Molekylær analyse i realtid af brystkræft, der modtager neo-adjuverende kemoterapi (NEO-R)

Brystkræft (BC) er et stort folkesundhedsproblem i Frankrig med en stigende forekomst, anslået til ~60.000 nye tilfælde i 2017 og 12.000 dødsfald. På trods af overlevelsesforbedringer i de seneste år er resistens over for kemoterapi (CT) stadig en afgørende udfordring i BC: de molekylære mekanismer forbliver dårligt kendte, og de nuværende interventioner er utilstrækkelige til at målrette kemoresistens. Neo-adjuverende kimioterapi (NAC) bruges nu i stigende grad hos kvinder med operabel, men aggressiv BC, såsom triple-negative (TN) eller HER2+ tumor (Pusztai et al, Lancet Oncol 2019). Det giver mindst tre fordele: i) tumordebulking, der autoriserer konservativ kirurgi, ii) skræddersyet adjuverende systemisk terapi i henhold til den patologiske respons med levering af capecitabin til TN-patienter (Masuda N. et al., N Engl J Med. 2017) og T-DM1 i HER2+-patienter (von Minckwitz G et al., N Engl J Med. 2019) i fravær af patologisk komplet respons (pCR), og iii) tilvejebringer ressourcer til at undersøge de molekylære mekanismer af kemoresistens. Den nuværende standard NAC-kur er baseret på en sekventiel association af anthracyclin og taxan (og trastuzumab hvis HER2+) (Huober & von Minckwitz, Breast Care 2011) og opnåelse af pCR, defineret som fraværet af resterende invasiv cancer ved patologisk evaluering af den operative prøve (reseceret brystprøve og udtaget ipsilaterale lymfeknuder (dvs. ypT0/Tis ypN0 i AJCC-stadiesystemet) er en god prognosefunktion; patienterne uden pCR har høj risiko for tilbagefald (≈50 % af TN og HER2+ undertyper).

Den største flaskehals i at forbedre behandlingseffektiviteten for disse patienter er identifikation af kandidater, der effektivt er involveret i resistens over for NAC, deres validering i relevante og forudsigelige modeller og deres påvisning fra surrogatmarkører. Naturligvis kan søgningen efter molekylære ændringer forskelligt repræsenteret i præ-NAC-prøverne mellem de resistente (ingen pCR) versus sensitive (pCR) patienter eller mellem de parrede post- versus præ-NAC-prøver afsløre kandidater involveret i resistens ("medfødt " og "erhvervet stabil" henholdsvis), men ignorerer de ændringer, der forekommer under NAC, der kan være reversible ("erhvervet reversible") og ikke identificeret i den resekerede prøve (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), men kun identificeres ved analyse af serielle prøver under NAC-regimen, vanskelige og traumatiske i klinisk praksis.

Dette projekt sigter mod at identificere robuste kandidater til lægemiddelresistens hos BC-patienter, der er kvalificerede til NAC. Dens originalitet ligger i kombinationen af ​​tre forskellige og komplementære prospektive tilgange: fra molekylære analyser af biopsier udtaget før og efter NAC, fra in vitro BC Patient-Derived Organoids (PDO), der efterligner patientens respons på NAC, og fra Circulating Tumor Cells (CTC'er). ) isoleret før/under/efter NAC. Dette projekt vil kombinere de mest avancerede teknologier (RNA- og DNA-sekventering fra små mængder biologisk materiale, sjældne undergrupper/enkeltcelle-isolering og multi-omics-analyser) med innovative modeller (lægemiddeltest på bryst-PDO, identifikation af reversibelt lægemiddel- inducerede ændringer) og smart kombination af robuste markører involveret i lægemiddelresistens, som alle er blevet etableret og kører i laboratoriet (jf. del B). De sidste to punkter er først for nylig blevet gennemførlige takket være to nyere teknologiske fremskridt: brystkræft PDO-kulturer (Sachs N, et al. Celle. 2018) og CTCs isolering og karakterisering (Gkountela S, et al. Celle. 2019). Kort fortalt vil efterforskerne bruge serielle tumorbiopsier og blodprøver fra en kohorte af BC-patienter behandlet med NAC (figur 1). Tumorbiopsier vil blive indsamlet før og efter NAC. De vil blive analyseret ved hjælp af RNA-seq og targeted-NGS (exome) tilgange for at fange forskellene som følge af NAC hos patienter med forskellig patologisk respons. De vil også blive brugt til at generere BC PDO-modeller. PDO-modellerne, der forudsiger NAC-respons, vil blive udnyttet som relevante modeller til at undersøge NAC-resistens. Specifikt vil efterforskere bruge disse modeller til at se på in vitro "erhvervet reversible" lægemiddelinducerede resistensmekanismer (dvs. kun detekterbare under lægemiddeleksponeringen). Blodprøver vil blive indsamlet før, under og efter NAC for at analysere CTC'er og sigter mod at identificere "erhvervede reversible" lægemiddelinducerede resistensmekanismer ex vivo, som efterforskerne muligvis ikke kan påvise med før/efter NAC-prøverne.

Så vidt vi ved, er det første gang, at disse tre innovative tilgange vil blive brugt sammen til at undersøge emnet "resistens" i dybden hos patienter, der modtager NAC. Styrken ved denne kombination er at forudse forskellige - ikke gensidigt udelukkende - situationer, der kan opstå ("medfødt", "erhvervet stabil" og/eller "reversibel" lægemiddelinduceret resistens). Hver tilgang vil give originale, præcise og specifikke oplysninger, der vil bidrage til at opbygge et mere fuldstændigt svar på dette spørgsmål end de spredte og ufuldstændige data, der i øjeblikket er tilgængelige i litteraturen.