Realtime moleculaire analyse van borstkanker die neo-adjuvante chemotherapie krijgt (NEO-R)

Borstkanker (BC) is een groot probleem voor de volksgezondheid in Frankrijk, met een toenemende incidentie, geschat op ~60.000 nieuwe gevallen in 2017 en 12.000 doden. Ondanks de verbetering van de overleving in de afgelopen jaren, blijft resistentie tegen chemotherapie (CT) een grote uitdaging in BC: de moleculaire mechanismen blijven slecht bekend en de huidige interventies zijn ontoereikend om chemoresistentie aan te pakken. Neo-adjuvante chimiotherapie (NAC) wordt nu steeds vaker gebruikt bij vrouwen met operabele maar agressieve BC zoals triple-negatieve (TN) of HER2+ tumor (Pusztai et al, Lancet Oncol 2019). Het biedt ten minste drie voordelen: i) tumordebulking waardoor conservatieve chirurgie mogelijk is, ii) afstemming van adjuvante systemische therapie op basis van de pathologische respons, met afgifte van capecitabine bij TN-patiënten (Masuda N. et al, N Engl J Med. 2017) en T-DM1 bij HER2+-patiënten (von Minckwitz G et al., N Engl J Med. 2019) bij afwezigheid van een pathologische complete respons (pCR), en iii) middelen verschaffen voor het onderzoeken van de moleculaire mechanismen van chemoresistentie. Het huidige standaard NAC-regime is gebaseerd op een sequentiële combinatie van anthracycline en taxaan (en trastuzumab indien HER2+) (Huober & von Minckwitz, Breast Care 2011), en het bereiken van pCR, gedefinieerd als de afwezigheid van residuele invasieve kanker bij pathologische evaluatie van het operatieve specimen (resectie borstspecimen en bemonsterde ipsilaterale lymfeklieren (d.w.z. ypT0/Tis ypN0 in het AJCC-stadiëringssysteem) is een kenmerk met een goede prognose; de ​​patiënten zonder pCR hebben een hoog terugvalrisico (≈50% van de TN en HER2+-subtypen).

Het belangrijkste knelpunt bij het verbeteren van de behandelingsefficiëntie voor deze patiënten is de identificatie van kandidaten die effectief betrokken zijn bij de resistentie tegen NAC, hun validatie in relevante en voorspellende modellen en hun detectie van surrogaatmarkers. Natuurlijk kan de zoektocht naar moleculaire veranderingen die differentieel worden weergegeven in de pre-NAC-monsters tussen de resistente (geen pCR) versus gevoelige (pCR) patiënten, of tussen de gepaarde post- versus pre-NAC-monsters, kandidaten onthullen die betrokken zijn bij resistentie ("aangeboren "respectievelijk "verworven stabiel"), maar negeert de veranderingen die optreden tijdens de NAC die omkeerbaar kunnen zijn ("verworven omkeerbaar") en niet geïdentificeerd in het gereseceerde exemplaar (Echeverria GV, Sci Transl Med 2019), maar alleen identificeerbaar door analyse van seriële monsters tijdens NAC-regime, moeilijk en traumatisch in de klinische praktijk.

Het huidige project is gericht op het identificeren van robuuste kandidaten voor geneesmiddelresistentie bij BC-patiënten die in aanmerking komen voor NAC. De originaliteit ervan ligt in de combinatie van drie verschillende en complementaire prospectieve benaderingen: van de moleculaire analyses van biopsieën die voor en na NAC zijn bemonsterd, van in vitro BC Patient-Derived Organoids (PDO) die de reactie van de patiënt op NAC nabootsen, en van Circulating Tumor Cells (CTC's). ) geïsoleerd voor/tijdens/na NAC. Dit project combineert de meest geavanceerde technologieën (RNA- en DNA-sequencing van kleine hoeveelheden biologisch materiaal, zeldzame subsets/eencellige isolatie en multi-omics-analyses) met innovatieve modellen (geneesmiddeltesten op borst-BOB, identificatie van reversibele geïnduceerde veranderingen) en een slimme combinatie van robuuste markers die betrokken zijn bij geneesmiddelresistentie die allemaal zijn vastgesteld en in het laboratorium worden uitgevoerd (zie Deel B). De laatste twee punten zijn pas sinds kort haalbaar dankzij twee recente technologische ontwikkelingen: BOB-culturen voor borstkanker (Sachs N, et al. Cel. 2018) en isolatie en karakterisering van CTC's (Gkountela S, et al. Cel. 2019). In het kort zullen de onderzoekers seriële tumorbiopten en bloedmonsters gebruiken van een cohort van BC-patiënten die met NAC zijn behandeld (Figuur 1). Tumorbiopten zullen voor en na NAC worden afgenomen. Ze zullen worden geanalyseerd door RNA-seq en gerichte NGS (exome) benaderingen om de verschillen vast te leggen die het gevolg zijn van NAC bij patiënten met verschillende pathologische respons. Ze zullen ook worden gebruikt om BC BOB-modellen te genereren. De PDO-modellen die voorspellend zijn voor NAC-respons zullen worden benut als relevante modellen om NAC-resistentie te onderzoeken. Concreet zullen onderzoekers deze modellen gebruiken om te kijken naar in vitro "verworven reversibele" door geneesmiddelen geïnduceerde resistentiemechanismen (d.w.z. alleen detecteerbaar tijdens de blootstelling aan het geneesmiddel). Bloedmonsters zullen voor, tijdens en na NAC worden verzameld om CTC's te analyseren, en gericht zijn op het ex vivo identificeren van "verworven reversibele" door geneesmiddelen geïnduceerde resistentiemechanismen, die de onderzoekers mogelijk niet kunnen detecteren met alleen de voor/na NAC-monsters.

Voor zover wij weten, is dit de eerste keer dat deze drie innovatieve benaderingen samen zullen worden gebruikt om het onderwerp "resistentie" bij patiënten die NAC krijgen diepgaand te onderzoeken. De kracht van deze combinatie is om te anticiperen op verschillende - niet elkaar uitsluitende - situaties die zich zouden kunnen voordoen ("aangeboren", "verworven stabiele" en/of "reversibele" geneesmiddelgeïnduceerde resistentie). Elke benadering zal originele, nauwkeurige en specifieke informatie opleveren die zal bijdragen tot een vollediger antwoord op deze vraag dan de verspreide en onvolledige gegevens die momenteel in de literatuur beschikbaar zijn.