שימוש בבדיקות דם לחיזוי תגובה לטיפול ועמידות בסרטן השד

תוכן העניינים

• מבוא: האתגר שבעמידות לטיפול
• אונקולוגיה ממוקדת וטיפול בסרטן השד
• כיצד מעכבי CDK4/6 פועלים ומדוע מתפתחת עמידות
• ביופסיה נוזלית: אלטרנטיבה פולשנית מינימלית לביופסיות רקמה
• סמנים גנטיים בדם לחיזוי תגובה לטיפול
• העתיד: סמנים אפיגנטיים בביופסיות נוזליות
• סיכום והשלכות קליניות
• מידע מקור

מבוא: האתגר שבעמידות לטיפול

סרטן השד נותר הגידול הממאיר השכיח ביותר בנשים ברחבי העולם, כאשר כ-70% מהמקרים הם בעלי קולטן לאסטרוגן חיובי (ER+) וקולטן לגורם גדילה אפידרמלי אנושי 2 שלילי (HER2-). בעוד שתוכניות סקר תרמו לגילוי מקרים רבים בשלבים מוקדמים וניתנים יותר לטיפול, חולות נמצאות בסיכון מתמשך להישנות גרורתית. לאחר שסרטן השד מתפשט לאיברים מרוחקים, הוא הופך בדרך כלל לבלתי ניתן לריפוי למרות הטיפולים הזמינים.

בעשור האחרון, מעכבי CDK4/6 (cyclin-dependent kinase 4/6) בשילוב עם טיפול הורמונלי שינו את הטיפול בסרטן שד גרורתי ER+/HER2-. שלוש תרופות בקבוצה זו—abemaciclib, palbociclib, ו-ribociclib—הפגינו יתרונות קליניים משמעותיים במחקרים קליניים גדולים, ושיפרו שיעורי תגובה, הישרדות ללא התקדמות המחלה, איכות חיים והישרדות כוללת בחולות עם מחלה מתקדמת.

עם זאת, עמידות לטיפול נותרת אתגר מרכזי. מיעוט מהחולות חוות עמידות מולדת, ומדגימות התקדמות מחלה בתוך שישה חודשים מתחילת הטיפול. גם חולות שמגיבות היטב בתחילה מפתחות בלתי נמנעית עמידות נרכשת עם הזמן, עם הישרדות חציונית ללא התקדמות הנעה בין 23.8 ל-28.2 חודשים בטיפול קו ראשון גרורתי.

בעיה קלינית דחופה זו מדגישה את הצורך הדחוף בסמנים שיכולים לחזות אילו חולות ייהנו ממעכבי CDK4/6 ולגלות עמידות מוקדמת. בעוד שחוקרים בחנו בהרחבה סמנים מבוססי רקמה, המנבא הקליני הזמין היחיד נותר תת-סוג בסיסי של סרטן השד (ER+/HER2-). הטרוגניות גידולית וקשיים בהבחנה בין עמידות הורמונלית לעמידות למעכבי CDK4/6 סיבכו את גילוי הסמנים.

אונקולוגיה ממוקדת וטיפול בסרטן השד

אונקולוגיה ממוקדת משתמשת במידע מולקולרי מגידול המטופלת כדי לייעל ולהתאים אישית גישות טיפול. אסטרטגיה זו מסייעת לקלינאים לבחור את הטיפולים היעילים ביותר תוך מזעור תופעות לוואי על תאים בריאים. סמנים מולקולריים נחלקים לשתי קטגוריות עיקריות: סמנים פרוגנוסטיים החוזים את מהלך המחלה ללא קשר לטיפול, וסמנים מנבאים המצביעים על תגובת המטופלת לטיפולים ספציפיים.

טיפולים נוכחיים בסרטן השד מספקים דוגמאות מצוינות לאונקולוגיה ממוקדת בהנחיית סמנים:

• OncotypeDx: בדיקה מסחרית ל-21 גנים לסרטן שד ER+ בשלב מוקדם, המחשבת ציון הישנות המצביע על הסתברות להישנות ללא כימותרפיה
• MammaPrint: מבחן מיקרו-מערך המשתמש ב-70 גנים לסיווג חולות לפי סיכון הישנות
• סטטוס HER2: קובע האם חולות ייהנו מתרופות ממוקדות HER2 כמו trastuzumab
• סטטוס קולטן הורמונלי: מזהה גידולים שסביר שיגיבו לטיפול הורמונלי

עמידות לטיפול הורמונלי יכולה להתפתח דרך מנגנונים שונים, כולל שינויים גנטיים ב-ESR1, פעילות מוגברת של קינאזות תלויות ציקלין (CDKs), הפעלת מסלולי איתות כמו PI3K ו-RAS, או רמות מופחתות של חלבונים המדכאים CDKs כמו p16, p21, ו-p27. רבים ממסלולי עמידות אלה מתכנסים לציר ציקלין D-CDK4/6, מה שמסביר מדוע שילוב טיפול הורמונלי עם מעכבי CDK4/6 הוכח כמוצלח כל כך עבור סרטן שד גרורתי ER+/HER2-.

כיצד מעכבי CDK4/6 פועלים ומדוע מתפתחת עמידות

מסלול החלבון ציקלין D-CDK4/6-רטינובלסטומה (Rb) מווסת את התקדמות מחזור התא משלב G1 לשלב S. בתפקוד תא נורמלי, Rb נותר לא-מזורחן וקשור לגורמי שעתוק E2F, ושומר אותם לא פעילים. כאשר מתרחשים אותות גדילה מתאימים, תאים נכנסים לשלב G1, מה שמוביל לביטוי ציקלין D. ציקלין D נקשר אז ל-CDK4/6, ויוצר קומפלקס פעיל שמזרחן את Rb.

זרחון זה גורם ל-Rb לשנות צורה ולשחרר את גורמי השעתוק E2F, אשר מניעים כניסה לשלב S והתקדמות נוספת במחזור התא. הקומפלקס ציקלין D-CDK4/6 גם מפעיל את גורם השעתוק FOXM1, ומקדם התקדמות דרך שלבי מחזור תא מאוחרים יותר (G2/M). סרטן שד ER+ תלוי במידה רבה במסלול שלם זה מכיוון שאסטרוגן מניע ביטוי ציקלין D1, ובסופו של דבר גורם להתרבות תאים דרך איתות CDK4/6.

מעכבי CDK4/6 פועלים על ידי קשירה לתחום ATP של CDK4/6, עוצרים את ההתקדמות מ-G1 ל-S ומונעים חלוקת תאי סרטן. עם זאת, מנגנוני עמידות נותרים לא מובנים במלואם, והרלוונטיות הקלינית של מנגנונים רבים שזוהו במחקרי מעבדה נותרת לא מאושרת.

מנגנוני עמידות ידועים כוללים:

• הגברה של חברים במסלול ציקלין D-CDK4/6
• הורדת ביטוי של חלבוני מדכאי CDK4/6 כמו p21 ו-p27
• שינויים ב-RB1, FAT1, או במסלולי איתות כמו PI3K/AKT/mTOR ו-KRAS שעוקפים את נקודת הבקרה G1/S

שינויים אלה מאפשרים לתאי סרטן להמשיך להתחלק למרות טיפול במעכבי CDK4/6, ומובילים בסופו של דבר לכישלון טיפולי.

ביופסיה נוזלית: אלטרנטיבה פולשנית מינימלית לביופסיות רקמה

גישות ביופסיה נוזלית צצו כאלטרנטיבות מבטיחות לביופסיות רקמה מסורתיות להשגת מידע מולקולרי על סרטן. בעוד שביופסיות רקמה דורשות הליכים פולשניים שאינם תמיד ישימים בהתאם למיקום הגידול ובריאות המטופלת, ביופסיות נוזליות יכולות לעקוף מגבלות אלה על ידי גילוי חומר שמקורו בגידול בנוזלי גוף נגישים בקלות.

לרוב היישומים, פלזמת דם היקפית משמשת כנוזל המועדף לביופסיה נוזלית. בעוד שבעבר זה הציב אתגרים לגילוי גידולי מוח עקב מחסום הדם-מוח, טכנולוגיות חדשות יותר שיפרו את רגישות הגילוי. נוזלים אחרים עשויים להיות אינפורמטיביים יותר עבור סרטנים ספציפיים, כולל רוק לסרטן חלל הפה, שתן לסרטן שלפוחית השתן, ונוזל שדרה-מוחי לגידולי מוח.

ביופסיות נוזליות יכולות לנתח רכיבי גידול שונים, כולל:

• תאי גידול circulating (CTCs) - תאי סרטן שלמים בדם
• DNA cell-free (cfDNA) - שברי DNA במחזור הדם
• שלפוחיות חוץ-תאיות - חלקיקים קטנים המשתחררים מתאים
• RNA cell-free - מולקולות RNA במחזור

סקירה זו מתמקדת ב-DNA גידולי circulating (ctDNA), המכיל מידע גנטי ואפיגנטי שמקורו בגידול ומשוחרר לזרם הדם כאשר תאי סרטן מתים. ctDNA מייצג בדרך כלל חלק קטן (לפעמים <0.01%) מכלל מאגר ה-DNA cell-free, כאשר רוב ה-DNA הנותר מגיע מתאי דם ורקמות אחרות.

רמות ctDNA משתנות בהתאם לגודל הגידול, השלב, המיקום, סטטוס הטיפול, וכמה בקלות תאי גידול משחררים DNA למחזור. לאחר כניסה לזרם הדם, ctDNA מתנקה במהירות עם מחצית חיים בין 16 דקות ל-2 שעות דרך מנגנונים שונים כולל פירוק אנזימטי, צריכה על ידי תאי חיסון, וסינון כלייתי. תחלופה מהירה זו מאפשרת ל-ctDNA לספק "צילום בזמן אמת" של סטטוס המחלה של המטופלת.

ניתוח ctDNA דרך ביופסיה נוזלית עשוי להוכיח ערך בשלבים מרובים של טיפול במעכבי CDK4/6:

1. פרוגנוסטיקה - חיזוי תוצאות מחלה
2. התאמה אישית של טיפול - קביעה אילו חולות צריכות לקבל מעכבי CDK4/6 או תרופות נוספות
3. ניטור טיפול - מעקב אחר תגובה לטיפול
4. גילוי עמידות - זיהוי עמידות טיפולית מתפתחת מוקדם

קלינאים יכולים לנתח ctDNA באמצעות תגובת שרשרת פולימראז (PCR), הבוחנת גנים בודדים, או ריצוף דור הבא (NGS), המאפיין עשרות עד מאות גנים בו-זמנית. עבור סרטן שד מתקדם ER+/HER2-, ערכת therascreen PIK3CA RGQ PCR כבר מזהה מוטציות PIK3CA להנחיית טיפול עם מעכבי PI3Kα כמו alpelisib. מבחני ביופסיה נוזלית מבוססי NGS כוללים בדרך כלל PIK3CA יחד עם גנים אחרים רלוונטיים לעמידות לטיפול הורמונלי, כמו ESR1 ו-PTEN.

סמנים גנטיים בדם לחיזוי תגובה לטיפול

כיום, אין סמני ביופסיה נוזלית מאומתים קלינית שיכולים להבחין אילו חולות ייהנו ביותר מטיפול במעכבי CDK4/6. מחקר התמקד בעיקר בשינויים גנטיים בגני ויסות מחזור התא המתגלים דרך ניתוח ctDNA והיחס שלהם לתוצאות טיפול.

שינויים ב-RB1: מכיוון ש-Rb מייצג את המטרה המרכזית של CDK4/6 בשליטה על התקדמות מחזור התא, שינויים גנטיים ב-RB1 הגורמים להשבתתו עשויים להקנות עמידות למעכבי CDK4/6. במחקר PALOMA-3, אובדן RB1 שהתגלה ב-ctDNA בסיסי נקשר להישרדות חציונית ללא התקדמות גרועה יותר עבור חולות שקיבלו palbociclib בתוספת fulvestrant. ניתוח ctDNA ממחקרי MONALEESA 2, 3, ו-7 מצא שחולות עם מוטציות RB1 לא חוו שיפור משמעותי בהישרדות חציונית ללא התקדמות עם ribociclib בתוספת טיפול הורמונלי. מחקרים נוספים זיהו מוטציות RB1 הגורמות לאובדן תפקוד שנרכשו בלבד במהלך טיפול במעכבי CDK4/6, מה שמרמז שהן נבחרו כמנגנוני עמידות. עם זאת, השכיחות הנמוכה של שינויים אלה (4.7% במחקר אחד) מצביעה על שמנגנוני עמידות אחרים כנראה ממלאים תפקידים חשובים.

מוטציות ESR1: מחקר מראה תוצאות מעורבות לגבי מוטציות ESR1 כסמנים לתגובה למעכבי CDK4/6. במחקר PALOMA-3, חולות שקיבלו palbociclib הדגימו שיפור דומה בהישרדות חציונית ללא התקדמות ללא קשר לסטטוס ESR1 (9.4 לעומת 9.5 חודשים למוטציה לעומת פראי). מעניין שחולות מסוימות רכשו מוטציות ESR1 Y537S במהלך הטיפול בשתי הזרועות, ואלה נקשרו להישרדות חציונית ללא התקדמות משופרת בהשוואה לחולות שלא רכשו מוטציה זו (13.7 לעומת 7.4 חודשים). במחקר MONARCH-2, חולות שקיבלו abemaciclib הדגימו שיפור בהישרדות ללא התקדמות ללא קשר לסטטוס ESR1 אך היו עם הישרדות חציונית ללא התקדמות מספרית גבוהה יותר עם גידולים מוטנטיים (20.7 לעומת 15.3 חודשים).

מוטציות PIK3CA: מחקרים מראים בעקביות שסטטוס PIK3CA אינו מנבא תועלת דיפרנציאלית למעכבי CDK4/6. ב-PALOMA-3, חולות שקיבלו palbociclib הדגימו שיפור דומה בהישרדות ללא התקדמות ללא קשר לסטטוס PIK3CA (9.5 לעומת 9.9 חודשים למוטציה לעומת פראי). מחקר MONARCH-2 מצא תוצאות דומות, אם כי חולות בקבוצת הפלצבו עם מוטציות PIK3CA היו עם הישרדות חציונית ללא התקדמות גרועה יותר בהשוואה לפראי (5.7 לעומת 12.3 חודשים). מחקרים קטנים יותר הציעו שמוטציות PIK3CA עשויות לנבא תוצאות גרועות יותר, אך מחקרים גדולים יותר לא אישרו ממצא זה.

שינויים ב-FGFR: עדויות מוגבלות מצביעות על כך ששינויים ב-FGFR עשויים להשפיע על התגובה למעכבי CDK4/6. במחקר MONALEESA-2, חולים עם שינויים ב-FGFR1 שקיבלו ריבוסיקליב הראו הישרדות ללא התקדמות חציונית גרועה יותר (10.61 לעומת 24.84 חודשים), אם כי מובהקות סטטיסטית לא הושגה עקב גודל מדגם קטן. PALOMA-3 מצא כי חולים עם הגברה ב-FGFR1 היו עם הישרדות ללא התקדמות גרועה יותר בשתי זרועות הטיפול, אך שינויים נרכשים ב-FGFR2 לא הראו הבדל ברור בין קבוצות הטיפול.

העתיד: סמנים אפיגנטיים בביופסיה נוזלית

בעוד שגישות ביופסיה נוזלית מבוססות גנטיקה התקדמו באופן מוגבל בזיהוי סמנים מנבאים ברורים לתגובה למעכבי CDK4/6, מתודולוגיות אפיגנטיות חדשות מראות הבטחה משמעותית. אפיגנטיקה מתייחסת לשינויים המסדירים ביטוי גנים ללא שינוי ברצף ה-DNA הבסיסי, כולל מתילציה של DNA, שינויים בהיסטונים ועיצוב כרומטין.

פרופיל אפיגנטי של ctDNA עשוי לחשוף סמנים חדשים המנבאים טוב יותר את יעילות הטיפול ומנגנוני עמידות. בניגוד לשינויים גנטיים, אשר יציבים יחסית, שינויים אפיגנטיים יכולים להגיב באופן דינמי ללחצי טיפול ולגורמים סביבתיים, ובעלי פוטנציאל לספק אינדיקטורים רגישים יותר להופעת עמידות.

מחקר בתחום זה עדיין מתפתח, אך מחקרים מוקדמים מצביעים על כך שסמנים אפיגנטיים ב-ctDNA יכולים:

• לזהות עמידות מוקדם יותר משינויים גנטיים
• לספק תובנות למספר מנגנוני עמידות בו-זמנית
• לספק מידע על הטרוגניות גידולית והתפתחות תחת לחץ טיפולי
• לזהות חולים שיכולים להפיק תועלת מטיפולים משולבים המכוונים למנגנונים אפיגנטיים

ככל שהטכנולוגיות האפיגנטיות ממשיכות להתקדם ולהפוך נגישות יותר, סביר שישחקו תפקיד הולך וגובר בהתאמה אישית של טיפול במעכבי CDK4/6 ובטיפול בעמידות בחולי סרטן השד.

מסקנות והשלכות קליניות

סקירה מקיפה זו מדגישה הן את המצב הנוכחי והן את הפוטנציאל העתידי של ביופסיות נוזליות לחיזוי יעילות ועמידות למעכבי CDK4/6 בחולי סרטן השד. בעוד שגישות גנטיות לניתוח ctDNA טרם הניבו סמנים מנבאים מאומתים קלינית, התחום ממשיך להתפתח במהירות עם התפתחויות מבטיחות במתודולוגיות אפיגנטיות.

עבור חולים, מחקר זה משמעו שבדיקות דם פשוטות עשויות בקרוב לסייע לאונקולוגים:

1. לחזות מי יפיק תועלת מרבית ממעכבי CDK4/6 לפני תחילת הטיפול
2. לנטר תגובה טיפולית באמצעות בדיקות דם סדירות במקום סריקות
3. לזהות עמידות מתפתחת מוקדם יותר, ולאפשר התאמות טיפוליות בזמן
4. להתאים אישית טיפולים משולבים על בסיס מנגנוני עמידות אישיים

המחקרים שנסקרו מדגימים כי בעוד ששינויים גנטיים ספציפיים (במיוחד ב-RB1) מראים הבטחה כסמני עמידות, השכיחות הנמוכה יחסית שלהם מצביעה על כך שמספר מנגנונים תורמים לכישלון טיפולי. מורכבות זו מדגישה את הצורך בגישות מקיפות התופסות את מלוא הספקטרום של מסלולי עמידות.

ככל שטכנולוגיות ביופסיה נוזלית ממשיכות להשתפר ברגישות, בעלות-תועלת ובנגישות קלינית, סביר שיהפכו לחלקים אינטגרליים בטיפול בסרטן השד. היכולת להעריך שוב ושוב את הביולוגיה של הגידול באמצעות דגימות דם פשוטות מייצגת התקדמות משמעותית לעומת ביופסיות רקמה מסורתיות, במיוחד לניטור תגובה טיפולית וזיהוי עמידות בזמן אמת.

חולים צריכים לדון עם האונקולוגים שלהם האם השתתפות בניסויים קליניים הכוללים ניתוח ביופסיה נוזלית עשויה להיות מתאימה למצבם, שכן תחום מתפתח זה ממשיך לייצר תובנות חדשות שעשויות להשפיע ישירות על החלטות טיפול ותוצאות.

מידע מקור

כותרת המאמר המקורי: Liquid biopsies to predict CDK4/6 inhibitor efficacy and resistance in breast cancer

מחברים: Sasha C. Main, David W. Cescon, Scott V. Bratman

פרסום: Cancer Drug Resist 2022;5:727-48

DOI: 10.20517/cdr.2022.37

מאמר ידידותי זה למטופל מבוסס על מחקר שעבר ביקורת עמיתים ומטרתו להנגיש מידע מדעי מורכב לחולים משכילים ולבני משפחותיהם. הוא שומר על כל הממצאים העיקריים, נקודות הנתונים וההשלכות הקליניות מהמחקר המקורי תוך תרגום שפה טכנית למונחים מובנים יותר.