利用血清microRNA标记预测曲妥珠单抗对转移性her2阳性乳腺癌患者的疗效
栏目:最新研究动态 发布时间:2018-07-18
Trastuzumab是HER2阳性(HER2+)乳腺癌的标准治疗药物,但是一些病人不接受该药物治疗。MicroRNAs (miRNAs)已被用于预测 ......

Trastuzumab是HER2阳性(HER2+)乳腺癌的标准治疗药物,但是一些病人不接受该药物治疗。MicroRNAs (miRNAs)已被用于预测对各种癌症的治疗效果当中,但是miRNAs是否可以作为HER2+转移性乳腺癌(MBC)患者的生物标志物目前还不清楚。广州中山大学宋尔卫教授领导的团队在Nature Communications(IF= 12.353)上发表了题为A serum microRNA signature predicts trastuzumab benefit in HER2-positive metastatic breast cancer patients的新成果该研究利用miRNA芯片,在对Trastuzumad反应明显的HER2+ MBC患者血清中鉴定了13个差异表达的miRNAs,并选取其中4miRNAs构建了一个用LASSO模型预测生存的标记。此外,他们的数据显示,miR-940主要来自肿瘤细胞,而miR-451amiR-16-5pmiR-17-3p主要来自免疫细胞。这4miRNAs都直接作用于在Trastuzumab抗性中发挥关键作用的信号分子。综上所述,他们开发了一种基于血清的miRNA标志物,它可以预测TrastuzumabHER2+ MBC患者的治疗效果,并保证未来临床试验的有效性。

 

技术路线:

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研究结果:

1. 基于基因芯片分析获得13个miRNA,并进一步选取获得4个miRNA。

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图1 构建基于4个miRNA的标志物

(a) HER2+ MBC中13个血清miRNA表达水平的层次聚类。以Trastuzumab敏感患者61例(绿色)和Trastuzumab抗性患者42例(棕色)为分析对象,(b) 分级聚类显示了13个候选miRNAs的共线性关系。(c) HER2+ mbc血清中相关miRNAs的LASSO系数,筛选获得4个miRNAs。(d) 55例健康志愿者献血者、134例Trastuzumab抗性患者、252例Trastuzumab敏感患者血清中4个miRNAs的表达水平。


2. 根据4个miRNA计算求得risk score,发现在不同组别低risk score有更好的PFS、OV。

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图2 Trastuzumab治疗的Risk score和反应状态在3组人群(包括对照组、化疗和Trastuzumab结合治疗组,化疗组)中的分布情况

(a) Risk score和个体患者的反应状态。(b) 3组中的高、低分人群的ORR比较。(c) 3组中高、低分人群的OS比较。(d) 3组中高、低分人群的PFS比较。


3. 4种miRNA是独立的预后标记物。

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表2 结合2组患者的临床病理特征(OS和PFS),对4-miRNA标记物进行单变量和多变量Cox回归分析


4. 利用其他临床病理所获得的risk score独立于PFS.

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图3 基于临床病理特征对PFS的预测的Foeest plot(Cox模型)


5. 结合4-miRNA求得risk score和迁移指标,对病人Trastuzumab敏感性有更好的评估结果。

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图4 ROC曲线和AUC值分析

(a-c) 基于时间依赖性的ROC曲线,评估4-miRNA标记物预测准确性。(d-f) 利用4-miRNA标记物、转移位点等不同条件,比较对Trastuzumab治疗反应预测准确性。

 

6. 低risk sore和 Trastuzumab治疗组有最好的OS、PFS,显示4-miRNA可作为Trastuzumab治疗的预测marker。

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图5 利用Kaplan-Meier生存分析方法,区分HER2+ MBC患者为接受化疗组和验证组(根据4-miRNA标记物所求得risk score和曲妥单抗治疗与否),进行OS和PFS分析。


7. miR-940主要在癌细胞高表达,而miR-451a、miR-16-5p、miR-17-3p免疫细胞里表达较高。

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图6 标记的来源

(a) 分离培养上清液中EV和EV-free上清液的策略。(b) EVs中CD63和Alix的Western blot分析。(c) 电镜观察纯化的EV。(d) 5例病人不同细胞中的EV和EV-free上清液中的miRNA的相对表达水平。


8. PTEN、IGF1R和SRC分别是miR-940、miR-451a/miR-16- 5p和miR-17-3p的靶基因。

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图7 Trastuzumab耐药的生物标志物的作用机制

(a-d) 用nc、ASO或4种miRNA mimic转导SKBR3和BT474,然后将曲妥珠单抗(10μg/ ml)加入培养基中,培养3天,用MTS法比较细胞增殖/凋亡。(e) TargetScan 和Target的4种miRNA的target基因。(f-i) 分析4种预测的target基因野生型和突变体(3'UTR突变)与miRNA mimic的结合情况。


参考文献:Li H1, Liu J2,3, Chen J2,3, Wang H4, Yang L2,3, Chen F2,3, Fan S2,3, Wang J1, Shao B1, Yin D2,4, Zeng M4, Li M5, Li J5, Su F2,3, Liu Q2,3, Yao H2,3, Su S6,7, Song E8,9,10,11. A serum microRNA signature predicts trastuzumab benefit in HER2-positive metastatic breast cancer patients.Nat Commun. 2018 Apr 24;9(1):1614. doi: 10.1038/s41467-018-03537-w


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