Behandling av HER2-positiv bröstcancer med antikroppen trastuzumab emtansin (T-DM1): En undersökning av läkemedlets effektivitet och relationen till biomarkörer med avseende på överlevnaden hos HER2-positiva patienter

Fakulteten för hälso- och livsvetenskap

Examensarbete

Behandling av HER2-positiv bröstcancer med antikroppen

Trastuzumab emtansin (T-DM1)

- En undersökning av läkemedlets effektivitet och relationen till biomarkörer med avseende på

överlevnad hos HER2-positiva patienter

Namn: Emmeli Ferm

Handledare: Camilla Mohlin Termin: VT- 2020

Ämne: Farmaci Nivå: Grundnivå Kurskod: 2FA01E

Behandling av HER2-positiv bröstcancer med antikroppen trastuzumab emtansin (T-DM1)

Emmeli Ferm

Examensarbete i Farmaci 15hp Filosofie Kandidatexamen Farmaceutprogrammet 180hp

Linnéuniversitetet, Kalmar Handledare:

PhD, Camilla Mohlin Inst. Kemi och biomedicin Linnéuniversitetet SE-391 82

Kalmar Examinator:

PhD, Thomas Näsström Inst. Kemi och biomedicin Linnéuniversitetet

SE-391 82 Kalmar

Nyckelord:

Bröstcancer räknas idag till den vanligaste cancerformen bland kvinnor. År 2018 avled drygt 1400 personer till följd av sjukdomen, nästan alla som avled var diagnostiserade med metastaserad bröstcancer. Överlevnaden för bröstcancer är starkt kopplad till tumörstadiet vid diagnos, en tidig upptäckt är därför förenad med en bättre prognos. Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) är en tyrosinkinas receptor som kan hetero- eller homodimerisera med andra receptorer i samma familj, vilket är starten för en intracellulär signaleringskaskad genom olika signaleringsvägar som sedan leder till olika cellsvar såsom anti-apoptos, differentiering, proliferation och överlevnad. Denna receptor är överuttryckt i 20-30% av all bröstcancer, såkallad HER2-positiv bröstcancer. HER2- positiv bröstcancer är en aggressiv och snabbväxande bröstcancerform, förknippad med utveckling av metastaser. Vid metastaserad HER2-positiv bröstcancer ges så kallade målinriktade läkemedel, såsom antikroppar riktade mot HER2. En av dessa antikroppar är den monoklonala IgG antikroppen trastuzumab emtansin (T-DM1), vilken är konjugerad till en cytotoxisk molekyldel (DM1). Syftet med detta examensarbete var att undersöka om läkemedlet T-DM1 är effektiv som behandling i avseende på överlevnaden hos patienter med metastaserad eller avancerad HER2-positiv bröstcancer, samt att undersöka vilken relation HER2-associerade tumörbiomarkörer har för effektiviteten av läkemedlet. För att besvara frågeställningens syfte valdes fyra kliniska studier ut från den medicinska referensdatabasen PubMed. Dessa studier undersökte effektivitetsparametrarna; progression free survival (PFS), overall survival (OS) eller objective response rate (ORR) som antingen primär eller sekundär endpoint. Studiernas resultat tyder på att T-DM1 är effektiv som behandling mot HER2- positiv metastaserad bröstcancer där patienter tidigare har fått behandling i den metastaserade bröstcancerfasen då den PFS var längre för patienterna vars behandling bestod av T-DM1 jämfört mot de patienter som fick kontrollbehandling. Det är svårt att dra någon generell slutsats om hurvida T-DM1 effektivitet är kopplad till olika biomarkörer i HER2-signaleringsvägen eftersom endast tre studier har undersökts i detta syfte, dock tyder det på att ett uttryck av HER2 mRNA över median är förenat med längre PFS med T-DM1 behandling. Vidare sågs inget samband för varken PTEN-status eller PIK3CA-status i avseende på överlevnaden eftersom T-DM1 verkade vara effektiv oavsett uttryck. Dock behöver mer forskning utföras för att undersöka relationen mellan överlevnaden och PIK3CA-status, då muterad PIK3CA verkar vara förenat med en sämre prognos.

Överlevnaden för patienter med HER2-positiv metastaserad cancer är låg, och sjukdomen anses inte som botbar i dagsläget. Ytterligare forskning i området behövs, samt utveckling av nya och effektivare behandlingsalternativ för att förlänga både PFS och den totala överlevnaden.

ABSTRACT

Breast cancer is considered as the most common form of cancer among women. In 2018, more than 1400 people died as a result of the disease and almost all who died were diagnosed with metastatic breast cancer. Survival is strongly linked to the stage of the tumor at the diagnosis, an earlier finding is therefore associated with better prognosis.

Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) is a tyrosine kinase receptor, which can hetero- and homodimerize with other receptors in the same family, leading to an intracellular signalling cascade through various signalling pathways. The cascade lead to cellular responses such as anti-apoptosis, differentiation, proliferation and survival.

HER2 is overexpressed in 20-30 % of all breast cancers, so-called HER2-positive breast cancer. HER2-positive breast cancer is an aggressive and fast-growing form, associated with the development of metastases. In metastatic HER2-positive breast cancer, target drugs, such as antibodies directed against HER2, are given. One of these is the monoclonal antibody trastuzumab emtansine (T-DM1), which is conjugated to a cytotoxic molecule (DM1).

The purpose of this literature study was to investigate whether the drug T-DM1 is effective as a treatment to prolong the survival in patients with metastatic breast cancer, the purpose was also to investigate the relationship of HER2-related tumor biomarkers on the efficacy of the drug. To answer the purpose of the literature study, four clinical trials were selected from the medical reference database PubMed. All of the selected trials investigated one or more of the efficiency parameters; progression free survival (PFS), overall survival (OS) or objective response rate (ORR), as either primary or secondary endpoints. According to the investigated trials, the result indicate that T-DM1 is effective as a treatment for HER2-positive metastatic breast cancer, where patients previously been treated in the metastatic or advanced setting. T-DM1 showed prolonged PFS compared to control treatment. It is difficult to draw any general conclusion whether T-DM1 efficiency is linked to various biomarkers in the HER2 signaling pathway, as only three studies have been investigated for this purpose. However, it indicates that an HER2- mRNA > median is associated with a longer PFS with T-DM1 treatment. Furthermore, no relationship was seen for either PTEN- or PIK3CA-status with respect to survival, since T-DM1 appeared to be effective regardless of expression. However, more research needs to be done to investigate the relationship between survival and PIK3CA-status, as mutated PIK3CA appears to be associated with poorer prognosis.

The survival rate for patients with metastatic or advanced HER2-positive breast cancer is low, and the disease is not considered as curable at present. Further research is needed, as well as the development of new and more effective treatment to extend both PFS and OS for these patients.

FÖRKORTNINGAR

AKT Proteinkinas B

CI Konfidensintervall

EGFR Epidermal tillväxtfaktorreceptor

ER Östrogen receptor

ERK Extracellulär kinasreceptor FISH Fluorescent in situ hybridisation

HER2 Human epidermal tillväxtfaktorreceptor 2

HR Riskförhållande

IHC Immunohistokemi

JAK/STAT Janus kinase/ Signal transducer and activator of transcription

MEK Mitogen-aktiverat proteinkinas

m-RNA Budbärar-RNA

mTOR Mammalian target of rapamycin

ORR Objektiv svarsfrekvens

OS Total överlevnad

PCR Polymerase chain reaction PFS Progressionsfri överlevnad

PgR Progesteron receptor

PI3K Fosfatidylinositol 3-kinas

PIK3CA Fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat 3-kinas

PKC Proteinkinas C

PLCỿ Fosfolipas C gamma

PTEN Fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat 3-kinas Raf Rapidly accelerated fibrosarcoma

Ras GTPas-aktiverande protein

RECIST Response evaluation criteria in solid tumors

T-DM1 Trastuzumab emtansin

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

INTRODUKTION ________________________________________ - 1 - Epidemiologi vid bröstcancer _______________________________ - 1 -

Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2) __________ - 1 -

HER2-signalering _________________________________________________ - 1 - HER2-positiv bröstcancer __________________________________________ - 2 - Metastaser _______________________________________________________ - 3 -

Diagnostik ______________________________________________ - 3 -

Biomarkörer i diagnostiken _________________________________________ - 4 -

Analys av tumörer ________________________________________ - 5 -

Fluorescent in situ hybridisation _____________________________________ - 5 - Polymerase chain reaction __________________________________________ - 5 - Immunohistokemi _________________________________________________ - 5 -

Statistiska analyser _______________________________________ - 6 -

Effektivitetsparametrar ____________________________________________ - 6 - Kaplan-Meier ____________________________________________________ - 6 -

Tumör-biomarkörer ______________________________________ - 6 -

Fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat 3-kinas katalytiska subenhet alfa __________ - 7 - Fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat 3-fosfatas ____________________________ - 7 - Messenger-RNA __________________________________________________ - 7 -

Behandling vid metastaserad bröstcancer_____________________ - 8 -

Trastuzumab emtansin ____________________________________________ - 8 -

SYFTE ________________________________________________ - 10 - MATERIAL OCH METOD _______________________________ - 10 - RESULTAT ____________________________________________ - 11 - Studie 1 ________________________________________________ - 11 -

Perez et al., 2019 (32). Relationship between tumor biomarkers and efficacy in MARIANNE, a phase III study of trastuzumab emtansine ± pertuzumab versus trastuzumab plus taxane in HER2-positive advanced breast cancer. ______ - 11 - Syfte ___________________________________________________________ - 11 - Metod __________________________________________________________ - 11 - Resultat ________________________________________________________ - 12 -

Studie 2 ________________________________________________ - 15 -

Kim S-B, Wildiers H, Krop IE, et al., 2016 (34). Relationship between tumor biomarkers and efficacy in TH3RESA, a phase III study of trastuzumab emtansine (T-DM1) vs. treatment of physician`s choice in previously treated HER2-positive advanced breast cancer. ______________________________ - 15 -

Syfte ___________________________________________________________ - 15 - Metod __________________________________________________________ - 15 - Resultat ________________________________________________________ - 16 -

Studie 3 ________________________________________________ - 17 -

Baselga J, Gail D, Phillips L, et al,. 2016. (36) Relationship between Tumor Biomarkers and Efficacy in EMILIA, a phase III Study of Trastuzumab

Emtansine in HER2-Positive Metastatic Breast Cancer. ________________ - 17 - Syfte ___________________________________________________________ - 17 - Metod __________________________________________________________ - 17 - Resultat ________________________________________________________ - 19 -

Studie 4 ________________________________________________ - 21 -

Kashiwaba M, Ito Y, Takao S et al,. 2016 (38) A multicenter Phase II study evaluating the efficacy, safety and pharmacokinetics of trastuzumab emansine in Japanese patients with heavily pre-treated HER2-positive locally recurrent or metastatic breast cancer. __________________________________________ - 21 - Syfte ___________________________________________________________ - 21 - Metod __________________________________________________________ - 21 - Resultat ________________________________________________________ - 22 -

DISKUSSION __________________________________________ - 25 -

Analys av studiedesign ____________________________________________ - 25 - Studie 1 ________________________________________________________ - 26 - Perez et al. 2019 (32) ______________________________________________ - 26 - Studie 2 ________________________________________________________ - 27 - Kim S-B, Wildiers H, Krop IE, et al., 2016 (34) _______________________ - 27 - Studie 3 ________________________________________________________ - 28 - Baselga J, Gail D, Phillips L, et al,. 2016 (36) _________________________ - 28 - Studie 4 ________________________________________________________ - 30 - Kahiwaba M, Ito Y, Takao S, et al,. 2016 (38) _________________________ - 30 -

Sammanfattning av studieresultat __________________________ - 32 -

Slutsats _________________________________________________________ - 33 -

TACK _________________________________________________ - 33 -

REFERENSER _________________________________________ - 34 -

INTRODUKTION

Epidemiologi vid bröstcancer

År 1960 ställdes omkring 2000 bröstcancerdiagnoser i Sverige och den 10-åriga överlevnaden beräknades vara omkring 50% (1). År 2018 diagnostiserades drygt 7800 personer i Sverige med bröstcancer och samma år avled drygt 1400 personer till följd av sjukdomen (2). Nästan alla som avled under år 2018 hade en metastaserad bröstcancer (3). Bröstcancer räknas idag till den vanligaste cancerformen bland kvinnor där var 10:onde kvinna beräknas att drabbas (4). Den 5-åriga respektive 10-åriga överlevnaden för bröstcancer i Sverige är idag ca 90 % resp. 80 %. Dock är överlevnaden starkt kopplad till tumörstadiet vid diagnos och kan således variera från 20% till nära 100 % (1). För att upptäcka bröstcancer i ett tidigt skede erbjuds kvinnor mellan 40-74 år mammografiscreening med ett intervall på cirka 2 år. Drygt hälften av alla bröstcancrar upptäcks med hjälp av mammografiscreening, metoden har dessutom visat sig reducera bröstcancerdödligheten (5). Bröstcancerdödligheten har under de senaste decennierna minskat, vilket kan förklaras med tidig upptäckt och bättre behandlingsalternativ (6).

Utvecklingen av behandlingsalternativ bidrar också till en förlängning av den totala- såväl som den recidivfria överlevnaden (4). Såväl är en tidig upptäckt också förenad med en bättre prognos (5). Det finns olika typer av bröstcancer såsom luminal cancer A eller luminal cancer B, vilka också tillhör de vanligaste bröstcancerformerna. Andra typer som trippelnegativ- och HER2-positiv bröstcancer är mindre vanliga och drabbar omkring var 10:onde respektive 8:onde kvinna med bröstcancer (7).

Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2)

HER2-signalering

Epidermal growth factor receptor (EGFR) är en familj bestående av fyra tyrosinkinasreceptorer HER 1 till 4. Dessa receptorer spelar en betydande roll för signaltransduktionen och vidare för reglering av genexpression och cellproliferation.

EGFR består av en extracellulär ligandbindande domän, en transmembran domän, samt en intracellulär tyrosinkinas-domän. HER2 skiljer sig från de andra receptorerna i familjen i avseende på att den ej har en känd ligand och att den även fungerar som en co- receptor för de andra receptorerna i familjen. Signaltransduktionen kan ske på olika sätt, antingen av inbindning av en tillväxtfaktor (EGF) till bindningsfickan för någon av medlemmarna i HER-familjen, signaltransduktionen kan också orsakas av en heterodimerisering mellan två receptorer i HER-familjen (8). Inbindning av en tillväxtfaktor orsakar en konformationsändring på den extracellulära domänen av receptorn, vilket i sin tur leder till synliggörande av en dimeriseringsdomän som vidare fungerar som en inbindningsligand till en annan EGF-bunden HER- medlem i familjen (8). Dimeriseringen mellan två receptorer leder till kinasaktivitet och möjliggör en autofosforylering på de intracellulära tyrosinkinasdomänerna, andra cytoplasmiska proteiner med src homology 2- och src homology 3- domäner (SH2-, SH3-domäner) såsom sarcalumenin (SRL), tyrosinkinas protein (ABL), growth factor receptor-bound protein 2 (Grb2) och fosfatidylinositol 3-kinas (PI3K) kan sedan docka till speciella

bindningsplatser på fosfotyrosinerna och aktiveras (8). De aktiverade proteinerna i sin tur aktiverar en intracellulär fosforylerings-kaskad i de olika signaleringsvägarna PI3-K/Akt, Ras/Raf/Mek/Erk, JAK-STAT och PLCỿ 1/PKC som leder till reglering av diverse cellsvar såsom proliferation, anti-apoptos, differentiering, angiogenes och överlevnad (9).

Enligt systembiologiska analyser är EGFR:s olika signalvägar komplexa och inblandade i 211 olika reaktioner (8).

Figur 1. Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) signaleringsmönster genom hetero- eller homodimerisering. Signaleringskaskaderna Ras/Raf, MAPKK/MAPK, PI3K/AKT och PLC/PKC leder till reglering av olika cellsvar såsom transkription, cellcykelprogression, proliferation och överlevnad.

Reproducerad med tillstånd från: (10). Iqbal N, Iqbal N. Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 (HER2) in cancers: Overexpression and Therapeutic Implications. Mol Biol Int. 2014; 2014: 852748.

doi:÷10.1155/2014/852748

HER2-positiv bröstcancer

HER2 är en proto-onkogen som är belägen på kromosom 17q12 som kodar för HER2 protein. Vid HER2-positiv bröstcancer ses en amplifiering av HER2-genen eller överuttryck av HER2-protein, vilket motsvarar omkring 20-30% av alla bröstcancerfall (11). Överuttryck av denna receptor leder till aktivering som vidare påverkar cellen till proliferation, anti-apoptos, överlevnad och differentiering, samt stimulering av angiogenesen (9). HER2-positiv bröstcancer är en snabbväxande och aggressiv cancerform som är förenad med utveckling av metastaser, speciellt i hjärna, men även i lungor, skelett, lever, centrala nervsystemet och mjukdelar (12).

Metastaser

Metastaser är tumörceller som härstammar från primärtumören och som spridits till andra organ eller vävnader i kroppen. För att tumörcellerna ska kunna migrera till andra vävnader måste de kunna bryta sig loss från primärtumören. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) är en mekanism som möjliggör metastasering till andra vävnader. EMT leder till olika mekanismer såsom nedbrytning av epitelens cell-cellkontakter, ändring av cellens form, nedreglering av epitelproteinet E-cadherin, samt uppreglering av proteinet N-cadherin. E-cadherin fungerar i normala fall som en tumörsupressor och har till uppgift att säkra cellsammanhållningen med andra celler, nedreglering av denna funktion bidrar till metastasering. Molekyler såsom integriner, proteaser och adhesionsmolekyler är karakteristiska för EMT-mekanismen och spelar en viktig roll för att tumörceller ska kunna invadera till närliggande vävnad och sedan föras ut till blodet eller lymfsystemet.

De cirkulerande tumörcellerna (CTCs) i blodet kan transporteras antingen enskilt utan trombocyter, eller i en klunga tillsammans med trombocyter. Många tumörceller kommer att fastna i det första organet som det passerar, detta på grund av tumörcellernas storlek (20-30μm) och kapillärernas diameter (ca 8 μm). Vid bröstcancer paserar tumörceller först lungorna via vena cava superior som också är kopplat till lymfsystemet, vilket förklarar den vanliga platsen för metastaser vid bröstcancer. Tumörcellerna uttrycker olika sorters ligander och receptorer som kan fästa till blodkärlets endotelceller och på detta vis göra det möjligt att invadera den nya vävnaden, som tillägg frisätter även tumörceller många olika mediatorer såsom inflammatoriska cytokiner. E-selektin är ett transmembranprotein som finns på endotelcellerna och som har förmågan att binda till glykoproteinligander som uttrycks på tumörcellerna, bindningen leder till en signaltransduktion i både cancercellen och i epitelcellen och vidare leder aktiveringen till en rad händelser såsom modifiering av cellformen så att invadering kan ske (8).

Diagnostik

Diagnostik av bröstcancer utförs med en så kallad trippeldiagnostik, metoden innefattar en klinisk undersökning, bilddiagnostik samt vävnadsbiopsi eller cytologi. Den kliniska undersökningen innefattar en anamnes av ärftlighet, tidigare bröstoperationer, menstruationsstatus, samt symtom, längd och variation. En fysisk undersökning av bröst, lymfkörtlar och överliggande hud utförs även i den kliniska undersökningen där fyndens läge, storlek och konsistens beskrivs (13).

Bilddiagnostik utförs med hjälp av mammografi, ultraljud eller magnetisk resonanstomografi. Klinisk mammografi är förstahandsvalet och har en sensitivitet på 85 – 90%. Fynden från undersökningen delas in i ett femgradigt kodsystem såsom normalt fynd, benignt fynd, ospecifikt fynd där malignitet inte kan uteslutas, malignitetsmisstänkt fynd, samt malignt fynd. Ultraljud kan vara ett komplement till mammografiundersökningen men bör vara förstahandsvalet för kvinnor som är gravida eller ammar, men även för kvinnor under 30 år. Ultraljud är dessutom fördelaktigt då det även är möjligt att utföra en finnålspunktion eller vävnadsbiopsi med hjälp av ultraljudsstyrning, samt möjligheten att använda kontrastmedel och elastografi vid oklara fall. Magnetisk resonanstomografi är en metod som används vid oklara fynd och vid tät körtelvävnad, vilket är vanligare främst hos yngre kvinnor. Utöver ovannämnda bilddiagnostiska val pågår utveckling av nya metoder såsom skiktröntgen, spektralmammografi samt förstärkt ultraljud (13).

Finnålspunktion har länge använts som standardutredning för bröstcancer. Tekniken har både hög specificitet och känslighet och används därför när kliniska såväl som bilddiagnostiska fynd är entydiga. Fynden vid cytologi eller biopsi delas också in i samma femgradiga kodsystem som för bilddiagnostiken. Biopsi används för att avgöra invasiviteten, hormonreceptorstatus och HER2-status av en bröstcancer, samt för att få ett mått på proliferationsmarkören ki67 och celldelningshastigheten. Vid misstanke om metastaser bör även en lymfkörtel finnålspunkteras för att undersöka lymfkörtelstatusen.

Det har visat sig att metastaser kan ha en annan tumörbiologi än primärtumören i avseende på hormonreceptorstatus och HER2-status och är därför viktigt att undersöka för att få en ändamålsenlig och effektiv behandling (13).

Tumören klassificeras och graderas i enlighet med Nottingham Histologic Grade (NHG), utefter parametrarna körtelgrad (andel öppna, tubulära invasiva strukturer, samt med polariserade epitelceller), kärngrad (kärnatypi såsom storlek, variabilitet och nukleoler) och mitosgrad (antalet mitoser). Totalsumman av dessa parametrar bestämmer tumörens malignitetsgrad i en skala mellan 1-3.

Utöver NHG, används även tumörstadieindelningen Tumour Node Metastasis (TNM), där tre olika kriterier bedöms; Tumour (T) efter tumörens största mått i millimeter, samt oberoende av tumörens storlek om den invaderat närliggande vävnad. Node (N) kategoriseras efter påvisande av metastaser i antalet axillära lymfkörtlar, samt storlek på metastashärdar (makro- eller mikrometastaser). Metastasis (M) är förekomsten av fjärrmetastaser (14).

Biomarkörer i diagnostiken

Idag utförs även fyra olika molekylära biomarköranalyser som internationell standard, biomarkörerna som omfattas av analysen är östrogen- (ER +/-), progesteron-uttryck (PgR), HER2-status (+/-), samt uttryck av proliferationsmarkören Ki67 (lågt, intermediärt eller högt). Denna tumörtypning kallas för ”intrinsic subtype” och görs på histopatologiskt material. Det finns fem olika intrinsic subtypes, vilket baseras på genenexpressionen som uttrycks (tabell 1) (14).

Tabell I: Indelning av tumörens ”intrinsic subtype” efter uttryck av biomarkörer.

Intrinsic subtype

ER (+/-) PgR (%) Ki67

(Lågt, intermediärt,

högt)

HER2- status

Histologisk grad

Luminal A-lik ER-positiv (>10%) PgR (≥20%) Lågt eller intermediärt

Negativ 1-2

Luminal B-lik (HER2- negativ)

ER-positiv PgR (<20%) Högt eller intermediärt

Negativ 2-3

HER2-positiv/

luminal

ER-positiv Oberoende av värde

Oberoende av värde

Positiv Oberoende av värde HER2-positiv/

icke-luminal

ER-negativ Negativ - Positiv -

Trippelnegativ ER-negativ (≤10%) PgR-negativ (≤10%)

- Negativ -

ER = östrogen receptor; HER2 = human epidermal receptor 2; Ki67 = proliferationsmarkör; PgR = progesteron receptor

Analys av tumörer

Fluorescent in situ hybridisation

Fluorescent in situ hybridisation (FISH), är en teknik som utnyttjar fluorescerande prober, och tillåter en specifik bindning för varje enskild kromosom. Det finns många olika fluorescerande molekyler som kan användas på både DNA, RNA och antikroppar och som sedan kan undersökas med hjälp av fluorescensmikroskopering. FISH används vid karyotypning och genlokalisering (15). Tekniken kan också användas för att upptäcka genetiska avvikelser såsom deletioner och kromosomala omlagringar, men också för att utvärdera amplifieringen av HER2-genen (16).

Polymerase chain reaction

Polymerase chain reaction (PCR) är en molekylärbiologisk metod vilken används för att amplifiera ett specifikt DNA-fragment, med syftet att få en stor mängd kopior. PCR- metoden består av tre steg; denaturation, hybridisering och förlängning. Denaturationen är det första steget i reaktionen och innebär att det dubbelsträngade DNA-templatet denaturerar till enkelsträngade DNA-molekyler, vilket möjliggörs med hjälp av uppvärmning. Följande steg i PCR-reaktionen tillåter en hybridisering av de två oligonukleotid-primrarna som specifikt binder till målsekvensen på DNA-strängen och samtidigt möjliggör en inbindning för enzymet DNA-polymeras. DNA-polymeraset kommer vid optimal temperatur att tillsätta nukleotider för att börja syntetisera nya DNA- strängar, dessa kan sedan också användas som templat för DNA-syntesen och på detta sätt fås en amplifiering av det specifika DNA-fragmentet (15). Metoden kan användas för att detektera punktmutationer, detektera infektiösa patogener, samt för DNA sekvensering och analys av rättsmedicinska prover (17). PCR kan även användas för att mäta en genexpression, såsom mRNA, vilken sedan kan kvantifieras (18).

Immunohistokemi

Immunohistokemi (IHC) är en välanvänd metod som används inom klinisk diagnostik för att ge information om tumörens och metastasernas egenskaper, samt dess lokalisation.

IHC utförs vanligen med hjälp av primära och sekundära antikroppar. De primära antikropparna (monoklonala eller polyklonala) binder specifikt till ett antigen, medan de sekundära antikropparna först binder till den primära antikroppen som bundit till antigenet. För att visualisera bindningen mellan antikropp och antigen krävs att antikroppen är märkt med fluorescerande molekyler eller ett enzym såsom pepparrotsperoxidas eller alkaliskt fosfatas. Efter inkubation med ett kromogent substrat såsom t.ex. diaminobenzidin (DAB) kommer dessa molekyler att producera en färgad produkt som kan ses med hjälp av fluorescens- eller ljusmikroskop (19).

Immunohistokemisk metod används vid bröstcancerdiagnostik för att påvisa och kvantifiera förekomsten av HER2-protein på cellytan (4). Kvantifieringen sker i en skala mellan 0-3+ grader, där 0-1 är HER2-negativt, vid grad 2+ krävs ytterligare komplettering med en annan metod som exempelvis FISH för att kunna avgöra genamplifiering av HER2-genen. Grad 3+ kännetecknas som HER2-positiv (4).

Statistiska analyser

Effektivitetsparametrar

Progressionsfri överlevnad (PFS) är en effektivitetsparameter som kan användas som primär utfallsvariabel eller som en surrogatvariabel till overall survival. PFS används som ett mått inom kliniska prövningar för att utvärdera nyttan av en behandling, där en förlängd progressionsfri överlevnad bland patienter anses som fördelaktigt. För att bedöma progression används guiden; response evaluation criteria in solid tumors (RECIST) där händelsen progression utvärderas (20). Progression definieras som en ökning med minst 20 % av lesionernas diameter och en ökning av 5 mm, samt nya uppkomna lesioner, värdena jämförs sedan med mätvärdena på lesionerna vid studiens start för att bedöma om progression föreligger. Med RECIST bedöms också clinical benefit rate (CBR), vilken definieras som komplett respons, partiell respons eller stabil sjukdom. Vid komplett respons har alla lesioner försvunnit, medan vid partiell respons så föreligger en minskning med 30 % av lesionernas diameter när mätvärden från studiens start jämförs. Sjukdomen bedöms vara stabil när lesionernas mätvärden är för liten för att antingen anses som progression eller som partiell respons. Den objektiva responsen (ORR) definieras som alla individer med komplett- eller partiell respons (21).

Overall survival (OS) är ett mått på överlevnaden hos patienterna efter en viss tid, vilket anses som ett meningsfullt mått för att utvärdera den terapeutiska nyttan av en behandling (22).

Kaplan-Meier

Kaplan-Meier är en analysmetod som används för att uppskatta överlevnaden för en viss population, vilka antas ha samma risk för att en händelse ska inträffa. På Kaplan-Meier kurvan anges tiden på X-axeln och indikerar perioden från start till uppföljning, samt status vid slutet av uppföljning. Y-axeln representerar andelen personer som riskerar en händelse. Händelser såsom död eller recidiv av en sjukdom är vanliga parametrar i Kaplan-Meier analysen. Analysen presenteras vanligen med ett konfidensintervall på 95% och skillnader mellan kurvorna beräknas ofta med någon statistisk metod såsom log rank-test (23).

Tumör-biomarkörer

Biomarkörer kan användas för att mäta genetiska förändringar, genuttryck, eller nukleotidpolymorfism, men också för att mäta cirkulerande celler och specifika molekyler (8). Molekylära biomarkörer spelar stor roll i preventionen av bröstcancer.

Biomarkörerna är viktiga för både diagnos och prognos, men också för att förutsäga nyttan av en viss behandling (24). Nyttan med en viss behandling kan definieras som exempelvis förlängd överlevnad, försenat insjuknande, utläkt infektion eller minskad

smärta. Vad som anses med nyttan av en behandling kan också komma att ändras med utveckling av nya behandlingsalternativ eller med nya kunskaper om t.ex. biomarkörer (25).

Fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat 3-kinas katalytiska subenhet alfa

Fostfatidylinositol-3-kinas (PI3K) är en enzymfamilj indelad i tre olika klasser (I-III), klass I är dessutom uppdelad i klass IA och IB, vidare består klass IA av en regulatorisk subenhet och en katalytisk subenhet med fyra isoformer α, β, γ och δ, vilka aktiveras av tyrosinkinasreceptorer. Den katalytiska α-enheten av PI3K är PIK3CA och kodas av PIK3CA genen som är lokaliserad på kromosom 3, mutationer eller amplifiering av denna gen är kopplad till olika cancerformer såsom bröst-, colon-, lever-, äggstock-, hjärn- och lungcancer. Aktiverad PI3K katalyserar omvandlingen från fosfatidylinositol-4,5- bisfosfat (PIP2) till fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat (PIP3), omvandlingen leder till en aktiveringskaskad av olika proteiner genom signaleringsvägen PI3K/AKT/mTOR. Denna signaleringsväg är involverad i olika processer i cellen såsom proliferation, metabolism tillväxt och överlevnad, samt progression och utveckling av bröstcancer (24).

Fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat 3-fosfatas

Fosfatidylinositol-3,4,5-trisfosfat 3-fosfatas (PTEN) är ett fosfatas och tensinhomolog som kodas av tumörsupressorgenen PTEN som är lokaliserad på kromosom 10. PTEN katalyserar omvandlingen av PIP3 till PIP2 och fungerar på det viset som en inhibitor i signaleringsvägen PIK3/AKT/mTOR (8). PTEN är involverad i cellens proliferation, DNA-reparation, apoptos och cellcykelprogression (24). Mutationer i PTEN-genen leder till konstant aktivering av PI3K, och vidare aktivering av AKT och mTOR som följaktligen resulterar i anti-apoptos och cellproliferation. Mutationer i denna gen är därför kopplade till olika cancerformer såsom glioblastom, prostata- och bröstcancer (8).

Messenger-RNA

Messenger-RNA (mRNA) är en enkelsträngad kedja uppbyggd av nukleotider, varje nukleotid innehåller en fosfatgrupp, en sockerbas (ribos) och en av baserna uracil (U), guanin (G), adenin (A) eller cytosin (C). Nukleotidsekvensen i ena DNA strängen bestämmer sekvensen av nukleotider i mRNA-kedjan under transkriptionen och bär således på genetisk information. mRNA:s uppgift är att transporteras ut från cellkärnan och binda till cytoplasmatiska ribosomer där en translation av mRNA till ett specifikt protein sker. Samma mRNA-kedja kan användas för translation upprepade gånger av flera ribosomer innan det sker en enzymatisk degradering av mRNA till nukleotider (26).

Mängden och uttrycket av mRNA ger information om olika cellulära processer och är därför viktig då den kan användas som en markör för vissa sjukdomar (15).

Behandling vid metastaserad bröstcancer

Behandling av fjärrmetastaserad bröstcancer görs för att förlänga överlevnaden och förbättra livskvaliteten för patienterna då sjukdomen inte anses botbar. Behandlingar som erbjuds är beroende av på hur väl patienten tolererar behandlingen samt vilket behandlingssvar som ses, därför är också antalet behandlingar som en patient skall erbjudas inte klarlagt i dagsläget. Patienter med metastaserad bröstcancer bör erbjudas endokrin behandling, såvida tumören är hormonkänslig och östrogenpositiv.

Antracyklinbaserade cellgifter såsom epirubicin ges som monoterapi vid första linjens behandling, men 5-fluorouracil, epirubin, cyklofosfamid eller epirubin och cyklofosfamid (FEC/EC) i kombination kan också övervägas som förstalinjens cellgiftsbehandling. Som andra linjens behandlingsalternativ för de patienter som tidigare behandlats med antracykliner ges vanligen en taxan. Utöver endokrin- och cytostatikabehandling används även målinriktade läkemedel såsom monoklonala antikroppar riktade mot HER2 (3).

Monoklonala antikroppar är artificiellt framtagna, vanligtvis med hjälp av möss som immuniserats med ett specifikt antigen. B-lymfocyter från mössens mjälte används sedan för att med hjälp av cancercell-linjer producera s.k. hybridomceller. När hybridomcellen som producerar den epitopspecifika (monoklonala) antikroppen hittats, klonas denna för att kunna producera identiska monoklonala antikroppar som härstammar från samma B- cells klon. Dessa antikroppar är välanvända i diagnostiken, såväl som i terapeutiska syften då de binder till det specifika antigenet och aktiverar immunförsvarets celler (15). Vid metastaserad HER2-positiv bröstcancer anses en kombination av antikropparna trastuzumab och pertuzumab tillsammans med cellgiftet docetaxel vara det mest effektiva behandlingsalternativet. När HER2-baserad behandling inte längre fungerar eller om patienten inte längre tolererar behandlingen kan läkemedlet trastuzumab emtansin ges.

Trastuzumab emtansin ges antingen som monoterapi eller i kombination med pertuzumab som andralinjens behandling (3).

Trastuzumab emtansin

Trastuzumab emtansin (T-DM1) är ett antikroppskonjugat bestående av den monoklonala antikroppen trastuzumab och en cytotoxisk mikrotubuli inhibitor (DM1), som är ett maytansinderivat. T-DM1 verkar genom att binda till den extracellulära domänen IV på HER2 och till Fcɣ-receptorer (27). Läkemedlet är en så kallad IgG-antikropp som vid inbindning till HER2-domänen också kan rekrytera komplementproteinet C1q.

Komplementproteinet binder till Fc-domänen på antikroppen och aktiveras. Denna inbindning leder till en aktiveringskaskad av ytterligare komplementfaktorer som bildar ett så kallat membranattack komplex (MAC), vilket får tumörcellen att lysera (28).

Trastuzumab aktiverar även immunförsvarets celler som uttrycker Fcɣ-receptorer såsom neutrofiler, NK-celler, fagocyterande- och dendritiska celler (29). Vidare leder inbindningen av trastuzumab till att frisättningen av de extracellulära HER2 domänerna hämmas, samt hämning av reaktionsvägen fosfatidylinositol 3-kinas (PI3K). Läkemedlet har dessutom en cytotoxisk mikrotubuli inhibitor (DM1) som kovalent sammanbinds via en stabil tioeterlänk (MCC) till antikroppen trastuzumab. Inbindningen av T-DM1 till HER2 medför också en receptormedierad endocytos och därefter en lysosomal nedbrytning av komplexet varpå DM1- cytotoxiska kataboliter frisätts. DM1 verkar genom att binda till tubulin och hämma dess tubulinpolymerisering, vilket tillsammans med trastuzumab medför att cellen stannar i cellcykelns G2/M-fas som vidare leder till

apoptos (figur 2) (27). Nyare forskning visar att T-DM1 kan ha ytterligare verkningsmekanismer som tros ligga bakom de tumörhämmande egenskaperna, detta genom inbindning till exosomer från HER2-positiva cancerceller, som vidare transporteras till andra cancerceller där den hämmar tillväxten och aktiverar kaspaserna 3 och 7 (30).

Figur 2. Trastuzumab emtansin binder till domän IV på Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) och hämmar därmed frisättningen av den extracellulära domänen av HER2. Inbindning av trastuzumab emtansin hämmar vidare aktiveringen av de inre signalvägarna såsom fosfatidylinositol 3-kinas (PI3K).

Inbindningen medför även en internalisering, varpå en lysosomal degradering sker och de cytotoxiska mikrotubuli inhibitorerna (DM1) frisätts. DM1 binder till tubulin och hämmar dess polymerisering som leder till cellcykelstopp, mitotisk katastrof och apoptos. Reproducerad med tillstånd från: (31). Barok, M., Joensuu, H. Isola, J. Trastumab emtansine: mechanisms of action and drug resistance. Breast Cancer Res.

2014; 16 (2): 209.doi:10.1186/bcr3621

SYFTE

Syftet med litteraturarbetet var att undersöka om läkemedlet trastuzumab emtansin (TDM-1) är effektivt som behandling i avseende på överlevnad hos patienter med metastaserad eller avancerad HER2-positiv bröstcancer. Syftet var också att undersöka vilken relation olika tumörbiomarkörer har för effektiviteten av läkemedlet, mätt i överlevnad hos HER2-positiva bröstcancerpatienter.

MATERIAL OCH METOD

För att besvara frågeställningen valdes fyra kliniska studier ut från den medicinska referensdatabasen PubMed. Sökorden som användes var ”Trastuzumab emtansin (T- DM1)” AND ”HER2” AND ”efficacy” och detta sökkriterium genererade 117 artiklar.

För att ytterligare avgränsa sökningen valdes funktionen att enbart visa kliniska studier, samt publicerade inom de senaste fem åren. Avgränsningen genererade 17 kliniska studier. Studier som undersökte trastuzumab emtansin som kombinationsterapi, samt de studier som undersökte patienter med andra HER2-positiva cancerformer, eller patienter med metastaser i hjärna eller lungor exkluderades också. Av dessa 17 studier återstod 4 studier som undersökte någon av effektivitetsparametrarna; progressionsfri överlevnad (PFS), total överlevnad (OS) eller objektiv svarsfrekvens (ORR) som antingen primär eller sekundär utfallsvariabel hos patienter med metastaserad HER2-positiv bröstcancer.

RESULTAT

Studie 1

Perez et al., 2019 (32). Relationship between tumor biomarkers and efficacy in MARIANNE, a phase III study of trastuzumab emtansine ± pertuzumab versus trastuzumab plus taxane in HER2-positive advanced breast cancer.

Syfte

Syftet med ovannämnda studie var att undersöka effektiviteten av läkemedlet trastuzumab emtansin (T-DM1) med dess association till tumörbiomarkörer, relaterade till HER2- signalvägen. Effektiviteten av läkemedlet mäts med avseende på överlevnad: progression free-survival (PFS) hos patienter med tidigare obehandlad avancerad HER2-positiv bröstcancer.

Metod

Studien ”MARIANNE” var en öppen, randomiserade, 3-armad studie (1:1:1), vilken patienterna randomiserades till för att antingen behandlas med trastuzumab + en taxan (docetaxel eller paclitaxel), trastuzumab emtansin + placebo eller trastuzumab emtansin + pertuzumab. Patienterna som inkluderas att delta i studien var tvungna att ha en konfirmerad HER2-positiv, inoperabel, progressiv bröstcancer eller återkommande lokalt avancerad HER2-positiv bröstcancer. För att rekryteras till studien fick inte patienterna ha varit behandlade för metastaserad bröstcancer tidigare, men tidigare hormonterapi var tillåten i den avancerade eller metastaserade sjukdomsfasen.

Mellan år 2010-2012 randomiserades totalt 1095 personer att delta i studien, där studiens datainsamling slutade år 2014. Den primära utfallsvariabeln var PFS, vilken räknades från tiden för randomisering till första sjukdomsprogressionen eller till död. Till kontrollarmen (trastuzumab + en taxan) rekryterades 365 personer, till T-DM1-armen (trastuzumab emtansin + placebo) rekryterades 367 personer och till T-DM1+P (trastuzumab emtansin + pertuzumab) rekryterades 363 personer.

Patienterna i kontrollarmen fick trastuzumab kombinerat med antingen docetaxel eller paclitaxel. Docetaxel gavs intravenöst var tredje vecka, med en dos på antingen 75 mg/m² eller 100 mg/m². Trastuzumab i kombination med docetaxel administrerades intravenöst med en startdos på 8 mg/kg, sedan 6 mg/kg för följande behandlingar var tredje vecka.

Paclitaxel administrerades intravenöst en gång per vecka med dosen 80 mg/m², tillsammans med trastuzumab som då administrerades intravenöst med en startdos på 4 mg /kg och sedan med 2 mg/kg var tredje vecka för följande behandlingar.

T-DM1 administrerades intravenöst med dosen 3,6 mg/kg var tredje vecka och pertuzumab med en startdos på 840 mg intravenöst för att sedan justeras till 420 mg för följande behandlingar var tredje vecka. Dosreduktioner för varken trastuzumab eller pertuzumab var tillåtna under studien, dock var det tillåtet att avbryta behandlingen med ett av behandlingsalternativen i kontrollgruppen (taxan eller trastuzumab), såvida ett av alternativen fortfarande administrerades (33).

Prover från patienternas primärtumör (77 %) eller metastaser (11 %) samlades in och analyserades för att konfirmera HER2-positivitet. Analysen omfattade HER2-status (IHC 2+ eller IHC 3+), samt även om HER2, beroende på infärgningsintensiteten, förelåg i fokal (10-29 %), heterogen (30-79 %) eller homogen (≥ 80 %) form. mRNA-uttryck för HER2 och HER3 analyserades med PCR. Mutationsstatus analyserades för PIK3CA med cobas PIK3CA mutationstest och PTEN-protein analyserades med IHC. PTEN-uttrycket var endast tillgängligt för 49,5 % av studiepopulationen eftersom analysen krävde ett speciellt skriftligt samtycke av de medverkande patienterna.

Biomarkörerna som användes för att undersöka T-DM1 effektivitet i avseende på PFS var HER2- och HER3 mRNA (≤ median vs. > median), infärgningsintensiteten av HER2 (IHC 3+ vs. 2+ vs. 0/1+), PIK3CA status (muterad vs. icke-muterad), PTEN-protein baserat på infärgningensintensiteten (0 vs. 1+ vs. 2+ vs. 3+ vs. 4+), samt för PTEN H- score (≤ median vs. > median).

Kaplan-Meier analysmetod användes för att analysera PFS för varje biomarkörsubgrupp, samt den proportionella regressionsanalysen Cox för att beräkna hazard ratio (HR) med ett konfidensintervall (CI) på 97,5 %.

Patienternas biomarkörexpression var jämnt fördelade mellan de tre läkemedelsgrupperna i avseende på HER2- och HER3-mRNA, HER2-statusens infärgningsintensitet, PIK3CA- status, PTEN H-score och PTEN-status (ingen skillnad, något minskad, minskad, ekvivalent) samt HER2-distribution (fokal, heterogen eller homogen).

Resultat

Ingen biomarkörsubgrupp visade någon signifikant fördel i median PFS för de patienterna som behandlats med T-DM1 jämförelsevis med kontrollgruppen (trastuzumab + taxan), inte heller visade resultatet någon signifikant fördel i jämförelse mellan trastuzumab emtansin + pertuzumab vs. kontrollgruppen. Dock visar resultatet att ett uttryck av HER2 mRNA över median för alla läkemedelsgrupperna har en prognostisk fördel i avseende på PFS i jämförelse med ett uttryck av HER2 mRNA under median. Resultatet visade följande skillnad i PFS i avseende på uttryck av HER2 mRNA (> median vs. ≤ median), för kontrollgruppen (15,9 månader vs. 12,4 månader), för T-DM1 armen (18,6 månader vs. 10,2 månader) och för T-DM1+P (18,7 månader vs. 14,5 månader).

I avseende på PIK3CA-status sågs att muterad PIK3CA i samtliga läkemedelsgrupper var förenat med kortare PFS, dock var PFS längre för patienterna i kontrollgruppen jämfört med patienterna som behandlats med trastuzumab emtansin, med eller utan pertuzumab.

För de patienter med icke-muterad PIK3CA i kontrollgruppen sågs en kortare PFS (14,6 månader) jämfört med både T-DM1 och T-DM1+P gruppen (16,6 månader resp. 18,8 månader). För de patienterna som hade PTEN H-score > median och behandlats med T- DM1 eller med T-DM1 + P var resultatet associerat till en längre median PFS på 21,5 månader respektive 21,2 månader, jämfört med kontrollgruppens median PFS på 14,9 månader. Inget samband associerat till en ökad PFS kunde ses i avseende på PTEN- statusen i någon av de tre läkemedelsgrupperna vid jämförelse mellan de olika PTEN- uttrycken (se tabell II).

Patienter med mRNA-infärgningsintensitet IHC 3+ hade något längre median PFS jämfört med infärgningsintensitet IHC 2+ i samtliga läkemedelsgrupper, för T-DM1 gruppen var PFS 14,6 månader för de patienter med IHC 3+ och 7,3 månader för patienter med IHC 2+. För T-DM1+P-armen var PFS för IHC 3+ 16,7 månader jämfört med IHC 2+, 8,3 månader. Kontrollgruppens resultat visade i jämförelse med IHC 3+ och ICH 2+

på följande resultat; 14,4 månader respektive 12,6 månader. För patienter som enbart hade

en infärgningsintensitet IHC 3+ undersöktes även associationen till PFS i avseendet i HER2-distribution, patienter med en homogen IHC 3+ hade i kontrollgruppen en median PFS på 14,6 månader, i T-DM1 gruppen var median PFS 15,2 månader och för T-DM1+P var median PFS 17,7 månader.

Patienter med fokal HER2 distribution, samt med IHC 3+ infärgning var associerat med en sämre median PFS för både T-DM1 (8,3 månader) och T-DM1+P (4,2 månader), samt för kontrollgruppen (8,3 månader).Vidare kunde ingen ytterligare fördel ses vid behandling med T-DM1 i analysen med biomarkörer som negativt påverkade PFS såsom muterad PIK3CA, låg mRNA nivå (≤ median), samt fokal HER2-distribution i jämförelse med de biomarkörer som påverkade PFS positivt såsom icke-muterad PIK3CA, HER2- mRNA expression (> median), samt icke-fokal HER2-distribution. Dock visade en multivariabelanalys (post-hoc) att muterad PIK3CA jämfört med referensen icke-muterad PIK3CA har ett prognostiskt värde för PFS: hazard ratio (HR) (95 % CI); 1.56 (1.31, 1.86), P<0,0001. Likaså visade mRNA expressionen (≤ median) jämfört med referensen (mRNA-expression >median) ett prognostiskt värde för PFS i post-hoc analysen; HR (95

% CI); 1,38 (1.17, 1.63), p < 0,0001. Se tabell II för samlat resultat.

Tabell II. Sammanfattning av resultatet från studie 1 ”MARIANNE” (32). Trastuzumab emtansin (T-DM1) vs. kontrollgruppen och tillhörande progressions fri överlevnad (PFS), hazard ratio (HR) och konfidensintervall CI.

Trastuzumab + Taxan

T-DM1

Kategorier

*N PFS (median) månader

N PFS (median) månader

HR 97,5% CI

Alla patienter

365 13,7 367 14,1 0.94 (0.76, 1.16)

HER2 mRNA

≤median 170 12,4 174 10,2 1.00 (0.74, 1.34)

˃median 160 15,9 165 18,6 0.90 (0.65, 1.25) PTEN H

score

≤median 99 14,9 88 10,4 1.35 (0.89, 2.05)

˃median 83 14,9 93 21,5 0.77 (0.49, 1.19)

*PTEN- status

Ingen 18 6,4 16 6.2 1.02 (0.41, 2.50)

Något minskad

41 15,9 62 15,2 1.00 (0.54, 1.84)

Minskad 78 18,3 68 12,6 1.42 (0.87, 2.31)

Likvärdig 45 12,7 33 19,2 0.74 (0.39, 1.42)

**PTEN- kategori

I/NM/M 137 15,9 146 12,6 1.16 (0.82, 1.64)

L/Ö 45 12,7 35 22,8 0.70 (0.36, 1.34)

PI3K

Muterad 83 12,4 92 8,3 1.12 (0.75, 1.66)

Icke-muterad 243 14,6 240 16,6 0.90 (0.69, 1.17)

*Antal patienter

**I =Ingen, NM= något minskad, M=minskad, L=likvärdig, Ö=ökad

***Patienter utan PI3K mutation och utan minskad PTEN eller någon av dessa biomarkörer kombinerat med en okänd biomarkör.

Studie 2

Kim S-B, Wildiers H, Krop IE, et al., 2016 (34). Relationship between tumor biomarkers and efficacy in TH3RESA, a phase III study of trastuzumab emtansine (T-DM1) vs.

treatment of physician`s choice in previously treated HER2-positive advanced breast cancer.

Syfte

I föreliggande studie var syftet att vidare undersöka sambandet mellan olika tumörbiomarkörer vilka visats vara relaterade till HER2-signalering, samt att undersöka PFS med läkemedlet T-DM1 jämfört med läkarens val av behandling. Sambandet mellan biomarkörer och PFS undersöktes hos tidigare deltagare i föregående TH3RESA studie med lokalt avancerad eller metastaserad HER2-positiv bröstcancer vilka tidigare behandlats med trastuzumab och lapatinib, samt en taxan i någon av behandlingslinjerna.

Metod

TH3RESA var en randomiserad, multicenter, öppen- fas III studie, vilken pågick mellan september år 2011 till november 2012. Studiens stopptid för datainsamling var satt till februari år 2013. Till TH3RESA rekryterades totalt 602 patienter (intention to treat population), av dessa patienter randomiserades 404 patienter till T-DM1 och resterande 198 patienter till läkarens val av behandling. Läkarens val bestod av en kombination av HER2-baserad behandling såsom trastuzumab kombinerat med lapatinib, hormonell behandling eller med cellgifter (vinorelbine, gemcitabine, eribulin, paclitaxel eller docetaxel). T-DM1 3,6 mg/kg gavs intravenöst var tredje vecka, medan läkarens val av behandling gavs beroende på behandlingsregimen. Patienterna som rekryterades hade metastaserad bröstcancer och hade tidigare behandlats med mer än två linjers behandling, inkluderat trastuzumab och lapatinib, samt en taxan i någon av behandlingens linjer.

Vidare var de rekryterade patienterna ≥ 18 år, samt hade en ejektionsfraktion i vänster kammare på 50 % eller mer.

Studiens primära utfallsvariabel var PFS och overal survival (OS). PFS definierades: som tiden från randomisering till den första dokumenterade sjukdomsprogressionen eller tills död inträffade (35).

Arkiverade vävnadsprover från primärtumörer hos 420 patienter och prover från metastaser hos 88 patienter, samt 94 prover (oklart såvida de var från primärtumör eller metastas) var tillgängliga för analys från den initiala diagnosen. Samtliga vävnadsprover analyserades för avgörande av HER2-status och för biomarköruttryck, förutom HER2- status och biomarköruttryck analyserades även PIK3CA mutation och PTEN såvida ett skriftligt samtycke från deltagarna fanns. HER3- och HER2-mRNA analyserades med kvantitativ real-time PCR och definierades med hjälp av distributionsvärdets median- uttryck för samtliga randomiserade deltagare (>median vs. ≤ median). Hos 97 patienter kunde ej mRNA kvantifieras, vilket berodde på att för lite vävnad fanns tillgängligt, samt på grund av testfel.

PIK3CA analysen utfördes på 410 patienter med cobas® mutationstest för att avgöra mutationer i PIK3CA exon 1, 4, 7, 9 och 20. PIK3CA mutationer klassificerades sedan beroende på antal mutationer (närvaro av ≥ 1 mutation) -eller som PIK3CA vild-typ.

PTEN analyserades hos 358 patienter med hjälp av IHC-metoden, detta för att avgöra den procentuella proteinexpressionen av positivt infärgade tumörceller i jämförelse med icke- tumörceller (kontroll). Vidare kategoriserades cellerna beroende på infärgningsintensiteten där 0 definierades som ingen färgning, 1+ som minskad, 2+ som något minskad, 3+ som likvärdig och 4+ definierades som ökad. Vidare kunde PTEN H- score (den vägda summan av infärgningsintensiteten) beräknas och intervallet fastställas till 0-400. PTEN subgrupperna definierades sedan genom att använda det beräknade H- score värdet antingen som > median eller ≤ median. PFS analyserades enskilt för varje biomarkörsubgrupp och för HER2-mRNA genom Kaplan-Meier metoden, samt den proportionella regressionsanalysen cox för beräkning av HR med ett CI på 95%, därtill log-rank p-värden. Studiepopulationen var väl balanserad i de två studiearmarna med avseende på både biomarköruttryck och sjukdomskarakteristiska.

Resultat

Resultatet visar att PFS (månader i median) var längre för alla undersökta biomarköruttryck för patienter som behandlades med T-DM1 (6,2 månader) än för de som behandlades med läkarens val (3,3 månader), HR, 0.52; 95% CI, 0.42-0.55; P <

0.0001. Beträffande HER2 mRNA analysen (>median) sågs en signifikant längre PFS för de patienter som behandlats med T-DM1 (7,2 månader) än för de patienter som behandlats med läkarens val (3,4 månader) HR, 0.40; 95% CI, 0.28-0.59; P < 0.0001.

Likaså sågs fördelar i HER2 mRNA (≤ median) analysen där PFS för trastuzumab emtansin var 5,5 månader och för läkarens val 3,9 månader, HR, 0.68; 95% CI, 0.49-0.92;

P = 0.0131.

Vidare visar resultatet att en skillnad mellan de två läkemedelsgrupperna kan ses med fördel för T-DM1 i analysen för både HER3 mRNA > median och ≤ median, där HER3 mRNA > median för T-DM1 vs. läkarens val visar följande skillnad; (6,8 månader vs. 4,1 månader, HR, 0.55; 95% CI, 0.38-0.79; P= 0.0009) och för HER3 mRNA ≤ median (6,0 månader vs. 3,3 månader, HR, 0.52; 95% CI, 0.37-0.71; P < 0.0001). Lika väl ses fördelar för T-DM1 behandling vs läkarens val i PFS för både PIK3CA-analysen och PTEN- analysen. PFS för de patienter med uttryckt PIK3CA mutation var 6,2 månader i T-DM1 gruppen och 3,1 månader för de patienter som behandlats med läkarens val, HR, 0.44;

95% CI, 0.26-0.73; P = 0.0011. Detsamma gällde för de med vild-typ PIK3CA, där PFS var 6,8 månader för T-DM1 och 3,4 månader för patienterna tillhörande gruppen läkarens val, HR, 0.47; 95% CI, 0.33-0.67; P< 0.0001. PTEN H-score (proteinuttryck) var tillgängligt för 111 patienter i läkarens val av behandling, samt för 247 patienter i T-DM1 gruppen. För patienterna med PTEN H-score ≤ median och som behandlats med trastuzumab emtansin var PFS 5,8 månader, och för de som behandlats med läkarens val var PFS 3,4 månader, HR, 0.49; 95% CI, 0.34-0.70; P < 0.0001. Skillnad kunde också ses för PTEN H-score > median i PFS för de som behandlats med T-DM1 vs. läkarens val (6,7 månader vs. 3,2 månader), HR, 0.40; 95% CI, 0.25-0.64; P < 0.0001. För resultat i tabellform, se tabell III.

Tabell III. Sammanfattning av studieresultat från studie 2 ”TH3RESA”(34), T-DM1 vs. läkarens val.

Resultatet visar biomarkörer och tillhörande antal patienter (N), progression free survival (PFS), hazard ratio (HR), konfidensintervall (CI) och P-värde för varje utvärderad biomarkör.

Läkarens val T-DM1

Kategori er

*N PFS (median) månader

N

PFS (median) månader

HR 97,5% CI p-värde (log-rank) Alla

patienter

198 3,3 404 6,2 0.52 (0.42-0.65) < 0.0001

HER2 mRNA

≤median 89 3,9 164 5,5 0.68 (0.49-0.92) 0.0131

˃median 75 3,4 177 7,2 0.40 (0.28-0.59) <0.0001

PTEN H score

≤median 70 3,4 151 5,8 0.49 (0.34-0.70) <0.0001

˃median 41 3,2 96 6,7 0.40 (0.25-0.64) <0.0001

PIK3CA

Muterad 37 3,1 65 6,2 0.44 (0.26-0.73) 0.0011

Vild-typ 78 3,4 187 6,8 0.47 (0.33-0.67) <0.0001

Okänd 10 3,6 33 5,9 0.56 (0.22-1.45) 0.2264

*N= Antal patienter

Studie 3

Baselga J, Gail D, Phillips L, et al,. 2016. (36) Relationship between Tumor Biomarkers and Efficacy in EMILIA, a phase III Study of Trastuzumab Emtansine in HER2-Positive Metastatic Breast Cancer.

Syfte

I föreliggande studie var syftet att undersöka huruvida det fanns ett samband med vissa biomarkör-uttryck och läkemedlet T-DM1 effektivitet mätt i PFS hos HER2-positiva patienter. Deltagarna hade tidigare medverkat i studien EMILIA och de hade tidigare behandlats med trastuzumab och en taxan.

Metod

EMILIA var en öppen, randomiserad fas III studie, vilken patienterna rekryterades till mellan februari år 2009 och oktober år 2011. Datainsamlingens stopp för biomarköranalysen var i januari 2012. Patienterna som rekryterades till studien var

diagnostiserade med metastaserad eller lokalt avancerad HER2-positiv bröstcancer, vilka hade behandlats med trastuzumab och en taxan i ett tidigare skede av sjukdomen. För att rekryteras till studien skulle patienterna också haft sjukdomsprogression antingen under eller efter den senaste behandlingen. En positiv HER2-status (3+ med IHC eller amplifieringsvärde ≥ 20 analyserat med FISH) skulle vara bekräftat för att rekryteras till studien. Andra inklusionskriterier såsom vänsterkammar ejektionsfraktion bedömt med ekokardiografi skulle vara mer än 50 %. Patienter som tidigare behandlats med antingen trastuzumab emtansin, kapecitabin, eller lapatinib exkluderades från studien, likaså exkluderades patienter med metastaser i centrala nervsystemet, samt de som behandlats för dessa inom 2 månader före den planerade randomiseringen. Patienter med arrytmi, hjärtsvikt, angina eller infarkter inom 6 månader före randomiseringen exkluderades också från studien.

Totalt randomiserades 496 patienter till T-DM1 och 495 patienter till kontrollgruppen kapecitabin + lapatinib (CL), studien utfördes enligt intention to treat. T-DMI gavs intravenöst på dag 21, i en 21 dagarscykel med en dos på 3,6 mg/kg, medan patienterna i kontrollgruppen fick själva administrera sina läkemedel oralt, samt anteckna i en dagbok.

Lapatinib administrerades med 1250 mg kontinuerligt per dag, kapecitabin administrerades med 1000 mg/m² kroppsyta var 12:fte timma (dock max 2000 mg/m²/dag) från dag 1-14 i en cykel på 21 dagar. Dosreduktioner var tillåtna för alla läkemedel, samt ett avslutande av ena läkemedlet i kontrollgruppen så länge det andra behandlingsalternativet administrerades. Läkemedlen administrerades tills sjukdomsprogression eller till allvarliga toxiska effekter uppstod (37) .

Innan randomiseringen sändes vävnadsprover från patienterna till ett laboratorium, vilka analyserades för att konfirmera HER2-positiv status, samt för analys av HER2-, HER3- och EGFR-mRNA med analysmetoden kvantitativ real-time PCR. HER2-, HER3- och EGFR- expressionen definierades sedan med värdena > median och ≤ median. PIK3CA mutationer och PTEN-uttryck analyserades såvida det fanns ett skriftligt samtycke från studiedeltagarna. PIK3CA mutationer i exon 1, 4, 7, 9 och 20 analyserades med ett mutationskit (COBAS Z480) och PTEN-uttryck analyserades med IHC. PTEN-uttrycket jämfördes sedan med normal vävnad där uttrycken kategoriserades som antingen ingen, något minskad, likvärdig, eller ökad.

För att bestämma OS och PFS användes analysmetoden Kaplan-Meier. Cox regressionsanalys stratifierad för patienternas sjukdomshistoria, användes för att beräkna HR med ett konfidensintervall på 95% för de kategoriska variablarna PIK3CA, PTEN, EGFR-, HER2- och HER3-mRNA. Dessutom, för att öka studiens power analyserades även HER2-, HER3- och EGFR-mRNA som kontinuerliga variabler där hänsyn var taget till olika faktorer relaterade till patienternas sjukdomshistoria såsom; tidigare cellgiftsbehandlingar under den metastaserande eller avancerade sjukdomen, tillhörande världsregion, visceral sjukdom, ras, tidigare antracyklinbehandling, trastuzumabbehandling eller annan anticancer terapi, antal sjukdomsställen, ålder, menopausal status, progesteron- och östrogen-receptor status, ECOG performance score samt HER2-status. Resultat för EGFR mRNA var tillgängligt för 832 patienter, HER2- mRNA och HER3-mRNA var tillgängligt för 866 respektive 860 patienter. För PIK3CA analysen var resultatet tillgängligt för 259 patienter och för PTEN analysen 271 patienter.

Resultat

Resultatet visade att den totala PFS (median) för T-DM1-behandlade patienter var längre (9,6 månader) än för de som behandlats med kapecitabin + lapatinib (CL) (6,4 månader), HR, 0.65; 95% CI, 0.55-0.77.

I analysen för HER2-mRNA visade resultatet att de patienter med ett mRNA uttryck ≤ median och som behandlats med T-DM1 hade en PFS på 8,2 månader medan de som behandlats med CL hade en PFS på 6,4 månader, HR, 0.64; 95% CI, 0.50-0.82. Likaså var T-DM1-behandling fördelaktigt för patienter med HER2-mRNA > median då PFS för denna grupp var 10,6 månader jämfört med CL-behandlade patienter (PFS = 6,9 månader), HR, 0.65; 95% CI, 0.50-0.85. I HER3-mRNA analysen visade enbart signifikanta resultat för de patienter som uttryckte HER3 mRNA ≤ median, jämfört med de som uttryckte HER3-mRNA > median, (HR, 0.58; 95 % CI, 0.45-0.74 vs. HR, 0.80;

95 % CI, 0.62-1.04). PFS för T-DM1-behandlade patienter som uttryckte HER3-mRNA

≤ median var 9,3 månader och för CL-behandlade patienter var PFS 5,7 månader. För patienter med HER3-mRNA > median var PFS för T-DM1- behandlade patienter 9,8 månader och för CL-behandlade patienter var PFS 6,9 månader. I denna studie gjordes även en analys på EGFR-mRNA som visar att T-DM1-behandling var fördelaktigt både för patienter som uttryckte EGFR-mRNA > median (PFS = 8,3 månader) och EGFR- mRNA ≤ median (PFS = 10,6 månader) jämfört med de som behandlats med CL (PFS = 5,6 månader för EGFR-mRNA > median, PFS =6,9 månader för EGFR-mRNA ≤ median).

Patienter med mutationer i PIK3CA och som behandlats med T-DM1 hade en längre PFS (10,9 månader) jämfört med de patienter i CL-gruppen (4,3 månader). I avseende på PIK3CA vildtyp sågs ingen signifikant behandlingfördel med T-DM1 vs. CL (HR, 0.74;

95% CI, 0.50-1.10), PFS var 9,8 månader för T-DM1 behandling vs. 6,4 månader för CL- behandling. PTEN analysen visade att patienter med ingen/minskat/något minskat PTEN- uttryck hade behandlingsfördel med T-DM1 där PFS för gruppen var 8,4 månader, medan de som behandlats med CL hade en PFS på 4,9 månader, (HR, 0.55; 95% CI, 0.39-0.78).

För patienter vars PTEN-uttryck var likvärdigt/ökat och för patienter som behandlats med T-DM1 var dess PFS 9,9 månader, dock hade de i CL gruppen en PFS på 7,1 månader.

Vidare visar resultatet ingen signifikant skillnad mellan läkemedelsgrupperna med likvärdigt/ökat PTEN-uttryck, (HR, 0.78; 95% CI, 0.32-1.91). Overall survival var signifikant längre för T-DM1 behandlade patienter (30,9 månader) än för patienterna vars behandling bestod av kapecitabin och lapatinib (25,1), HR, 0.68; 95 % CI, 0.54-0.85. För sammanfattning av studiens resultat se tabell IV.