#SABCS21. Analiza spațială a celulelor maligne individuale ar putea contribui la predicția răspunsului la imunoterapie în cancerul mamar triplu negativ




Beneficiile adăugării imunoterapiei cu atezolizumab la schemele de chimioterapie pentru tratamentul neoadjuvant al pacienților cu cancer mamar triplu negativ (triple-negative breast cancer, TNBC) precoce cu risc ridicat și local avansat, pot fi evaluate prin intermediul unei noi tehnologii – imagistica prin citometrie în masă (imaging mass cytometry, IMC). IMC evidenţiază expresia proteică la nivelul unei singure celule, indicând simultan şi localizarea acesteia în cadrul micromediului tumoral (tumor microenvironment, TME).

Metoda a fost testată pe probe de la 243 de pacienţi cu TNBC incluşi în studiul studiului clinic de fază III NeoTRIPaPDL1trial. A fost evaluată valoarea predictivă a identificării diverselor fenotipuri prezente la nivelul tumorii şi micromediului tumoral prin analiză unicelulară pentru răspunsul la tratamentul combinat cu atezolizumab şi chimioterapie, precum şi relevanţa interacţiunilor dintre celule. Au fost evidenţiate o serie de caracteristici ale celulelor tumorale şi ale micromediului tumoral care se asociază cu o rată mai ridicată de răspuns patologic complet, în urma utilizării terapiei combinate cu atezolizumab şi chimioterapie. Rezultatele studiului au fost prezentate în cadrul San Antonio Breast Cancer Symposium (SABCS), care a avut loc în perioada 7-10 decembrie 2021.

abonare

“Ne confruntăm cu o revoluție a tehnologiilor disponibile pentru caracterizarea complexității moleculare a tumorilor. Printre acestea, imagistica prin citometrie de masă ne permite să colectăm informații fără precedent cu privire la heterogenitatea tumorilor și a micromediului care le înconjoară.”, a afirmat Dr. Giampaolo Bianchini,  coordonatorul Grupului pentru Cancer Mamar, Departamentul de Oncologie Clinică al IRCCS Ospedale San Raffaele, Milano.

Dr. Giampaolo Bianchini, în cadrul sesiunilor SABCS 2021
Dr. Giampaolo Bianchini, în cadrul sesiunilor SABCS 2021, sursa: https://photos.sabcs.org/

De ce ar trebui realizată caracterizarea moleculară complexă a tumorilor TNBC înainte de a alege strategia terapeutică?

Cancerul mamar triplu negativ reprezintă o tumoră malignă a sânului caracterizată de lipsa a 3 tipuri de receptori care se află în mod normal pe suprafața celulelor de la acest nivel: receptorii de estrogen, receptorii de progesteron şi receptorul 2 al factorului uman de creştere a epidermului. Tumorile mamare maligne triplu negative au o evoluţie mai agresivă şi sunt infiltrate cu celule mononucleare și limfocite.

Atezolizumab a fost aprobat de U.S. Food and Drug Administration (FDA) pentru a fi administrat în combinaţie cu chimioterapia la pacienţii cu cancer de sân triplu negativ. Imunoterapia, însă, nu este benefică în egală măsură când este administrată oricărui pacient cu cancer mamar triplu negativ. Este posibil ca unii dintre pacienţi să fi răspuns doar la chimioterapie, în timp ce alţi subiecţi care au beneficiat iniţial de imunoterapie ar putea să prezinte ulterior recăderi. Deşi imunoterapia este în general bine tolerată, există efecte secundare rare, dar potenţiale grave, care au fost raportate la unii subiecţi.

“Din aceste motive, biomarkerii sunt necesari pentru a ne ajuta să identificăm pacienţii care vor beneficia cel mai mult de adăugarea imunoterapiei – cu potenţial de a conduce la de-escaladarea chimioterapiei sau strategii de tratament fără chimioterapie, precum şi pe aceia care vor fi bine doar cu chimioterapie.”, a adăugat Bianchini.

Analiza organizării spaţiale a ţesutului tumoral este importantă atunci când este studiat răspunsul la imunoterapie, deoarece interacţiunile fizice dintre celule sunt necesare atât pentru activarea imună, cât şi pentru eliminarea celulelor tumorale.

Imagistica prin citometrie de masă ar putea ajuta la identificarea candidaţilor ideali pentru a primi imunoterapie

IMC combină principiile a două tehnologii: citometria în flux şi spectrometria de masă. Prin IMC, este posibilă analiza simultană a mai mult de 40 de markeri într-o singură secțiune de țesut pentru a identifica setul de proteine prezent în celule individuale, în timp ce este stabilită cu precizie localizarea acestora la nivelul țesutului.

Probe de ţesut tumoral, prelevate înainte de tratamentul chirurgical, de la 234 de subiecţi cu cancer mamar incluşi în studiului clinic de fază III NeoTRIPaPDL1trial, au fost analizate în cadrul studiului prezentat la SABCS 2021. NeoTRIPaPDL1trial evaluează beneficiile adăugării atezolizumabului la chimioterapeuticele carboplatin şi nab-paclitaxel, în comparaţie cu administrarea chimioterapiei fără atezolizumab, ca şi chimioterapie adjuvantă la pacienţii cu TNBC precoce cu risc înalt şi local avansat care au suferit intervenţia chirurgicală de îndepărtare a neoplaziei în intervalul de 6 săptămâni de la terminarea tratamentului.

Pentru fiecare probă, au fost generate imagini tridimensionale care au cuprins tumora, interfaţa ţesut-stromă şi stroma adiacentă. 43 de proteine exprimate în mai mult de 1 milion de celule individuale de la nivelul probelor de ţesut tumoral au fost analizate cu succes. A fost investigată asocierea cu rata de răspuns complet patologic (pathological complete response, pCR) pentru expresia genică la nivelul celulelor maligne şi ale micromediului tumoral, fenotipurile celulare şi organizarea spațială a ţesutului. Rata de răspuns complet patologic reprezintă absenţa celulelor invazive maligne în probele tisulare recoltate în timpul intervenţiei chirurgicale.

Concluziile studiului

Analizarea expresiei proteice, dar nu şi a compartimentului celular unde este sintetizat fiecare tip proteic, nu este suficientă pentru a oferi informaţii de tip predictiv cu privire la răspunsul la terapie. Spre exemplu, determinarea Ki67 în celulele micromediului tumoral şi a HLA-DR în celulele epiteliate oferă informaţii predictive mai relevante decât studiul acestor biomarkeri la nivelul întregii probe de ţesut.

Prin identificarea cu precizie a diferitelor fenotipuri celulare, inclusiv statusul funcţional al acestora, a fost identificat rolul predictiv  al densităţii unor populaţii celulare la nivelul probei. O densitate ridicată de celule prezentatoare de antigen care prezintă o expresie ridicată a PD-L1 şi a moleculei cu rol de supresie imună IDO, precum şi a celulelor epiteliale cu expresie ridicată a markerului neuroendocrin CD56, sunt elemente care s-au asociat cu o rată pCR mai ridicată la pacienţii care au primit atezolizumab şi chimioterapie, dar nu şi la pacienţii care au primit doar chimioterapie.

Un grad înalt de conectivitate spaţială între celulele epiteliale şi anumite celule ale micromediului tumoral, spre exemplu, limfocitele T CD8+ care exprimă PD1 sau granzima B şi caracteristici de epuizare celulară s-au asociat cu o creştere semnificativă a ratei pCR după terapia cu atezolizumab, în timp ce o expresie scăzută a acestor markeri a fost asociată cu rate pCR similare între grupul de participanţi la studiu care au primit doar chimioterapie şi cei care au urmat terapie combinată.

“Rezultatele noastre demonstrează că datele spaţiale cu privire la interacţiunile dintre anumite celule la nivelul micromediului tumoral ar putea fi foarte informative cu privire la beneficiul adus de un inhibitor al punctelor de control, precum atezolizumab, în adiţie la chimioterapie. Acest tip de informaţii poate fi asigurat doar de tehnologiile care ne permit simultan să caracterizăm celule individuale şi localizarea lor spaţială cu precizie.”, a menţionat Bianchini.

De asemenea, această tehnologie a confirmat heterogenitatea foarte ridicată a tumorilor maligne mamare triplu negative, în ceea ce priveşte compoziţia celulară tumorală, cantitatea acestor celule la nivel tumoral, tipul şi starea funcţională a celulelor din micromediul tumoral.

Informaţiile predictive obţinute prin IMC sunt complementare față de datele legate de biomarkerii utilizaţi mai frecvent, precum expresia PD-L1 sau cantitatea de limfocite care infiltrează stroma tumorală. S-a constatat că anumite semnături ale expresiei genetice legate de răspunsul imun, care reflectă tipurile de celule imune şi funcţia acestora, au fost mai puţin informative decât biomarkerii corespunzători evaluaţi prin IMC.

“În studiul nostru, am demonstrat că această tehnologie disruptivă poate fi aplicată cu succes probelor colectate prospectiv în studii clinice mari, deschizând calea pentru implementarea sa pe scară largă în cercetarea cancerului pentru a ajuta imunologia de precizie.”, a completat Bianchini.

Descoperirile realizate în cadrul acestui studiu vor necesita validare independentă, precum şi evaluarea reproductibilităţii şi aplicabilităţii acestei tehnologii în afara cadrului de proiect de cercetare. O întrebare care trebuie investigată este dacă tehnologia IMC ar putea fi aplicată unei serii de numeroase probe tumorale, precum cele recoltate în cadrul practicii medicale de rutină.

Citeşte şi: