血浆ctDNA监测显示PTCH1突变型成人髓母细胞瘤持续获益维莫德吉

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成人髓母细胞瘤(MB)是一种罕见疾病,在 19 岁以上成年人中,每一百万就有 0.6 人受到影响。SHH激活/TP53野生型是最常见的MB亚型,占成人MB的 60%,其特征是PTCH1突变、SMO突变或TERT启动子突变。几项小型研究表明,PTCH1突变MB对维莫德吉(vismodegib)或索尼德吉(sonidegib)等SMO抑制剂有客观但短暂的反应。与其它癌基因成瘾(oncogene-addicted)实体瘤一样,可以通过侵入性较小的方式(如液体活检)检测相应的驱动因素帮助进行分子诊断和疾病监测。然而,大多数研究仅评估了脑脊液用于ctDNA监测,而有关血浆液体活检在原发性中枢神经系统肿瘤(包括MB)患者作用的证据非常有限。本文介绍了一名 26 岁复发性MB病例,下一代测序(NGS)显示存在PTCH1突变,该患者接受了维莫德吉二线治疗,获得长达 1 年的持久获益。通过数字PCR探针,在一线化疗期间和维莫德吉治疗期间,在ctDNA中追踪PTCH1突变,证明PTCH1突变丰度变化与疾病的影像学和临床行为紧密相关。

背 景

髓母细胞瘤(MB)是一种发生于后颅窝的胚胎性肿瘤,是儿童中最常见的脑恶性肿瘤,但在成人中很少见,据报道,在 19 岁以上成年人中,每 100 万就有 0.6 例发病。SHH激活/TP53野生型亚型在成人患者中最常见,占相关病例的 60%,在目前建立的 4 个MB亚型中预后中等,5 年总生存率为 76 %。成人MB的特点是PTCH1突变、SMO突变、DDX3X突变和TERT启动子突变,儿童MB的特点是SUFU突变。SMO通路抑制剂,例如维莫德吉(vismodegib)和索尼德吉(sonidegib)已在PTCH1突变引起的复发性SHH激活的MB中进行了试验,尽管缓解时间较短,但疗效显著。

近年来发表了一些对MB患者进行液体活检的研究,证明了在大约一半患者中使用脑脊液(CSF)进行ctDNA检测的可行性,可用于分子亚型分类和疾病监测,包括微小残留病灶(MRD)复发的检测和复发时的分子特征。大多数研究使用的是仅患有中枢神经系统疾病患者的脑脊液,在少数使用血浆检测的研究中,ctDNA检出率不存在或非常低,并且突变等位基因频率(MAF)非常低。因此,鉴于脑脊液采集过程中的风险、患者不适以及ctDNA在血浆中的敏感性较低,目前液体活检在临床推广中受到限制。然而,对于患有MB和神经外播散的患者,血浆液体活检可能是一种有用的诊断和监测工具。

本文介绍了一名复发性MB患者,接受维莫德吉二线治疗后产生了长达 1 年的获益,其中血浆连续ctDNA PTCH1突变检测实现了准确的疾病监测。

病 例

患者女,23 岁,于 2017 年 10 月确诊患有右小脑半球去纤维组织/结节型MB。活检结果显示肿瘤特征为淡蓝色小细胞排列在浅结节区域,周围有神经元分化(突触素阳性),周围有富含网状蛋白的区域,其中密集排列着高增殖活性的深色细胞。行完全切除后,进行全颅脊髓照射辅助放疗。由于没有检测到危险因素(完全手术切除,无脑脊液播散),因此未进行辅助化疗。两年后,即 2019 年 9 月,PET-CT扫描显示整个中轴和四肢骨骼中有多处成骨细胞转移。骨髓活检显示有恶性小细胞肿瘤浸润,呈网状和行状生长,周围有纤维化,免疫组织化学特征与MB一致(CD56阳性,CKAE1/AE3、CD45、髓过氧化物酶和S-100蛋白阴性)。使用卡铂-依托泊苷治疗了 3 个周期(每 3 周 1 次),然后使用环磷酰胺-卡铂-依托泊苷(CCE)进行第 4 个周期的治疗,几乎在所有转移部位都产生了部分缓解(PR)。2020 年 4 月上旬出现疾病进展后,又进行了 3 个周期的CCE治疗,取得PR。2020 年 10 月,骨转移进展,对原发肿瘤进行NGS测序,结果显示存在PTCH1致病性突变(Y873*;图1)。开始使用口服SMO抑制剂维莫德吉(每天 150 mg,为期 28 天),同时联合唑来膦酸(4 mg,IV,每 4 周 1 次),8 周后出现部分缓解。部分缓解持续至 2021 年 9 月疾病进展且症状恶化(出现骨痛)。停用维莫德吉后疼痛轻度改善。6 周后重新引入并维持治疗至 2022 年 1 月——此时疾病进展并出现症状恶化(骨痛)。维莫德吉治疗的耐受性良好,主要毒性为 2 级脱发和 2 级贫血。

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▲图1 原发肿瘤的病理学结果(A-F)、NGS结果(G)和数字PCR结果(H)

从一线化疗开始到维莫德吉二线治疗结束,连续采集血液以监测ctDNA中的PTCH1体系突变。如图2所示,化疗开始 3 周后,ctDNA水平显著下降,在第二个周期后检测不到。开始维莫德吉治疗后,PTCH1突变在 2020 年 10 月至 2021 年 6 月期间检测不到,这与PET-CT扫描中观察到的影像学缓解一致。2021 年 10 月,ctDNA水平迅速增加,与PET-CT观察到的影像学进展同时发生。

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▲图2 一线含铂化疗和维莫德吉二线治疗期间的PTCH1突变动态。

讨 论

2020 年 2 月,使用NGS多基因panel对原发肿瘤进行分子分析。除图1中总结的发现外,还揭示了PTCH1 Y873*的致病突变的存在。为了通过液体活检连续监测原发肿瘤中检测到的PTCH1突变,在 2019 年 10 月至 2021 年 11 月期间的 13 个不同时间点共采集了 30 mL外周血。设计了PCR探针用于PTCH1突变的研究(NM_000264.5(PTCH1):c.2619C>G(p.Tyr873Ter))。

尽管患者没有报告癌症家族史,但研究人员仍使用数字PCR对外周血中白细胞DNA进行了胚系检测,结果显示PTCH1突变呈阴性,表明患者为散发性MB。

SMO抑制剂(例如维莫德吉或索尼德吉)在SHH激活的MB中表现出显著的客观缓解率(ORR),尽管缓解时间通常较短。2009 年,Rudin等人首次报道了维莫德吉对存在广泛骨和软组织转移的复发性MB有显著缓解,虽然仅持续了 3 个月。Petrirena等人报道了维莫德吉二线治疗在神经外复发性MB中产生了 9 个月的部分代谢缓解。Kian等人报道了一名 24 岁女性腋窝复发的病例,患者接受维莫德吉一线治疗获得了完全缓解(CR)。Robinson等人在 2 项针对复发性MB患者的II期研究中,包括 31 名成人(PBTC-025B)和 12 名儿童(PBTC-032)患者,分别有 3 例成人和 1 例儿童达到指定缓解标准(维持完全或部分缓解至少 8 周),其中SHH激活MB患者的无进展生存期更长,并且有 41% 的SHH激活MB患者的疾病稳定期得到延长。PTCH1杂合性缺失的肿瘤与维莫德吉治疗持续时间延长相关。最后,在 5 项I-II期研究的荟萃分析中,SHH激活MB的汇总ORR为 37%,而无SHH激活MB的汇总ORR为 0。

遗憾的是,目前对hedgehog通路抑制剂的原发性或获得性耐药机制的了解有限。在PBTC-025B和PBTC-032研究中,在 4 个无缓解肿瘤中鉴定SMO下游突变(每个研究各 2 例),其中三个患者存在SUFU体系突变,第四个儿童肿瘤检出GLI2扩增,所有这些变异都在小鼠模型中确认与SMO抑制剂的耐药有关。在携带SUFU突变的 2 个成人患者中还检出了PIK3通路突变,包括PIK3CA和PTEN突变,以及一个TP53突变,已知TP53会导致SHH激活MB预后较差。Petrirena等人报道了用维莫德吉和索尼德吉治疗后出现了SMO(G477L和L412P)和PIK3CA(H1047A和H1065L)获得性突变。另一方面,在PBTC-025B和PBTC-032试验中最初对维莫德吉应答的 2 名成人和 1 名儿童MB中,在治疗 16 个月后的肿瘤活检中没有发现SMO突变,但检出了BCOR、BRPF1、NRAS、SYNE1突变;而在其他生存期较短、有反应的患者中检出了PTEN和GNAS突变。表1总结了这些研究以及其它在成人MB患者中进行的SMO抑制剂研究。

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▲表1 使用SMO抑制剂治疗SHH激活的成人MB患者的相关研究摘要

目前还没有获批的靶向药物可以绕过或逆转SHH-MB对SMO抑制剂的耐药性。有趣的是,在SHH激活的基底细胞癌(BCC)中,taladegib已被证明可以抑制SMO野生型和D473突变——后者赋予了肿瘤对传统SMO抑制剂的耐药性。

如前所述,PIK3CA突变频繁发生在SMO抑制剂耐药的SHH激活的MB中,可能是PIK3CA抑制剂的潜在靶点。同样,也有文献报道了在SHH激活的MB中检出IDH突变,并且可以作为新开发的IDH抑制剂(例如vorasidenib)的潜在靶点。

免疫检查点抑制剂已在一项针对儿童肿瘤成年患者的II期研究中进行了测试,其中纳入了MB患者(11.6%),接受伊匹木单抗联合纳武利尤单抗治疗,并取得了一定的获益。有趣的是,SMO抑制剂已获证可以上调MHC-I/II并增加BCC中的CD8+T细胞,为评估SMO抑制剂联合免疫疗法提供了理论依据。

液体活检主要在儿童MB患者中进行研究,并使用CSF作为ctDNA文库来源,大多数研究的检出率约为 50%,这表明检测MRD和基因频谱变化的准确性很高。关于MB患者血浆ctDNA作用的证据非常有限。Escudero等人报告称,血浆中检测到ctDNA的比例为 7.7%(1/13),而脑脊液中检测到ctDNA的比例为 76.9%(10/13)。Arthur等人使用数字PCR在 4/9 患者血浆中检测到ctDNA,而在 7/12 患者的脑脊液中检测到ctDNA。Pagès等人报告称,检测到血浆中拷贝数和其它变化的比例分别为 3/230(1.3%)和 2/74(2.7%),而在脑脊液中检测到的比例分别为 9/46(20%)和 3/10(30%)。表2总结了与MB患者液体活检相关的研究。

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▲表2 MB患者液体活检相关研究摘要

本文研究有一些局限性。没有对原发肿瘤进行全面的甲基化研究,以获得正确的MB亚型分类(这是当前的金标准),并且没有在系统性治疗后进行新的活检以重复全面的NGS体系研究。此外,本研究只监测了血浆中的PTCH1突变。研究原发性肿瘤中存在的其它致病性突变(如TERT启动子和EP300),以及因肿瘤进化和治疗压力导致的其它新的潜在变异,将是很有意义的。

患者三线使用帕博利珠单抗-卡铂-依托泊苷(每 3 周一次)和地舒单抗治疗(每 28 天一次),取得了部分缓解。由于出现骨和胸膜转移,治疗于 2023 年 1 月停止。四线使用维莫德吉再挑战治疗 8 周,最初短暂改善了症状,但最终还是出现了进展。患者还尝试了包括托泊替康、贝伐珠单抗和索马杜林在内的其它治疗方案,还尝试了一个周期的剂量调整帕博利珠单抗-卡铂-依托泊苷再挑战治疗,随后尝试了一个周期的剂量密集型替莫唑胺治疗(75 mg/㎡/天),但没有改善,患者最终于 2023 年 8 月死亡。

结 论

本文报告了一名患有神经外复发性SHH激活MB的成年患者的病例,该患者证明SMO抑制剂维莫德吉(vismodegib)具有长达 1 年的获益。此外,本文还展示了如何通过血浆ctDNA液体活检追踪原发肿瘤中检测到的PTCH1突变来准确监测疾病进程。

参考文献:

Santiago Cabezas-Camarero, Vanesa García-Barberán, Rebeca Pérez-Alfayate, María Elena Gómez del Pulgar, Maria Nieves Cabrera-Martin, Isabel Casado-Fariñas, Pedro Pérez-Segura, Plasma ctDNA Monitoring of a PTCH1-Mutant Metastatic Adult Medulloblastoma Showing a Durable Benefit With Vismodegib, The Oncologist, 2024;, oyae026, https://doi.org/10.1093/oncolo/oyae026

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