多组学分子谱揭示乳腺癌对德曲妥珠单抗耐药机制：ABCC1介导的药物外排与HER2靶点水平的关键作用

《npj Breast Cancer》：Mechanisms of resistance to trastuzumab deruxtecan in breast cancer elucidated by multi-omic molecular profiling

德曲妥珠单抗(T-DXd)在HER2低表达和阳性乳腺癌中疗效显著，但耐药问题普遍存在。本研究通过整合2,799例患者的真实世界数据与多组学分析，揭示了ABCC1介导的药物外排是T-DXd的关键耐药机制。研究发现，ABCC1高表达与更短的总生存期(OS)独立相关，且T-DXd治疗后样本中NFE2L2/KEAP1通路突变富集，进一步证实了该耐药通路。这为克服T-DXd耐药提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。

　　

德曲妥珠单抗（Trastuzumab Deruxtecan, T-DXd）作为一款明星抗体药物偶联物（ADC），彻底改变了HER2低表达和阳性转移性乳腺癌的治疗格局。然而，与所有抗癌药物一样，耐药性的出现是限制其长期疗效的“阿喀琉斯之踵”。尽管临床前研究提出了多种可能的耐药机制，但在大规模临床人群中，究竟哪些机制真正驱动了T-DXd的临床耐药，仍然是一个悬而未决的关键问题。

为了回答这个问题，由George W. Sledge教授领衔的研究团队在《npj Breast Cancer》上发表了一项重磅研究。他们整合了真实世界保险索赔数据与全面的分子谱分析，对2,799例接受T-DXd治疗的乳腺癌患者进行了深入剖析。研究不仅证实了HER2靶点水平的重要性，更首次在大型临床队列中，将ABCC1（一种ATP结合盒转运蛋白）介导的药物外排确立为T-DXd的关键耐药机制，并揭示了NFE2L2/KEAP1通路突变在驱动该耐药机制中的潜在作用。

关键技术方法

本研究主要整合了真实世界数据与多组学分析技术。研究队列纳入了2,799例接受T-DXd治疗的乳腺癌患者，其中2,420例样本在治疗前采集，379例在治疗后采集。研究团队利用下一代测序（NGS）技术对肿瘤样本进行了全转录组测序（WTS）和DNA测序，以获取基因表达谱和突变信息。同时，通过免疫组织化学（IHC）和显色原位杂交（CISH）对HER2蛋白表达和基因扩增状态进行了评估。临床结局数据则来源于保险索赔数据库，用于计算总生存期（OS）。此外，研究还利用HER2阳性乳腺癌细胞系模型，通过细胞活力测定和蛋白质印迹（Western blot）实验，在体外验证了ABCC1在T-DXd耐药中的作用。

研究结果

1. 多变量分析揭示ABCC1是T-DXd总生存期的独立预测因子

为了系统性地寻找与T-DXd疗效相关的分子特征，研究人员对11个与ADC作用机制相关的通路（包括肿瘤微环境、ABC转运蛋白、ADCC通路等）中的96个转录组学特征进行了多变量Cox比例风险回归分析。结果显示，在治疗前样本中，仅有6个基因的表达水平与T-DXd特异性总生存期（OS）显著相关。其中，ERBB2（HER2）和FCGR3A的高表达与更长的OS相关，而MKI67（Ki-67）、ABCC1、ABCA6和RAB6A的高表达则与更短的OS相关。鉴于Ki-67是通用的增殖标志物，研究团队将目光聚焦于ABC转运蛋白ABCC1。进一步分析发现，ABCC1的表达水平是T-DXd特异性OS的独立预测因子，其预测能力不受其他相关ABC转运蛋白（如ABCB7、ABCE1、ABCF2）的影响。

2. ERBB2和ABCC1表达模式及其与HER2状态的关系

研究人员进一步分析了ERBB2和ABCC1的表达模式。结果显示，HER2阳性肿瘤主要集中在ERBB2表达最高的四分位组中，而HER2低表达肿瘤则广泛分布于ERBB2表达的所有四分位组中，这提示了HER2低表达肿瘤内部存在显著的异质性。与此相反，ABCC1的表达水平在所有HER2状态（包括HER2-null、HER2-ultra-low、HER2-low和HER2-positive）中均保持一致，表明ABCC1的表达与HER2状态无关，是一个独立的生物标志物。

3. ABCC1表达水平对T-DXd疗效的预测价值

生存分析显示，ABCC1高表达（最高四分位组）的患者，其T-DXd特异性OS显著短于ABCC1低表达的患者。更重要的是，在按HER2状态分层的亚组分析中，ABCC1的表达水平依然能够进一步区分患者的预后。例如，在HER2低表达和HER2-null患者中，ABCC1低表达组的OS显著优于ABCC1高表达组。同样，当结合ERBB2 RNA表达和ABCC1表达进行分层时，ERBB2高表达且ABCC1低表达的患者预后最佳。为了确认ABCC1是T-DXd的预测性生物标志物而非单纯的预后标志物，研究人员在一个包含所有乳腺癌患者（无论是否接受T-DXd治疗）的队列中进行了分析，结果发现ABCC1的表达水平与总生存期无关，这进一步支持了ABCC1是T-DXd特异性的疗效预测因子。

4. T-DXd治疗后分子事件揭示潜在耐药机制

为了探究T-DXd治疗所施加的选择性压力，研究人员比较了治疗前和治疗后样本的分子特征。结果显示，治疗后样本中ABCC1的表达水平显著高于治疗前样本，而在接受曲妥珠单抗治疗的患者中未观察到类似现象，表明ABCC1的上调是T-DXd特异性的。此外，突变分析发现，在T-DXd治疗后样本中，多个基因的突变频率显著富集，包括ESR1、ERBB2、SMAD4、NFE2L2、TOP1和KEAP1。其中，NFE2L2是ABCC1的转录激活因子，而KEAP1是NFE2L2的负调控因子。因此，NFE2L2的功能获得性突变和KEAP1的功能缺失性突变，理论上均可导致ABCC1的上调，从而介导T-DXd耐药。

5. 体外实验验证ABCC1在T-DXd耐药中的作用

为了验证ABCC1在T-DXd耐药中的功能作用，研究人员在T-DXd耐药的HER2阳性乳腺癌细胞系中进行了体外实验。蛋白质印迹分析显示，在HCC1954-TDXdR耐药细胞系中，ABCC1蛋白表达水平显著高于其亲本细胞系。细胞活力测定实验进一步证实，ABCC1抑制剂MK-571与T-DXd联合使用，能够显著降低HCC1954-TDXdR耐药细胞的活力，表明抑制ABCC1可以部分恢复耐药细胞对T-DXd的敏感性。

结论与讨论

本研究通过整合大规模真实世界数据与多组学分析，系统性地揭示了乳腺癌对T-DXd的耐药机制。研究证实，HER2靶点水平是决定T-DXd疗效的关键因素，而ABCC1介导的药物外排是驱动耐药的重要机制。ABCC1的表达水平是T-DXd特异性总生存期的独立预测因子，其预测价值独立于HER2状态。此外，T-DXd治疗后样本中NFE2L2和KEAP1突变的富集，为ABCC1上调提供了潜在的遗传学基础。

这项研究的意义在于，它不仅为T-DXd的临床疗效提供了新的生物标志物，更重要的是，它揭示了ABCC1是一个潜在的治疗靶点。通过联合使用ABCC1抑制剂，或许能够克服或逆转T-DXd的耐药性，为改善晚期乳腺癌患者的预后提供了新的治疗策略。随着T-DXd在多种HER2阳性实体瘤中的广泛应用，这些发现对于理解和管理T-DXd的耐药问题具有重要的临床指导价值。