PROFILO MUTAZIONALE DI TUMORI MAMMARI HER2 POSITIVI TRATTATI CON CHEMIOTERAPIA NEOADIUVANTE​

Background Breast cancer (BC) with amplification and/or overexpression of Human Epidermal growth factor Receptor 2 (HER2+) oncogene are about 15% of the BC diagnosis. Poor prognostic clinical features and aggressive behavior characterize HER2+ tumors. Neoadjuvant systemic therapy (NST) is a treatment option in patients with early-stage HER2+ BC. Tumor response to NST well correlates with survival. In particular, pathological complete response (pCR) significantly predicts long-term outcomes. Results from neoadjuvant trials suggest that HER2+ BC subtype is a heterogeneous group including tumors with different treatment sensitivity and prognosis. To date, the main challenge remains the identification of mutational profile able to predict treatment sensitivity prior any intervention. Objectives The aim of the study is to investigate the mechanisms of treatment resistance/sensitivity in a sample of HER2+ BC patients treated with NST. We compare the mutational profile of HER2+ BCs that achieved pCR to those with residual disease after NST. Moreover, we want to identify treatment-induced mutation on the surgical specimens of patients with residual tumor after primary systemic treatments. Methods Next-generation sequencing (NGS) methodology is used to analyze genetic status of 22 cancer-related genes on tumor tissue from both primary BC biopsy and surgical specimens in women with residual disease after NST. NGS is a high-throughput methodology able to performed gene expression profiling, chromosome counting, detection of epigenetic changes and molecular analysis. In particular, we analyze the status of the following genes: EGFR, ALK, ERBB2, ERBB4, FGFR1, FGFR2, FGFR3, MET, DDR2, KRAS, PIK3CA, BRAF, AKT1, PTEN, NRAS, MAP2K1, STK11, NOTCH1,CTNNB1, SMAD4, FBXW7, TP53. An exploratory analysis in terms of treatment outcome, survival outcomes and single gene mutation will be carry out. Results Overall, we identified 571 patients treated with neoadjuvant systemic chemotherapy who underwent surgery at Modena Cancer Center. 196 of them had HER2 positive stage I-III BC. Patient and tumour characteristics and treatment information were collected. Standard biological parameters (Ki67, nuclear grade, hormone receptors and HER2 status) were correlated to pCR. Globally, pCR was achieved in 66 patients (33%), mainly in hormone receptor negative HER2+ BC. We select a sample size of 64 patients suitable for genes analysis: 32 with pCR and 32 with residual BC disease. To date, PI3KCA was found to be the gene with main mutations. The evaluation of mutational gene profile on all the samples is ongoing as well as the correlation between gene mutations, survival outcomes and treatment sensibility. Conclusions Gene expression analysis, performed until now, identify some gene mutations potentially predictive of treatment resistance. Further analysis are ongoing.

Background I tumori mammari con amplificazione o overespressione del gene Human Epidermal growth factor Receptor 2 (HER2) costituiscono circa il 20% delle diagnosi di tumori mammari. Tali tumori sono caratterizzati da una biologia particolarmente aggressiva e da prognosi infausta. Nelle pazienti con tumore mammario HER2 positivo, diagnosticato in stadio precoce, la chemioterapia neoadiuvante rimane una ottima opzione di trattamento, in quanto la risposta alla terapia correla significativamente con la sopravvivenza. In particolare, l’ottenimento della risposta patologica completa (pCR) è indicativo di una migliore sopravvivenza e di un minor rischio di recidiva nel tempo. Le evidenze scientifiche derivanti da studi su pazienti trattati con chemioterapia neoadiuvante suggeriscono che i tumori mammari HER2+ comprendono un gruppo eterogeneo di neoplasie con differente chemio-sensibilità e prognosi. Attualmente, l’obiettivo primario rimane l’identificazione di profili mutazionali in grado di predire la sensibilità del tumore al trattamento. Obiettivi Il principale obiettivo dello studio è di individuare i possibili meccanismi di resistenza ai trattamenti antineoplastici nelle pazienti con tumore mammario HER2+ sottoposte a chemioterapia neoadiuvante. A tal fine abbiamo comparato il profilo mutazionale di tumori mammario HER2+ che hanno ottenuto la risposta patologica completa con tumori mammari con residuo di malattia al termine del trattamento neoadiuvante. Inoltre abbiamo identificato le mutazioni geniche indotte dal trattamento neoadiuvante nelle pazienti che presentavano tumore residuo alla chirurgia. Metodi Utilizzando la metodologia di Next-generation sequencing (NGS), abbiamo analizzato lo stato mutazionale di 22 geni sia sul tessuto proveniente dalla biopsia mammaria diagnostica che sul residuo tumorale operatorio per le pazienti che non avevano raggiunto la pCR. NGS è una tecnica innovative capace di valutare contemporaneamente: profili di espressione genica, conteggiare dei cromosomi, identificare le modifiche epigenetiche ed effettuare analisi molecolari. In particolare noi abbiamo analizzato lo stato mutazionale dei seguenti geni, noti per essere coinvolti nei processi di cancerogenesi mammaria: EGFR, ALK, ERBB2, ERBB4, FGFR1, FGFR2, FGFR3, MET, DDR2, KRAS, PIK3CA, BRAF, AKT1, PTEN, NRAS, MAP2K1, STK11, NOTCH1,CTNNB1, SMAD4, FBXW7, TP53. Inoltre abbiamo effettuato una analisi esplorativa comparando lo stato mutazionale con la risposta al trattamento e con gli outcomes di sopravvivenza. Resultati Complessivamente abbiamo identificato 571 pazienti trattate con chemioterapia neoadiuvante presso l’Azienda Ospedaliero Universitaria di Modena. 196 pazienti avevano un tumore mammario HER2 positivo stadio I-II. Le caratteristiche cliniche delle pazienti, le informazioni riguardanti i trattamenti effettuati così come la caratteristiche biologiche del tumore mammario, sono state raccolte in un database. I parametri biologici quali Ki67, grado nucleare, stato ormonale ed espressione di HER2 sono stati correlati con la risposta al trattamento e con gli outcomes di sopravvivenza. Complessivamente la pCR è stata raggiunta in 66 pazienti (33%), principalmente in quelli con tumore mammario a recettori ormonali negativi. Per l’analisi mutazionale abbiamo selezionato un campione di 64 pazienti: 32 che avevano ottenuto la pCR e 32 con residuo di malattia. L’elaborazione complessiva dei dati è attualmente in corso, ad oggi PI3KCA è il gene trovato maggiormente mutato. Conclusioni L’analisi dell’espressione genica ha identificato un profilo di espressione genica potenzialmente correlato con la resistenza al trattamento neoadiuvante. Le analisi definitive sono attualmente in corso.