结直肠癌(CRC)是全球癌症相关死亡的第二大原因。靶向治疗为转移期患者带来了新的希望,在历史上,转移期预后非常差。5%的转移性CRC(mCRC)患者存在HER2过表达,包括基因扩增和点突变。尽管HER2在预后中的作用存在争议,但临床前和临床数据表明,HER2可作为抗EGFR治疗反应的负预测性生物标志物。基于组织和血浆的NGS检测可在基线和治疗期间精确识别这一耐药机制,从而指导决策。此外,已完成的和正在进行的随机试验也取得了令人鼓舞的结果,证明HER2是一种可行的靶标。在这篇综述中,研究者讨论了靶向HER2治疗晚期CRC的现有证据,分析了其在未来治疗流程中可能的作用。
研究背景
结直肠癌(CRC)在发达国家和发展中国家都是一个重要的公共卫生问题,两者的发病率约有3倍的差异。结直肠癌是全球第三大常见肿瘤,也是癌症相关死亡的第二大原因。15% ~ 30%的患者在确诊时已为晚期,20% ~ 50%的可切除病例会发生异时性转移。转移期的5年生存率仍然非常差和不令人满意(约15%)。
迄今为止,一线治疗仍然依赖于化疗与针对EGFR和VEGFR的单克隆抗体(moAbs)的联合治疗。根据患者特征、原发肿瘤位置和分子谱做出选择。在后一种情况下,必须探索特定突变的表达,因为参与EGFR通路的下游因子,即RAS和BRAF基因变异,具有关键的预测作用。
然而,随着不同药物靶点的不断发现,如今有了更个体化的治疗方法,从而改善了患者的生存期。事实上,随着免疫检查点抑制剂(ICIs)被批准作为错配修复缺陷(dMMR)CRC患者亚组(在晚期病例中占3~5 % )的无化疗一线治疗方案,临床实践发生了重大变化。近年来,HER2/ERBB2变异已成为mCRC的生物标志物。几项回顾性数据强调了这一患者亚组中抗EGFR治疗耐药的原发和获得性机制。
这一发现不可避免地影响治疗决策。事实上,Her2的负预测价值促使临床医师选择不含EGFR抑制剂的治疗方案,如在RAS突变的肿瘤中。然而,这些患者避免接受抗EGFR治疗并不一定意味着失去了一种治疗选择。事实上,在其他癌症类型获得积极结果之后,数项已完成和正在进行的试验也将ERBB2作为结直肠癌的治疗靶点,显示出有前景的结果。因此,Her2的可干预性预示着未来可能批准一种用于mCRC治疗的新型个体化方法,从而提高延长生存期的机会。本综述的目的是讨论目前关于结直肠癌患者HER2生物标志物的数据,反映其在晚期疾病治疗过程中可能的未来作用。
HER2信号通路
ERBB2基因位于人17号染色体(17q21)上,编码ERBB2/Neu跨膜蛋白,属于人表皮生长因子受体(HER)家族。HER家族包括四种酪氨酸激酶受体(RTK):HER1(也称为EGFR)、HER2(ErbB2/Neu)、HER3(ErbB3)和HER4(ErbB4)。每个蛋白由三个模块组成:细胞外配体结合域(ECD)、跨膜域(TMD)和细胞内酪氨酸激酶域(KD)。HER的激活要么依赖于同型二聚化,要么(最常见的)依赖于与HER家族其他成员的异型二聚化。由于其四个子域(I-IV)的空间分布,这些激活过程在ECD水平启动。在缺乏配体的情况下,子域II和子域IV保持“锁定”状态。配体结合后,构象发生变化,受体通过暴露亚结构域II而采用“开放”状态,从而允许二聚化(图1A)。与其他家族成员不同,HER2被认为是孤儿受体,因为它缺乏真正的结合能力。事实上,为了二聚化,它一直保持活跃的“开放”构象。HER3在功能上也不完整,因为它缺乏细胞内激酶活性。
图1
二聚化后,细胞内的激酶结构域转磷酸化并激活下游促进生长的级联反应,如丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)依赖性、PI3K依赖性和JAK/STAT依赖性通路(图1B)。伴侣选择似乎是细胞内反应的关键决定因素,因为异源二聚化比同源二聚化产生更强的信号。HER2具有最强的催化激酶活性,并且由于其广泛的对接能力,与催化活性较低的HER3完美结合。事实上,磷酸化形式的HER3对于PI3K/Akt通路的募集至关重要,因此也对细胞增殖和存活至关重要。值得注意的是,在HER2过表达的情况下,同型二聚体形式更受青睐。
揭示mCRC中HER2基因变异的特征
2012年,癌症基因组图谱(TCGA)项目确定7%的CRC患者为HER2阳性,其中6例携带HER2体细胞突变,5例携带HER2扩增,3例同时携带HER2体细胞突变和扩增。
ERBB2扩增和点突变并不表现出互斥性,即它们可能同时表达。由于技术问题,不同年份报告的CRC中HER2变异率不同,范围为2%~11%。最后的数据表明,包括基因扩增和点突变在内,发病率约为5%。值得注意的是,细胞内的HER2表达比例已被描述(达到30%的结直肠肿瘤),但其临床和治疗意义仍有待阐明。
根据TCGA项目和后期报告,关于HER2突变,最常见的是L755S、V777L、I655V、S310F、R678Q、V842I。如其他恶性肿瘤所示,这些突变主要位于激酶和细胞外结构域水平,从而引起受体的结构性激活和细胞内信号传导增强。在每天测序的新HER2突变中,很少有显示出临床或治疗影响。值得注意的是正在进行的关于HER2基因外显子20插入突变的研究,已知该突变导致其他肿瘤对第一代酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)和抗HER2抗体耐药。根据美国癌症研究协会(AACR)的Project GENIE数据库,这些插入也发生在CRC患者中,占所有癌症的0.34%。
ERBB2状态也与肿瘤部位相关,通常表现为左半结肠和直肠恶性肿瘤。Sartore-Bianchi及其同事的回顾性分析表明,左侧mCRCs显示HER2阳性的可能性比右侧mCRCs高50% 。此外,尽管数据相互矛盾,但这些变异似乎与晚期T分期和淋巴结转移更好地相关。此外,该人群的转移部位,尤其是肺和脑转移发生率较高。
从分子角度来看,HER2扩增主要存在于RAS野生型肿瘤中。有趣的是,HER2变异,TMB和MMR缺陷之间的关联也被发现。ERBB2或ERBB3突变的肿瘤表现出较高的中位TMB,并且可能共存于微卫星不稳定(MSI-H)的mCRC肿瘤中。事实上,在MSI-H mCRC中,ERBB2突变的发生率达到15%,尤其是当涉及L755S和V842I置换时。
相反,在HER2扩增的肿瘤中未观察到MMR缺陷和低TMB。造成这些差异的一个可能原因可能与HER2的免疫抑制活性有关。多项证据表明,ERBB2可下调众所周知的cGAS-STING通路,而cGAS-STING通路是细胞损伤后固有免疫反应的触发因素。这种抑制可以防止癌细胞被检测和消除。事实上,进一步的研究证明了抗HER2药物的免疫调节作用,能够恢复抗原细胞呈递。因此,目前正在研究抗HER2治疗联合免疫检查点抑制剂(ICIs)在其他肿瘤中的应用。
mCRC中ERBB阳性的诊断
免疫组织化学(IHC)和荧光原位杂交(FISH)是检测HER2过表达的常规方法。由于缺乏标准化适应证,HER2阳性的诊断标准最初来自于胃癌经验,即采用环周或侧方IHC染色的肿瘤细胞阈值为10%。然而,每种肿瘤表现出不同的组织学和分子特征。与乳腺癌和胃癌不同,HER2表达在CRC中表现出较少的异质性,因此需要更敏感和更精确的方法。因此,随着2期HERACLES(HER2扩增用于结直肠癌增强分层)研究的发表,提出了更严格的标准。Valtorta等人引入了一种新的抗体Ventana 4B5,与ISH结果相比,Ventana 4B5显示出比标准Herceptest抗体更高的准确性。由于Ventana 4B5的最佳性能以50%的细胞密度为阈值,新的评分限制处理如下:HER2阳性定义为> 50%肿瘤细胞的3+ IHC评分,或>50%肿瘤细胞的2+ IHC评分且FISH阳性。
分子技术,如二代测序(NGS)和全面基因组测序(CGS)也被探索作为替代诊断工具。GI-SCREEN、NCTN-SWOG和韩国对400多个样本进行的一项国际协调研究发现,IHC/FISH和NGS确定的CNV(拷贝数变异)之间有很强的一致性。根据大数据集分析,NGS与IHC的一致性超过90%。与IHC不同,NGS也使检测HER2激活突变成为可能。一方面,NGS的高检测潜力允许同时识别许多结直肠癌生物标志物,另一方面,其成本效益和与其他标准技术不匹配的一致性需要考虑。
最后,一种更有前景的检测方法依赖于液体活检。血浆循环肿瘤DNA(ctDNA)和组织样本之间HER2表达的分子一致性首先在乳腺癌和胃癌中得到证实,随后也在mCRC患者中得到证实。在TRIUMPH试验中,73.3%的病例ct-DNA和组织检测结果匹配。然而,罕见的肿瘤脱落可能影响ctDNA检测,因此很少提供误导性结果。基于血浆拷贝数(pCN)定量的调整计算方法克服了这一缺陷,高pCN对应较好的临床结局。各试验采用了不同的pCN阈值,提示应答随基因表达呈梯度。
HER2的预测作用
历史上,HER2过表达被认为是CRC的负预测性生物标志物,因为它对抗EGFR治疗缺乏应答。2011年,Bertotti及其同事对临床前模型的研究已经证实了这一点。通过分析大量患者来源的肿瘤异种移植(PDTX),研究人员发现,ERBB2扩增在西妥昔单抗耐药的RAS、BRAF和PIK3CA野生型肿瘤中显著更普遍。同一作者指出,在小鼠群体中,拉帕替尼+曲妥珠单抗双重HER2阻断的疗效较好,但单独使用这两种药物均无疗效。
Yonesaka等人采用逐步调查法获得了类似结果。首先,在西妥昔单抗耐药细胞系的体外和体内模型中,他们观察到HER2信号通路的异常激活需要HER2基因扩增或HER3配体herregulin的过表达,从而诱导HER2-HER3异源二聚化。通过联合HER2抑制剂和抗EGFR治疗,他们能够恢复对西妥昔单抗的敏感性。其次,他们分析了真实的肿瘤标本,描述了与基线情况相比,抗EGFR治疗后存在更高的ERBB2扩增。通过测定heregulin水平也证实了同样可能的获得性耐药,西妥昔单抗治疗后获得部分缓解(PR)的患者heregulin水平显著低于疾病稳定(SD)或进展(PD)的患者。这些差异也影响了临床结局,导致高heregulin组和低heregulin组之间的PFS和OS结果减半(mPFS 59 vs 161天,HR = 0.36 [95%CI 0.20 - 0.63],p = 0.004;mOS 137 vs 366天,HR = 0.34 (95%CI;0.18-0.66],p = 0.0014)。
Lupo等人分析了西妥昔单抗达到最大应答时mCRC PDX模型的基因表达模式。他们发现,抗EGFR疗法触发了促再生程序,这种程序通常在健康肠黏膜的潘氏细胞对损伤做出反应时被激活。与未治疗的肿瘤相比,这些假分化的残余肿瘤表现出HER2和HER3信号活性的增加和PI3K通路的持续激活。因此,使用泛ERBB抗体减少了残留病灶,抑制了PI3K激活,并促进了肿瘤的长期控制。
随后,如表1所示,进一步的回顾性研究记录了抗EGFR治疗后,HER2扩增人群的临床结局较差。在HERACLES研究中,Sartore-Bianchi纳入了最多的HER2扩增患者人群(n=100)。与HER2-组相比,抗EGFR药物在HER2+组显示较差的预后(ORR 31.2% vs. 46.9%,p = 0.031;mPFS 5.7个月 vs. 7个月,HR 1.35 [95% CI, 0.96-1.89],p =0.087)。然而,两组的总生存期(OS)无差异(44.6 [95% CI,35.2-49.4] vs. 43.7 [95% CI,34.3-49.7]个月),尽管一些混杂因素可能妨碍了比较。事实上,采用治疗线分层时记录了不同的PFS数据。HER2阳性的负面影响仅在二线或二线以上出现,因此提示化疗可能作为混杂因素发挥了作用。
表1
PRESSING研究是一项多中心、前瞻性、病例对照研究,旨在评估包括HER2/MET扩增、ALK/ROS1/NTRK1-3/RET融合和HER2/PI3K/PTEN/AKT1突变在内的一系列罕见基因组变异(即PRESSING panel)对抗EGFR治疗的负预测影响。这些基因变异在耐药人群中明显更多地表达,其中HER2扩增是最具代表性的变异(7/47例,14.9%)。
Raghav等证实了这些结果,通过报告HER2+组和HER2-组接受抗EGFR治疗时的PFS曲线明显分离(队列1中2.8个月 vs 8.1个月,HR 7.05 [95% CI, 3.4-14.9], p <.001;队列2中2.8 vs 9.3,HR 10.6 [95% CI, 4.5-25.1], p <.001)。相反,在不含抗EGFR的治疗中,未发现差异(p = 0.66)。最近,另一项研究评估了359例RAS野生型和突变型mCRC患者的生存结局,发现HER2阴性组和HER2扩增组的mOS有显著差异(分别为27.8个月和18.2个月,HR = 0.56 [95% CI, 25.3-30.2], p = 0.046)。HER2-低(HER2-L)组的mOS为33.3个月,显著优于HER2+亚组(HER2-L vs. HER2+ HR 0.42 [95% CI, 0.19-0.93] p=0.029),提示其预后行为与非扩增人群相似。进一步分析RAS WT组(n= 58)接受抗EGFR治疗的临床终点。与HER2阳性患者(2.2个月)相比,HER2-L和阴性患者(分别为7.8个月和5.1个月)的mPFS有显著改善的趋势(p= 0.036)。HER2+、HER2-L和HER2-组的ORR分别为20.0%、25%和32.7%。然而,mOS方面的差异未达到统计学显著性(p = 0.56),HER2+组的mOS为34.3个月,HER2-L组为47.4个月,HER2-组为38.1个月。
值得注意的是Pietrantonio等人对22例RAS-BRAF野生型、HER2/MET阴性的mCRC患者进行了小型前瞻性分析,这些患者在抗EGFR一线治疗中发生进展。有趣的是,在组织和ctDNA样本中最常见的耐药机制是RAS突变和HER2/MET扩增。所有这些突变导致MAPK通路的再激活,因此将其作为临床相关的潜在分子靶点。此外,MET扩增与较差的结局相关。最后,研究者观察到组织DNA分析和液体活检之间的一致性较差,这凸显了转移性耐药肿瘤克隆的复杂基因异质性。
同样,HER2体细胞突变也与抗EGFR药物耐药相关。临床前模型表明,将HER2突变引入对西妥昔单抗敏感的结直肠细胞系能够诱导EGFR抑制剂耐药。相反,在相同的细胞系中,当使用TKI+单抗进行双重HER2阻断时,记录到阳性应答。综上所述,这些发现阐明了抗EGFR和抗HER2双重阻断的可能作用,并为开发新的治疗策略铺平了道路。
HER2的预后作用
HER2基因过表达在CRC患者中的预后作用仍存在争议。在ERBB2阳性的乳腺癌和胃癌中,已经描述了增强的侵袭性和化疗难治性。Richman及其同事对三项临床试验(PICCOLO,FOCUS和QUASAR)进行了汇总分析,结果显示OS和ERBB2基因表达之间没有统计学上的显著相关性(HR 0.87, [95% CI 0.60-1.27], p=0.48)。同样,其他试验也证实了无相关性(p=0.16;p>0.05)。然而,在一项大型回顾性研究中(1645例I-IV期CRC患者),发现HER2扩增的CRC患者有OS较低的趋势(p=0.208)。
在PETACC-8研究中,Laurent-Puig等强调了在接受FOLFOX方案治疗的III期CRC患者中显著较短的无复发生存期(HR 1.55;p=0.04)和OS(HR 1.57;p=.05)。无论RAS基因突变状态、组织学分级、肿瘤位置、pT和pN状态、肠梗阻或穿孔以及静脉或淋巴栓塞如何,这种负面影响都保持了下来。Wu等人在另一项研究中观察到非转移性肿瘤的类似负趋势。至于HER2突变,目前仅在乳腺癌患者中登记了更短的DFS。希望在最近的发现之后能有新的数据。
事实上,临床常规中缺乏ERBB2检测,阻碍了对HER2变异的潜在预后影响的任何推测。
HER2作为新的治疗靶点
已完成试验:
抗HER2靶向治疗是乳腺癌和胃癌治疗流程中的里程碑式治疗。近年来,多项研究将其作为mCRC的一种新的治疗策略。起初,研究人员研究了化疗与单一抗HER2药物的联合,但获得了阴性结果,疗效结果不明确,且收益不佳。因此,基于从临床前模型中获得的有希望的数据,随后的研究集中在双靶向治疗上。
表2
2016年,Sartore-Bianchi等人开展了对照II期研究HERACLES-A试验,在被证明对标准治疗(包括西妥昔单抗)难治性的HER2阳性KRAS野生型mCRC患者中,试验了每周曲妥珠单抗(4 mg/kg负荷剂量,之后静脉注射2 mg/kg)和每日拉帕替尼(1,000 mg p.o)的联合治疗。根据经过验证的CRC特异性HERACLES诊断标准,通过免疫组织化学IHC和FISH确定HER2状态。本研究达到了主要终点,总体客观缓解率(ORR)为30%(95%CI 14-50)。缓解持续时间长,中位缓解持续时间(DoR)为9.5个月。在评估影像学反应的25例患者中,绝大多数(84%,n=21/25)出现肿瘤缩小。长期临床结局分析报告的mPFS和mOS分别为4.7个月和10个月,1例患者达到了长期的7年完全缓解。联合用药证实了其安全性特征,主要为G1和G2毒性。最后,根据基因拷贝数(GCN)发现疗效梯度:HER2基因拷贝数≥9.6的患者在mPFS(26.6周vs 13.4周,HR 0.67 [95% CI 0.6 - 0.8], p= 0.0001)和mOS(53.1周vs 34.0周;p= 0.0058)表现明显更好。这些结果促使曲妥珠单抗-拉帕替尼方案被纳入2019年NCCN mCRC治疗指南,并为进一步的临床研究铺平了道路。
随着乳腺癌治疗取得阳性结果,单组、多中心、开放标签的II期HERACLES-B试验研究了抗体-药物偶联物恩美曲妥珠单抗(T-DM1)在mCRC治疗中的作用。31例RAS/BRAF WT和HER2+ mCRC患者接受T-DM1(3.6 mg/kg静脉注射)联合帕妥珠单抗(840 mg负荷剂量静脉注射,随后420 mg静脉注射)每3周治疗1次。本研究结果为阴性,ORR为9.7%,未达到设定的30%的主要终点。然而,与其他临床试验的结果一致,3+ IHC评分的患者的mPFS为4.1个月,优于Her 2+人群(mPFS为5.7个月vs 1.9个月,HR 0.20 [95% CI: 0.07-0.56], p=0.0008)。该治疗的耐受性良好,只有2例患者发生了3级不良事件(即血小板减少)。
MyPathway是一项在多种实体HER2阳性肿瘤中进行的IIa期篮子研究,旨在评估帕妥珠单抗联合曲妥珠单抗在FDA未批准的癌症中应用的效果。采用FISH、NGS和IHC检测技术。在纳入的57例mCRC患者中,ORR为32%,4例患者的DoR超过12个月。临床获益率(CBR)为44%,中位无进展生存期(mPFS)为2.9个月,总生存期(OS)为11.5个月。低毒性特征被注册。最常见的不良事件为1级或2级腹泻、疲劳和恶心。37%的患者记录了3级或4级不良事件,没有发生致死性结局。一项事后探索性分析根据KRAS突变状态对患者进行了分层,突显出KRAS突变人群的临床结局差于野生型(mPFS分别为1.4个月和5.3个月,mOS分别为8.5个月和14.0个月)。
与HERACLES-A试验一致,获得的较好的缓解率对应于较高的NGS检测的HER2拷贝数。
曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗的疗效在另外两项II期试验(TRIUMPH和TAPUR)中得到了证实。TAPUR试验是在美国进行的一项篮子试验,在该试验中,在HER2扩增的mCRC队列中28例患者被纳入,据报告ORR为25%。另一方面,TRIUMPH研究是日本的一项II期试验,通过常规组织ICH/FISH检测和ctDNA基因分型,招募了30例RAS野生型和HER2扩增的mCRC患者。两种检测方法重叠22/30例。本研究达到了主要终点,在组织阳性患者中,经证实的ORR为30%,mDoR为12个月。在ctDNA阳性组中获得了类似的结果(ORR 28%,DoR 8.1个月),因此为液体活检在指导治疗决策方面可能发挥的作用提供了新的思路。此外,为了提高液体活检的性能,对血浆肿瘤占比进行了分层,从而确定了经过超选择的具有更好临床获益的患者子集,尤其是CN≥16.7相比于CN<16.7的患者(mPFS 5.6 vs 1.6个月,HR=0.14 [95% CI, 0.05-0.39];mOS 16.5 vs 5.7个月,HR = 0.19 [95% CI, 0.07-0.55])。同样的关联也在DRUP研究中进行了研究,该研究纳入了27例既往接受过大量治疗的HER2+ RAS WT mCRC患者。主要终点是临床获益(CB),定义为经证实的至少16周的完全或部分缓解(CR/PR)或疾病稳定(SD),以及安全性。47%的HER2+mCRC患者接受曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗治疗后达到CB,ORR为29%,中位PFS和OS分别为4.3个月和8.2个月。值得一提的是,在潜在驱动变异的数量与临床结局之间发现了相关性。与突变较多的肿瘤相比,有≤4个其他变异的患者有显著较长的PFS(p = 0.0056)和OS(p = 0.05)。
曲妥珠单抗和图卡替尼(一种口服的、可逆的靶向HER2小分子酪氨酸激酶抑制剂)之间的新关联,在FDA批准与卡培他滨联合用于乳腺癌治疗后引起了一些关注。随后,MOUNTAINEER试验在mCRC中评估了这一联合治疗。MOUNTAINEER试验是一项全球性、开放标签、非随机、2期研究,纳入了来自5个不同国家的117例患者。本试验随后进行了扩展,另外两个队列被随机(4:3)分配接受图卡替尼+曲妥珠单抗治疗(队列B)或图卡替尼单药治疗(队列C)。允许从队列C交叉至队列B。对于接受双重阻断治疗的患者(队列A和B),中位随访时间为16.3个月,ORR、mPFS、mOS / BICR分别为38.1%、8.2个月和18.7个月。最常见的治疗相关AEs(≥20%)为腹泻(64%)、疲劳(44%)、恶心(35%)和输液相关反应(21%)。最常见的3级或更严重的不良事件是高血压(7%)。在图卡替尼单药治疗组(队列C)中,ORR/BICR为3.3%,在交叉到联合治疗组的患者中增加至17.9%(队列B)。由于交叉率高,因此未报告图卡替尼单药治疗组的mPFS数据。ESMO 2023大会最近公布了探索性组织和血浆生物标志物分析的结果。使用IHC/FISH和NGS方法对基线和治疗结束样本进行研究。与其他试验一致,IHC上HER2表达增加(即用HER2/CEN比值>5计算)和较高的基因拷贝数(>9.45)与较好的临床结局相关(ORR > 40%)。有趣的是,在基线检测到RAS和ERBB2突变的人群中,没有报告在ORR方面的负面影响。进展时,ctDNA分析主要发现PI3KCA、KRAS/NRAS和RTK变异。
在ASCO 2023会议期间,发布了SWOG S1613(NCT03365882)的初步数据。在这项多中心、随机、II期临床试验中,比较了曲妥珠单抗+帕妥珠单抗(TP)和西妥昔单抗+伊立替康(CETIRI)治疗RAS/BRAF WT HER2阳性mCRC的效果。主要终点为PFS,关键次要终点为ORR、OS和安全性。共有54例患者被随机分配到TP组(26例)和CETIRI组(28例)。尽管TP方案具有良好的ORR (31% vs 24%),但在mPFS方面没有报道差异(TP组4.4 vs CETIRI组3.7,p = 0.35)。可以说,相对缓慢和较差的累积,以及较高的交叉率(高达70%)影响了临床结局。值得注意的是,临床获益似乎因基因表达程度而异,这与其他研究中观察到的趋势一致:HER2/CEP17比值(HCR)>5时的mPFS为7.5个月,而HCR≤5时的mPFS降至2.8个月。
德曲妥珠单抗(DS-8201;T-DXd)是一种人源化抗HER2抗体与拓扑异构酶I抑制剂载荷的抗体-药物偶联物(ADC),自临床前模型以来,它已对曲妥珠单抗耐药的癌症显示出强大的抗肿瘤活性。这些特征解释了在未经治疗的低HER2表达乳腺癌中取得的革命性结果,并鼓励了对其他恶性肿瘤的研究。这一趋势也在提前关闭的HERACLES-Rescue试验中得到了证实,1例接受过抗HER2治疗的患者对ADC TDM-1有应答。在一项对包括CRC在内的既往接受过治疗的HER2表达(IHC≥1+)实体瘤进行的I期临床研究(NCT02564900)中,T-DXd治疗记录到的ORR为28.3%,mPFS为7.2个月。最近,Siena及其同事发表了DESTINY-CRC01 II期研究的结果,该研究在难治性RAS/BRAF野生型、HER2阳性mCRC患者中评估了德曲妥珠单抗有前景的活性。从25个中心招募的78例患者根据HER2扩增评分分为3个队列:A队列53例(IHC 3+或IHC 2+/FISH+),B队列7例(IHC 2+/FISH-),C队列18例(IHC 1+)。队列A的中位随访时间为62.4周,mPFS(6.9个月)和mOS(15.5个月)均有获益,ORR为45.3%(24/58)。相反,在队列B和C中描述了罕见缓解,独立集中审核未证实ORR,mPFS分别为1.3个月和1.4个月。安全性与既往T-DXd研究一致:最常见的G3级或更严重的治疗相关AEs,包括中性粒细胞计数减少(22%)和贫血(14%)。8例患者(9.3%)死于治疗中出现的不良事件,5例患者(6%)发生间质性肺病或肺炎(其中1例G3,3例G5)。值得注意的是,在一项亚组分析中,与未接受抗HER2治疗患者相比,之前接受过抗HER2治疗的患者(多达30%的患者)在ORR方面表现良好(分别为43%和45%),但在mPFS方面表现较差(分别为3.8个月和7.3个月)。有趣的是,ESMO 2021年会议上公布的一项探索性生物标志物分析显示,在ctDNA诊断为RAS突变的亚组中,T-DXd也有一定级别的疗效。RAS和PIK3CA突变患者的ORR均为33.3%,mPFS均为4.1个月(95%CI, 1.3-NE)。在获得这些结果之后,同一作者开展了2期、多中心、随机DESTINY-CRC02试验,比较了众所周知的6.4 mg/kg剂量T-DXd和较低剂量5.4 mg/kg方案(已经证明对其他恶性肿瘤的疗效)。RAS-WT和突变型mCRC患者均符合纳入标准。除非有禁忌证,之前至少有一线标准治疗是强制性的;允许既往接受过抗HER2治疗。本研究分为两个阶段。在第1阶段,80例患者按1∶1随机分配至5.4 mg/kg(n = 40)或6.4 mg/kg(n = 40)的剂量,每3周1次。在第2阶段,另外42例患者接受了5.4 mg/kg T-DXd治疗。主要终点是经BICR证实的ORR (cORR),而次要终点包括研究者判定的ORR、PFS、DOR、DCRe、CBR、OS、药代动力学和安全性。在ASCO 2023会议上介绍了数据,并在今年广泛发布,数据显示5.4 mg/kg T-DXd治疗的所有患者的cORR为37.8%,而6.4 mg/kg队列的cORR为27.5%。mPFS分别为5.8个月和5.5个月,mOS分别为13.4个月和NE。亚组分析显示5.4 mg/kg的IHC 3+人群的获益最大,cORR为46.9%。相反,2+/ISH阳性的病例显示非常差的反应(ORR为5.6%)。值得注意的是,5.4 mg/kg剂量显示出抗肿瘤疗效,与RAS基因突变状态(RAS野生型ORR为39.7%,RAS基因突变型ORR为28.6%)和既往接受过抗HER2治疗无关。在5.4 mg/kg和6.4 mg/kg队列中,中位治疗线数分别为3和4。大多数患者曾接受过EGFR抑制剂治疗(分别为69.5%和77.5%),分别有20.7%和25.0%的患者曾接受过抗HER2治疗。安全性方面,≥3级AEs发生率分别为49.4%和59.0%。5.4 mg/kg T-DXd组和6.4 mg/kg T-DXd组报告的经裁定的药物相关ILD发生率分别为8.4%和12.8%,大多数事件为1级或2级。
与拉帕替尼和图卡替尼不同,来那替尼和吡咯替尼是不可逆的EGFR/HER2双重酪氨酸激酶抑制剂。2期NSABP FC-11试验评估了新联合方案来那替尼联合曲妥珠单抗(组1)或西妥昔单抗(组2)治疗“四联野生型”(均为RAS/NRAS/BRAF/PIK3CA野生型)mCRC。主要终点是6个月PFS。第1组因聚集不良而提前关闭(n=4),这些被排除出进一步的分析。第2组共纳入21例患者,ORR为33%,6个月PFS为53%。
正在研究中的另一种引人注目的联合疗法是曲妥珠单抗+吡咯替尼,该疗法在HER2阳性晚期乳腺癌领域显示出令人鼓舞的结局。吡咯替尼是一种新型、不可逆的泛HER酪氨酸激酶抑制剂,靶向HER1、HER3和HER4受体。2022年,Chang等发表了HER2-FUSCC-G研究(NCT04960943)的结果,这是一项II期开放标签非随机试验,研究了在HER2阳性、难治性胃肠道恶性肿瘤中,吡咯替尼联合曲妥珠单抗的疗效和安全性。队列C涉及mCRC人群,包括16例患者,其中14例显示RAS-WT分子谱。RAS-WT患者的ORR达到57.1%,而总体人群的ORR仅为50.0%。中位随访11.2个月时,mPFS和mOS分别为7.53个月和16.8个月。在临床结局方面,RAS/BRAF野生型组比突变型组表现更好(mPFS: 7.53 vs. 1.63个月,p=0.02;mOS: NR vs 4.13个月,p = 0.001)。安全性可接受,腹泻是最常见的AE。31.3%的病例发生了3级TEAEs,无死亡报告。
正在进行的试验:
为了寻找最有效的药物组合,研究者正在努力拓宽对HER2 mCRC领域的知识,目前有几项研究正在进行中。
表3
泽尼达妥单抗(Zanidatamab,ZW25)是一种新型双特异性抗体,可同时靶向两个HER2细胞外表位,即曲妥珠单抗结合结构域ECD4和帕妥珠单抗结合结构域ECD2。临床前研究表明,与曲妥珠单抗或帕妥珠单抗单独治疗相比,由于显著的ERBB2内化能力,表面HER2下调显著增加。此外,也有报道增加了免疫刺激效应和补体依赖的细胞毒性。在对表达HER2的恶性肿瘤开展的I期试验中,ZW25被证明安全有效,其中mCRC组的ORR达到38%。因此,目前正在进行一项检测泽尼达妥单抗联合化疗的II期试验(NCT03929666)。有趣的是,ZW25也在作为抗体-药物偶联物(即ZW49)进行研究,ZW49将泽尼达妥单抗与微管抑制剂N-acyl sulfonamide auristatin 结合在一起。
MONTANEER试验中登记的重要临床获益为正在进行中的III期MOUNTANINEER-03试验(NCT05253651)开辟了道路,该试验检测了在RAS野生型、HER2+ mCRC患者中,作为一线治疗时,与标准化疗相比,图卡替尼联合曲妥珠单抗与mFOLFOX6方案的相关性。主要终点为采用BICR评估的PFS,次要终点为采用BICR评估的OS和已证实的ORR。患者纳入工作于2022年2月开始,目前正在进行中,目的是随机分配约400例患者。
如前所述,临床前数据为研究抗HER2和TKI的相关性提供了理论基础。一项1b/2期剂量递增和扩展试验目前正在研究图卡替尼联合曲妥珠单抗和以奥沙利铂为基础的化疗(FOLFOX或CAPOX)或帕博利珠单抗治疗包括mCRC在内的HER2+胃肠道癌症。该研究仍在招募中。另一项II期试验的目的是在所谓的3 T研究(NCT05356897)中研究图卡替尼+曲妥珠单抗和Trifluridine-Tipiracil(盐酸盐和曲氟尿苷复方片)联合用药。
DESTINY-CRC01和DESTINY-CRC02试验的令人信服的结果推动了对新型ADC-药物组合的研究。I/Ib期DASH试验(NCT04704661)正在研究T-DXd联合ceralasertib (AZD6738)治疗有HER2表达的晚期实体瘤。Ceralasertib是共济失调毛细血管扩张症和Rad3相关蛋白(ATR)的口服强效选择性抑制剂,ATR是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,参与在损伤和应激反应中进行的DNA修复。在升级阶段之后将进行剂量扩展阶段,比较ceralasertib + T-DXd与T-DXd单药治疗的效果。目标纳入15例患者,试验仍在招募中。纬迪西妥单抗(RC48)是一种靶向HER2的ADC,主要在转移性胃/胃食管结合部腺癌中显示出良好的疗效。
随着肿瘤免疫治疗的发展,新的引人注目的治疗策略正在形成,其中包括抗HER2药物。事实上,曲妥珠单抗在小鼠免疫抑制模型中显示出增强抗体依赖性细胞吞噬作用(ADCP)。通过分析治疗前和治疗中肿瘤标本,在对曲妥珠单抗联合化疗有应答的患者中观察到更明显的免疫TME变化,即PD-1通路成分和抗原呈递机制上调,诱导NK细胞浸润和M1巨噬细胞极化。这些建议促成了KEYNOTE-811胃癌试验,该试验在第一次期中分析中发现曲妥珠单抗+帕博利珠单抗组的ORR有统计学显著改善。基于这一背景,目前正在研究将帕博利珠单抗(NCT05333809)或卡瑞利珠单抗(NCT05193292)或纳武利尤单抗(NCT04278144)等几种ICI与抗HER2药物和/或化疗联合用于mCRC患者。此外,还探索了新的领域。一项I-II期试验(NCT05091528)深入研究了一种新型的“免疫ADC”,包括与靶向HER2抗体SBT6050偶联的Toll样受体8型(TLR8)激动剂载荷。
嵌合抗原受体(CAR)-T细胞疗法是一类新兴的细胞免疫疗法,能够以主要组织相容性复合体(MHC)非依赖性机制靶向特定抗原。在体外和PDX模型中,特异性HER2 CAR-T细胞表现出针对CRC细胞的强细胞毒性和细胞因子释放能力。VISTA试验评估了抗ERBB2嵌合抗原受体(CAR)修饰的T细胞疗法联合肿瘤内注射CAdVEC(一种免疫腺病毒)对HER2实体瘤的安全性和疗效。目前正在进行另一项试验,即抗HER2 CAR-巨噬细胞CT-0508治疗HER2阳性恶性肿瘤(NCT04660929)。
ERBB2激活突变:一种独特的作用
在靶向HER2治疗领域,ERBB2突变正作为不同的实体出现,因为只有在有限的病例中(达20%)存在基因扩增。Kavuri等人指出了将HER2突变引入对西妥昔单抗敏感的小鼠结直肠细胞系后如何导致抗EGFR治疗耐药。在PDX模型中,与HER2扩增人群相似,只有使用曲妥珠单抗+来那替尼或拉帕替尼双重抗HER2-TKI阻断,才能获得持久的肿瘤消退,而单独使用任何药物均未获得持久的肿瘤消退。最近在临床环境中也证实了对单药治疗方案无应答:在SUMMIT篮子试验中,没有记录到客观缓解,中位PFS为1.8个月。在MyPathway研究中,曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗治疗仅在1/8的患者中获得客观缓解。这些结果的原因可以用突变异质性来解释。事实上,临床前数据集报告,抗HER2治疗的敏感性取决于突变位点,尤其是ECD、TKD或跨膜结构域(TMD)。
与一些TKD和ECD突变不同,TMD突变通过增强同质二聚化和异源二聚化以及减少受体的降解来决定体外肺癌细胞对曲妥珠单抗的耐药性。有趣的是,某些TKD突变体(即L755S)似乎会导致对拉帕替尼的原发性和继发性耐药,但不会导致对其他不可逆TK抑制剂的耐药。
在不可逆抑制剂方面,T798I对来那替尼的结合产生了空间位阻,但对阿法替尼没有产生空间位阻。然而,由于缺乏对患者来源的细胞系的研究,这些结果需要谨慎解读。事实上,一些HER2突变并不总是与HER2过表达相对应。需要新的认识来拓宽对HER2致癌决定因子的理解,从而确定正确的药物靶点。
因此,为了克服耐药性,各种正在进行的试验正在评估不同药物组合的疗效(表3),其中一些已在其他部分中描述。值得一提的是Tuxobertinib(BDTX-189),这是一种能够靶向变构EGFR和HER2致癌突变(包括EGFR/HER2外显子20插入)的不可逆小分子。Masterkey-01是一项1/2期、开放标签、多中心试验,包括第一个剂量递增阶段,目的是确定推荐的2期剂量(RP2D),然后在接下来的II期试验中检测RP2D的抗肿瘤活性。本研究于2022年10月完成了91例患者的入组。
抗HER2耐药机制
如前所述,约50-70%的HER2扩增mCRCs对抗HER2药物无应答,更不用说在最初的疾病控制后可能发生继发性耐药。一个主要原因在于需要更准确的患者选择方法。HERACLES和DESTINYCRC01试验均表明,ORR与HER2表达量成正比,在HER 3+亚组中显著更好。这些发现为新出现的基因剂量(gene-dosage,GCN)依赖性疗效梯度的证据开辟了道路。事实上,由于NGS分析,基于组织和血浆样本基因表达的新型先进分层方法已经被引入。HERACLES试验的一项探索性分析确定了组织PCR指导下的精确阈值(即9.45 HER2 CN),该阈值将患者分为有反应组和无反应组,mPFS有显著差异(26.6周 vs 13.4周;p= 0.0001)和mOS(53.1周 vs 34.0周;p= 0.0058) 。同样,对MyPathway试验进行的事后分析证实,高于平均水平的HER2拷贝数反映了较好的客观缓解。在TRIUMPH试验中,较高水平的HER2 CN与较好的临床结局相关,无论是基于组织(mPFS 6.2 vs . 2.2个月,HR 0.28 [95% CI, 0.11-0.74];mOS 23.4个月 vs . 7.4个月,HR= 0.17 [95% CI, 0.05 ~ 0.60]),还是基于ctDNA分析(mPFS 5.6个月 vs . 1.6个月,HR=0.14 [95% CI, 0.05 ~ 0.39];mOS 16.5个月 vs . 5.7个月,HR = 0.19[95% CI, 0.07 ~ 0.55])。同样,在DESTINY CRC01和HERACLES试验中,分别在血浆ApCN≥30.9和ApCN≥25.8的患者中观察到更好的疗效(p = 0.0347)(表4)。
表4
表5
另一方面,新证据提示,在抗HER2治疗耐药中,同时发生的基因组变异也发挥了重要的致病作用。之前对乳腺癌患者的研究发现了多种“逃逸”机制,如下游通路的组成性激活(即PI3K/Akt/mTOR/PTEN突变)、HER2受体变异、HER3过表达和HER2突变。在mCRC中,替代的下游信号激活是原发性和继发性耐药的主要决定因素。MyPathway研究报告,RAS野生型和突变人群的ORR有显著差异,分别为40%和3%。在 HERACLES-A试验中,尽管只包括RAS WT人群,但在9例患者的基线ctDNA中检测到RAS和RAF变异,其中3例显示出对曲妥珠单抗联合拉帕替尼原发性耐药。据推测,研究之前给予的抗EGFR疗法决定了耐药克隆的选择。值得注意的是,进展时还记录了HER2、EGFR、PIK3CA和PTEN突变。TRIUMPH试验也观察到了这一趋势,在该试验中,无应答者同时出现了RTK/RAS/PI3K相关基因的变异,组织检测到的为19%,ctDNA基因分型检测到的为67% 。如上所述,同样的ERBB2突变也可以作为不同抗HER2药物的继发性耐药机制发生。在HERACLES-A试验中,疾病进展时进行的液体活检发现了ERBB2基因密码子P39S、L755S和V777L突变,而这些突变在基线时未检出。在DESTINY-CRC01试验中,对ctDNA进行的探索性生物标志物分析发现,30例患者中有12例在疾病进展时发现了获得性突变,其中1例影响ERBB2基因(D769H)。同样,在TRIUMPH试验中,有2例ERBB2突变在疾病进展时被通知。综上所述,这些数据表明D769H、V777L、P39S、E109fs和L755S突变可能是抗HER2靶向治疗继发性耐药的决定因素,因为它们均仅在抗HER2治疗期间出现。
简要讨论和未来展望
在精准医学时代,ERBB2变异为开发更个体化的mCRC治疗提供了新的机遇。然而,并非所有国际指南都建议进行早期HER2筛查。NCNN和ESMO中提到了HER2检测,但ASCO/CAP CRC指南中没有提及。在ESMO指南中,适应证仅限于EGFR WT人群,而NCCN建议将ERBB2筛查扩展到整个人群,除非RAS/BRAF突变已经已知。此外,ESMO只允许使用IHC和FISH技术,因此ERBB2突变分析仅限于临床试验。相反,NCCN指南鼓励基于NGS的诊断,其中包括HER2突变检测。最后,对于IHC诊断,只有NCCN将严格的HERACLES标准作为金标准。总体而言,缺乏mCRC的标准化诊断建议代表了真正未满足的需求。事实上,HER2阳性结直肠恶性肿瘤具有不同于其他肿瘤的独特特征,需要特定的诊断标准。这不仅可以通过不同的胚胎学和组织学特征来解释,还可以通过不同的分子环境来解释。事实上,ERBB2基因因其与EGFR(ERBB1)通路的负性相互作用而在mCRC中获得了最初的关注。最初发现HER2扩增的PDX模型使用抗EGFR药物治疗的临床结局更差。随后,几项回顾性研究证实,在接受抗EGFR治疗的mCRC患者中,HER2变异发挥了负预测作用,在mPFS和ORR方面,ERBB2阴性人群有显著获益。这为Bregni等人的反驳提供了证据,Bregni等人否认ERBB2扩增是抗EGFR药物原发性耐药的生物标志物。通过重新解读Heracles-A试验的数据,后者的作者强调了14/26例HER2+患者尽管缺乏客观缓解,但疾病稳定的情况。然而,对于HER2+亚组对抗EGFR药物的明显应答,已经有了一种解释:在联合治疗方案中,化疗发挥了混杂作用,因为其有益作用可能掩盖了抗EGFR成分的负面作用。事实上,采用治疗线分层时记录了不同的PFS数据:HER2阳性的负面影响主要出现在二线或更后线,即既往接受过大量治疗的化疗耐药患者中。另一方面,ERBB2变异也成为耐药的次要机制。临床前和临床研究表明,使用抗EGFR药物后,ERBB2扩增和突变水平增加。一些数据集报告,在EGFR难治的情况下,HER2扩增的发生率达到20%。获得性耐药是药物压力现象的结果,在药物压力现象中,暴露于治疗决定了优势突变克隆的选择,从而导致耐药表型。因此,当出现抗EGFR耐药时,需要重新评估ERBB1/ERBB2状态并进行新的活检。通过液体活检检测HER2可以解决组织活检的不可行性。此外,基于血浆拷贝数(pCN)定量的新的校正计算方法也被引入,以克服由于肿瘤脱落稀少而导致的ctDNA和组织采样之间不完全一致。这方面的发展得益于NGS技术的使用,NGS技术在HER2表达肿瘤中表现出无与伦比的检测能力。基于NGS的新型治疗分层模型根据组织或血浆的ERBB2基因表达水平进行评估,从而提高了抗HER2药物患者选择的准确性。事实上,根据拷贝数(GCN)水平测定的ERBB2基因表达,几项试验已经报告了ORR方面的显著差异。高pCNs对应较好的临床结局,从而揭示了基因剂量依赖性疗效梯度的新概念。因此,液体活检和早期HER2筛查是实现更个性化和更明确治疗方案的关键。基线时存在HER2变异,使临床医师能够将患者转诊到临床试验或选择不含EGFR抑制剂的治疗方案。此外,ctDNA可确定获得性耐药机制的类型,从而确定可治疗的靶点,因此可能是疾病进展情况下决策的关键武器。事实上,面对RAS WT ERBB2扩增的难治性疾病,抗HER2治疗现在应该是首选治疗。许多已完成的检测不同HER2靶向药物的2期临床试验报告了有前景的结果(表2)。曲妥珠单抗联合拉帕替尼或帕妥珠单抗或图卡替尼的双重阻断方案被证明是最有效的抑制策略,因此被纳入NCCN mCRC治疗指南,作为二线或更后线治疗。值得注意的是,NCCN专家组建议仅将后一种联合治疗作为适合非强化治疗的患者的一线治疗方案。FDA基于MOUNTAINEER II期试验的结果,于2023年1月加速批准了曲妥珠单抗+图卡替尼联合治疗。相反,ESMO指南推荐曲妥珠单抗联合拉帕替尼作为第三线或更后线的治疗策略,该方案在Heracles-A试验中显示出显著的抗肿瘤活性。在乳腺癌治疗取得成功之后,DESTINY-CRC01和DESTINY-CRC02 II期研究在mCRC中评估了抗体-药物偶联物(ADC)德曲妥珠单抗 (T-DXd),结果在ORR、mPFS和mOS方面取得了重要的临床获益,尤其是在HER 3+和5.4 mg/kg亚组中(表2)。值得注意的是,T-DXd疗法的有效性在抗HER2既往治疗过的患者中得以维持。令人惊讶的是,在被诊断为RAS突变的组织和ctDNA人群中也观察到一定程度的临床获益,这为无论RAS突变状态如何,都可能使用抗HER2药物铺平了道路。
综上所述,本文提供的数据展望了mCRC治疗流程即将发生的变化。迄今为止,已批准的抗HER2双重阻断方案主要局限于EGFR-WT HER2扩增患者的二线或二线以上治疗。对于同样的适应证,NCCN指南还包括德曲妥珠单抗,该药物对经抗HER2治疗的EGFR WT或RAS突变亚组有很好的疗效,未来需要高度关注。
关于一线治疗,正在进行的评估双重阻断方案的III期随机试验的结果尚待公布。对于后线,唯一的长期建议是如果基线时诊断出ERBB2扩增,应避免使用抗EGFR药物。最后,需要更多的证据来确定HER2突变的真正作用。
参考文献:
Venturini J, Massaro G, Lavacchi D, et al. The emerging HER2 landscape in colorectal cancer: the key to unveil the future treatment algorithm? [published correction appears in Crit Rev Oncol Hematol. 2024 Oct 15:104530. doi: 10.1016/j.critrevonc.2024.104530]. Crit Rev Oncol Hematol. Published online September 18, 2024. doi:10.1016/j.critrevonc.2024.104515