高分围读会丨庖丁解DAISY,临床、病理、转化三视角瞭望抗HER2治疗边界

“围读”原指影视剧前筹备中,主创及演员围坐解读将要扮演的角色及台词。“高分围读会”借鉴于此,汇聚不同领域大咖,以不同角度解读高分文献,讲述科研故事,分享阅读心得。多线索以探索真理,多观点以展现全貌。首期“高分围读会”聚焦刊于《Nature Medicine》上的《Trastuzumab deruxtecan in metastatic breast cancer with variable HER2 expression:the phase 2 DAISY trial》[1],由江苏省肿瘤医院张莉莉教授作为导读员,全面回顾DAISY研究发展历程,上海交通大学医学院附属第一人民医院朱丽教授、中山大学肿瘤防治中心孙鹏教授、中国科技大学附属肿瘤医院胡海教授从临床、病理和转化三个角度深入探讨DAISY研究的工作和创新点,分享研究对临床治疗的指导和启示。

编者按:“围读”原指影视剧前筹备中,主创及演员围坐解读将要扮演的角色及台词。“高分围读会”借鉴于此,汇聚不同领域大咖,以不同角度解读高分文献,讲述科研故事,分享阅读心得。多线索以探索真理,多观点以展现全貌。首期“高分围读会”聚焦刊于《Nature Medicine》上的《Trastuzumab deruxtecan in metastatic breast cancer with variable HER2 expression:the phase 2 DAISY trial》[1],由江苏省肿瘤医院张莉莉教授作为导读员,全面回顾DAISY研究发展历程,上海交通大学医学院附属第一人民医院朱丽教授、中山大学肿瘤防治中心孙鹏教授、中国科技大学附属肿瘤医院胡海教授从临床、病理和转化三个角度深入探讨DAISY研究的工作和创新点,分享研究对临床治疗的指导和启示。
 
张莉莉教授
渐入佳境,从A-J101到DAISY
 
张莉莉教授
 
会议伊始,张莉莉教授简要介绍了高分围读会的模式与特色,回顾了DAISY研究的背景,并分享了“主角”德曲妥珠单抗(T-DXd)的主要信息。T-DXd作为抗HER2的抗体偶联药物(ADC),由人源化抗HER2 IgG1抗体和拓扑异构酶Ⅰ抑制剂DXd经可裂解的四肽连接子共价结合而成,具有载药抗体比高(DAR=8)、抗肿瘤活性强、精准靶向、旁观者效应等特点。
 
主角T-DXd特点
 
T-DXd的Ⅰ期DS8201-A-J101研究不仅显示了其对既往中位治疗7线的HER2阳性乳腺癌具有59.5%的客观缓解率(ORR)[2],还在HER2低表达乳腺癌患者中取得了44.4%的ORR[3]。在此基础上,欧洲最大的肿瘤中心——法国古斯塔夫•鲁西癌症研究中心(Institute Gustave-Roussy)Fabrice André领衔法国15家中心开启了Ⅱ期DAISY研究,旨在评估T-DXd对不同HER2表达水平乳腺癌患者的疗效,并通过生物标志物(biomarker)探索T-DXd的作用及耐药机制。该研究先后于圣安东尼奥乳腺癌年会(SABCS)、欧洲肿瘤内科学年会(ESMO)报道进展,并于2023年6月在《Nature Medicine》发表全文[1],引起乳腺癌领域临床、病理、转化全方位关注。
 
围读DAISY研究:发表时间线
 

朱丽教授
临床视角,T-DXd打破乳腺癌抗HER2治疗边界
 
朱丽教授
 
DAISY研究为II期前瞻多队列研究,纳入晚期乳腺癌患者,且患者愿意于基线及第一次进展时接受肿瘤活检,并在整个研究过程中接受血液样本收集。根据HER2的表达水平分为过表达(HER2 IHC 3+或IHC 2+/ISH+,n=72)、低表达(HER2 IHC 2+/ISH-或IHC 1+,n=74)及无表达组(HER2 IHC 0,n=40),研究的主要终点为研究者评估的各队列确认的ORR。
 
DAISY研究设计
 
对于研究设计中纳入了IHC 0组,朱丽教授剖析其原因可能为既往T-DXd对IHC1+人群的疗效给予了专家信心;基于在AJ101研究中所观察到的回顾中央判读发现11例患者事实上是IHC 0,其中5例部分缓解(PR),6例疾病稳定(SD),初步说明T-DXd对HER2 IHC 0患者具有潜在获益;再者判读为IHC 0并非完全没有HER2表达,可能存在超低表达或因异质性未检测到。该组样本量采用二阶段设计,通过对前16例患者及全部40例患者治疗情况来判断治疗是否有潜力。
 
结果显示,在ORR方面,HER2高表达组为70.6%,低表达组为37.5%,IHC 0表达组为29.7%。HER2低表达组IHC1+与IHC2+/ISH-亚组的ORR(39.0%vs 35.5%)和无进展生存期(PFS 6.9个月vs 5.8个月)相似,且与DESTINY-Breast04研究的表现一致。
 
DAISY研究主要终点
 
PFS方面,HER2高表达组为11.1个月,低表达组为6.7个月,IHC 0表达组为4.2个月。与DESTINY-Breast系列研究相比,因DAISY研究治疗线序更为靠后,故mPFS在数值表现方面略低。
 
DAISY研究次要终点
 
DAISY研究发现T-DXd对IHC 0患者有一定临床疗效。两名病理学家对DAISY研究HER2 IHC0表达组31例基线活检获得HER2染色切片的患者再次回顾,在15个样本中检测到了一定水平的HER2表达,其中8个样本为HER2 ultra-low,7个样本为IHC 1+。由于HER2蛋白表达为连续变量,传统定义的HER2 IHC 0患者仍存在HER2表达,当存在104个抗原/细胞时,可以保障ADC顺利递送至肿瘤细胞内部。ESMO共识指出,抗HER2 ADC对HER2低表达乳腺癌的作用机制可能主要与细胞毒性分子靶向递送有关,而非HER2通路阻断[4]。在HER2阳性乳腺癌异质性存在的背景下,T-DXd可裂解的连接子和载药的高细胞膜通透性,可通过旁观者效应逆转肿瘤异质性耐药,高达8的DAR值是其对HER2低表达肿瘤高效作用的原因之一。
 
T-DXd对HER2低表达乳腺癌作用机制
 
然而目前对T-DXd起反应的HER2表达下限值暂未确定,DESTINY-Breast06研究(NCT04494425)将进一步纳入0<IHC<1+患者(≤10%的肿瘤细胞出现微弱或几乎不可见的膜染色),探索HER2低表达下限,拓展T-DXd的治疗边界。DESTINY-Breast15研究(NCT05950945)则继续探索T-DXd单药治疗不可切除或转移性HER2低表达或HER2 IHC 0乳腺癌的疗效与安全性。随着更多DESTINY-Breast系列研究不断揭示T-DXd的临床适用范围及疗效数据,势必为乳腺癌患者带来更多的创新选择。
 

孙鹏教授
病理视角,多维挖掘HER2信息,精准指导临床策略
 
孙鹏教授
 
II期临床研究联合生物标志物探索是近年产出高分文章的研究模式。DAISY研究也采用类似模式,其主要目的包括探索T-DXd药物的作用机制、受益患者群及耐药相关生物标志物。由于HER2异质性的存在,既往HER2过表达患者在DAISY研究基线二次活检后分配到HER2低表达组或HER2 IHC 0组均能从T-DXd中取得约40%的ORR,提示二次活检或既往HER2中出现HER2过表达或低表达即有潜力从T-DXd治疗中获益。
 
既往HER2过表达者二次活检非HER2过表达也可从T-DXd获益
 
DAISY研究首次纳入HER2 IHC 0队列,并初步展现了抗HER2治疗的效果,提示病理视角下应多维度挖掘HER2表达信息,预测ADC为患者带来的获益。该研究的亮点在于通过分析病理图像的HER2空间分布模式研究其药代动力学特征之间的联系,并探索了分子特征分析、多模态分析等方面。
 
DAISY研究对于HER2免疫组化切片的空间分布特征采用了人工智能予以分析。机器深度学习模型将病理切片分割为像素块(patch),提取二氨基联苯胺(DAB)染色强度、细胞密度两个核心特征,通过ResNet50模型聚类分析将图块分为8类,并进行比例计算。此时每类图块间相似程度最小,描述病理图像特征最佳,能较好的将病理特征与疗效进对照预测。
 
HER2病理图像空间分析流程
 
在HER2过表达的8类图块中,以第6类对T-DXd治疗无应答占比更高,其余类别无显著差异,提示符合第6类的特征是不良预后因素,包括:HER2染色强度低(中位OD值0.19)、中等细胞密度(37%的patch无核,34%的patch仅1核),且主要为成纤维细胞和免疫细胞。然而对于HER2低表达样本应用该方法却未能发现预后预测特征,仍需进一步探讨。
 
HER2过表达第6类特征为可能的预后预测因素
 
如今,更多挖掘HER2图像特征的方法不断涌现:如基于图像内HER2表达的细胞膜吸光度通过人工智能算法予以连续定量评分(QCS)可以判定HER2状态[5],通过空间临近度评分(SPS)可以定量评估旁观者效应等[6],为病理检测提供了更多思路。在临床中,HER2 IHC 0可进一步分为完全无染色和超低表达(ultra-low 0<HER2<1+),但目前对此的区分的界值暂无定论,传统的IHC方法已不能满足HER2定量检测的需求。为更好的指导临床决策,HER2二次活检以及寻找敏感性更高的、定量的、多维度的HER2检测方法势在必行。
 

胡海教授
转化视角,疗效预测与攻克耐药的创新之路
 
胡海教授
 
DAISY研究开启了对ADC药物疗效影响因素的探索,并对不同预测因素展开了探索。
 
预后预测因素的转化分析
 
在HER2表达模式和治疗有效性方面。研究者对HER2 IHC0表达组的24例肿瘤组织进行了RT-PCR,并检测基线ERBB2表达水平,未发现ERBB2基因表达水平与T-DXd的相关性。
 
ERBB2基因表达水平无法预测T-DXd疗效
 
在T-DXd于肿瘤中分布与疗效的相关性方面。在治疗期间共匹配了4例HER2低表达、3例HER2 IHC 0的样本。研究显示HER2高表达的肿瘤细胞呈现强烈的T-DXd染色,HER2 IHC 0几乎无T-DXd染色,T-DXd在肿瘤中分布与疗效呈现中等相关性。
 
T-DXd在肿瘤中分布与疗效呈现中等相关性
 
在T-DXd治疗进展后,65%的患者出现HER2表达水平下降,表明T-DXd疗效与HER2表达存在一定联系。然而部分耐药患者仍可在肿瘤细胞中检测到T-DXd分布,且未产生疗效,提示T-DXd可能存在其他耐药机制。
 
T-DXd耐药后,仍有部分患者肿瘤细胞可摄取T-DXd
 
在T-DXd对于肿瘤微环境的调节方面,未观察到二者间的直接关系。HER2高表达组显示应用T-DXd后PD-L1水平显著下降,可能和PD-L1与HER2共表达模式、高增殖细胞PD-L1水平更高等因素相关,此方面值得关注,需进一步探索。
 
T-DXd对肿瘤免疫微环境的影响
 
在耐药性方面,DAISY研究采用了全外显子基因测序分析(WES)。结果显示,除ERBB2扩增外,原发性耐药与基因表达间无直接关系。在21份T-DXd耐药样本中,3份(14%)观察到SLX4突变。进一步探索发现在SLX4沉默的细胞中,DXd的80%有效浓度(IC80)增加,提示了该基因与T-DXd耐药性存在相关性。
 
T-DXd耐药机制探索
 
上述探索虽暂无定论,但为后续T-DXd在HER2超低表达患者应用、耐药机制发掘、联合PD-L1治疗等方面提供了指导方向。
 
讨论
剖析毫厘,洞见底蕴
 
张莉莉教授:DAISY研究在病理及转化医学领域的呈现较为复杂,如何在临床治疗中化繁为简,使之契合临床需求?另外临床实践中,HER2 IHC 0的比例如何?

孙鹏教授:中山大学肿瘤防治中心HER2 IHC 0患者的大约在20%左右,未来若在中国人群中开展质量控制,需准确定义HER2 IHC 0的标准,并完善对病理医生判读的培训。病理医生需要明确了解对HER2 IHC 0或1+准确判读对患者的意义,尤其是在T-DXd等药物展现出临床价值和明确获益的背景下,更需提高重视程度。虽然HER2表达的空间或时间异质性无法避免,但基于DAISY研究,若存在HER2高表达或低表达证据,即可考虑将T-DXd纳入临床决策,简便易行。未来,若能制定出统一标准的检测条件和标本前处理规范,将有助于筛选优势人群,为患者带来更多获益。

朱丽教授:外科医生如何在新辅助领域做好转化研究?

胡海教授:新辅助治疗研究可以改变一个癌种的治疗模式,转化工作是将此类研究成果推向临床实践的必由之路。因此,在研究设计之初,临床医生应与基础研究专家合作,提出更好的研究思路与方法。在临床研究过程中,则注重样本收集和分析。通过收集治疗前后的样本,对其开展组织学检测和基因测序等研究,可以更好地理解治疗有效性和作用机制,为后续精准治疗提供指导,为潜在获益人群提供更好的治疗选择。

孙鹏教授:如何看待DAISY研究在临床的指导价值?是仅作为思路启发,还是也能指导临床实践?

朱丽、张莉莉教授:在临床工作中,Ⅲ期研究往往可以直接改变临床实践,Ⅱ期研究则可以作为补充,提供更多循证依据。尽管DESTINY-Breast系列已有很多研究获得阳性结果,但仍需要如DAISY研究等探索药物作用机制和耐药机制。DAISY研究展示了T-DXd在HER2 IHC 0亚组的疗效,并在疗效预测和耐药分析方面为后续治疗提供了临床实践思路和课题研究方向。
 
 
参考文献
 
[1]Mosele F,Deluche E,Lusque A,et al.Trastuzumab deruxtecan in metastatic breast cancer with variable HER2 expression:the phase 2 DAISY trial.Nat Med.2023;29(8):2110-2120.doi:10.1038/s41591-023-02478-2
 
[2]Tamura K,Tsurutani J,Takahashi S,et al.Trastuzumab deruxtecan(DS-8201a)in patients with advanced HER2-positive breast cancer previously treated with trastuzumab emtansine:a dose-expansion,phase 1 study[published correction appears in Lancet Oncol.2019 May 10;:].Lancet Oncol.2019;20(6):816-826.doi:10.1016/S1470-2045(19)30097-X
 
[3]Modi S,Park H,Murthy RK,et al.Antitumor Activity and Safety of Trastuzumab Deruxtecan in Patients With HER2-Low-Expressing Advanced Breast Cancer:Results From a Phase Ib Study.J Clin Oncol.2020;38(17):1887-1896.doi:10.1200/JCO.19.02318
 
[4]Tarantino P,Viale G,Press M F,et al.ESMO expert consensus statements(ECS)on the definition,diagnosis,and management of HER2-low breast cancer[J].Annals of Oncology,2023,34(8):645-659.
 
[5]Gustavson M,Haneder S,Spitzmueller A,et al.Abstract PD6-01:Novel approach to HER2 quantification:Digital pathology coupled with AI-based image and data analysis delivers objective and quantitative HER2 expression analysis for enrichment of responders to trastuzumab deruxtecan(T-DXd;DS-8201),specifically in HER2-low patients[J].Cancer Research,2021,81(4_Supplement):PD6-01-PD6-01.
 
[6]Spitzmüller A,Kapil A,Shumilov A.Computational pathology–based HER2 expression quantification in HER2-low breast cancer[C]//San Antonio Breast Cancer Symposium Annual Meeting.2022.
 
张莉莉教授
江苏省肿瘤医院内科主任医师,硕士生导师,病区主任
中国抗癌协会乳腺癌专业委员会委员
中国临床肿瘤学会(csco)乳腺癌专家委员会委员
江苏省肿瘤专业质控中心乳腺癌质控专家委员会主任委员
江苏省医学会肿瘤化疗与生物治疗分会乳腺癌学组副组长
中国医师协会肿瘤医师分会乳腺癌学组委员
中国女医师协会临床肿瘤专业委员会常委
江苏省肿瘤防治联盟乳腺癌专家委员会委员
主要从事乳腺癌的临床、科研及教学工作,擅长乳腺癌的内科诊治,主持及参与多项乳腺癌相关的科研课题
承担多项乳腺癌相关新药、新方案的国际及国内多中心临床研究
 
朱丽教授
上海交通大学医学院附属第一人民医院甲乳外科科主任
香港大学外科学硕士,上海交通大学外科学博士,
主任医师,研究生导师,法国巴黎第七大学访问学者
北京癌症防治学会乳腺癌个体化诊疗及MDT专委会主委
上海市抗癌协会乳腺癌专业委员会副主委
上海市医学会普外科专科分会乳腺外科副组长
上海市医学会肿瘤学分会乳腺学组副组长
中国抗癌协会乳腺癌专业委员会委员
中国临床肿瘤学会乳腺癌专委会委员
中国研究型医院乳腺专业委员会常务委员
中国女医师协会乳腺疾病研究中心委员
北京癌症防治学会乳腺癌专委会青委常委
主持多项国家级及市级乳腺癌科研课题,在国际知名期刊
J NCCN,CLINICAL BREAST CANCER,ONCOLOGIST等发表SCI论文数十篇,牵头多项全国多中心乳腺癌临床研究
 
孙鹏教授
副主任医师博士硕士生导师
中山大学肿瘤防治中心病理科副主任
中国抗癌协会病理专业委员会乳腺学组委员
中国抗癌协会肿瘤标志专业委员会肿瘤多学科诊断协作组委员
中国老年保健协会乳腺癌专业委员会常务委员
中国医学促进会乳腺疾病分会青委会委员
广东省医师协会病理科医师分会青年专业组副组长
广东省抗癌协会肿瘤病理专业委员会委员
广州抗癌协会病理学与分子诊断专业委员会常委
第十六届中国病理医师年会“杰出青年病理医师”
以第一/通讯作者在PNAS,EBioMedicine,Cancer Lett,Cancer Commun,Breast Cancer Res,Mod Pathol等期刊发表高水平论文
主持国家级和省级科研基金项目五项
 
胡海教授
国科大肿瘤医院乳腺内科主任,院长助理
中山大学二级教授,一级主任医师、博士导师
国家杰出青年基金获得者
国家重点研发项目首席科学家,指南编制专家
珠江学者特聘教授
广州医院最强科室实力中青年医生
广州开发区(国家级开发区)创业领军人才
承担国自然重点,科技部新药创制重大专项等国家级项目
发表Cell等论文30余篇
获国内发明专利授权20余项
获教育部科学技术进步奖一等奖、教育部自然科学奖二等奖、广东省科技进步二等奖
中国抗癌协会肿瘤异质性与个体化治疗委员会副主委候任主委
中国抗癌协会代谢委员会常委
中国研究型医院学会分子肿瘤与免疫治疗专业委员会常委
中国细胞生物学会代谢委员会理事
广东省抗癌协会肿瘤代谢、肿瘤生物治疗专委会副主委
Malignancy Spectrum(国家科协高起点期刊)副主编
Chinese Science Bulletin(科学通报)编委
Fundamental Research(国家基金委科学综合期刊)编委

 

 

 

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