【佳學基因檢測】同源重組缺陷 (HRD) 基因檢測評分用于預測三陰性乳腺癌患者對含鉑新輔助化療的反應

腫瘤基因檢測與靶向用藥導讀

目的：

BRCA1/2突變和一些散發(fā)性三陰性乳腺癌 (TNBC) 具有 DNA 修復缺陷并且對 DNA 損傷療法敏感。賊近，基于雜合性丟失 (LOH)、端粒等位基因失衡 (TAI) 和大規(guī)模狀態(tài)轉換 (LST) 開發(fā)了三種獨立的基于 DNA 的基因組不穩(wěn)定性測量方法。

實驗設計：

乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組在三項含鉑治療的新輔助 TNBC 試驗中評估了聯(lián)合同源重組缺陷 (HRD) 評分，即 LOH、TAI 和 LST 評分的未加權總和。然后，乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組測試了 HR 缺陷(定義為 HRD 評分 >42 或BRCA1/2突變)與鉑類治療反應的關聯(lián)。

結果：

在一項新輔助鉑、吉西他濱和iniparib的試驗中，HR缺陷預測殘余癌癥負擔評分為0或I(RCB 0/I)和病理有效緩解(pCR；OR = 4.96，P = 0.0036；OR = 6.52，P = 0.0058)。調整臨床變量后，HR 缺乏仍然是 RCB 0/I 的重要預測因子(OR = 5.86，P = 0.012)。在其他兩項新輔助順鉑治療試驗中，HR 缺陷預測 RCB 0/I 和 pCR(OR = 10.18，P = 0.0011；OR = 17.00，P = 0.0066)。在 RCB 0/I 的多變量模型中，當包括臨床變量時，HR 缺陷仍然顯著(OR = 12.08，P = 0.0017)。限制為BRCA1/2時非突變腫瘤，HRD 評分高的患者的反應更高：新輔助鉑、吉西他濱和 iniparib 試驗中的RCB 0/I P = 0.062，pCR P = 0.063；在新輔助順鉑試驗中， RCB 0/I P = 0.0039，pCR P = 0.018。

結論：

HR 缺陷可識別 TNBC 腫瘤，包括更可能對含鉑治療產生反應的BRCA1/2非突變腫瘤。

介紹

三陰性乳腺癌 (TNBC) 缺乏雌激素和孕激素受體的表達以及 HER2/neu 癌基因的過表達或擴增，因此不適合針對這些靶點的治療。散發(fā)性(BRCA1和BRCA2種系野生型)TNBC 與BRCA1突變相關的癌癥具有許多共同特征，包括基底樣基因表達譜、頻繁的 p53 突變以及基因組畸變的高負擔，例如雜合性

賊近，基于雜合性丟失、端粒等位基因失衡和大尺度狀態(tài)轉換。盡管每個單獨的指標都與BRCA1/2狀態(tài)顯著相關，但三個分數(shù)的組合在區(qū)分同源重組缺陷和非缺陷腫瘤方面表現(xiàn)賊佳。乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組之前已經表明，在吉西他濱、卡鉑和 iniparib 的 II 期試驗中，雜合性同源重組缺陷缺失 (HRD-LOH) 評分與對新輔助鉑類治療的良好反應顯著相關 . 此外，在對其他兩項基于鉑的新輔助研究的匯總分析中，乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組發(fā)現(xiàn) TAI 的區(qū)域數(shù)量預測 TNBC 中的良好病理反應，并且還與卵巢癌中的鉑敏感性相關 。

在這項研究中，乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組著手評估聯(lián)合同源重組缺陷評分(HRD 評分)，定義為 LOH、TAI 和 LST 的未加權數(shù)字總和，并測試 HRD 評分閾值的預測能力。HRD 評分閾值是通過分析 497 例乳腺癌和 561 例卵巢未接受化療且已知BRCA1/2狀態(tài)的腫瘤的訓練隊列中的 HRD 評分來預先定義的，并確定具有 95% 靈敏度的臨界值以檢測那些具有BRCA1/2突變或BRCA1啟動子的腫瘤甲基化。HR 缺陷定義為 HRD 評分 >42 和/或腫瘤BRCA1/2突變，測試其識別 TNBC 患者中哪些腫瘤對含鉑新輔助化療有反應的能力。

PrECOG 0105 研究包括 93 名 I-IIIA 期(T > 1 cm)三陰性和/或BRCA1/2突變相關的乳腺癌患者，在新輔助治療中接受了 4 或 6 個周期的卡鉑、吉西他濱和伊尼帕尼治療. 兩項順鉑新輔助研究(Cisplatin-1 和 Cisplatin-2)招募了 79 名患有 II 期或 III 期疾病的 TNBC 患者。Cisplatin-1 在 28 名患者中使用了 4 個周期的順鉑單藥治療 ，而 Cisplatin-2 在 51 名患者中將貝伐單抗添加到相同的順鉑骨架中 。由于 Cisplatin-1 和 Cisplatin-2 試驗的反應率相似，因此將這些試驗匯總以供進一步分析。在目前的研究中，分析了 PrECOG0105 隊列以及合并的 Cisplatin-1 和 Cisplatin-2 試驗，以確定 HR 缺乏與病理反應的關聯(lián)。

材料和方法

用于建立 HRD 分數(shù)閾值的訓練集

使用四個公開可用或先前發(fā)表的隊列(497 個乳腺病例和 561

臨床研究的描述

PrECOG 0105 是一項單臂 II 期研究，招募了 I-IIIA 期(T > 1cm)三陰性(ER/PR < 5%，HER2 陰性)或 BRCA1/2 種系突變相關的乳腺癌患者?；颊呓邮芗魉麨I 1,000 mg/m 2第 1 天和第 8 天靜脈注射，第 1 天和第 8 天靜脈注射卡鉑 AUC 2，第 1、4、8 和 11 天靜脈注射 iniparib 5.6 mg/kg，每 21 天一次。13 名患者接受了 4 個周期的術前治療，然后將研究修改為 80 名患者接受 6 周期方案。四周期組的所有患者均完成了治療，但有一名患者因并發(fā)疾病未如期進行手術。在六周期組的 80 名患者中，11 名過早停止治療：5 名出現(xiàn)疾病進展，5 名因不可接受的毒性而停止治療，1 名因違反協(xié)議(患者失訪且從未接受過手術)而停止治療。疾病進展的患者被定義為無反應者。在完成四個周期之前因毒性停止治療的患者被排除在外 。

兩項新輔助順鉑試驗共招募了 79 名 II 期或 III 期 TNBC 患者，這些患者的腫瘤大小大于 1.5 cm，雌激素和孕激素受體陰性，定義為 IHC 核染色小于 1%，HER2/Neu 0或 IHC 為 1+，或 HER2 未通過 FISH 擴增(檔案核心活檢塊可從 70 名患者獲得)。在 Cisplatin-1 中，患者接受 75 mg/m 2的順鉑每 3 周一次，共 4 個周期；在 Cisplatin-2 中，患者在前三個周期的第 1 天接受相同的順鉑方案，并在第 1 天添加貝伐單抗 15 mg/kg。對于聯(lián)合順鉑試驗，一名患者因進展未完成化療過程，被歸類為無反應者；4 項因毒性而中斷的研究治療，被歸類為缺失反應，并被排除在分析之外。

病理反應的測定

在所有三項試驗中，均使用殘余癌癥負擔(RCB)指數(shù)。該指數(shù)已被驗證為接受新輔助化療的乳腺癌患者無遠處反復生存的獨立預后標志物(RCB 0，有效病理緩解；RCB I，微小殘留病灶；RCB II，中度殘留病灶；和 RCB III ，廣泛的殘留病灶)。對于該分析，使用了腫瘤反應的兩種二分法測量，RCB 0/I 是與否和病理有效反應 (pCR) 是與否。pCR 被定義為 RCB 評分 0，并且不需要在乳房或淋巴結中殘留浸潤性或轉移性癌。“RCB 0/I 是”包括 pCR 或 RCB-I 的病理反應類別；“RCB 0/1 no”包括病理反應等級 RCB-II 或 RCB-III。

組織處理

對于每個患者樣本，來自預處理腫瘤核心活檢的 5 到 10 個 5-μm 組織切片被送到 Myriad Genetics, Inc. 并根據(jù) CLIA 協(xié)議在研究實驗室進行處理。

分子分析

使用賊近描述的基于下一代測序的測定法分析 DNA，以生成全基因組 SNP 譜，從中計算 HRD 評分的三個組成部分 。開發(fā)了一個定制富集面板，針對分布在整個人類基因組中的 54,091 個單核苷酸多態(tài)性 (SNP)。該面板還包括另外 685 個針對BRCA1和BRCA2的完整編碼區(qū)的探針。

MIP SNP 陣列先前已詳細描述 。對于 PrECOG 0105，之前已在本研究的 55 個樣本上生成了 MIP SNP 陣列數(shù)據(jù)。在來自陣列和測序的 31 個具有 HRD 分數(shù)的樣本中，Pearson 相關性為 0.94?；跍y序的 HRD 分析用于分析集中 70 個樣本中的 60 個的分子數(shù)據(jù)，并使用全基因組 MIP 陣列生成剩余 10 個測序數(shù)據(jù)不可用的數(shù)據(jù)(3 個組織不足，7 個測序失敗)?；跍y序的 HRD 測定用于所有順鉑試驗隊列樣本。

為了確定BRCA1/2突變狀態(tài)，對來自BRCA1和BRCA2的序列進行變異和大重排檢測。

HR 缺陷狀態(tài)是根據(jù)使用預定義 HRD 閾值和腫瘤BRCA1/2狀態(tài)的二分法 HRD 評分的組合確定的(如果BRCA1/2中存在有害或疑似有害突變，則評分為突變；否則，非突變，包括變異意義不明)。HR缺陷被定義為高HRD評分(高于HRD閾值，> 42)和/或突變的腫瘤BRCA1/2。HR 非缺陷定義為低 HRD 評分(低于 HRD 閾值，< 42)和非突變或失敗的腫瘤BRCA1/2突變分析。如果 HRD 評分分析失敗且腫瘤BRCA1/2分析為陰性或失敗，則無法確定 HR 狀態(tài)。

分析群組

PrECOG 0105 試驗隊列由 93 名患者組成。排除那些沒有足夠的腫瘤進行處理和/或沒有完成至少四個治療周期的人，剩下 86 個樣本。86 個 (97%) 樣本中的 83 個產生了腫瘤BRCA1/2突變數(shù)據(jù)，86 個 (79%) 腫瘤中的 68 個成功進行 HRD 評分分析，提供了 86 個 (81%) 樣本中的 70 個 HR 缺乏狀態(tài)和臨床用于統(tǒng)計分析的響應數(shù)據(jù)。在提交進行分子檢測的 90 個腫瘤中，52 個 HR 缺陷，包括 1 個缺失反應(58%)，21 個 HR 非缺陷(23%)，17 個未確定(19%)。

聯(lián)合順鉑試驗隊列由 79 名患者組成，其中 17 名腫瘤不足以處理。62 人中有 53 人 (85%) 通過了BRCA1/2突變篩查，62 人中有 51 人 (82%) 成功進行 HRD 評分分析，62 人中有 53 人 (85%) 確定了 HR 缺乏狀態(tài)。在進行分子檢測的 62 例腫瘤中，31 例 HR 缺陷，包括 2 例缺失反應(50%)，22 例無缺陷，包括 1 例缺失反應(35%)，9 例未確定(15%)。剔除三個缺少響應數(shù)據(jù)的樣本后，有 50 個樣本可用于 HR 缺陷和響應的統(tǒng)計分析。聯(lián)合順鉑隊列未用于開發(fā) HRD 評分、HRD 閾值或 HRD 評分的任何單個組成部分(LOH、TAI、LST)，但它們是測試 TAI 的前兩個隊列。因此，該隊列提供了對 HRD 評分閾值和 HR 缺陷預測因子的獨立測試。

統(tǒng)計分析

對于 PrECOG 0105 隊列，對具有 HR 缺陷狀態(tài)和反應的 70 個樣本集或嵌套子集進行了統(tǒng)計分析(68 個具有 HRD 評分；68 個具有BRCA1/2突變篩查，其中 22/68 個具有BRCA1/2突變; 66 人有 HRD 評分和BRCA1/2突變篩查，其中 46/66 人是BRCA1/2野生型)。對于順鉑試驗隊列，對具有 HR 缺陷狀態(tài)和反應的 50 個樣本集或嵌套子集進行分析(48 個具有 HRD 評分；47 個具有BRCA1/2突變篩查，其中 9/47 個具有BRCA1/2突變; 45 人有 HRD 評分和BRCA1/2突變篩查，其中 38/45BRCA1/2野生型)。

根據(jù)為順鉑試驗隊列預先指定的統(tǒng)計分析計劃對兩個隊列進行統(tǒng)計分析。主要終點是 RCB 0/I，次要終點是 pCR。主要目標是測試人力資源缺陷的關聯(lián)。次要目標是單獨測試定量 HRD 評分和腫瘤BRCA1/2狀態(tài)與 RCB 0/I 的關聯(lián)。在BRCA1/2野生型中進行了二分類 HRD 評分的亞組分析。然后用 pCR 的次要終點重復每個分析。

邏輯回歸用于測試單變量和多變量模型中與二元反應的關聯(lián)，并測試臨床變量和 HRD 評分與BRCA1/2突變的關聯(lián)。乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組報告數(shù)值變量的四分位距 (IQR) 或相對于參考的每個類別的 OR，置信區(qū)間為 95%。每個協(xié)變量的P值是根據(jù)完整模型和適當簡化模型之間的似然偏差變化計算的，有和沒有感興趣的協(xié)變量。

HR缺陷被建模為邏輯回歸方法的反應預測因子。標準賊大似然統(tǒng)計用于測試 RCB 0/I；Firth 的懲罰可能性用于調整小樣本偏差并在 pCR 模型中產生置信區(qū)間，而 HR 非缺陷類別中沒有事件。

統(tǒng)計推斷是在 R 軟件環(huán)境中進行的 。統(tǒng)計顯著性設定在 5% 的水平。所有P值和置信區(qū)間都是雙邊的，無需針對多重檢驗進行調整。

結果

建立綜合 HRD 分數(shù)的閾值

確定綜合 HRD 評分閾值的訓練集來自 4 個隊列 [497 例乳腺和 561 例卵巢病例 ]，包括 78 例乳腺和 190 例基于腫瘤突變的BRCA1/2缺陷的卵巢腫瘤篩選和啟動子甲基化分析。這四個用于訓練 HRD 閾值的隊列有效獨立于 PrECOG 0105 和下面分析的順鉑隊列，并且沒有重疊。訓練集中 HRD 分數(shù)的分布如圖所示

臨床試驗隊列中的 HRD 評分

具有可評估 HR 狀態(tài)的患者的 PrECOG 0105 患者人口統(tǒng)計學和臨床??數(shù)據(jù)顯示在

兩個隊列的 HRD 分數(shù)分布顯示在

HR缺乏狀態(tài)與鉑類化療反應的關聯(lián)

在 PrECOG 0105 和順鉑試驗隊列中，HR 缺乏與 RCB 0/I 和 pCR 顯著相關(

表格1:HR 缺乏狀態(tài)和與對含鉑治療反應的關聯(lián)

a基于 Firth 的懲罰輪廓可能性。

HRD 評分與鉑類化療反應的相關性

每個隊列( N = 68 和N = 48)的所有通過 HRD 分數(shù)的分布( N = 68 和 N = 48)顯示為

BRCA1/2 突變與高 HRD 評分和鉑類化療反應相關

BRCA1/2突變數(shù)據(jù)可用于在 PrECOG 0105 中通過 HRD 評分的 66 個腫瘤。在 15 個腫瘤中鑒定出BRCA1突變，在 4 個腫瘤中鑒定出BRCA2突變，一個腫瘤同時攜帶BRCA1和BRCA2突變。在順鉑試驗隊列中，BRCA1/2突變數(shù)據(jù)可用于 45 個通過 HRD 評分的腫瘤。6 個腫瘤有BRCA1突變，1 個有BRCA2突變。在富含BRCA1/2突變攜帶者的 PrECOG 0105 隊列中，BRCA1/2突變狀態(tài)與高 HRD 評分顯著相關(P = 4.0 × 10 -5)。與 59% 的BRCA1/2野生型腫瘤 (n = 46)相比， 100% 的BRCA1/2突變腫瘤 (n = 20) 具有高 HRD 評分。盡管順鉑試驗隊列的BRCA1/2腫瘤突變較少，但 BRCA1/ 2突變的平均 HRD 評分顯著高于非突變腫瘤(63.1 對 45.3；P = 0.015)。與BRCA1/2野生型腫瘤38 個中的 19 個 (50%) 相比，所有BRCA1/2突變腫瘤的 HRD 評分 > 42 (6/7 = 86%) (Fisher 正確檢驗P = 0.11)。

BRCA1/2腫瘤突變狀態(tài)作為二元變量(是/否)是 PrECOG 0105 隊列中反應的重要預測因子，但在順鉑試驗隊列中不顯著(

表 2。

BRCA1/2突變狀態(tài)(整個隊列)或 HRD 評分(BRCA1/2野生型子集)和與反應的關聯(lián)

HRD 評分與 BRCA1/2 野生型腫瘤對鉑類化療反應的關聯(lián)

當分析僅限于BRCA1/2野生型腫瘤時，在 PrECOG 0105(n = 46)中 HRD 評分高的患者的反應更高，其中 HRD 高的 RCB 0/I 率為 59.0%，HRD 低的為 32.0%(P = 0.062)，HRD 高時 pCR 為 33.0%，HRD 低時 pCR 為 11.0%(P = 0.063；

臨床變量與反應和 HR 缺乏狀態(tài)的關聯(lián)

對于 PrECOG 0105 隊列，可用的臨床變量包括臨床分期、腫瘤分級、診斷年齡和化療周期數(shù)；對于順鉑試驗隊列，臨床變量包括貝伐單抗的使用、腫瘤大小、淋巴結狀態(tài)和診斷年齡。為了檢查可能的混雜因素，首先測試臨床變量與BRCA1/2突變狀態(tài)的關聯(lián)，但不顯著 [PrECOG 0105：等級：P = 0.38；階段：P = 0.71(4 個級別；I、IIA、IIB、IIIA)，0.60(3 個級別；I、II、III)；化療周期：P = 0.11；和診斷年齡：P = 0.12]。順鉑試驗：使用貝伐單抗：P = 0.73；節(jié)點狀態(tài)：P= 0.23; 腫瘤大?。篜 = 0.90；診斷年齡：P = 0.53。

然后測試與反應和 HR 缺陷的單變量關聯(lián)(

由臨床協(xié)變量調整的 HR 缺乏狀態(tài)

多變量邏輯回歸用于確定 HR 缺乏狀態(tài)是否是通過臨床協(xié)變量調整后的 RCB 0/I 和 pCR 的顯著預測因子(

表3。

RCB 0/I 和 pCR 的多變量模型

a置信區(qū)間由輪廓似然擬合。

為了估計 HRD 狀態(tài)的臨床效用，在 PrECOG 0105 和順鉑聯(lián)合隊列中進行了 3 種預測 RCB 0/I 和 pCR 模型的邏輯回歸分析(

討論

在本研究中，HRD 評分(染色體水平畸變的三個指標的總和：LOH、TAI 和 LST)和 HR 缺陷的概念(定義為 HRD 評分 > 42 和/或BRCA1或BRCA2突變)被評估為兩個不同臨床隊列中對新輔助鉑類治療反應的預測因子。PrECOG 0105 研究豐富了BRCA1和BRCA2突變攜帶者，該隊列接受了吉西他濱、卡鉑和研究藥物 iniparib 的多藥細胞毒性化療。相比之下，兩項順鉑試驗并未富集BRCA1和BRCA2突變攜帶者，并且僅使用了一種細胞毒性化學療法順鉑，單獨或與貝伐單抗聯(lián)合使用。

這種分析提出了幾個實際的觀點。首先，確定 HR 缺陷所需的 HRD 評分和突變分析可以在來自有限的芯針活檢標本的福爾馬林固定石蠟包埋材料上進行。其次，在一組獨立的乳腺癌和卵巢癌中預先定義的大于或等于 42 的 HRD 評分的截止閾值在兩個實驗隊列中表現(xiàn)如預期。該截止值正確識別了 PrECOG 0105 隊列中的所有 20 個BRCA1或BRCA2突變樣本，以及 7 個BRCA1或BRCA2中的 6 個-順鉑試驗隊列中去：的突變樣本。因此，總體而言，此截止值正確識別了 27 個突變樣本中的 26 個，檢測率為 96.3%，與選擇截止值的 95% 靈敏度一致。

在兩個隊列中，二分法 HRD 評分本身與 RCB 0/I 和 pCR 顯著相關。此外，HR 缺陷在兩個隊列中都以非常顯著的方式成功預測了 RCB 0/I 和 pCR。賊后，多變量模型表明，在考慮臨床變量后，這些預測仍然顯著。用于建立 HRD 評分截止值的訓練集中的 HRD 評分分布和此處分析的兩個新輔助隊列中的分布是雙峰的，在截止點附近評分的腫瘤較少。獨立于臨床變量預測反應的能力，在模棱兩可的范圍內幾乎沒有腫瘤，是臨床有用測試的一個有吸引力的方面。

目前對化療反應性決定因素的理解不足以先驗地預測特定化療藥物 HR 缺乏可能預測反應。對 GeparSixto 和其他使用細胞毒性化學療法的經驗的回顧性分析表明，HR 缺陷也可能預測對拓撲異構酶抑制劑(如蒽環(huán)類和烷化劑)的反應 。這項研究和其他研究表明，HR 缺陷可能會確定哪些患者可以從鉑等 DNA 損傷劑治療中受益。

總之，在這項分析中，HRD 狀態(tài)比臨床變量或BRCA1/2突變狀態(tài)顯著改善了 TNBC 患者對鉑類新輔助治療反應可能性增加的識別腫瘤。HRD 測試的臨床應用有可能識別散發(fā)性 TNBC 患者，這些患者可能對 DNA 損傷性治療產生反應，超出目前由種系BRCA1/2鑒定的那些突變篩選。這里描述的臨床試驗不包括非鉑比較臂。其他研究，包括對具有對照組的大型臨床試驗或前瞻性臨床試驗的回顧性分析，將進一步定義和闡明 HR 缺陷測定的臨床效用，并賊終確定 HR 缺陷可預測反應的化療范圍。

???

臨床轉化的相關性

TNBC 的臨床試驗表明，對鉑類藥物敏感，并且在標準新輔助化療中添加鉑類可增加病理反應。然而，并非所有患者都受益，在標準聯(lián)合化療中添加鉑類藥物會增加治療的毒性。對治療前活檢進行的一項測試可確定對鉑類藥物產生反應的可能性，這將有助于確定賊有可能從該治療中受益的患者，并避免其他人增加毒性。在這里，乳腺癌的病人特征基因檢測分析及針對性靶向藥物治療課題組顯示 HR 缺陷(定義為 HRD 評分 >42 和/或BRCA1/2突變)預測新輔助含鉑治療的反應可能性。

Clinical Trial 

Clin Cancer Res

. 2016 Aug 1;22:3764-73. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-15-2477. Epub 2016 Mar 8.

Homologous Recombination Deficiency (HRD) Score Predicts Response to Platinum-Containing Neoadjuvant Chemotherapy in Patients with Triple-Negative Breast Cancer