Mechanizmy vzniku lékové rezistence u karcinomu prsu a možnosti jejich ovlivnění

Dátum publikácie: 27. 11. 2017

Souhrn

Stávajícími možnostmi léčby hormonálně dependentního (ER+) karcinomu prsu jsou selektivní modulace ER (SERM), selektivní down regulace ER (SERD) a terapie steroidními a nesteroidními inhibitory aromatáz (IA). U independentních (ER−) karcinomů prsu zůstávají jedinou možností léčby chemoterapie a/nebo cílená terapie.

Mutace v jednotlivých bodech různých signálních drah a/nebo zkřížení těchto drah navzájem přispívá jak ke vzniku primární léčebné rezistence, tak ke vzniku získané rezistence, což negativně ovlivňuje prognózu nemocných. Poznání mechanizmů rezistence a nové možnosti léčby, které se ji snaží překonat, zlepšují prognózu žen s touto diagnózou. Nová léčiva rozšiřující armamentárium léčebných možností jsou zejména z řad cílené terapie.

Největších pokroků bylo v tomto ohledu dosaženo v léčbě hormonálně dependentního karcinomu prsu, a to hned zásahem na několika různých místech dráhy PI3K–AKT–MTOR nebo v dráze CDK4/6. Naopak výzvou zůstávají zejména nádory triple negativní (TNBC), u kterých hledáme naději v imunoterapii nebo PI3K-inhibitorech.

Cílem textu je přiblížení mechanizmů lékové rezistence na molekulární úrovni a současných možností jejího ovlivnění v podobě nových molekul testovaných v klinických studiích. Pro přiblížení problematiky text nabízí také obrácenou stranu mince v podobě nežádoucích účinků nových léčiv, které v kontextu léčby s paliativním záměrem nesmějí zůstat opomenuty.  

Klíčová slova: Metastatický karcinom prsu, hormonálně dependentní karcinom prsu, triple negativní karcinom prsu, hormonální terapie, cílená terapie, imunoterapie, primární rezistence, sekundární rezistence.

Úvod

Karcinom prsu je nejčastější malignitou ženské populace jak celosvětově, tak v ČR, kde ročně diagnostikujeme kolem 7 000 nových případů tohoto onemocnění (1). Primárně metastatický karcinom prsu tvoří podstatně menší část záchytu této nemoci, jedná se o zhruba 500 nových případů ročně. K těmto případům tzv. primárně generalizované nemoci se přidávají případy žen, u kterých se nemoc vrací s odstupem od stanovení primární diagnózy, v období sledování nebo pooperační (adjuvantní) zajišťující léčby (asi 2 500 žen). U agresivních subtypů karcinomu prsu (zejména TNBC a HER2 pozitivního) se s recidivou nemoci potkáváme nejčastěji v období prvních 2–3 let od primární diagnózy, zřídka po 5 a více letech sledování. TNBC nebo HER2 pozitivní nádory zakládají metastázy obvykle ve viscerálních orgánech, nejčastěji se jedná o játra a plíce, HER2 pozitivní nádory častěji generalizují do CNS. Naopak hormonálně dependentní karcinom prsu může znovupropuknout i s velkým odstupem od diagnózy nemoci, přičemž si často ponechává pozvolnější průběh a metastázy zakládá nejčastěji do kostí.

S primárně rezistentním onemocněním se můžeme potkat u všech subtypů karcinomu prsu. Jedná se o onemocnění, které na systémovou léčbu nereaguje nebo reaguje jen velmi omezeně a po krátkou dobu. Přestože se jedná o nepředléčené pacienty, jejichž citlivost na léčbu by tedy neměla být ovlivněna předešlou terapií, biologie nádoru negativně ovlivňuje možné léčebné úspěchy. Predikce primární rezistence nemoci přitom není možná, usuzujeme na ni až na podkladě klinického sledování a časné progrese nemoci. Sekundární rezistence se naopak vyvíjí na podkladě superselekce rezistentních klonů nebo vývoje rezistentních klonů jako odpověď nemoci na již proběhlou léčbu. Ve snaze o překonání terapeutického efektu léčby dochází postupně na molekulární úrovni k rozvoji únikových mechanizmů, jejichž podkladem jsou mutace v různých signálních drahách, které za normálních okolností převádějí léčebný signál od povrchu nádorové buňky směrem k jejímu jádru a vedou k její smrti (2).

Překonání molekulárních bodů rezistence vede ke zlepšení prognózy nemocných a postupnému prodlužování času do progrese nemoci, který je předpokladem pro pozitivní ovlivnění délky života těchto žen. Díky tomu se zejména hormonálně dependentní (exprimující estrogenové [ER] a/nebo progesteronové [PR] receptory) karcinom prsu stává chronickým onemocněním. Pětileté přežívání se u pacientek s hormonálně dependentním karcinomem prsu pohybuje v rozmezí 85–95 %, naproti tomu u ER negativní nemoci je to 69–81 % (3, 4). Nové léčebné kombinace indikované do I. linie hormonálně dependentní nemoci prodloužily čas do progrese nemoci (tedy čas od zahájení léčby do klinicky ověřené progrese) z cca 12 měsíců na téměř 25 měsíců. Nicméně u triple negativní nemoci jsme pořád málo úspěšní a nová léčiva s obdobným efektem postrádáme. Cesty našeho poznání v oceánu molekulárních drah a spletitých vztahů jeho útrob přibližuji v textu formou klinických studií, ze kterých některé prokázaly efekt v překonání lékové rezistence, jiné byly méně úspěšné. Pro lepší pochopení přenosu signálů v jednotlivých drahách odkazuji na obrázky 1 a 2, kde jsou cesty toku informací v těle nádorové buňky znázorněny graficky.

Obr. 1: Základní dráhy přenosu signálu do jádra buňky a kooperace jednotlivých drah, které se uplatňují při vzniku (hormonální) rezistence

Obr. 2: Klíčové body působení terčové léčby / mechanizmy překonání lékové rezistence

Terapie karcinomu prsu vychází z histologického nálezu

Tato stať vlastně pojednává o tom, že přes potřebu molekulární klasifikace nádorové nemoci, tedy klasifikace na úrovni DNA nádorových buněk se současná onkologická léčba pořád odvíjí zejména od histologického imunohistochemického (IHC) (fenotypového) vyšetření primárního nádoru. Přestože je toto vyšetření nenahraditelným článkem v rozvaze o onkologické léčbě, nutno říct, že cílová místa působení nových molekul majících překonat onu lékovou rezistenci předmětem tohoto vyšetření nejsou. Znamená to, že tato léčiva neumíme zacílit na jednoznačně definované subtypy karcinomu prsu. Základní dělení karcinomu prsu vycházející ze stávajícího IHC vyšetření je následovné:

• nádory hormonálně dependentní, jejichž nádorové buňky exprimují estrogenové (ER) a/nebo progesteronové receptory (PR),
• nádory HER2 pozitivní, tedy takové, jejichž nádorové buňky mají na svém povrchu receptory pro epidermální růstový faktor,
• nádory triple negativní (TNBC), tedy ER, PR i HER2 negativní.

Dalšími faktory ovlivňujícími strategii léčby jsou růstová aktivita nádoru (Ki67), grading (G) a známky mikroinvazivních schopností nádoru (známky perineurálního šíření, vaskulární invaze a lymfangioinvaze).

Dělení nádorů na úrovni DNA (5) člení nádory hormonálně dependentní na luminální typ A (dle stávajícího IHC vyšetření se jedná o nádory ER a PR pozitivní a současně HER2 negativní; jsou prognosticky nejpříznivější) a luminální typ B (ER pozitivní a/nebo PR pozitivní nebo ER/PR pozitivní a HER2 pozitivní, agresivnější jako luminální typ A).

HER2 pozitivní typ je prognosticky nepříznivý, na úrovni DNA se jedná o nádory ER a PR negativní a současně HER2 pozitivní.

TNBC je na molekulární úrovni dělen na minimálně 4 subtypy, ze kterých některé by mohly být citlivé na imunoterapii, jiné na hormonální terapii, některé by naopak spadaly do kategorie velmi rezistentních nádorů, jejichž chování předurčují buňky blízké kmenovým buňkám, které jsou známé svojí chemo- a radiorezistencí.

Jak je naznačeno výše, odlišnost jednotlivých subtypů karcinomu prsu je poměrně velká a je zdrojem odlišné citlivosti jednotlivých nádorů uvnitř základních skupin.

Dalším zdrojem divergence je tzv. klonální evoluce nádoru, tedy souběžný vývoj různých klonů nádorových buněk, který bychom mohly přirovnat k větvení stromu (6–8). Čím pokročilejší onemocnění máme a čím více jsme toto onemocnění léčili, tím košatější bude koruna nádorového stromu. Mluvíme o tzv. vnitřní heterogenitě nádoru (9), která je vlastně příčinou toho, že metastatický karcinom prsu neumíme trvale vyléčit. Naopak, úspěchy léčby, kterých jsme dosáhli, jsou odrazem faktu, že se nám daří čím dál víc jednotlivé větve stromu odlišit a blíže poznat a každou větev léčit jinak. Důležité je přitom uvědomit si, že heterogenita nemoci existuje i mezi jednotlivými pacienty (tzv. interindividuální heterogenita; 9). Stejně tak mechanizmy vzniku rezistence se u různých pacientů i u konkrétního pacienta v čase mohou lišit.

Pro dosažení co nejlepších výsledků léčby je proto, zdá se, ideální opakovaná typizace nemoci v čase, tedy sledování změn v nádorových buňkách, ideálně ve všech větvích, v průběhu terapie. Tomuto cíli se svojí povahou blíží tzv. tekutá biopsie, která může poskytnout informaci o aktuálním stavu nemoci (9, 10). Jedná se o odběr krve, v němž je v daném čase detekována přítomnost nádorových buněk a/nebo nádorových fragmentů (11). Jelikož biopsie jednotlivých metastáz v různých orgánech není vždy možná (např. obtížná z kostí) anebo je riziková (např. plicní biopsie), tekutá biopsie nabízí z nenáročného odběru krve zcela dostupnou a pro pacienta nezatěžující možnost sledování nemoci v čase. Další výhodou tekuté biopsie je, že poskytuje informaci o vlastnostech snad všech typů nádorových buněk, které se do krve uvolňují z různých lokalit (větve onoho stromu) a tvoří koktejl, který může být podroben dalším analýzám. Pro použití metod tekuté biopsie v běžné praxi zatím bohužel chybí dostatečná validace prokazující klinickou utilitu tekuté biopsie.

Hormonálně dependentní karcinom prsu a mechanizmy vzniku hormonální rezistence

Hormonálně dependentní karcinom prsu je onemocnění, které vykazuje expresi ER a/nebo PR ve více než 1 % nádorových buněk (12). V klinické praxi má pro volbu hormonální terapie význam exprese ER v minimálně 10 % nádorových buněk. Nádory se 100% expresí ER a PR a nízkým Ki67 (na molekulární úrovni odpovídají luminálnímu typu A) jsou obvykle prognosticky příznivé a dobře citlivé na hormonální terapii. Metastatické karcinomy prsu s těmito charakteristikami bývají po dobu řady měsíců až let dobře léčitelné hormonální léčbou a k rozvoji hormonální rezistence dochází pozvolně. 

Agresivnější hormonálně dependentní onemocnění odpovídá na molekulární úrovni luminálnímu typu B. Jedná se o nádory, jejichž proliferační aktivita je podmíněna nejen signálními drahami spojenými s hormonálními receptory, ale ve většině případů jsou u luminálních typů B aktivní také další signální kaskády, které přispívají ke klinicky méně příznivému průběhu nemoci.

Zkřížení dráhy ER s dráhou PI3K–AKT–MTOR (13) nebo dráhou RAS–RAF–MEK–ERK (14) na podkladě aktivace receptoru HER2 může vést ke vzniku hormonální rezistence. Nejčastěji ke vzniku rezistence dochází na podkladě alterace v signální dráze PI3K–AKT–MTOR, která hraje významnou roli v procesu nádorového růstu, proliferace, motility a přežívání nádorových buněk, imunity, metabolizmu i angiogeneze. Získání funkce, resp. trvalá aktivace onkogenů (např. PI3K), ztráta funkce nádorových supresorů (např. TP53) nebo negativních regulátorů (např. PTEN) a/nebo mutace genů druhých poslů (např. AKT) vedou k aktivaci signální dráhy (15). Překřížení drah má za následek aktivaci či deaktivaci ER, které mohou vést k vzniku hormonální rezistence. Aberace vedoucí k hyperaktivaci komplexu cyklin, cyklindependentní kináza (CDK), je dalším mechanizmem vedoucím k selhání hormonální terapie založené obvykle na IA (15). V případě HER2 pozitivního nádoru je hlavním mechanizmem nádorové progrese zkřížení drah ER a HER2 (14), které efekt samotné hormonální terapie oslabuje. Dalšími receptorovými tyrozinkinázami pohánějící signalizaci z povrchu nádorové buňky k jejímu jádru mohou být FGFR (receptor pro fibroblastový růstový faktor) nebo IGF-1R (receptor pro inzulinu podobný růstový faktor). V neposlední řadě může být podkladem pro vznik rezistence na hormonální terapii mutace přímo v genu pro estrogenový receptor (ESR gen), event. získaná ztráta exprese ER v čase, deregulace aktivátorů ER nebo posttranslační modifikace ER (15).

Primární hormonální rezistence je arbitrárně definovaná progresí nemoci v průběhu 24 měsíců adjuvantní (pooperační) hormonální terapie a/nebo do 6 měsíců od zahájení paliativní hormonální terapie pro metastatické onemocnění (16). Sekundární rezistence je definována jako získaná rezistence primárně hormonálně citlivého karcinomu prsu, která se vyvine po delším efektu hormonální terapie (více než 24 měsíců od zahájení adjuvantní hormonální terapie nebo více než 6 měsíců paliativní hormonální terapie pro metastatické onemocnění; 16).

Stávajícími možnostmi léčby jsou selektivní modulace ER (Tamoxifen), selektivní down regulace ER (fulvestrant) a terapie steroidními a nesteroidními inhibitory aromatáz (letrozol, anastrazol, exemestan; 17). Odpověď na hormonální terapii se u primárně generalizovaného karcinomu prsu dostaví ve 20–40 % a její střední trvání je 8–14 měsíců. Kombinace hormonální terapie s cílenou terapií, jak bude uvedeno níže, pomáhá překonat rezistenci nemoci na předešlou hormonální léčbu a prodloužit trvání léčebného efektu nad rámec jednoho roku.

HER2 pozitivní karcinom prsu a mechanizmy vzniku rezistence

HER2 pozitivní karcinom prsu je růstově poháněn zejména aktivací receptoru pro epidermální růstový faktor typu 2 (c-erb-B2 neboli HER2). Jedná se o agresivní onemocnění, jehož prognóza se ale výrazně zlepšila po zavedení cílené anti-HER2 léčby. Inhibice HER2 trastuzumabem a v případě pokročilé nemoci dvoukombinací trastuzumabu a pertuzumabu, trastuzumabem-emtansinem nebo lapatinibem v druhé a vyšších liniích léčby HER2 dependentního karcinomu prsu výrazně zlepšuje léčebné výsledky a přežívání nemocných při velmi dobré toleranci této cílené léčby (18).

Zkřížení dráhy HER2–RAS–RAF–MEK–ERK s dráhou ER vede obvykle ke ztrátě či snížení citlivosti nádoru na hormonální terapii. Dalšími mechanizmy rezistence nemoci na trastuzumab může být dimerizace HER2 s IGF-1R, ztráta PTEN nebo zkřížení s dráhou PI3K–AKT–MTOR (19–21). Cílená duální inhibice jak ER, tak HER2 zlepšuje léčebné výsledky této podskupiny luminálních nádorů.

TNBC a mechanizmy vzniku rezistence

Obecně se jedná o entitu s nejhorší prognózou, o onemocnění, jehož léčba je postavena na necíleném podání systémové chemoterapie, jejíž úspěch je založen na obvykle vysoké růstové aktivitě nádorových buněk. Typizace TNBC na molekulární úrovni také naznačuje existenci několika subtypů, v klinické praxi ale nemáme na základě pouhého histologického a IHC vyšetření možnost tyto subtypy rozeznat. Možná právě necílené podání chemoterapie je příčinou obecně špatné prognózy nosiček TNBC. Přežívání žen s metastatickým TNBC dosahuje mediánu pouhých 13 měsíců a jeho délka se za poslední dekády výrazně nezlepšila, napříč pokrokům v léčbě nádorů obecně.

V mnoha případech jsou pacientkami s TNBC mladé ženy, někdy se zároveň jedná o nosičky zárodečných mutací, zejména v genech BRCA. Tento reparační gen je důležitý v procesu tzv. homologní rekombinace a jeho mutace vede u nosiček k časnému vzniku nádorů (zejména karcinomu prsu a ovaria). Nová skupina léků, resp. jeden ze zástupců (olaparib) prokázal svůj efekt v léčbě metastatického karcinomu prsu (22). Vyřazení funkce PARP – poly (ADP ribosa) polymerase – olaparibem zamezuje opravě jednořetězcových zlomů DNA, které jsou u BRCA nosiček časté. U nemocných žen s nádorem podmíněným BRCA mutací je oprava zlomů nežádoucí, naopak vyřazení mechanizmu homologní rekombinace PARP inhibitorem vede k efektu tzv. syntetické letality. Syntetická letalita je vztah dvou genů, v jehož rámci mutace kteréhokoli z nich není sama o sobě letální, ale mutace postihující oba geny současně způsobí buněčnou smrt. Působení PARP inhibitoru v BRCA mutovaném nádoru tak zamezuje opravě nádorové DNA, což je žádoucí efekt, který se promítl do prognózy nemocných. 

Ukazuje se také, že část TNBC může výrazně ovlivňovat imunitní systém. Vysoká mutační nálož tohoto rychle proliferujícího onemocnění, jejímž podkladem jsou četné somatické mutace produkující velký počet s tumorem asociovaných antigenů (TAA), indukuje imunitní odpověď (23). Exprese PD-L1 (ligand 1 pro receptor programované buněčné smrti) je u TNBC vyšší (asi 20 % TNBC) než u non-TNBC a je spojena s výraznou infiltrací nádoru CD8-T lymfocyty (24). Nestabilní genomické pozadí TNBC zabraňuje identifikaci cílových míst pro působení biologické léčby, ale díky TAA předpovídá možný efekt imunoterapie. Pozitivním prediktorem odpovědi na léčbu by mohla být exprese PD-L1, výsledky studií fáze I–II jsou ale zatím v tomto ohledu nejednoznačné (25–29). Jedním z mechanizmů regulujících expresi PD-L1 je, zdá se, ztráta tumorsupresorového genu PTEN. Molekuly cílící na signální dráhu PI3K–AKT–MTOR by tak mohly přispět k lepší protinádorové aktivaci imunitního systému (30). Právě ztráta/mutace PTEN je nejčastěji uváděnou alterací tohoto signálního komplexu u TNBC. Možnosti ovlivnění léčebné odpovědi TNBC na této úrovni budou pojednány níže.

Pokroky v léčbě karcinomu prsu

Moderní onkologická léčba se v terapii metastatického karcinomu prsu orientuje zejména na cílení molekulárních terčů. V případě hormonálně dependentního onemocnění se jedná o cílení ER, standardní součástí léčby jsou tamoxifen jako zástupce selektivní modulace ER (SERM), fulvestrant jako zástupce selektivní down regulace ER (SERD) a letrozol/anastrazol nebo exemestan, což jsou zástupci nesteroidních a steroidních inhibitorů aromatáz (15). Do praxe se již dostal mTOR inhibitor everolimus, jiné molekuly na svůj potenciál v léčbě pokročilé nemoci čekají (zejména PI3K inhibitory). U HER2 pozitivního karcinomu prsu je základem anti-HER2 léčba, jak bylo zmíněno výše (u pokročilé nemoci se jedná o trastuzumab, pertuzumab, T-DM1 a lapatinib). U TNBC terče usilovně hledáme, cílení dosud žádného z nich ale nedosáhlo úrovně klinické praxe. 

Výhody cílené terapie jsou zejména 1) lepší tolerance léčby ve srovnání s chemoterapií vycházející z působení cílené léčby pouze na buňky nesoucí daný terč, 2) efektivita léčby vycházející z míry exprese onoho terče na jednotlivých buňkách a zejména na procentuálním zastoupení buněk s daným znakem v nádorové tkáni, tedy vycházející z nádorové heterogenity nemoci. Hlavními nevýhodami jsou 1) nutnost molekulárněgenetického vyšetření nádorové tkáně ideálně opakovaně v čase, 2) omezené trvání léčebného efektu při měnících se charakteristikách nemoci reagující na léčbu a při nádorové heterogenitě metastatické nemoci, 3) cena léčby.

Podkladem pro vznik rezistence na léčbu je jednak křížení signálních drah, jednak mutace uvnitř dráhy. Zapínání a vypínání jednotlivých kontrolních bodů probíhá dynamicky, v souladu s probíhající léčbou. Nádorové buňky neustále hledají alternativní cesty k tomu, aby obešly blokádu zajištěnou působením cílených léčiv. Tyto cesty můžou přitom vést jak vertikálně, tak horizontálně. Ukazuje se, že kombinovaná blokáda více terčových bodů může zlepšit léčebnou odpověď. Základními strategiemi kombinované terapie jsou 1) synergický nebo aditivní efekt molekul, jako jsou 1a) duální inhibice stejného kontrolního bodu (např. blokáda HER trastuzumabem a pertuzumabem), 1b) vertikální inhibice dvou bodů jedné signální dráhy (např. souběžná blokáda PI3K a MTOR), 1c) horizontální inhibice paralelních nebo kompenzačních drah, 2) zvrácení rezistence, např. kombinací ER a CDK4/6 inhibice, 3) tzv. syntetická letalita u BRCA mutovaných nádorů léčených PARP inhibitorem.

Nutné je podotknout, že duální inhibice je obvykle spojena s horším profilem nežádoucích účinků, jejichž intenzita obecně stoupá s hloubkou inhibice (obr. 2). Čím blíže jádru blokáda působí, tím vetší nežádoucí účinky můžeme sledovat. Výpadek funkce všech uzlů nad úrovní (směrem k povrchu buňky) blokovaného bodu se projevuje nežádoucími účinky, jejichž tíha souvisí zejména s fyziologickou funkcí těchto proteinů. Níže jsou uvedeny hlavní signální dráhy a jejich kontrolní body, jejichž cílení zlepšuje nebo by mohlo potencionálně zlepšit léčebnou odpověď a čas do progrese nemoci. Uvádím také nežádoucí účinky pro srovnání blokády různých klíčových bodů. 

Signální dráha PI3K–AKT–MTOR (31)

Tato dráha může být aktivovaná růstovými faktory a jejich transmembránovými receptory, např. členy rodiny EGFR, FGFR, IGF-1R atd. Ke stimulaci PI3K (fosfatidylinositol-3-kinázy) může vést také aktivace RAS s G proteinem spojeným receptorem lokalizovaným na vnitřní straně membrány, který je součástí dráhy RAS–RAF–MEK–ERK. V neposlední řadě může být spouštěcím mechanizmem signalizace přímo alterace některého z bodů dráhy (např. PIK3CA, PTEN, AKT atd.). Kromě sporadického vývoje nádorů je hyperaktivace této signální dráhy spojena také s hereditárně podmíněnými nádory, jako např. Cowdenovým syndromem (podmíněným ztrátou funkce tumorsupresoru PTEN) nebo Peutzovým–Jeghershovým syndromem (podmíněný mutací STK1). Tyto hereditární syndromy jsou spojeny s častějším výskytem karcinomu prsu a dalších malignit u nosičů.

Přenos signálu v dráze si můžeme představit třeba jako šíření vzruchu po neuronu. Potřebnou energii zajišťuje systém kináz, enzymů zajišťujících fosforylační reakce. Převod signálu je vlastně přenosem fosforylového zbytku z jedné molekuly na jinou. Po navázání ligandu na receptor na povrchu buňky dochází obvykle k dimerizaci receptoru a aktivaci jeho tyrozinkinázové části na vnitřní straně membrány. V dráze PI3K dochází následně k fosforylaci PIP2 (fosfatidylinositol-4,5-bisfosfátu) na PIP3 a dále k přenosu signálu přes serin-threoninové kinázy AKT a PDK1 směrem k jádru. Další fosforylace TSC2 vede k inaktivaci komplexu TSC1/2 (tuberous sclerosis komplex 1/2), který je strážcem přenosu informace na MTOR (mammalian target of rapamycin) a transkripční faktory spouštějícími přepis DNA některých genů (viz obr. 1). Negativními regulátory jsou zejména PTEN (phosphatase and tensin homolog) nebo kináza S6. Aktivace dráhy podněcuje vznik hormonální rezistence a únik nádoru z hormonální dependence do fáze růstu nezávislé na ER.

Aktivace signální dráhy PI3K–AKT–MTOR je jednou z nejčastějších napříč různými nádory, dle databáze COSMIK jsou nejčastěji alterovanými nádory karcinom prsu, endometria a nádory vylučovacího a gastrointestinálního traktu. U hormonálně dependentního karcinomu prsu převažuje aktivační mutace alfa-katalytické podjednotky genu PIK3CA (30 % ER pozitivních nádorů), u TNBC převažuje naopak ztrátová mutace genu PTEN (35 % TNBC). K aktivaci dráhy dochází i u HER2 pozitivních subtypů karcinomu prsu.

Rodina proteinů PI3K pozůstává ze tří tříd kináz, z nichž nejdůležitější pro signální transdukci a tumorigenezi je třída I. Inhibitory cílené na všechny izoformy této třídy označujeme jako pan-PI3K inhibitory, inhibitory cílené na jednotlivé izoformy označujeme jako specifické, testovány jsou zejména alfa-specifické inhibitory. Dosud nejdál pokročily v testování účinnosti PI3K inhibitorů u hormonálně dependentního karcinomu prsu buparlisib (pan-PI3K inhibitor) a dva alfa-specifické PI3K inhibitory – taselisib a alpelisib. U TNBC byl testován buparlisib (studie BELLE-4).

Ve studii BELLE-2 (32) byl buparlisib v kombinaci s fulvestrantem podán víc než tisícovce žen s metastatickým karcinomem prsu rezistentním na IA. Výsledky studie přinesly pozitivní výsledky, při srovnání času do progrese (PFS) nemoci si vedly lépe ženy léčené buparlisibem vs. placebem (obě ramena kombinována s fulvestrantem, mPFS 6,9 vs. 5 měsíců, sign. výsledek). Kombinovaná terapie buparlisib + fulvestrant je tedy efektivní možností hormonální léčby u postmenopauzálních hormonrezistentních žen. Toxicita léčby byla poměrně výrazná (až 70 % žen léčbu přerušilo nebo byl buparlisib redukován, u 23 % pacientů byly zaznamenány závažné nežádoucí účinky). Nejčastěji se nejednalo o rash, elevaci jaterních testů nebo glykémie nebo nežádoucí účinky na psychiku nemocných (deprese atd.).

Další pan-PI3K inhibitor pictilisib svůj efekt u ER pozitivních nádorů neprokázal, uspořádání studie FERGI bylo obdobné jako v ostatních zde uvedených studiích (33). Taselisib i alpelisib na výsledky studií fáze III (SANDPIPER a SOLAR-1) zatím čekají, obě molekuly byly testovány u postmenopauzálních žen v kombinaci s fulvestrantem po selhání terapie IA. Jejich efekt bude sledován zvlášť u PI3K mutovaných a PI3K nemutovaných nádorů. Nežádoucí účinky alfa-blokátorů jsou obdobné, zahrnují gastrointestinální toxicitu, hepatotoxicitu, ovlivňují metabolizmus glukózy, vyskytly se také kožní rash a stomatitida, jejich tíha a frekvence by měly být ve srovnání s pan-inhibitory méně časté, a terapie tedy stran nežádoucích účinků přijatelnější.

Studie BELLE-4 nenaplnila svůj primární cíl, přidání buparlisibu do prvoliniové léčby TNBC k paklitaxelu nepřineslo benefit v populaci žen s metastatickým TNBC (34).

Z dalších cílů v této signální dráze se pozornost zaměřuje na AKT (protein kinázu B) inhibitor ipatasertib v terapii TNBC. Ipatasertib je selektivní, s ATP kompetitivní inhibitor AKT, který v preklinických studiích přinesl slibné výsledky zejména u nádorů s vysokou náloží fosforylovaného proteinu AKT, ztrátou PTEN nebo mutacemi v genech PTEN a PIK3CA. Ve studii fáze II LOTUS byla molekula testována u pacientek s metastatickým TNBC v první linii léčby (35). 124 žen bylo randomizováno v poměru 1 : 1 do ramene s paklitaxelem a ipatasertibem nebo paklitaxelem kombinovaným s placebem. Primární cíl studie, čas do progrese nemoci, byl naplněn a v kombinovaném rameni dosáhl mírně lepšího, ovšem signifikantního výsledku mPFS ve srovnání s placebovým ramenem: mPFS 6,2 vs. 4,9 měsíce, HR 0,6, p = 0,037). Nežádoucí účinky ipatasertibu zahrnovaly zejména průjmy (23 vs. 0 %), neutropenii (18 vs. 8 %) a pneumonii (5 vs. 0 %).

M-TOR je serin-threoninová kináza složená z proteinových komplexů mTORC1 a mTORC2. Komplex mTORC1 je klíčovým regulátorem nádorového růstu a syntézy proteinů. Inhibitor mTORC1 everolimus je schválen pro léčbu pokročilého karcinomu prsu po selhání hormonální terapie IA, tedy pro sekundárně rezistentní karcinom prsu. Jeho efekt je dokladem toho, že aktivace MTOR je důležitá pro vznik hormonální rezistence a její blokáda vede k obnovení citlivosti nádoru na hormonální terapii. Efekt everolimu byl testován ve studii BOLERO-2 v II. a vyšších liniích léčby u postmenopauzálních žen s metastatickým onemocněním progredujícím na terapii nesteroidním IA (36). Medián času progrese nemoci byl v rameni s everolimem a exemestanem signifikantně delší ve srovnání s monoterapií exemestanem (7,8 vs. 3,2 měsíce, p < 0,001).

Obdobný efekt zaznamenala kombinace everolimu s tamoxifenem po selhání IA ve studii TAMRAD, kde nemocné léčené kombinací dosáhly mediánu času do progrese 8,6 měsíce a ženy léčené samotným tamoxifenem 4,5 měsíce (37).

Ve studii BOLERO-4 byla kombinovaná léčba everolimus a letrozol nabídnuta ženám zejména s de novo diagnostikovaným metastatickým onemocněním, a to již do I. linie léčby. Část pacientek (N = 50) pak pokračovala v léčbě po progresi nemoci v II. linii (everolimus + exemestan). Medián času do progrese nemoci v I. linii dosáhl 22 měsíců, v II. linii 3,7 měsíce. Srovnávací rameno (monoterapie IA) chybělo, efekt kombinace byl ale v I. linii léčby delší, než vidíme při standardní hormonální terapii, naopak ve II. linii již kombinace, po výměně hormonálního preparátu, výraznějšího efektu nedosáhla (38).

Nová generace mTOR inhibitorů by měla cílit také mTORC2, který je aktivátorem AKT. Pan-MTOR inhibice by trvání léčebného efektu mohla dále prodloužit.

Při komplexnosti signální dráhy PI3K–AKT–MTOR je logickou otázkou také kombinace molekul ovlivňujících různé stupně kaskády. Ve fázi klinických studií jsou PI3K/MTOR inhibitory nebo AKT/MTOR inhibitory. Překřížení signálních drah PI3K–AKT–MTOR a RAS–RAF–MEK–ERK jsou předpokladem potencionálního efektu duální inhibice PI3K a MEK. Duální inhibice PI3K a CDK4/6 vykázala ve studii fáze I synergický a imunogenní efekt u TNBC. Konečně je potřeba zmínit růstové faktory, které převádějí signály z povrchu buňky do jádra. Monoklonální anti- IGF-1R protilátky v monoterapii nebo kombinaci s PI3K inhibitory, stejně jako FGFR inhibitory by mohly přispět k armamentáriu protinádorových léčiv.

Signální dráha CDK4/6

Cyklindependentní kinázy (CDK) jsou serin-threoninové kinázy, které hrají významnou roli v řízení buněčného cyklu. Interakce cyklinu D a CDK4/6 vede k down regulaci supresorového genu Rb, k překonání kontrolního bodu v G1 fázi a k progresi buněčného cyklu do fáze S a dalších fází, které končí rozdělením buňky. Alterace v dráze cyklin D–CDK4/6–Rb vede v nádorových buňkách ER pozitivního karcinomu prsu ke vzniku hormonální rezistence. Blokáda CDK4/6 je tedy logickým bodem k překonání či oddálení hormonální rezistence.

Ve studii Monaleesa 2 byly postmenopauzální pacientky s nepředléčeným hormonálně dependentním a HER2 negativním karcinomem prsu léčeny kombinací letrozol a ribociclib anebo monoterapií letrozolem (39). Aktualizované výsledky po mediánu sledování 26 měsíců prokázaly benefit kombinované léčby ve srovnání s monoterapií letrozolem, kdy medián PFS dosáhl 16 měsíců při monoterapii vs. 25,3 měsíce při kombinované léčbě. Nejnovější data tak poukazují na trvající efekt kombinované terapie, který byl prokázán u všech podskupin nemocných včetně pacientek s viscerálním postižením, de novo metastatickým onemocněním, u pacientek předléčených chemoterapií i hormonální léčbou tamoxifenem nebo exemestanem v neo/adjuvanci. Odpověď na léčbu chybí asi u 10 % nemocných, které považujeme za primárně hormonálně rezistentní. Přežívání nemocných léčených kombinací zatím nedosáhlo statistické signifikance, ačkoliv numerický benefit kombinované léčby je patrný. Nežádoucí účinky kombinované terapie byly dobře zvladatelné, bez známek kumulace, absolutně převažovala hematologická toxicita léčby v podobě nekomplikované neutropenie.

Obdobné výsledky nabídla studie fáze II Paloma 2 s palbociclibem, mPFS dosáhl v této menší a kratší studii 20,2 měsíce vs. 10,2 měsíce pro monoterapii nesteroidním IA, HR = 0,488, p = 0,0004 (40).

Ve studii PALOMA3 byly postmenopauzální ženy s karcinomem prsu léčeny palbociklibem a fulvestrantem ve II. a vyšších liniích léčby metastatické hormonálně rezistentní nemoci (41). Nemocné byly předléčené min. 1 linií chemoterapie nebo hormonální léčbou podanou pro pokročilé onemocnění, event. progredovaly při adjuvantní hormonální léčby do 12 měsíců od jejího zahájení. Studie naplnila svůj cíl, mPFS u žen léčených kombinovanou léčbou byl signifikantně delší ve srovnání s fulvestrantem samotným: 9,2 vs. 3,8 měsíce. Ženy s kostním a nonviscerálním postižením, s malým objemem nádoru a dobrým výkonnostním stavem měly při časném zahájení léčby lepší prognózu a na léčbu fulvestrantem samotným nebo v kombinaci s palbociklibem odpověděly lépe.

Ve studii TREnd byly pacientky také předléčené minimálně 1 linií hormonální terapie (42). Po progresi nemoci byly léčeny buď palbociklibem samotným, nebo pokračovaly ve stávající hormonální terapii (68 % IA, 38 % FULV), ke které byl palbociklib přidán do kombinace. Výsledky studie, do které bylo zařazeno 58 a 57 pacientek (N = 115), ukazují, že palbociklib v kombinaci s hormonální léčbou téměř dvojnásobně prodloužil čas do progrese nemoci (6,5 vs. 10,8 měsíce), což znamená, že u pacientek, které primárně na hormonální terapii odpovídají dobře, dokáže palbociklib zvrátit sekundární hormonální rezistenci a významně tak prodloužit efekt hormonoterapie. Analýza biomarkerů je prováděna z parafinových vzorků a dosud probíhá.

Další studií testující efekt CDK4/6 inhibice u předléčených nemocných (70 % předléčeno IA), tedy u žen s primární (25 % studiové populace) nebo vyvíjející se sekundární (73 %) hormonální rezistencí, byla studie MONARCH2 s abemaciklibem (43). Nemocné léčené kombinací abemaciklib + fulvestrant měly signifikantně delší čas do progrese ve srovnání se ženami léčenými monoterapií fulvestrantem (PFS = 16,4 vs. 9,3 měsíce, HR = 0,553). V profilu NÚ bylo ve srovnání s palbociklibem nebo ribociklibem zaznamenáno méně hematologické toxicity, naopak častější byla GIT toxicita, zejména v podobě průjmů.

Imunoterapie

Předpoklad efektu imunoterapie u TNBC vychází jednak z pozorování zvýšené infiltrace nádoru T lymfocyty, jednak na základě molekulárního vyšetření, které prokázalo existenci tzv. imunitu stimulujícího karcinomu prsu. Absence analytické validace patologického vyšetření, absence prediktorů a konečně i možnosti typizace TNBC na úrovni DNA jsou příčinou léčebných neúspěchů, které dosud u této skupiny nemocných zaznamenáváme.

Zatím jedinou vlaštovkou v podobě klinické studie fáze II (KEYNOTE-086) je částečný efekt pembrolizumabu u pacientek s TNBC předléčených min. jednou linií paliativní terapie (27). Primárním cílem studie byla celková odpověď na léčbu (ORR), jedním ze sekundárních cílů byl počet pacientů vykazujících na léčbě regresi nebo stabilizaci nemoci (DCR), nemocné byly léčeny do progrese nemoci nebo po dobu max. 2 let. Součástí studie bylo imunohistochemické vyšetření exprese PD-L1 ve vzorku primárního tumoru nebo metastázy. Přes malý numerický efekt výsledku ORR (DCR = 7,6 % a ORR = 4,7 % v celkové populaci) byl počet pacientů, kteří z terapie profitovali (neprogredovali a měli také delší přežívání), v PD-L1 pozitivním rameni větší (DCR = 9,5 %) ve srovnání s PD-L1 negativním ramenem (DCR = 4,7 %). Největšího efektu bylo dosaženo u pacientů odpovídajících na léčbu (medián přežívání nedosažen) a u nepředléčených nemocných s PD-L1 pozitivními tumory (ORR = 23,1 %). Toxický profil léčby byl příznivý, nežádoucí účinky imunitního charakteru byly zaznamenány u 19 % pacientů, nejčastěji se jednalo o hypotyreózu, závažné toxické účinky se vyskytly pouze u 1 % nemocných. 

Prediktory efektu cílené terapie:

Testování přítomnosti mutací v různých genech by mohlo sloužit jako prediktor pro výběr nádorů s nejlepší citlivostí vůči terčové léčbě. To by pomohlo vyselektovat pacienty s potencionálně největší šancí na léčebnou odpověď.

Prediktivní význam PIK3CA mutace nebyl dosud spolehlivě doložen. Ve studii BELLE-2 (32) byl efekt léčby buparlisibem (cílem studie byl čas do progrese) u nádorů s mutovaným PIK3CA signifikantně lepší, ale pouze v případě testování mutace z volné DNA (z tekuté biopsie). Naopak testování parafinových vzorků bylo spojeno s analytickými problémy z důvodu špatné kvality archivních vzorků a prediktivní význam mutace v genu PIK3CA nebyl z parafinových vzorků prokázán. Ve studii BELLE-4 (34) nebyl přínos buparlisibu v terapii TNBC prokázán ani u subpopulace pacientů s mutovaným PIK3CA.

Ve studii PALOMA-3 (41) byla za účelem stanovení prediktivních markerů vyšetřena krev nemocných na přítomnost cirkulující volné DNA. Krev pacientek byla vyšetřena před zahájením hormonální léčby, v den 15 prvního cyklu a po ukončení léčby. Předmětem vyšetření bylo stanovení mutace v genech PIK3CA a ESR1. Při srovnání objemu volné DNA před léčbou a v den 15 prvního cyklu bylo zjištěno, že kombinovaná terapie jednak účinněji redukuje objem volné DNA v 1 ml vyšetřované krve, jednak se absolutní objem nádorové DNA promítl do PFS. Pacientky, jejichž objem nádorové DNA klesl pod úroveň předem stanovené hranice (cut-off), měly delší PFS než ty, u kterých redukce objemu volné DNA 15. den prvního cyklu nebyla tak výrazná (PFS = 11,2 vs. 4,1 měsíce). Změna objemu volné DNA tedy predikovala senzitivitu nemoci na léčbu. Nemocné, které na léčbu fulvestrantem odpověděly dobře (déle než 18 měsíců), měly menší počet mutovaných forem genů PIK3CA a ESR1 (6 vs. 30 % ve stavu ESR1 a 6 vs. 35 % ve stavu PIK3CA). Na rozdíl od toho nebyly v rameni s FULV a PALB rozdíly ve frekvenci ESR1 a PIK3CA mutací dle délky odpovědi na kombinovanou léčbu signifikantní (19 vs. 25 % ve stavu ESR1 a 24 vs. 33 % ve stavu PIK3CA). Prediktivní význam těchto mutací pro stanovení senzitivních nemocných nebyl tedy prokázán.

Frekvence mutací genu ESR1 je vyšší u metastatického karcinomu prsu ve srovnání s primární nemocí. Ve studii SOFEA byl srovnán efekt fulvestrantu a exemestanu u pacientek s pokročilým nebo metastatickým karcinomem prsu (44). Rozdíly v efektu léčby u pacientek jako celku nebyly v léčebných ramenech zaznamenány. U nádorů s mutací v genu ESR1 byl na rozdíl od nemutovaných nádorů efekt fulvestrantu o něco lepší ve srovnání s exemestanem. Prediktivní význam mutace ESR by ale ještě musel být potvrzen v dalších studiích.

Subanalýza studie LOTUS (35) s TNBC neprokázala přínos kombinované léčby s ipatasertibem u populace 48 pacientů s nedostatečnou funkcí genu PTEN (jak bylo sledováno v preklinických studiích) testovanou IHC. Na druhou stranu, testování alterací PIK3CA/AKT1/PTEN na úrovni DNA metodou NGS (next-generation sequencing) prokázalo signifikantně lepší výsledek (mPFS) u mutovaných vzorků: 9,0 vs. 4,9 měsíce, p = 0,041. Vysvětlení pro dysefekt PIK3 inhibitorů při zaznamenaném efektu AKT inhibitoru ipatasertibu nemáme, stejně jako nemáme vysvětlení pro chybějící prediktivní význam PTEN při zaznamenaném významu alterací širšího počtu genů. Důvodem může být zmiňovaná analytická překážka.   

Výsledky analýz zmiňovaných studií poukazují na několik zjištění:
1) testování mutací na úrovni parafinového vzorku je, zdá se, nespolehlivou metodou, vyplývající jednak ze špatné kvality často léta archivovaných vzorků, jednak z povahy (generalizované) nemoci samotné, u které lze předpokládat jinou mutační nálož ve srovnání s primárním nádorem
2) naopak testování mutací pomocí tekuté biopsie by mělo odrážet aktuální stav a charakteristiky nádorové populace jako celku
3) nalezení prediktorů u různých subtypů karcinomu prsu (např. ER pozitivní vs. TNBC) je nerovnoměrně zatíženo heterogenitou jednotlivých podskupin, zejména u TNBC s nestabilním genomem a vysokou mutační náloží
4) molekulární typizace karcinomu prsu by mohla přinést zjednodušení tohoto procesu a snadnější nalézání prediktorů ve více vymezených podskupinách (předpoklad jiných prediktorů např. u ER pozitivního a HER2 pozitivního nádoru ve srovnání s ER negativním a HER2 pozitivním nádorem na úrovni DNA)
5) je ovšem potřeba odlišovat časný a metastatický karcinom prsu, jejichž mutační nálož se minimálně co do objemu liší
6) studie (např. SAFIR02 nebo I-SPY 2), ve kterých jsou pacienti léčeni podle molekulárního profilu (výběr léku pro pacienta na základě mutačního profilu), mají za cíl zodpovědět otázku významu genomového testování jako terapeutického nástroje. Tento nebyl bohužel dosud prokázán. Příčin je patrně hned několik, zejména zmiňovaná nádorová heterogenita, dále velká frekvence mutací, které ale v nádorovém objemu jako celku mají pouze malou četnost (obecně pod 5 %), dynamická povaha nemoci s měnícími se vlastnostmi nádoru jako odpověď na léčbu a konečně neznalost klíčových bodů, jejichž cílení by bylo dostatečné a mělo by klinický přínos. Je možné, že předpoklad ustřihnutí signalizace v jejím zárodku (ve kmeni pomyslného stromu) nebude mít kýžený efekt a nepovede k buněčné smrti dostatečného počtu nádorových klonů (větví stromu). Ukazuje se také, že jak význam jednotlivých mutací, tak význam jejich cílení se mezi jednotlivými subtypy karcinomu prsu liší a liší se také mezi nádory obecně (cílení stejného terče nemá u různých diagnóz stejný efekt).

Závěr

Vznik lékové rezistence je důsledkem jednak selektivního působení terapie na určitý klon nádorové nemoci, jednak biologické povahy nádoru jako takové. Jejím klinickým důsledkem je progrese nemoci, která je spojena se zkráceným přežíváním nemocných. Molekulární metody a studium nádorové DNA hledají potencionální cíle pro terčovou terapii. Jedním z mechanizmů podílejících se na rozvoji hormonální rezistence je dysregulace signální dráhy spojené s cyklindependentními kinázami a tumorsupresorovým genem Rb. Dalším z mechanizmů rozvoje nádorové nemoci a rezistence na léčbu je aktivace signální dráhy PI3K–AKT–MTOR, která se uplatňuje také u TNBC. U HER2 dependentního karcinomu prsu hraje patrně důležitou roli zkřížení signálních drah.

Některé z molekul již byly identifikovány jako klinicky významné a staly se součástí terapie metastatického karcinomu prsu (everolimus, CDK4/6 inhibitory), jiné na svoji šanci teprve čekají (zejména PI3K inhibitory). Bylo prokázáno, že kombinovaná léčba dokáže překonat vzniknuvší rezistenci na léčbu, což ukazuje na synergické působení léčiv. Otázkou zůstává sekvence léčby po zařazení kombinace do první linie, ale také její indikace vůbec. Nelze totiž opomenout, že kombinovaná terapie vykazuje nepříznivější profil nežádoucích účinků ve srovnání s monoterapií. Tento aspekt musí být v nekurativní léčbě dobře vybalancován s potenciálním léčebným efektem, který je ve většině studií doložen časem do progrese nemoci, nikoliv přežíváním nemocných. Navíc se ukazuje, že kombinovaná terapie je efektivní také ve vyšších liniích léčby, což nabízí možnost uvažovat o zachování standardní prvoliniové monoterapie alespoň pro část pacientek, ačkoliv tato podskupina zatím není vymezena ani blíže definována. V kontextu metastatické luminální nemoci není přežívání zcela zásadním cílem, jelikož víme, že i po progresi nemoci pacientky přežívají léta díky efektu dalších léčebných možností, které jim můžeme nabídnout. Zcela jiný náhled máme na léčbu metastatického TNBC, zde ale klinický efekt cílené terapie ani imunoterapie nebyl dosud prokázán. Přežívání nemocných v této skupině je tak výrazně negativně ovlivněno neznalostí léčebných cílů a absencí moderních léčivých molekul.

Poznání mechanizmů rezistence na léčbu společně s identifikací prognostických a prediktivních markerů jsou cíle, které mohou zlepšit terapeutické výsledky u našich pacientů. V tomto ohledu je naše úsilí zatím marné, jedinými prognostickými a zároveň prediktivními markery jsou míra exprese ER a HER2, které jsou cíli již zavedené a časem ověřené hormonální terapie a cílené anti-HER2 léčby.

Pro ovlivnění primární rezistence dosud nemáme účinnou léčbu. Klíčové bude určení molekulárních drah podílejících se na jejím vzniku, stejně jako nalezení účinných léčiv. Dosažení tohoto cíle bude patrně ještě náročnější při předpokladu, že příčinou primární rezistence mohou být klony nádorových buněk s charakteristikami kmenových buněk.

Sledování změn v genomu nádorové nemoci pomocí tekuté biopsie by mohlo napomoci typizovat nemoc v období před léčbou, nalézt terčové struktury s ideálně vysokou frekvencí pro cílení biologickou léčbou, sledovat efekt léčby nebo identifikovat reziduální nemoc po léčbě a odpověď imunitního systému. Cesta k těmto cílům je pomalá, ale cíle současného poznání a vědeckého zájmu jsou poměrně jasně definovány.

---