Клиническая значимость мутаций в гене PIK3CA в различных молекулярных подтипах рака молочной железы
https://doi.org/10.25557/2073-7998.2023.12.12-19
Аннотация
Ген PIK3CA входит в число трех наиболее часто мутирующих онкогенов в структуре различных злокачественных новообразований: его дефекты обнаруживаются в образцах рака молочной железы, эндометрия, мочевого пузыря и других видах опухолей. В настоящий момент наибольшую практическую значимость имеет выявление мутаций у пациентов с гормонположительным HER2-отрицательным раком молочной железы, что обусловлено возможностью применения ингибиторов PI3K в терапии данного заболевания. При других молекулярных подтипах воздействие на мутации гена может позволить преодолеть резистентность и увеличить эффективность стандартного лечения. В данной статье изложено клиническое значение выявления мутаций при гормонположительном, HER2-положительном и трижды негативном раке молочной железы, их влияние на прогноз и тактику ведения пациентов, а также описаны проблемы молекулярно-генетического исследования структуры гена. Кроме того, в статье приведены результаты анализа распространенности конкретных мутаций по данным молекулярно-генетического тестирования 118 пациентов, проведенного в лаборатории ПСПбГМУ имени академика И.П. Павлова.
Об авторах
Е. И. КоролеваРоссия
197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
В. Д. Назаров
Россия
197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
С. В. Лапин
Россия
197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
А. В. Владыкина
Россия
197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
С. В. Анисимов
Россия
194100, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 17А, литер А
И. Ю. Щелканова
Россия
194100, г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 17А, литер А
В. Л. Эмануэль
Россия
197022, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
Список литературы
1. Willis O., Choucair K., Alloghbi A., et al. PIK3CA gene aberrancy and role in targeted therapy of solid malignancies. Cancer Gene Ther. 2020;27(9):634-644. doi:10.1038/s41417-020-0164-0
2. Tate J.G., Bamford S., Jubb H.C., et al. COSMIC: the Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer. Nucleic Acids Res . 2019;47(D1):D941-D947. doi:10.1093/nar/gky1015
3. Chakravarty D., Gao J., Phillips S.M., et al. OncoKB: A Precision Oncology Knowledge Base. JCO Precis Oncol. 2017;2017:PO.17.00011. doi:10.1200/PO.17.00011
4. Cancer Genome Atlas Research Network, Weinstein J.N., Collisson E.A., et al. The Cancer Genome Atlas Pan-Cancer analysis project. Nat Genet. 2013;45(10):1113-1120. doi:10.1038/ng.2764
5. Cerami E., Gao J., Dogrusoz U., et al. The cBio cancer genomics portal: an open platform for exploring multidimensional cancer genomics data [published correction appears in Cancer Discov. 2012 Oct;2(10):960]. Cancer Discov. 2012;2(5):401-404. doi:10.1158/21598290.CD-12-0095
6. André F., Ciruelos E., Rubovszky G., et al. Alpelisib for PIK3CA-Mutated, Hormone Receptor-Positive Advanced Breast Cancer. N Engl J Med. 2019;380(20):1929-1940. doi:10.1056/NEJMoa1813904
7. Saal L.H., Holm K., Maurer M., et al. PIK3CA mutations correlate with hormone receptors, node metastasis, and ERBB2, and are mutually exclusive with PTEN loss in human breast carcinoma. Cancer Res. 2005;65(7):2554-2559. doi:10.1158/0008-5472-CAN-04-3913
8. Stemke-Hale K., Gonzalez-Angulo A.M., Lluch A., et al. An integrative genomic and proteomic analysis of PIK3CA, PTEN, and AKT mutations in breast cancer. Cancer Res. 2008;68(15):6084-6091. doi:10.1158/0008-5472.CAN-07-6854
9. Cancer Genome Atlas Network. Comprehensive molecular portraits of human breast tumours. Nature. 2012;490(7418):61-70. doi:10.1038/nature11412
10. Karakas B., Bachman K.E., Park B.H. Mutation of the PIK3CA oncogene in human cancers. Br J Cancer. 2006;94(4):455-459. doi:10.1038/sj.bjc.6602970
11. Martínez-Sáez O., Chic N., Pascual T., et al. Frequency and spectrum of PIK3CA somatic mutations in breast cancer. Breast Cancer Res. 2020;22(1):45. Published 2020 May 13. doi:10.1186/s13058-02001284-9
12. Mosele F., Stefanovska B., Lusque A., et al. Outcome and molecular landscape of patients with PIK3CA-mutated metastatic breast cancer. Ann Oncol. 2020;31(3):377-386. doi:10.1016/j.annonc.2019.11.006
13. Mayer I.A., Abramson V.G., Formisano L., et al. A Phase Ib Study of Alpelisib (BYL719), a PI3Kα-Specific Inhibitor, with Letrozole in ER+/HER2Metastatic Breast Cancer. Clin Cancer Res. 2017;23(1):26-34. doi:10.1158/1078-0432.CCR-16-0134
14. Baselga J., Campone M., Piccart M., et al. Everolimus in postmenopausal hormone-receptor-positive advanced breast cancer. N Engl J Med. 2012;366(6):520-529. doi:10.1056/NEJMoa1109653
15. Hortobagyi G.N., Chen D., Piccart M., et al. Correlative Analysis of Genetic Alterations and Everolimus Benefit in Hormone Receptor-Positive, Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Negative Advanced Breast Cancer: Results From BOLERO-2 . J Clin Oncol. 2016;34(5):419-426. doi:10.1200/JCO.2014.60.1971
16. Moynahan M.E., Chen D., He W., et al. Correlation between PIK3CA mutations in cell-free DNA and everolimus efficacy in HR+, HER2advanced breast cancer: results from BOLERO-2. Br J Cancer. 2017;116(6):726-730. doi:10.1038/bjc.2017.25
17. Rasti A.R., Guimaraes-Young A., Datko F., Borges V.F., Aisner D.L., Shagisultanova E. PIK3CA Mutations Drive Therapeutic Resistance in Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Positive Breast Cancer. JCO Precis Oncol. 2022;6:e2100370. doi:10.1200/PO.21.00370
18. Utermark T., Rao T., Cheng H., et al. The p110α and p110β isoforms of PI3K play divergent roles in mammary gland development and tumorigenesis. Genes Dev. 2012;26(14):1573-1586. doi:10.1101/ gad.191973.112
19. Hanker A.B., Pfefferle A.D., Balko J.M., et al. Mutant PIK3CA accelerates HER2-driven transgenic mammary tumors and induces resistance to combinations of anti-HER2 therapies. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(35):14372-14377. doi:10.1073/pnas.1303204110
20. Berns K., Horlings H.M., Hennessy B.T., et al. A functional genetic approach identifies the PI3K pathway as a major determinant of trastuzumab resistance in breast cancer. Cancer Cell. 2007;12(4):395402. doi:10.1016/j.ccr.2007.08.030
21. Baselga J., Lewis Phillips G.D., Verma S., et al. Relationship between Tumor Biomarkers and Efficacy in EMILIA, a Phase III Study of Trastuzumab Emtansine in HER2-Positive Metastatic Breast Cancer [published correction appears in Clin Cancer Res. 2018 Nov 1;24(21):5486]. Clin Cancer Res. 2016;22(15):3755-3763. doi:10.1158/1078-0432.CCR-15-2499
22. Bianchini G., Kiermaier A., Bianchi G.V., et al. Biomarker analysis of the NeoSphere study: pertuzumab, trastuzumab, and docetaxel versus trastuzumab plus docetaxel, pertuzumab plus trastuzumab, or pertuzumab plus docetaxel for the neoadjuvant treatment of HER2-positive breast cancer. Breast Cancer Res. 2017;19(1):16. doi:10.1186/s13058-017-0806-9
23. Seo Y., Park Y.H., Ahn J.S., et al. PIK3CA Mutations and Neoadjuvant Therapy Outcome in Patients with Human Epidermal Growth Factor Receptor 2-Positive Breast Cancer: A Sequential Analysis. J Breast Cancer. 2018;21(4):382-390. doi:10.4048/ jbc.2018.21.e48
24. Majewski I.J., Nuciforo P., Mittempergher L., et al. PIK3CA mutations are associated with decreased benefit to neoadjuvant human epidermal growth factor receptor 2-targeted therapies in breast cancer. J Clin Oncol. 2015;33(12):1334-1339. doi:10.1200/ JCO.2014.55.2158
25. Krop I.E., Paulson J., Campbell C., et al. Genomic correlates of response to adjuvant trastuzumab (H) and pertuzumab (P) in HER2+ breast cancer (BC): biomarker analysis of the APHINITY trial. J Clin Oncol. 2019;37(suppl 15):1012. doi: 10.1200/JCO.2019.37.15_suppl.1012.
26. Denkert C., Lambertini C., Fasching P.A., et al. Biomarker Data from the Phase III KATHERINE Study of Adjuvant T-DM1 versus Trastuzumab for Residual Invasive Disease after Neoadjuvant Therapy for HER2-Positive Breast Cancer. Clin Cancer Res. 2023;29(8):1569-1581. doi:10.1158/1078-0432.CCR-22-1989
27. Baselga J., Cortés J., Im S.A., et al. Biomarker analyses in CLEOPATRA: a phase III, placebo-controlled study of pertuzumab in human epidermal growth factor receptor 2-positive, first-line metastatic breast cancer. J Clin Oncol. 2014;32(33):3753-3761. doi:10.1200/JCO.2013.54.5384
28. Baselga J., Lewis Phillips G.D., Verma S., et al. Relationship between Tumor Biomarkers and Efficacy in EMILIA, a Phase III Study of Trastuzumab Emtansine in HER2-Positive Metastatic Breast Cancer [published correction appears in Clin Cancer Res. 2018 Nov 1;24(21):5486]. Clin Cancer Res. 2016;22(15):3755-3763. doi:10.1158/1078-0432.CCR-15-2499
29. Loibl S., de la Pena L., Nekljudova V., et al. Neoadjuvant buparlisib plus trastuzumab and paclitaxel for women with HER2+ primary breast cancer: A randomised, double-blind, placebo-controlled phase II trial (NeoPHOEBE). Eur J Cancer. 2017;85:133-145. doi:10.1016/j. ejca.2017.08.020
30. Jain S., Shah A.N., Santa-Maria C.A., et al. Phase I study of alpelisib (BYL-719) and trastuzumab emtansine (T-DM1) in HER2-positive metastatic breast cancer (MBC) after trastuzumab and taxane therapy. Breast Cancer Res Treat. 2018;171(2):371-381. doi:10.1007/s10549-018-4792-0
31. Martín M., Chan A., Dirix L., et al. A randomized adaptive phase II/ III study of buparlisib, a pan-class I PI3K inhibitor, combined with paclitaxel for the treatment of HER2advanced breast cancer (BELLE-4). Ann Oncol. 2017;28(2):313-320. doi:10.1093/annonc/mdw562
32. Garrido-Castro A.C., Saura C., Barroso-Sousa R., et al. Phase 2 study of buparlisib (BKM120), a pan-class I PI3K inhibitor, in patients with metastatic triple-negative breast cancer. Breast Cancer Res. 2020;22(1):120. Published 2020 Nov 2. doi:10.1186/s13058-020-01354-y
33. Gymnopoulos M., Elsliger M.A., Vogt P.K. Rare cancer-specific mutations in PIK3CA show gain of function. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104(13):5569-5574. doi:10.1073/pnas.0701005104
34. Vasan N., Razavi P., Johnson J.L., et al. Double PIK3CA mutations in cis increase oncogenicity and sensitivity to PI3Kα inhibitors. Science. 2019;366(6466):714-723. doi:10.1126/science.aaw9032
35. Dent S., Cortés J., Im Y.H., et al. Phase III randomized study of taselisib or placebo with fulvestrant in estrogen receptor-positive, PIK3CA-mutant, HER2-negative, advanced breast cancer: the SANDPIPER trial. Ann Oncol. 2021;32(2):197-207. doi:10.1016/j. annonc.2020.10.596
Рецензия
Для цитирования:
Королева Е.И., Назаров В.Д., Лапин С.В., Владыкина А.В., Анисимов С.В., Щелканова И.Ю., Эмануэль В.Л. Клиническая значимость мутаций в гене PIK3CA в различных молекулярных подтипах рака молочной железы. Медицинская генетика. 2023;22(12):12-19. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2023.12.12-19
For citation:
Koroleva E.I., Nazarov V.D., Lapin S.V., Vladykina A.V., Anisimov S.V., Shchelkanova I.Yu., Emanuel V.L. Clinical significance of PIK3CA mutations in breast cancer subtypes. Medical Genetics. 2023;22(12):12-19. (In Russ.) https://doi.org/10.25557/2073-7998.2023.12.12-19