U pacjentów z przerzutowym rakiem żołądka mediana przeżycia całkowitego pozostaje poniżej 1 roku, a standardowe schematy chemioterapii nie są w stanie znacząco poprawić rokowania pacjentów. Amplifikację i nadmierną ekspresję HER2 występuje w około 20% nowotworów żołądka, co stanowi wyzwanie dla stosowania terapii celowanych. terapii celowanych. Istnieje kilka terapii celowanych na różnych etapach rozwoju klinicznego, w tym na różnych etapach rozwoju klinicznego, z trastuzumabem, który jako pierwszy pokonał przeszkodę regulacyjną i uzyskał zgodę Europejskiej Agencji Leków. U pacjentów z zaawansowanym rakiem żołądka lub rakiem połączenia żołądkowo-przełykowego, dodanie trastuzumabu do chemioterapii znacząco poprawiło przeżycie całkowite w porównaniu z samą chemioterapią. samą chemioterapią. Dodanie trastuzumabu do chemioterapii nie zwiększyło częstości występowania zdarzeń niepożądanych. zdarzeń niepożądanych. Inne leki ukierunkowane na szlak HER2 (lapatynib) lub inne domeny domeny rodziny receptorów naskórkowego czynnika wzrostu (cetuksymab) są obecnie są obecnie badane w leczeniu zaawansowanego raka żołądka. --- Funkcjonalne powiązanie strukturalnie niespokrewnionych receptorów HER2 i CXCR4 zostało zasugerowano w przypadku raka piersi, ale nie oceniano go w przypadku raka przełyku. raka przełyku. Hamowanie HER2 prowadzi do zmniejszenia wzrostu guza pierwotnego i przerzutów w ortotopowym modelu raka przełyku. Receptor chemokiny Receptor chemokinowy CXCR4 jest związany z przerzutowym rozprzestrzenianiem się różnych nowotworów i koreluje ze słabym przeżyciem w raku przełyku. Celem tego badania było zbadanie korelacji między poziomami ekspresji HER2 i CXCR4 oraz ocena udziału ekspresji CXCR4 w HER2-dodatnim raku przełyku. raka przełyku. Efekty inhibicji HER2 za pomocą trastuzumabu i inhibicji inhibicji CXCR4 za pomocą AMD3100 na wzrost guza pierwotnego, naprowadzanie przerzutów i ekspresję receptora ekspresję receptora oceniano in vitro oraz w ortotopowym modelu przerzutowego raka przełyku przy użyciu MRI do obrazowania. Znaczenie kliniczne Ekspresja HER2- i CXCR4 została zbadana u pacjentów z rakiem przełyku. A Istotna korelacja ekspresji HER2 i CXCR4 w guzie pierwotnym i przerzutach istnieje w ortotopowym raku przełyku. i przerzutach w modelu ortotopowym. Leczenie trastuzumabem i AMD3100 doprowadziło do do znacznego zmniejszenia wzrostu guza pierwotnego, przerzutów i mikroprzerzutów. mikroprzerzutów. Ekspresja HER2 była znacząco podwyższona pod wpływem leczenia AMD3100 w guzie pierwotnym, a zwłaszcza w przerzutach. Pozytywna korelacja między ekspresją HER2 i CXCR4 została potwierdzona u pacjentów z rakiem przełyku. pacjentów z rakiem przełyku. Korelacja ekspresji CXCR4 i HER2 oraz podwyższenie ekspresji ekspresji HER2 i redukcja przerzutów poprzez inhibicję CXCR4 sugerują możliwe powiązanie funkcjonalne i rolę w rozprzestrzenianiu się guza w HER2-dodatnim raku przełyku. raka przełyku. --- HercepTestTM (DAKO A/S, Glostrup, Dania) jest testem immunohistochemicznym, który wykrywa produkty genu HER2/neu i ocenia stan nadekspresji białka białka HER2/neu w celu określenia kwalifikowalności do leczenia trastuzumabem (HerceptinR, Genentech, San Francisco, CA, USA). Jednak w praktyce zmienność zmienność interpretacji wyników immunobarwienia HER2/neu spowodowała znaczne rozbieżności w odniesieniu do spowodowała znaczne rozbieżności w odniesieniu do intensywności barwienia guza. W W tym badaniu określiliśmy ilościowo ekspresję HER2/neu za pomocą analizy obrazu i zastosowaliśmy ten system analizy, aby pomóc zminimalizować zmienność międzyserwerową interpretacji testu HercepTestTM. Wszystkie wyniki immunobarwienia zostały ocenione półilościowo w zakresie od 0 do 3+ zgodnie z kryteriami opisanymi zgodnie z instrukcjami producenta i ocenione ilościowo przy użyciu systemu analizy obrazu z oprogramowaniem do przetwarzania obrazu. Spośród 92 przypadków, 15 zostało ocenionych jako 3+, sześć jako 2+, a 32 jako 1+ w ramach wewnątrzobserwatorskiego obserwatorów. Kiedy przypadki zostały ocenione ilościowo, wykazano wysoką korelację między obszarem sygnału wyodrębnionym za pomocą analizy obrazu i odpowiadającym mu wynikiem intensywności barwienia za pomocą HercepTestTM. Przekształcając ilościowo wyodrębnione dane do systemu punktacji opartego na kryteriach, wynik wykazał silną zgodność z danymi punktowymi uzyskanymi z immunobarwienia. Wyniki wskazały, że ilościowy system punktacji przeprowadzony za pomocą prostej analizy obrazu może zapewnić poprawę interpretacji testu HercepTest TM w praktyce klinicznej. --- TŁO: Raki piersi z nadekspresją receptora 2 ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu (HER2) kwalifikują się do skutecznych terapii biologicznie ukierunkowanych. 2 (HER2) kwalifikują się do skutecznych terapii ukierunkowanych biologicznie, takich jak trastuzumab. Jednak dokładne określenie nadekspresji HER2, szczególnie w przypadkach niejednoznacznych immunohistochemicznie, pozostaje wyzwaniem. Ręczna analiza ekspresji HER2 jest zależna od oceny barwienia błony jak również porównania z pozytywnymi kontrolami. Pomimo postępów, które w celu standaryzacji procesu oceny, rozbieżności w punktacji pomiędzy rozbieżności w punktacji nie są rzadkością. W niniejszym manuskrypcie opisujemy wspomagane przez patologa, komputerowe podejście do ciągłego punktowania w celu zwiększenia precyzji i powtarzalności oceny obrazowanych próbek tkanki piersi. METODY: Wspomagana komputerowo analiza HER2 IHC została porównana z ręczną punktacją i wynikami fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ na zestawie testowym 99 cyfrowo obrazowanych przypadków raka piersi, wzbogaconych o przypadki o niejednoznacznym wyniku (2+). Cechy obrazu są generowane na podstawie profilu barwienia pozytywnej kontroli tkanki i pikseli wyznaczonych przez nowo opracowany algorytm izolacji błony. Ocena wyników została przeprowadzona przy użyciu analizy ROC (Receiver Operator Characteristic) analiza. WYNIKI: Opracowano wspomagane komputerowo podejście diagnostyczne wykorzystujące algorytm algorytm izolacji błony i ilościowe wykorzystanie pozytywnych kontroli immunobarwienia kontroli. Dzięki włączeniu wewnętrznych pozytywnych kontroli do analizy cech, uzyskano większy obszar pod krzywą (AUC) w analizie ROC niż analiza cech bez kontroli pozytywnych. bez kontroli pozytywnych. Ocena barwienia immunologicznego HER2, która wykorzystująca piksele błony, kontrole i procent zabarwionego obszaru wykazała znacznie większe AUC niż ręczna ocena punktowa i znacznie mniejszy odsetek wyników fałszywie pozytywnych, gdy była stosowana do oceny przypadków niejednoznacznych immunohistochemicznie. WNIOSEK: Wykazano, że poprzez włączenie zarówno algorytmu izolacji błony i analizę znanych pozytywnych kontroli opracowano wspomagany komputerowo algorytm diagnostyczny, który może odtwarzać opracowano algorytm diagnostyczny wspomagany komputerowo, który może powtarzalnie oceniać status HER2 w próbkach klinicznych próbkach raka piersi. W przypadku niejednoznacznych przypadków punktacji, podejście to działało lepiej niż standardowa ocena ręczna, jak oceniono w analizie ROC w w naszych próbkach testowych. Wreszcie, istnieje potencjał do wykorzystania technik analizy obrazu do poprawy punktacji HER2 w zakresie immunohistochemicznie niejednoznacznym. zakresie. --- TŁO: Wraz z pojawieniem się terapii celowanych, biomarkery zapewniają obiecujące środki indywidualizacji terapii poprzez zintegrowane podejście do wykorzystujące genetyczny skład choroby i genotyp pacjenta. pacjenta. Walidacja biomarkerów stała się zatem głównym tematem dyskusji w dziedzinie medycyny, przede wszystkim ze względu na zmieniający się krajobraz terapii w leczeniu chorób i ich rzekomych mechanizmów działania. CEL: W niniejszym raporcie omawiamy zalety i ograniczenia niektórych projektów badań klinicznych klinicznych do walidacji biomarkerów predykcyjnych na przykładach z trwających lub zakończonych badań klinicznych. trwających lub zakończonych badań klinicznych. METODY: Projekty są ogólnie klasyfikowane jako retrospektywne (tj. z wykorzystaniem danych z wcześniej dobrze przeprowadzonych randomizowanych badań kontrolowanych (RCT)) versus prospektywne (analiza wzbogacająca lub ukierunkowana, niewyselekcjonowana lub obejmująca wszystkich uczestników, hybrydowa i adaptacyjna). analiza adaptacyjna). Omówimy niektóre z tych projektów w kontekście rzeczywistych badań. badań. WYNIKI: Dobrze zaprojektowana retrospektywna analiza prospektywnych RCT może przynieść skuteczną terapię określonej podgrupie pacjentów w odpowiednim czasie. w odpowiednim czasie. Przykładem jest status genu KRAS w raku jelita grubego - korzyść z cetuksymabu i panitumumabu wykazano, że są one ograniczone do pacjentów z typem dzikim w oparciu o prospektywnie określone analizy wykorzystujące dane z wcześniej przeprowadzonych badań RCT. Prospektywne projekty wzbogacania są odpowiednie, gdy przekonujące wstępne dowody sugerują, że nie wszyscy pacjenci odniosą korzyści z rozważanego leczenia z rozważanego leczenia; jednak czasami może to pozostawić pytania bez odpowiedzi. Przykładem jest ustalona korzyść z trastuzumabu jako adiuwantowej terapii raka piersi; jasna definicja HER2-dodatniości i powtarzalność testu i odtwarzalność testu pozostały jednak bez odpowiedzi. Projekt "wszyscy chętni jest optymalny, gdy wstępne dowody dotyczące korzyści z leczenia i są niepewne (np. ekspresja EGFR i inhibitory kinazy tyrozynowej w raku płuc). inhibitorów kinazy tyrozynowej w raku płuc) lub w celu zidentyfikowania najskuteczniejszej terapii z panelu (np. opcje chemioterapii w raku piersi). OGRANICZENIA: Omówione tutaj projekty opierają się na założeniu, że że wykonalność techniczna, wskaźniki wydajności testu i logistyka pobierania próbek są dobrze ugruntowane, a wstępne wyniki są dobrze ugruntowane i że wstępne wyniki są obiecujące w odniesieniu do zdolności predykcyjnej markera(ów). WNIOSKI: Wybór projektu badania klinicznego wynika z połączenia czynników naukowych, klinicznych, statystycznych i etycznych. naukowych, klinicznych, statystycznych i etycznych. Nie ma jednego nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania dla walidacji biomarkerów predykcyjnych. --- Panel ekspertów 12. Międzynarodowej Konferencji Raka Piersi w St Gallen (2011) przyjął nowe podejście do klasyfikacji pacjentów do celów terapeutycznych terapeutycznych w oparciu o rozpoznanie wewnętrznych podtypów biologicznych w spektrum raka piersi. spektrum raka piersi. Dla celów praktycznych, podtypy te mogą być przy użyciu kryteriów kliniczno-patologicznych, a nie macierzy ekspresji genów. ekspresji genów. Ogólnie rzecz biorąc, zalecenia dotyczące terapii systemowej są zgodne z klasyfikacją podtypów. klasyfikacji. Tak więc, choroba "Luminal A" zazwyczaj wymaga jedynie terapii endokrynologicznej. która stanowi również część leczenia podtypu "Luminal B". Chemioterapia jest uważana za wskazaną u większości pacjentów z podtypem "Luminal B", "Human receptorem naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2) dodatnim" i "potrójnie ujemnym (przewodowym)", z dodatkiem trastuzumabu w przypadku choroby "HER2 dodatniej". Odnotowano również postęp w definiowaniu lepiej tolerowanych terapii miejscowych w wybranych przypadkach przypadkach bez utraty skuteczności, takich jak przyspieszona radioterapia oraz pominięcie dysekcji pachowej w określonych okolicznościach. Przedstawiono ogólne zalecenia przedstawiono ogólne zalecenia dotyczące leczenia, uznając, że szczegółowe decyzje dotyczące leczenia muszą uwzględniać rozległość choroby, czynniki gospodarza, preferencje pacjenta oraz ograniczenia społeczne i ekonomiczne. i ograniczenia ekonomiczne. --- Receptor 2 ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu (HER2/neu) jest ważnym celem dla w leczeniu raka piersi, w którym ulega on nadekspresji. Jednakże, żadna zatwierdzona terapia anty-HER2/neu jest dostępna dla większości pacjentek z rakiem piersi, u których występuje ekspresja HER2/neu. piersi, u których ekspresja HER2/neu jest na niskim poziomie (z punktacją 1+ lub 2+/ujemny wynik fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ). Trójfunkcyjne przeciwciało ertumaksomab celuje w HER2/neu, CD3 i aktywujące receptory Fcgamma. W obecności ertumaksomabu, kompleksy trójkomórkowe składające się z komórek nowotworowych, limfocytów T i komórek pomocniczych komórek pomocniczych, które powodują lizę komórek nowotworowych. W badaniu fazy I z udziałem pacjentów z przerzutowym rakiem piersi, ertumaksomab mógł być bezpiecznie stosowany i i skutkował potwierdzonymi radiograficznie odpowiedziami klinicznymi. W niniejszym badaniu porównujemy zabijanie linii komórek nowotworowych za pośrednictwem ertumaksomabu i trastuzumabu, które wyrażają HER2/neu na niskim i wysokim poziomie. W optymalnych warunkach dla za pośrednictwem trastuzumabu zniszczenie komórek z nadekspresją HER2/neu, tylko ertumaksomab był w stanie pośredniczyć w eliminacji linii komórek nowotworowych, które wyrażają HER2/neu na niskim poziomie (1+). Aktywności, w której pośredniczył ertumaksomab, towarzyszyło uwalnianie cytokin uwalnianiu cytokin opartych na Th1, co stanowi unikalny sposób działania przeciwciał trójfunkcyjnych. Konkurencyjne badania wiązania z trastuzumabem i 520C9 mapowały miejsce wiązania ertumaksomabu do regionów zewnątrzkomórkowych II i III ektodomeny HER2/neu ektodomeny. Miejsce to różni się od miejsca wiązania trastuzumabu, tak że komórki nowotworowe z ekspresją HER2/neu mogą być eliminowane przez ertumaksomab w obecności dużych ilości trastuzumabu. Zdolność ertumaksomabu do indukowania cytotoksyczności wobec różnych linii komórek nowotworowych, w tym tych o niskiej gęstości antygenu HER2/neu może stanowić nową opcję terapeutyczną dla pacjentek z rakiem piersi, które nie kwalifikują się do leczenia trastuzumabem. pacjentów, którzy nie kwalifikują się do leczenia trastuzumabem. --- TŁO: Humanizowane przeciwciało monoklonalne anty-HER2 trastuzumab (Herceptin) jest użyteczne w leczeniu raka piersi z nadekspresją receptora ErbB2, ale jego skuteczność jest ograniczona, ponieważ rozwój oporności jest powszechny. W celu zbadać możliwość poprawy skuteczności terapii skierowanych przeciwko HER2/erbB2, zbadaliśmy wpływ jednoczesnego celowania w ten receptor i receptor receptora insulinopodobnego czynnika wzrostu 1 (IGF-1R), powszechnie wyrażanej kinazy tyrozynowej białka kinazy tyrozynowej odgrywającej ważną rolę w hamowaniu apoptozy i stymulacji proliferacji. proliferacji. MATERIAŁ/METODY: Strategia eksperymentalna obejmowała połączenie leczenia trastuzumabem leczenie i zmniejszenie sygnalizacji IGF-1R poprzez stopniowe indukowane ciepłem ekspresję dominująco-ujemnego receptora IGF-1 486/STOP pod kontrolą wrażliwego na ciepło promotora Drosophila HSP70 w komórkach raka piersi MCF7her18 z nadekspresją HER2/erbB2 MCF7her18. WYNIKI: Analiza izobologramowa danych dotyczących leczenia kombinatorycznego ujawniła silną synergistyczną interakcję między leczeniem trastuzumabem a indukcją dominująco-ujemną ekspresją IGF-1R, powodując nasilenie wzrostu w transfekowanych komórkach nowotworowych. WNIOSKI: Obserwacje te potwierdzają koncepcję, że jednoczesne jednoczesne celowanie w receptory kinazy tyrozynowej może być terapeutycznie użyteczne i dostarczają konkretnego uzasadnienia dla łączenia IGF-1R i HER2/erbB2 w strategiach przeciwnowotworowych w podejściach przeciwnowotworowych. --- Autofagia staje się nowym mechanizmem cytoprotekcyjnym zwiększającym przeżywalność komórek nowotworowych w warunkach przeżywalność komórek nowotworowych w warunkach stresu metabolicznego i niedotlenienia, a także aby uniknąć śmierci komórek wywołanej chemioterapią. Aby wyjaśnić, czy autofagia może również chronić komórki nowotworowe przed hamującym wzrost działaniem terapii celowanych. terapii, oceniliśmy stan autofagii w przedklinicznych modelach raka piersi wykazujących auto-nabytą oporność na przeciwciało monoklonalne anty-HER2 trastuzumab (Tzb). Najpierw zbadaliśmy podstawowy poziom autofagii w komórkach Tzb-naive SKBR3 i w dwóch pulach komórek SKBR3 kondycjonowanych Tzb (TzbR), które optymalnie rosną w obecności dawek Tzb tak wysokich jak 200 mikrog/ml Tzb. Analizy mikroskopowe fluorescencyjne wykazały, że liczba punktowych struktur LC3 była drastycznie wyższa w komórkach opornych na Tzb niż w komórkach wrażliwych na Tzb. niż we wrażliwych na Tzb komórkach macierzystych SKBR3. Analizy immunoblottingu potwierdziły, że produkt lipidacji autofagicznej konwersji LC3 był nagromadzony do wysokiego poziomu w komórkach TzbR. Wysoki poziom lipidowanej formy LC3 w komórkach opornych na Tzb towarzyszyła zmniejszona ekspresja białka p62/sequestosome-1, zjawisko charakteryzujące występowanie zjawisko charakteryzujące występowanie zwiększonego strumienia autofagii. autofagii. Co więcej, zwiększona autofagia była aktywnie wykorzystywana do przetrwania terapii Tzb, ponieważ TzbR były wyjątkowo wrażliwe na chemiczne inhibitory tworzenia/funkcji autofagosomów. tworzenie/funkcja autofagosomów. Zablokowanie ekspresji LC3 za pomocą siRNA podobnie skutkowało zmniejszoną proliferację komórek TzbR i ponadaddytywną interakcję z Tzb w celu ponownego uwrażliwienia komórek TzbR. Podgrupy komórek macierzystych SKBR3 nieaktywnych wobec Tzb nagromadziły punktowe struktury LC3 i zmniejszyły ekspresję p62 po leczeniu wysokimi dawkami Tzb, prawdopodobnie promując własną oporność. Jest to pierwszy raport pokazujący, że komórki raka piersi z nadekspresją HER2 przewlekle eksponowane na na Tzb wykazują bona fide regulację w górę aktywności autofagicznej, która skutecznie chroni komórki raka piersi przed hamującym wzrost efekty Tzb. Terapia ukierunkowana na tworzenie/funkcję autofagosomów może stanowić nową drogę molekularną w celu zmniejszenia pojawienia się oporności na Tzb w HER2-zależnych rakach piersi. --- Trastuzumab (Herceptin®) jest humanizowanym przeciwciałem monoklonalnym zaprojektowanym do wiązania i hamowanie funkcji ludzkiego receptora naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2)/receptora EBB2. Trastuzumab wykazał aktywność kliniczną w kilku typach nowotworów nabłonkowych z nadekspresją receptora HER2, takich jak rak piersi i przerzutowe nowotwory rak żołądka lub rak połączenia żołądkowo-przełykowego. Nawrót i oporność terapeutyczna, jednak nadal występują u podgrupy pacjentów leczonych schematami zawierającymi trastuzumab, pomimo znacznej poprawy wskaźników odpowiedzi, przeżycia i jakości życia. jakości życia. Aby zbadać potencjalne mechanizmy nabytej oporności terapeutycznej terapeutyczne na trastuzumab, opracowaliśmy przedkliniczny model ludzkich komórek raka jajnika komórek raka jajnika SKOV-3 opornych na herceptynę (HR) i zbadaliśmy odpowiadające im zmiany w profilach ekspresji genów. Komórki SKOV-3 HR zostały opracowane przez in vivo seryjne pasażowanie rodzicielskich komórek SKOV-3 wrażliwych na trastuzumab. Po czterech rundach seryjnego przeszczepiania "przełomowych" guzów ksenograftowych pod leczenia trastuzumabem, znaczące i powtarzalne różnice w efektach leczenia trastuzumabem leczenia trastuzumabem pomiędzy komórkami SKOV-3 HR i SKOV-3 in vivo i in vitro. in vivo i in vitro. Komórki SKOV-3 HR zachowały ekspresję białka HER2, ale były nie podlegały antyproliferacyjnemu działaniu trastuzumabu. Powinowactwo wiązania trastuzumabu powinowactwo wiązania trastuzumabu do komórek SKOV-3 HR było zmniejszone, mimo że komórki te miały więcej miejsc wiązania dla trastuzumabu. Profilowanie ekspresji mikromacierzy (MEP) zostało w celu określenia genów zaangażowanych w mechanizm oporności. Analiza funkcjonalna ujawniła zróżnicowaną ekspresję genów potencjalnie zaangażowanych w angiogenezę, przerzuty, różnicowanie i proliferację, takich jak mucyna1 (MUC1). Barwienie immunohistochemiczne komórek SKOV-3 HR wykazało znaczną nadekspresję MUC1. Na podstawie tych danych postawiliśmy hipotezę, że nadekspresja MUC1 może utrudniać wiązanie trastuzumabu z receptorami HER2, znosząc działanie przeciwnowotworowe trastuzumabu, a tym samym może przyczyniać się do oporności na terapię. oporności na terapię. Co więcej, wynikowa przedkliniczna sygnatura genów MEP w tym przedklinicznym modelu w tym przedklinicznym systemie modelowym może stanowić podstawę do dalszego badania potencjalnych klinicznych mechanizmów oporności na trastuzumab.
Czy niedostateczna ekspresja HER2 prowadzi do korzystnej odpowiedzi na trastuzumab?
Nie, trastuzumab jest skuteczny tylko w przypadku nowotworów z nadmierną ekspresją Her2.