Molekulare Echtzeitanalyse von Brustkrebs, der eine neoadjuvante Chemotherapie erhält (NEO-R)

Brustkrebs (BC) ist ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit in Frankreich mit einer steigenden Inzidenz, die auf etwa 60.000 neue Fälle im Jahr 2017 und 12.000 Todesfälle geschätzt wird. Trotz Überlebensverbesserungen in den letzten Jahren bleibt die Chemotherapieresistenz (CT) eine der größten Herausforderungen bei BC: Die molekularen Mechanismen sind nach wie vor kaum bekannt und die derzeitigen Interventionen sind unzureichend, um die Chemoresistenz zu bekämpfen. Die neoadjuvante Chimiotherapie (NAC) wird jetzt zunehmend bei Frauen mit operablem, aber aggressivem BC wie einem dreifach negativen (TN) oder HER2+-Tumor eingesetzt (Pusztai et al, Lancet Oncol 2019). Es bietet mindestens drei Vorteile: i) Tumordebulking, das eine konservative Operation ermöglicht, ii) Maßschneidern der adjuvanten systemischen Therapie entsprechend dem pathologischen Ansprechen, mit Verabreichung von Capecitabin bei TN-Patienten (Masuda N. et al, N Engl J Med. 2017) und T-DM1 bei HER2+-Patienten (von Minckwitz G et al., N Engl J Med. 2019) ohne pathologische vollständige Remission (pCR) und iii) Bereitstellung von Ressourcen zur Untersuchung der molekularen Mechanismen der Chemoresistenz. Das aktuelle Standard-NAC-Regime basiert auf einer sequentiellen Assoziation von Anthracyclin und Taxan (und Trastuzumab bei HER2+) (Huober & von Minckwitz, Breast Care 2011) und dem Erreichen von pCR, definiert als das Fehlen von verbleibendem invasivem Krebs bei pathologischer Bewertung von das operative Präparat (resektierte Brustprobe und entnommene ipsilaterale Lymphknoten (d. h. ypT0/Tis ypN0 im AJCC-Staging-System) ist ein Merkmal für eine gute Prognose; die Patienten ohne pCR haben ein hohes Rückfallrisiko (≈50 % der TN und HER2+-Subtypen).

Der größte Engpass bei der Verbesserung der Behandlungseffizienz für diese Patienten ist die Identifizierung von Kandidaten, die effektiv an der Resistenz gegen NAC beteiligt sind, ihre Validierung in relevanten und prädiktiven Modellen und ihre Erkennung anhand von Surrogatmarkern. Natürlich kann die Suche nach molekularen Veränderungen, die in den Prä-NAC-Proben unterschiedlich zwischen den resistenten (kein pCR) und sensitiven (pCR) Patienten oder zwischen den gepaarten Post- versus Prä-NAC-Proben repräsentiert sind, Kandidaten aufdecken, die an der Resistenz beteiligt sind ("angeborene " bzw. "acquired stable"), ignoriert aber die Veränderungen, die während der NAC auftreten, die reversibel sein können ("acquired reversible") und im resezierten Präparat nicht identifiziert (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), sondern nur durch Analyse identifizierbar sind von seriellen Proben während der NAC-Behandlung, schwierig und traumatisch in der klinischen Praxis.

Das vorliegende Projekt zielt darauf ab, robuste Kandidaten für Arzneimittelresistenzen bei BC-Patienten zu identifizieren, die für NAC geeignet sind. Seine Originalität liegt in der Kombination von drei verschiedenen und komplementären prospektiven Ansätzen: von der molekularen Analyse von Biopsien, die vor und nach NAC entnommen wurden, von in vitro BC-Patienten-abgeleiteten Organoiden (PDO), die die Reaktion des Patienten auf NAC nachahmen, und von zirkulierenden Tumorzellen (CTCs). ) isoliert vor/während/nach NAC. Dieses Projekt wird die fortschrittlichsten Technologien (RNA- und DNA-Sequenzierung aus kleinen Mengen biologischen Materials, seltene Untergruppen/Einzelzellisolierung und Multi-Omics-Analysen) mit innovativen Modellen (Drogentests an Brust-PDO, Identifizierung reversibler Arzneimittel- induzierte Veränderungen) und eine geschickte Kombination von robusten Markern, die an Arzneimittelresistenzen beteiligt sind, die alle etabliert wurden und im Labor laufen (vgl. Teil B). Die letzten beiden Punkte sind erst vor kurzem dank zweier neuerer technologischer Fortschritte realisierbar geworden: Brustkrebs-PDO-Kulturen (Sachs N, et al. Zelle. 2018) und Isolierung und Charakterisierung von CTCs (Gkountela S, et al. Zelle. 2019). Kurz gesagt, die Forscher werden serielle Tumorbiopsien und Blutproben von einer Kohorte von BC-Patienten verwenden, die mit NAC behandelt wurden (Abbildung 1). Tumorbiopsien werden vor und nach NAC entnommen. Sie werden durch RNA-seq und zielgerichtete NGS (Exom)-Ansätze analysiert, um die Unterschiede zu erfassen, die sich aus NAC bei Patienten mit unterschiedlichen pathologischen Reaktionen ergeben. Sie werden auch verwendet, um BC-PDO-Modelle zu generieren. Die PDO-Modelle, die die NAC-Reaktion vorhersagen, werden als relevante Modelle zur Untersuchung der NAC-Resistenz genutzt. Insbesondere werden Forscher diese Modelle verwenden, um in vitro „erworbene reversible“ arzneimittelinduzierte Resistenzmechanismen zu untersuchen (d. h. nur während der Arzneimittelexposition nachweisbar). Blutproben werden vor, während und nach NAC entnommen, um CTCs zu analysieren, und zielen darauf ab, "erworbene reversible" arzneimittelinduzierte Resistenzmechanismen ex vivo zu identifizieren, die die Forscher möglicherweise nur mit den Vorher/Nachher-NAC-Proben nicht erkennen können.

Unseres Wissens ist dies das erste Mal, dass diese drei innovativen Ansätze zusammen verwendet werden, um das Thema „Resistenz“ bei Patienten, die NAC erhalten, eingehend zu untersuchen. Die Stärke dieser Kombination besteht darin, unterschiedliche – sich nicht gegenseitig ausschließende – Situationen zu antizipieren, die auftreten können („angeborene“, „erworbene stabile“ und/oder „reversible“ arzneimittelinduzierte Resistenz). Jeder Ansatz wird originelle, präzise und spezifische Informationen liefern, die dazu beitragen, eine vollständigere Antwort auf diese Frage zu geben als die verstreuten und unvollständigen Daten, die derzeit in der Literatur verfügbar sind.