErbB家族，通常调节一系列细胞过程，包括增殖和生长。所述HER2基因是一种原癌基因，正常基因与可能成为癌基因作为分子改变，如突变，扩增或其蛋白产物的过表达的结果。HER2蛋白在大约20％的浸润性乳腺癌中过表达或扩增，并且与更具侵略性的生物学，增加疾病进展风险和降低OS相关。翻译科学的进步导致了针对HER2的几种疗法的发展，包括单克隆抗体曲妥珠单抗和小分子酪氨酸激酶抑制剂拉帕替尼；然而，许多肿瘤要么对抗HER2疗法表现出新的耐药性，要么随着时间的流逝获得耐药性，导致疾病进展和患者生存期缩短。最近，已经描述具有不同作用机理的新型药物，并且新出现的数据表明抗HER2药物的组合可以克服耐药性。
　　 曲妥珠单抗是一种人源化重组单克隆抗体，可与HER2的外部域结合。结合后，曲妥珠单抗下调HER2下游不依赖配体的HER2二聚化和生长因子信号传导级联反应，包括PI3K/AKT/mTOR途径。636465曲妥珠单抗介导几种抗肿瘤机制，包括通过依赖抗体的细胞毒性诱导对肿瘤的免疫反应，阻断HER2受体的裂解以及下调独立于配体的HER2二聚体。曲妥珠单抗对HER2阳性肿瘤患者的临床益处首次于2001年在一项关键的III期随机试验中显示，该试验在化疗中添加曲妥珠单抗可提高总RR，并改善PFS和OS，用于MBC患者。在发表几项大型III期试验的结果后，于2005年将曲妥珠单抗引入辅助治疗领域，结果表明，术后化疗加用曲妥珠单抗1年可将复发风险降低约一半，并降低因乳腺癌死亡的风险减少三分之一。这些研究的长期随访显示出持续的益处，并且治疗1年仍然是标准的护理。在术前，将新的曲妥珠单抗加入化疗与病理完全缓解率的增加有关，在研究中从22％增至44％同样，在第三阶段研究中，从16％增至32％，导致接受化疗加曲妥珠单抗作为HER2阳性乳腺癌女性新辅助治疗的标准治疗。难以阐明从头或获得对曲妥珠单抗的分子基础，部分原因是肿瘤进展后难以获得肿瘤样品，部分原因是曲妥珠单抗具有多种药理作用模式。已经报道几种抗曲妥珠单抗的实验室模型，包括通过丢失磷脂酰肌醇磷酸酯3'-磷酸酶的肿瘤抑制因子或PIK3CA的突变激活而使PI3K/AKT/mTOR通路过度激活，以及通过明显的改变HER2表达缺失过表达或通过诱导缺少细胞外结构域的HER2裂解形式诱导。一项接受曲妥珠单抗治疗的肿瘤患者的活检样本研究中，出国看病网发现激活PI3K/AKT信号改变的证据，但很少有HER2表达丧失的证据，这表明继续靶向HER2并同时靶向PI3K/AKT途径可能代表一种合理的治疗方法。
　　 拉帕替尼是EGFR和HER2激酶的口服可逆小分子双重抑制剂。在2007年，它被批准用于曲妥珠单抗难治性HER2阳性MBC。临床前证据表明，拉帕替尼可通过诱导生长停滞或凋亡以及阻断下游MAPK和AKT信号通路发挥其抗肿瘤作用。拉帕替尼和曲妥珠单抗联合治疗HER2阳性疾病的协同作用已在转移环境中显示在新辅助治疗中，pCR发生率增加。辅助性拉帕替尼或曲妥珠单抗治疗优化研究有望改善辅助环境中HER2阳性乳腺癌的治疗算法。帕妥珠单抗是一种人源化单克隆抗体，可与HER2受体的另一个胞外域结合。抗体结合可防止受体与其他生长因子受体的二聚化和配体激活的信号传导。与拉帕替尼相似，最近的研究表明，培妥珠单抗和曲妥珠单抗联合使用可改善转移性PFS，8081并在新辅助治疗中提高pCR的发生率。最近批准新型抗体药物偶联物ado-trastuzumabemtansine，其将曲妥珠单抗与具有与长春花碱类似的微管结合作用的化学治疗剂偶联，已被批准用于HER2阳性转移性疾病，通过靶向热激蛋白90来克服耐药性的一系列化合物正在开发中。此外，如前所述，抗曲妥珠单抗的可能机制包括PTEN缺失或PI3K/AKT信号通路的激活，这些观察结果已研究了mTOR的作用，mTOR是PTEN的下游成分/PI3K途径。因此，正在研究HER2阳性MBC的mTOR抑制剂。
　　 TNBC被定义为不表达ER，PR或HER2的肿瘤。TNBC和BLBC之间存在大量重叠；但术语指的是分类肿瘤的不同方法。BLBC由基因表达签名定义，并具有免疫组织化学替代物，包括上皮细胞角蛋白5/6、14、17，EGFR和缺少ER，PR和HER2。TNBC和BLBC都更容易因内脏转移和OS缩短而复发。由于常规的抗内分泌和抗HER2靶向疗法无效，而且传统的细胞毒性化学疗法似乎不足，因此需要更好地解这种乳腺癌亚型的驱动因素。TNBCs的最新基因表达谱显示出分子异质性，将TNBC分为6个亚型：2个基底样和2个基底样。免疫调节间质间质茎样和腔雄激素受体。亚型中的每一个似乎都具有独特的分子驱动力，可以允许合理选择TNBC选定亚群中的可操作靶标。稍后将讨论其中亚组的靶向疗法的精选实例。基底样1和2亚型富含细胞周期和细胞分裂途径以及DNA损伤反应途径。8临床前证据表明，基于铂的TNBC治疗特别是与BRCA1相关的恶性肿瘤有益，因为它会引起DNA交联链断裂。在缺乏同源修复的细胞中，已假设卡铂或顺铂通过利用癌细胞对DNA损伤的脆弱性而具有特定的抗癌活性。在最近的一项新辅助性回顾性研究中，12名患有BRCA1相关性乳腺癌的妇女接受单药顺铂治疗4个周期。回顾性数据显示，约有13％至22％的BRCA1相关乳腺癌患者通过传统的基于蒽环类或紫杉烷类治疗获得了pCR，而接受顺铂治疗的女性中有83％达到了pCR。这项小型的回顾性研究很难得出明确的结论。然而，数据表明铂试剂在BRCA相关的TNBC中具有强大的活性。但在针对未富含BRCA突变携带者的TNBC妇女中进行的前瞻性新辅助顺铂研究中，28例患者中有18例对治疗产生临床反应，只有6例达到pCR。这6个中有2个具有种系BRCA1突变。这种较适中的pCR率是新辅助化疗通常观察到的典型值，并且可能反映了TNBC对化疗的敏感性，而不是对铂类的敏感性。转化型乳腺癌研究联盟对转移性TNBC中的单药铂进行多中心，单组，II期研究。该非随机试验观察到在转移性TNBC的一线或二线治疗中，卡铂或顺铂的总RR约为30％，临床获益率为34％。研究人员得出结论，铂类对于转移性TNBC的治疗具有活性，并且耐受性良好，但是正在进行的相关研究涉及BRCA突变和p63/p73分析，可能有助于更好地预测谁将从该方法中受益最大。
　　 间充质干样亚型丰富负责细胞运动，细胞分化和生长途径的基因。也有代表生长因子信号通路的基因，例如EGFR。许多研究探索EGFR抑制剂用于治疗未选择的TNBC，但结果不一。在一项由TBCRC用于治疗转移性TNBC的II期研究中，将西妥昔单抗单药治疗与西妥昔单抗和卡铂联合治疗进行了比较。西妥昔单抗单药治疗的临床获益很小，为10％，但与卡铂联合使用时，临床获益率提高到27％。相比之下，另一项II期研究比较伊立替康和卡铂与西妥昔单抗联合治疗的效果。在该试验中，西妥昔单抗的添加使总RR从30％增加到49％。BALI-1试验最近将173例转移性TNBC患者随机分配为顺铂单药治疗或联合西妥昔单抗治疗。西妥昔单抗的添加可使PFS从1.5个月缩短至3.7个月，具有统计学上的显着改善，并且总RR翻了一番。EGFR抑制的适度获益可能是研究设计的一个功能，该研究设计包括未选择的TNBC患者群体，而不是那些表达预测反应分子特征的患者。这种方法仍在调查中。几个小组已经描述了TNBC的一个子集，这些子集似乎具有内分泌驱动的基因表达特征。但是，这些癌症不是由ER或PR驱动生长，而是表现出雄激素依赖性生长，这可以通过使用抗雄激素疗法来减少。该临床前观察结果最近被转化为第一个前瞻性多中心临床试验，该试验通过AR状态选择AR+ER/PR-对MBC患者口服比卡鲁胺抑制雄激素。该试验成功达到预定的疗效终点，临床获益率为20％。治疗的耐受性良好，现在为患有AR依赖的TNBC精选患者提供除细胞毒性化疗以外的其他治疗选择。现在，进行的研究正在测试在这种情况下开发的用于治疗前列腺癌的下一代抗雄激素药，例如乙酸阿比特龙酯和恩杂鲁胺。TNBC是乳腺癌的异质亚型，不同于ER驱动或HER2驱动的癌症。目前，常规的细胞毒性化疗仍然是TNBC患者的治疗标准，因为尚无有效的靶向治疗方法。但是，正在研究基于TNBC分子驱动器的几种潜在疗法，这些疗法可能会通过精密医学改善临床效果。
　　 乳腺癌内在分子亚型的鉴定大大增强了对肿瘤亚型不同生物学的认识，为靶向治疗和临床试验设计提供信息。ER+乳腺癌的治疗主要集中在抗内分泌治疗上。但是，肿瘤经常对这种策略产生抵抗力。在阐明这种抗药性的机制方面已取得了重大进展，目前已批准在具有ER+MBC的女性中向依西美坦中添加mTOR抑制剂依维莫司。传统上，HER2+乳腺癌预后不良。但是，该亚组的结果因开发HER2靶向药物而发生了革命性变化。最近在武器库中添加了帕妥珠单抗和T-DM1将进一步改善患有HER2+疾病的女性的生存率。细胞毒性化学疗法仍然是TNBC患者的标准治疗方法。但是，基于对分子驱动器的理解，目前正在研究该亚型的几种新颖疗法。特别地，在早期研究中，对显示出雄激素依赖性生长的肿瘤亚组的鉴定显示希望，该肿瘤亚组可以通过抗雄激素疗法靶向。随着将分子谱分析转化为临床实践的进一步进展，面临的挑战是在乳腺癌亚组内建立敏感性和耐药性的驱动力，这将有助于确定针对个别患者的最佳途径，从而使他们的护理更好量身定做。