استخدام اختبارات الدم للتنبؤ باستجابة العلاج ومقاومته في سرطان الثدي

جدول المحتويات

• المقدمة: تحدي مقاومة العلاج
• الطب الدقيق وعلاج سرطان الثدي
• كيف تعمل مثبطات CDK4/6 ولماذا تنشأ المقاومة
• الخزعة السائلة: بديل طفيف التوغل للخزعات النسيجية
• الواسمات الحيوية الجينية في الدم للتنبؤ باستجابة العلاج
• المستقبل: الواسمات الحيوية اللاجينية في الخزعات السائلة
• الخاتمة والتداعيات السريرية
• معلومات المصدر

المقدمة: تحدي مقاومة العلاج

لا يزال سرطان الثدي أكثر أنواع السرطان شيوعاً بين النساء عالمياً، حيث تُشكل الحالات الإيجابية لمستقبلات الإستروجين (ER+) والسلبية لمستقبل عامل النمو البشري 2 (HER2-) حوالي 70% من الحالات. بينما ساعدت برامج الفحص في الكشف عن العديد من الحالات في مراحل مبكرة أكثر قابلية للعلاج، يواجه المرضى خطراً مدى الحياة لحدوث انتكاس نقيلي. بمجرد أن ينتشر سرطان الثدي إلى الأعضاء البعيدة، يصبح عادة غير قابل للشفاء رغم العلاجات المتاحة.

خلال العقد الماضي، أحدثت مثبطات CDK4/6 (مثبطات كيناز المعتمد على السيكلين 4 و6) المدمجة مع العلاج الهرموني تحولاً في علاج سرطان الثدي النقيلي الإيجابي لمستقبلات الإستروجين والسلبي لمستقبل عامل النمو البشري 2. أظهرت ثلاثة أدوية في هذه الفئة - أبيماسيكليب، وبالبوسيكليب، وريبوسيكليب - فوائد سريرية كبيرة في التجارب السريرية الرئيسية، حيث حسنت معدلات الاستجابة، والبَقاء الخالي من التقدم، ونوعية الحياة، والبَقاء العام للمرضى المصابين بالمرض المتقدم.

ومع ذلك، تظل مقاومة العلاج تحدياً رئيسياً. تعاني أقلية تقريبية من المرضى من مقاومة جوهرية، تظهر تقدم المرض خلال ستة أشهر من بدء العلاج. حتى المرضى الذين يستجيبون جيداً في البداية يطورون حتماً مقاومة مكتسبة مع مرور الوقت، حيث يتراوح متوسط البَقاء الخالي من التقدم بين 23.8 و28.2 شهراً في علاج النقائل الأولي.

تسلط هذه المشكلة السريرية الملحة الضوء على الحاجة الماسة للواسمات الحيوية التي يمكنها التنبؤ بالمرضى الذين سيستفيدون من مثبطات CDK4/6 والكشف المبكر عن المقاومة. بينما حقق الباحثون على نطاق واسع في الواسمات الحيوية القائمة على الأنسجة، يبقى المتنبئ السريري الوحيد المتاح هو النمط الفرعي الأساسي لسرطان الثدي (ER+/HER2-). لقد عقد اكتشاف الواسمات الحيوية بسبب تباين الورم وصعوبات التمييز بين مقاومة العلاج الهرموني ومقاومة مثبطات CDK4/6.

الطب الدقيق وعلاج سرطان الثدي

يستخدم الطب الدقيق المعلومات الجزيئية من سرطان المريض لتحسين وتفريد نهج العلاج. تساعد هذه الاستراتيجية الأطباء السريريين في اختيار العلاجات الأكثر فعالية مع تقليل الآثار الجانبية على الخلايا السليمة. تنقسم الواسمات الحيوية الجزيئية إلى فئتين رئيسيتين: الواسمات الحيوية التنبؤية التي تتوقع مسار المرض بغض النظر عن العلاج، والواسمات الحيوية التوقعية التي تشير إلى كيفية استجابة المريض لعلاجات محددة.

تقدم علاجات سرطان الثدي الحالية أمثلة ممتازة للطب الدقيق الموجه بالواسمات الحيوية:

• OncotypeDx: اختبار جيني تجاري مكون من 21 جيناً لسرطان الثدي المبكر الإيجابي لمستقبلات الإستروجين، يحسب درجة انتكاس تشير إلى احتمالية الانتكاس دون العلاج الكيميائي
• MammaPrint: فحص مصفوفة دقيقة يستخدم 70 جيناً لتصنيف المرضى حسب خطر الانتكاس
• حالة HER2: تحدد ما إذا كان المرضى سيستفيدون من الأدوية الموجهة لـ HER2 مثل تراستوزوماب
• حالة مستقبلات الهرمون: تحدد الأورام التي من المرجح أن تستجيب للعلاج الهرموني

يمكن أن تتطور مقاومة العلاج الهرموني عبر آليات مختلفة، بما في ذلك التغيرات الجينية في ESR1، وزيادة نشاط كينازات المعتمدة على السيكلين (CDKs)، وتفعيل مسارات الإشارة مثل PI3K وRAS، أو انخفاض مستويات البروتينات التي تثبط CDKs مثل p16 وp21 وp27. تتقاطع العديد من مسارات المقاومة هذه مع محور السيكلين D-CDK4/6، مما يفسر سبب نجاح الجمع بين العلاج الهرموني ومثبطات CDK4/6 لسرطان الثدي النقيلي الإيجابي لمستقبلات الإستروجين والسلبي لمستقبل عامل النمو البشري 2.

كيف تعمل مثبطات CDK4/6 ولماذا تنشأ المقاومة

ينظم مسار بروتين السيكلين D-CDK4/6-الريتينوبلاستوما (Rb) تقدم دورة الخلية من الطور G1 إلى الطور S. في الوظيفة الخلوية الطبيعية، يبقى Rb غير مفسفر ومربوط بعوامل نسخ E2F، مما يبقيها غير نشطة. عند حدوث إشارات النمو المناسبة، تدخل الخلايا الطور G1، مما يؤدي إلى تعبير السيكلين D. ثم يرتبط السيكلين D بـ CDK4/6، مشكلاً معقداً نشطاً يفسفر Rb.

يؤدي هذا الفسفرة إلى تغيير شكل Rb وإطلاق عوامل نسخ E2F، التي تقود الدخول إلى الطور S ومزيد من تقدم دورة الخلية. ينشط معقد السيكلين D-CDK4/6 أيضاً عامل النسخ FOXM1، مما يعزز التقدم عبر مراحل دورة الخلية اللاحقة (G2/M). يعتمد سرطان الثدي الإيجابي لمستقبلات الإستروجين بشكل كبير على هذا المسار السليم، حيث أن الإستروجين يقود تعبير السيكلين D1، مما يحفز في النهاية تكاثر الخلايا عبر إشارات CDK4/6.

تعمل مثبطات CDK4/6 من خلال الارتباط بمجال ATP لـ CDK4/6، مما يوقف التقدم من G1 إلى S ويمنع انقسام الخلايا السرطانية. ومع ذلك، تبقى آليات المقاومة غير مفهومة بالكامل، والأهمية السريرية للعديد من الآليات التي تم تحديدها في الدراسات المعملية غير مؤكدة.

تشمل آليات المقاومة المعروفة:

• تضخيم أعضاء مسار السيكلين D-CDK4/6
• تقليل تنظيم بروتينات كابتة لـ CDK4/6 مثل p21 وp27
• تغيرات في RB1 أو FAT1 أو مسارات إشارة مثل PI3K/AKT/mTOR وKRAS التي تتجاوز نقطة التفتيش G1/S

تسمح هذه التغيرات للخلايا السرطانية بالاستمرار في الانقسام رغم علاج مثبطات CDK4/6، مما يؤدي في النهاية إلى فشل العلاج.

الخزعة السائلة: بديل طفيف التوغل للخزعات النسيجية

برزت مقاربات الخزعة السائلة كبدائل واعدة للخزعات النسيجية التقليدية للحصول على معلومات جزيئية عن السرطانات. بينما تتطلب الخزعات النسيجية إجراءات غازية ليست دائماً ممكنة حسب موقع الورم وصحة المريض، يمكن للخزعات السائلة تجاوز هذه القيود من خلال اكتشاف المواد المشتقة من الورم في سوائل الجسم سهلة الوصول.

في معظم التطبيقات، يخدم بلازما الدم المحيطي كسائل مفضل للخزعة السائلة. بينما شكل هذا سابقاً تحديات لاكتشاف أورام الدماغ بسبب حاجز الدم في الدماغ، حسنت التقنيات الأحدث حساسية الكشف. قد تكون السوائل الأخرى أكثر إفادة لسرطانات محددة، بما في ذلك اللعاب لسرطان الفم، والبول لسرطان المثانة، والسائل النخاعي لأورام الدماغ.

يمكن للخزعات السائلة تحليل مكونات ورمية متنوعة، بما في ذلك:

• الخلايا السرطانية الدائرية (CTCs) - خلايا سرطانية سليمة في الدم
• الحمض النووي الخالي من الخلايا (cfDNA) - قطع DNA دائرية في الدم
• الحويصلات خارج الخلوية - جسيمات صغيرة تطلقها الخلايا
• الحمض النووي الريبوزي الخالي من الخلايا - جزيئات RNA في الدوران

تركز هذه المراجعة على الحمض النووي الورمي الدائر (ctDNA)، الذي يحتوي على معلومات جينية ولاجينية مشتقة من الورم أطلقت في مجرى الدم مع موت الخلايا السرطانية. يمثل ctDNA عادة جزءاً صغيراً (أحياناً <0.01%) من إجمالي مجموعة الحمض النووي الخالي من الخلايا، حيث يأتي معظم DNA المتبقي من خلايا الدم والأنسجة الأخرى.

تختلف مستويات ctDNA بناءً على حجم الورم، والمرحلة، والموقع، وحالة العلاج، ومدى سهولة إطلاق الخلايا السرطانية للDNA في الدوران. بمجرد دخول مجرى الدم، يزول ctDNA بسرعة بعمر نصفي بين 16 دقيقة وساعتين عبر آليات مختلفة بما في ذلك التحلل الإنزيمي، واستهلاك الخلايا المناعية، وترشيح الكلى. enables هذا الدوران السريع ctDNA لتقديم لقطة "حية" لحالة مرض المريض.

يمكن أن يثبت تحليل ctDNA عبر الخزعة السائلة قيماً في مراحل متعددة من علاج مثبطات CDK4/6:

1. التنبؤ بالإنذار - توقع نتائج المرض
2. تفريد العلاج - تحديد المرضى الذين يجب أن يتلقوا مثبطات CDK4/6 أو أدوية إضافية
3. مراقبة العلاج - تتبع الاستجابة للعلاج
4. كشف المقاومة - التعرف المبكر على المقاومة الناشئة للعلاج

يمكن للأطباء السريريين تحليل ctDNA باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، الذي يفحص جينات مفردة، أو تسلسل الجيل التالي (NGS)، الذي يحدد السمات لعشرات إلى مئات الجينات في وقت واحد. لسرطان الثدي المتقدم الإيجابي لمستقبلات الإستروجين والسلبي لمستقبل عامل النمو البشري 2، يكتشف طقم therascreen PIK3CA RGQ PCR بالفعل طفرات PIK3CA لتوجيه العلاج بمثبطات PI3Kα مثل ألبليسيب. تتضمن فحوصات الخزعة السائلة القائمة على NGS عادة PIK3CA مع جينات أخرى ذات صلة بمقاومة العلاج الهرموني، مثل ESR1 وPTEN.

الواسمات الحيوية الجينية في الدم للتنبؤ باستجابة العلاج

حالياً، لا توجد واسمات حيوية سائلة معتمدة سريرياً يمكنها التمييز بين المرضى الذين سيستفيدون أكثر من علاج مثبطات CDK4/6. ركز البحث بشكل أساسي على التغيرات الجينية في جينات تنظيم دورة الخلية المكتشفة عبر تحليل ctDNA وعلاقتها بنتائج العلاج.

تغيرات RB1: بما أن Rb يمثل الهدف المركزي لـ CDK4/6 في التحكم في تقدم دورة الخلية، قد تمنح التغيرات الجينية في RB1 التي تسبب تعطيله مقاومة لمثبطات CDK4/6. في تجربة PALOMA-3، ارتبط فقدان RB1 المكتشف في ctDNA الأساسي ببَقاء خالٍ من التقدم أسوأ للمرضى الذين يتلقون بالبوسيكليب بالإضافة إلى فولفسترانت. وجد تحليل ctDNA من تجارب MONALEESA 2 و3 و7 أن المرضى الذين لديهم طفرات RB1 لم يحققوا تحسناً كبيراً في متوسط البَقاء الخالي من التقدم مع ريبوسيكليب بالإضافة إلى العلاج الهرموني. حددت دراسات إضافية طفرات RB1 المفقودة الوظيفة المكتسبة حصرياً أثناء علاج مثبطات CDK4/6، مما يشير إلى أنها تم اختيارها كآليات مقاومة. ومع ذلك، يشير الانتشار المنخفض لهذه التغيرات (4.7% في دراسة واحدة) إلى أن آليات مقاومة أخرى تلعب على الأرجح أدواراً مهمة.

طفرات ESR1: تظهر الأبحاث نتائج مختلطة فيما يتعلق بطفرات ESR1 كواسمات حيوية لاستجابة مثبطات CDK4/6. في تجربة PALOMA-3، حقق المرضى الذين يتلقون بالبوسيكليب تحسناً مماثلاً في متوسط البَقاء الخالي من التقدم بغض النظر عن حالة ESR1 (9.4 مقابل 9.5 أشهر للمتحولة مقابل النوع البري). المثير للاهتمام، اكتسب بعض المرضى طفرات ESR1 Y537S أثناء العلاج في كلا الذراعين، وارتبطت هذه ببَقاء خالٍ من التقدم أفضل مقارنة بالمرضى الذين لم يكتسبوا هذه الطفرة (13.7 مقابل 7.4 أشهر). في تجربة MONARCH-2، أظهر المرضى الذين يتلقون أبيماسيكليب تحسناً في البَقاء الخالي من التقدم بغض النظر عن حالة ESR1 ولكن كان لديهم متوسط بَقاء خالٍ من التقدم رقمي أعلى مع الأورام المتحولة (20.7 مقابل 15.3 أشهر).

طفرات PIK3CA: تظهر الدراسات باستمرار أن حالة PIK3CA لا تتنبأ بفائدة تفاضلية لمثبطات CDK4/6. في PALOMA-3، حقق المرضى الذين يتلقون بالبوسيكليب تحسناً مماثلاً في البَقاء الخالي من التقدم بغض النظر عن حالة PIK3CA (9.5 مقابل 9.9 أشهر للمتحولة مقابل النوع البري). وجدت تجربة MONARCH-2 نتائج مماثلة، على الرغم من أن المرضى في مجموعة الدواء الوهمي الذين لديهم طفرات PIK3CA كان لديهم متوسط بَقاء خالٍ من التقدم أسوأ مقارنة بالنوع البري (5.7 مقابل 12.3 أشهر). اقترحت بعض الدراسات الأصغر أن طفرات PIK3CA قد تتنبأ بنتائج أسوأ، لكن التجارب الأكبر لم تؤكد هذه النتيجة.

التعديلات في مستقبلات عامل نمو الأرومة الليفية (FGFR): تشير الأدلة المحدودة إلى أن التعديلات في مستقبلات عامل نمو الأرومة الليفية (FGFR) قد تؤثر على الاستجابة لمثبطات CDK4/6. في دراسة MONALEESA-2، أظهر المرضى الذين يعانون من تعديلات في الجين FGFR1 ويتلقون الريبوسيكليب بقاءً خالياً من التقدم أسوأ (10.61 مقابل 24.84 شهراً)، على الرغم من عدم تحقيق الدلالة الإحصائية بسبب صغر حجم العينة. وجدت دراسة PALOMA-3 أن المرضى الذين يعانون من تضخم في الجين FGFR1 كان لديهم بقاءً خالياً من التقدم أسوأ في كلا ذراعي العلاج، لكن التعديلات المكتسبة في الجين FGFR2 لم تظهر فرقاً واضحاً بين مجموعات العلاج.

المستقبل: المؤشرات الحيوية اللاجينية في الخزعات السائلة

بينما حققت منهجيات الخزعة السائلة القائمة على الأساس الجيني تقدماً محدوداً في تحديد مؤشرات حيوية تنبؤية واضحة للاستجابة لمثبطات CDK4/6، تظهر المنهجيات اللاجينية الناشئة وعوداً كبيرة. تشير اللاجينية إلى التعديلات التي تنظم التعبير الجيني دون تغيير تسلسل الحمض النووي الأساسي، بما في ذلك مثيلة الحمض النووي، وتعديلات الهستونات، وإعادة تشكيل الكروماتين.

قد يكشف التنميط اللاجيني للحمض النووي الورمي المتحرر في الدم عن مؤشرات حيوية جديدة تتوقع بشكل أفضل فعالية العلاج وآليات المقاومة. على عكس التعديلات الجينية التي تكون مستقرة نسبياً، يمكن للتغيرات اللاجينية أن تستجيب ديناميكياً لضغوط العلاج والعوامل البيئية، مما قد يوفر مؤشرات أكثر حساسية للمقاومة الناشئة.

لا يزال البحث في هذا المجال في طور التطور، لكن الدراسات المبكرة تشير إلى أن العلامات اللاجينية في الحمض النووي الورمي المتحرر في الدم يمكن أن:

• تكشف عن المقاومة في وقت أبكر من التغيرات الجينية
• تقدم رؤى حول آليات مقاومة متعددة في وقت واحد
• تقدم معلومات حول عدم تجانس الورم وتطوره تحت ضغط العلاج
• تحدد المرضى الذين قد يستفيدون من العلاجات المشتركة التي تستهدف الآليات اللاجينية

مع استمرار تقدم التقنيات اللاجينية وزيادة إتاحتها، من المرجح أن تلعب دوراً متزايد الأهمية في تخصيص علاج مثبطات CDK4/6 وإدارة المقاومة لدى مرضى سرطان الثدي.

الخلاصة والتطبيقات السريرية

يسلط هذا الاستعراض الشامل الضوء على كل من الحالة الراهنة والإمكانات المستقبلية للخزعات السائلة للتنبؤ بفعالية مثبطات CDK4/6 والمقاومة لها لدى مرضى سرطان الثدي. بينما لم تحقق المناهج الجينية لتحليل الحمض النووي الورمي المتحرر في الدم مؤشرات حيوية تنبؤية معتمدة سريرياً بعد، إلا أن المجال لا يزال يتطور بسرعة مع تطورات واعدة في المنهجيات اللاجينية.

بالنسبة للمرضى، يعني هذا البحث أن فحوصات الدم البسيطة قد تساعد قريباً أطباء الأورام في:

1. التنبؤ بمن سيستفيد أكثر من مثبطات CDK4/6 قبل بدء العلاج
2. مراقبة استجابة العلاج من خلال فحوصات الدم المنتظمة بدلاً من الفحوصات التصويرية
3. الكشف عن المقاومة الناشئة في وقت مبكر، مما يسمح بإجراء تعديلات علاجية في الوقت المناسب
4. تخصيص العلاجات المشتركة بناءً على آليات المقاومة الفردية

تظهر الدراسات التي تم استعراضها أنه بينما تظهر تعديلات جينية محددة (خاصة في الجين RB1) promise كمؤشرات حيوية للمقاومة، فإن انتشارها المنخفض نسبياً يشير إلى تعدد الآليات المساهمة في فشل العلاج. يؤكد هذا التعقيد الحاجة إلى منهجيات شاملة تستطيع التقاط الطيف الكامل لمسارات المقاومة.

مع استمرار تحسن تقنيات الخزعة السائلة في الحساسية والفعالية من حيث التكلفة والإتاحة السريرية، فمن المرجح أن تصبح مكونات أساسية في علاج سرطان الثدي. تمثل القدرة على تقييم بيولوجيا الورم بشكل متكرر من خلال سحب الدم البسيط تقدماً كبيراً مقارنة بخزعات الأنسجة التقليدية، خاصة لمراقبة استجابة العلاج والكشف عن المقاومة في الوقت الفعلي.

ينبغي للمرضى مناقشة مع أطباء الأورام ما إذا كان المشاركة في التجارب السريرية التي تتضمن تحليل الخزعة السائلة مناسبة لحالتهم، حيث يستمر هذا المجال سريع التطور في توليد رؤى جديدة قد تؤثر مباشرة على قرارات العلاج والنتائج.

معلومات المصدر

عنوان المقال الأصلي: الخزعات السائلة للتنبؤ بفعالية مثبطات CDK4/6 والمقاومة لها في سرطان الثدي

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

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

DOI: 10.20517/cdr.2022.37

هذه المقالة الملائمة للمرضى تستند إلى بحث تمت مراجعته من قبل الأقران وتهدف إلى جعل المعلومات العلمية المعقدة في متناول المرضى المتعلمين وعائلاتهم. تحافظ على جميع النتائج الرئيسية ونقاط البيانات والتطبيقات السريرية من البحث الأصلي مع ترجمة اللغة التقنية إلى مصطلحات أكثر سهولة.