Identificació de biomarcadors en càncer de mama metastàtic RH+/HER2- en curs de tractament amb inhibidors de quinases depenent de ciclines 4/6

Abstract

Els inhibidors de CDK4/6 (iCDK4/6) representen l'estàndard del tractament en primera línia del càncer de mama metastàtic (CMM) amb expressió de receptors hormonals (RH+), HER2 negatiu. A part del seu principal mecanisme d'acció sobre la inhibició del complex CDK4/6-ciclinaD i el bloqueig del cicle cel·lular, els últims anys s'ha descrit com influeixen el sistema immunitari a través de l'increment d'infiltració de limfòcits al tumor, l'activació de les cèl·lules T efectors i la inhibició de la proliferació de cèl·lules immuno-evasores com les cèl·lules T reguladores. El principal objectiu de l'estudi va ser identificar quins processos immunològics poden predir l'evolució de les pacients en tractament amb iCDK4/6. Per això, vam dissenyar un projecte prospectiu observacional que incloïa malaltes candidates a rebre un iCDK4/6, recollint mostres seriades de sang i de tumor procedent de l'excedent assistencial. Els resultats van mostrar una cohort de 100 pacients amb unes dades d'eficàcia que reproduïen els resultats dels estudis pivotals, on l'afectació visceral, l'afectació òssia exclusiva, la quimioteràpia (QT) prèvia per CMM i l'hormona-resistència s'identifiquen com a factors pronòstics clínics. L'anàlisi dels subtipus intrínsecs per PAM50®, va mostrar que els subtipus no luminals (HER-2 enriched i basal-like) s'associaven a un pitjor pronòstic. L'anàlisi molecular de les característiques tumorals mitjançant determinació de ctDNA en plasma, va identificar algunes mutacions freqüents de mal pronòstic, associades principalment a resistència hormonal, com són les mutacions a ESR1 o PIK3CA, amb una reducció de la supervivència lliure de progressió (SLP) i la supervivència global (SG) observada en les pacients amb tumors amb aquestes mutacions. Així, tot i que el subtipus intrínsec tumoral i/o la presència de mutacions a ctDNA permetien identificar grups amb pitjor pronòstic, aquestes troballes no explicaven l'eficàcia del tractament amb iCDK4/6. L'anàlisi transcriptòmic dels tumors utilitzant el panell BC360TM va identificar 4 signatures relacionades amb el sistema immunològic amb impacte independent sobre la supervivència (SLP) en primera línia de tractament. En concret, l'alta expressió de les signatures de IFNGamma, TIS, Treg i la baixa expressió de PD1, identificaven una població amb menor SLP en primera línia, aportant evidències del paper cabdal de la funció immunològica en la resposta clínica als iCDK4/6. Per això es va abordar l'estudi immunològic en sang perifèrica mitjançant l'avaluació de factors solubles circulants i la caracterització dels principals subtipus immunològics cel·lulars. Els resultats van mostrar que els nivells de diferents factors solubles IL10, CTLA-4, PD-1, TIM-3 i LAG-3 en sang perifèrica, permetien caracteritzar l'eficàcia al tractament utilitzant un model lineal generalitzat. Així mateix, alts nivells de IL-8 i TIM-3 identificaven 2 poblacions amb pitjor SLP. Finalment, es van descriure una població de limfòcits T circulants amb expressió de CTLA-4 i PD-1, en la qual una major proporció en sang perifèrica s'associava a menor eficàcia dels iCDK4/6. En resum, aquest treball demostra que la resposta immunitària podria tenir un paper rellevant en l¿eficàcia dels iCDK4/6. D'aquesta manera, les pacients amb una desregulació immunològica consistent amb una major presència immunosupressora al microambient tumoral o en sang perifèrica, presentarien una menor eficàcia als iCDK4/6 i una pitjor evolució de la malaltia.

Los inhibidores de CDK4/6 (iCDK4/6) representan el estándar de tratamiento en primera línea para el cáncer de mama metastásico (CMM) con expresión de receptores hormonales (RH+), HER2 negativo. Aparte de su principal mecanismo de acción sobre la inhibición del complejo CDK4/6-ciclinaD y el bloqueo del ciclo celular, en los últimos años se ha descrito cómo influyen en el sistema inmunológico a través del incremento de infiltración de linfocitos en el tumor, la activación de las células T efectores y la inhibición de la proliferación de células inmuno-evasivas como las células T reguladoras. El principal objetivo del estudio fue identificar qué procesos inmunológicos pueden predecir la evolución de las pacientes en tratamiento con iCDK4/6. Por esto, diseñamos un proyecto prospectivo observacional que incluía pacientes candidatas a recibir un iCDK4/6, recolectando muestras seriadas de sangre y de tumor proveniente del excedente asistencial. Los resultados mostraron una cohorte de 100 pacientes con datos de eficacia que reproducían los resultados de los estudios pivote, donde la afectación visceral, la afectación ósea exclusiva, la quimioterapia (QT) previa para CMM y la resistencia hormonal se identifican como factores pronósticos clínicos. El análisis de los subtipos intrínsecos por PAM50®, mostró que los subtipos no luminales (HER-2 enriquecido y basal-like) se asociaban a un peor pronóstico. El análisis molecular de las características tumorales mediante la determinación de ctDNA en plasma, identificó algunas mutaciones frecuentes de mal pronóstico, asociadas principalmente a resistencia hormonal, como son las mutaciones en ESR1 o PIK3CA, con una reducción de la supervivencia libre de progresión (SLP) y la supervivencia global (SG) observada en las pacientes con tumores con estas mutaciones. Así, aunque el subtipo intrínseco tumoral y/o la presencia de mutaciones en ctDNA permitían identificar grupos con peor pronóstico, estos hallazgos no explicaban la eficacia del tratamiento con iCDK4/6. El análisis transcriptómico de los tumores utilizando el panel BC360TM identificó 4 firmas relacionadas con el sistema inmunológico con impacto independiente sobre la supervivencia (SLP) en primera línea de tratamiento. En concreto, la alta expresión de las firmas de IFNGamma, TIS, Treg y la baja expresión de PD1, identificaban una población con menor SLP en primera línea, aportando evidencias del papel crucial de la función inmunológica en la respuesta clínica a los iCDK4/6. Por esto se abordó el estudio inmunológico en sangre periférica mediante la evaluación de factores solubles circulantes y la caracterización de los principales subtipos inmunológicos celulares. Los resultados mostraron que los niveles de diferentes factores solubles IL10, CTLA-4, PD-1, TIM-3 y LAG-3 en sangre periférica, permitían caracterizar la eficacia al tratamiento utilizando un modelo lineal generalizado. Asimismo, altos niveles de IL-8 y TIM-3 identificaban dos poblaciones con peor SLP. Finalmente, se describieron una población de linfocitos T circulantes con expresión de CTLA-4 y PD-1, en la cual una mayor proporción en sangre periférica se asociaba a menor eficacia de los iCDK4/6. En resumen, este trabajo demuestra que la respuesta inmunológica podría tener un papel relevante en la eficacia de los iCDK4/6. De esta manera, las pacientes con una desregulación inmunológica consistente con una mayor presencia inmunosupresora en el microambiente tumoral o en sangre periférica, presentarían una menor eficacia a los iCDK4/6 y una peor evolución de la enfermedad.

The standard of care for the first-line treatment of metastatic breast cancer (MBC) with expression of hormone receptors (RH+) and HER2 negative is CDK4/6 inhibitors (iCDK4/6). The main mechanism of action of CDK4/6 inhibitors is cell cycle blockage. However, recently, it has been described that they also influence the immune system through the increase in lymphocyte infiltration in the tumor, activation of effector T cells, and inhibition of the proliferation of immune-evading cells such as regulatory T cells. The main goal of the study was to identify which immunological processes could predict the evolution of patients treated with iCDK4/6. To this end, we designed a prospective observational project that included patients eligible to receive an iCDK4/6, collecting serial samples of blood and tumor from the surplus care. The results showed a cohort of 100 patients with efficacy data that replicated the results of pivotal studies, where visceral involvement, exclusive bone involvement, previous chemotherapy (ChT) for MBC and hormone-resistance were identified as clinical prognostic factors. The analysis of intrinsic subtypes by PAM50®, showed that non-luminal subtypes (HER2-enriched and basal-like) were associated with worse prognosis. Molecular analysis of tumor characteristics by determination of ctDNA in plasma revealed several frequent mutations associated with poor prognosis, mainly associated with hormonal resistance, such as mutations in ESR1 or PIK3CA. A reduction in progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) was observed in these patients. Thus, although the intrinsic tumor subtype and/or the presence of mutations in ctDNA allowed to identify groups with worse prognosis, these findings did not explain the effectiveness of treatment with iCDK4/6. The transcriptomic analysis of tumors using the BC360TM panel identified 4 signatures related to the immune system with independent impact on survival (PFS) in the first line of treatment. Specifically, high expression of the IFNGamma, TIS, Treg signatures and low expression of PD1, identified a population with lower PFS in the first line, providing evidence of the crucial role of immune function in the clinical response to iCDK4/6. Therefore, the immunological study was addressed in peripheral blood by assessing circulating soluble factors and characterizing the main cellular immunological subtypes. The results suggested that the levels of different soluble factors IL10, CTLA-4, PD-1, TIM-3 and LAG-3 in peripheral blood, allowed to characterize the effectiveness of treatment using a generalized linear model. Similarly, high levels of IL-8 and TIM-3 identified 2 populations with worse PFS. Finally, a population of circulating T lymphocytes with expression of CTLA-4 and PD-1 was described, in which a higher proportion in peripheral blood was associated with worse iCDK4/6 effectiveness. In summary, this work demonstrates that the immune response could play a significant role in the effectiveness of iCDK4/6. In this way, patients with an immune dysregulation consistent with a greater immunosuppressive presence in the tumor microenvironment or in peripheral blood, would have lower effectiveness of iCDK4/6 and a worse evolution of the disease.