聚焦PIK3CA基因突变：共探乳腺癌内分泌耐药性与临床诊疗新视角

揭示内分泌耐药乳腺癌中的PIK3CA突变的频率、临床特征及潜在治疗优化方向。

乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤[1]，约70%的患者为雌激素受体阳性（ER+），对于这部分患者来说，5至10年的辅助内分泌治疗能够显著降低复发和死亡风险[2]。尽管如此，仍有约30%的患者会随着疾病进展或复发对内分泌治疗产生耐药[3]。PI3K/AKT/mTOR信号通路的异常激活，特别是PIK3CA基因突变是导致耐药性的关键因素之一[4,5]。尽管目前针对PI3K突变的靶向治疗和诊断测试应用前景广阔，但在内分泌耐药乳腺癌的复发进程中，PIK3CA突变的频率及其与患者预后相关临床特征的具体关系尚待进一步阐明[6,7]。

此前，Scientific Reports杂志发表了一项回顾性研究，主要分析了内分泌治疗期间出现复发的ER+/人表皮生长因子受体2阴性（HER2-）乳腺癌患者，研究旨在评估PIK3CA突变的频率及其与临床病理特征的相关性[8]。研究重点比较了原发性肿瘤与复发性肿瘤的PIK3CA突变状态，探讨了PIK3CA突变与淋巴结受累等临床病理特征的相关性。医学界特邀南通大学附属医院倪苏婕教授详细解读该研究，现攫取重要内容整理如下，以飨读者。

图1研究标题截图

研究方法与设计

本研究设计为回顾性队列研究，研究对象为2008年至2012年在瑞典斯德哥尔摩被诊断为内分泌耐药乳腺癌的患者。研究旨在比较与突变状态相关的临床病理学特征，探究内分泌治疗后复发的分子机制。研究者通过电子病历获取患者临床病理数据、治疗信息、最终治疗变化、副作用以及超过5年的随访数据。研究主要终点为总生存期（OS），次要终点为乳腺癌特异性生存期（BCSS）。

研究对象严格限定为原发肿瘤ER+/HER2-且在5年内分泌治疗期间复发的患者，不仅排除了有既往乳腺癌史、双侧乳腺癌、IV期疾病诊断、新辅助治疗史、HER2+原发肿瘤以及原发肿瘤直径小于5mm的患者，同时还排除了不依从内分泌治疗的患者。

肿瘤组织样本包括原发和复发肿瘤以及无肿瘤淋巴结的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）块和苏木精-伊红（HE）染色玻片。研究分为两个队列，队列I用于验证研究假设和方法，而队列II则进一步验证发现并纳入了接受和未接受化疗的患者。DNA提取和测序分析覆盖370个基因，并通过定制Python管道进行数据处理。研究共纳入62例患者的原发和复发肿瘤样本。临床病理因素分析依据国际指南，评估肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）、Ki67评分、孕激素受体（PR）和HER2状态等，并使用Kaplan-Meier分析方法评估OS和BCSS等数据。

研究主要结果

• PIK3CA突变状态与临床病理特征的关系

研究者评估了PIK3CA突变状态与原发肿瘤（表1和表2）及复发肿瘤的临床病理特征之间的关系。在原发肿瘤中，携带PIK3CA突变的患者与无突变的患者相比，淋巴结状态存在显著差异（p=0.000088，表1），携带PIK3CA突变的原发肿瘤患者接受辅助化疗的频率也显著高于无突变的患者（p=0.0079，表2），但在复发肿瘤的突变状态与辅助化疗情况的比较中未见此差异（p=0.061），热点突变环境中也未见此差异。

携带PIK3CA突变原发肿瘤的Ki67评分（中位数15%）与无突变的原发肿瘤（中位数24%）之间存在显著差异（p=0.018）。然而，在Ki67状态（临界值15%或20%）上，携带突变的原发肿瘤与无突变的原发肿瘤之间没有统计学显著差异。其他临床病理变量（如年龄、组织学分级、肿瘤大小和HER2状态）的分布上，携带PIK3CA突变的原发肿瘤与无突变的原发肿瘤之间同样未观察到统计学显著差异。

表1所有患者原发肿瘤的临床病理特征

表2患者原发肿瘤接受治疗相关信息

在复发肿瘤中，携带PIK3CA突变的患者与未携带突变的患者之间，原发肿瘤的Ki67评分显示出显著差异（中位数为14.5%和20%；p=0.028）。在20%的临界值下也观察到这一显著差异，但在15%的临界值下则未观察到（分别为p=0.020和p=0.066）。此外，与未携带突变的患者相比，复发肿瘤携带PIK3CA突变的患者在HER2免疫组化状态方面也显示出显著差异（分别为p=0.015和p=0.011）。最后，远处转移和不合并导管内原位癌（DCIS）的对侧复发肿瘤中显示出显著更高的PIK3CA突变频率（p=0.037）。

在比较原发肿瘤和复发肿瘤中PIK3CA突变的存在与ER或PR的表达时，没有显示出显著差异。然而，当比较患者原发肿瘤和复发肿瘤之间的类固醇受体表达时，观察到PR的显著差异（p=0.0049），复发肿瘤倾向于较低的PR表达，但ER表达无显著差异（p=0.80）。

• PIK3CA突变状态

在62例患者中，有50%（31/62）携带PIK3CA突变，其中25例患者携带单一突变，6例患者携带两个或更多突变。在58例原发肿瘤和54个复发肿瘤样本中，分别有40%（23/58）和48%（26/54）的样本存在PIK3CA突变。热点突变在所有患者中占比为35%（22/62），在PIK3CA突变患者中占比71%（22/31）。PIK3CA突变及其外显子位置、热点状态、联合注释依赖性删除（CADD）评分、与其他突变的共现性情况和变异等位基因频率（VAF）的具体情况如图2所示。

图2 PIK3CA突变的热图和条形图以及队列中原发性和复发性肿瘤的相关信息

在本研究112例样本中，共检测到49个样本（占比44%）存在21种不同突变，其中17种为非热点突变。而在可比对的41个突变样本中，热点突变His1047Arg的发生频率最高，占27%（11/41），其次是Glu545Lys，占22%（9/41）。此外，35个突变点在相同患者的原发和复发肿瘤中均有记录，而剩余6个突变仅在孤立的原发或复发肿瘤样本中发现。具体来看，54%（19/35）的突变在原发和复发肿瘤中保持一致，20%（7/35）的突变在复发过程中消失，而26%（9/35）的突变则在复发肿瘤中首次被发现。这些突变主要集中在第9和第20外显子，其他外显子的突变频率较低。67%的突变CADD评分≥0.20，表明可能具有较高致病性，但非热点突变中有41%的CADD评分低于0.20或数据不可用。

利用FACETS工具进行拷贝数变异分析显示，62例患者中有40例（占比65%）存在PIK3CA基因变异。原发肿瘤中，53%（31/58）表现出拷贝数变异，其中3%（2/58）表现为扩增，43%（25/58）为增益，7%（4/58）为拷贝中性杂合性丢失（CNLOH），其余47%（27/58）的拷贝数变异状态为中性。在复发肿瘤中，6%（3/54）出现扩增，28%（15/54）为增益，9%（5/54）为CNLOH，48%（26/54）的拷贝数状态保持中性，7%（4/54）显示拷贝数丢失，2%（1/54）完全丢失。在50例同时具有原发和复发肿瘤样本的患者中，19例患者的两种肿瘤样本均表现出拷贝数变异，其中12例在两种肿瘤中均保持扩增或增益状态。在复发过程中，5对肿瘤样本获得新的变异，而7对肿瘤样本的变异状态由原发时的非中性状态转变为复发时的中性状态。

图3原发性和复发性肿瘤PIK3CA拷贝数变化频率直方图

• 生存分析与突变状态

Kaplan-Meier生存分析显示，不同突变状态组与OS之间未发现显著关联（见图4）。具体而言，原发肿瘤的PIK3CA突变（p=0.27）、复发肿瘤的PIK3CA突变（p=0.089）以及原发或复发肿瘤中是否存在突变（p=0.37）均未显示显著关联。同样，原发肿瘤（p=0.27）、复发肿瘤（p=0.3）或任何肿瘤样本中（p=0.39）携带或不携带PIK3CA热点突变的患者OS之间也没有显著差异。BCSS相关分析中，上述比较同样未显示显著关联或差异。

图4患者OS数据及与其不同PIK3CA突变状态的分析结果

图5根据PIK3CA突变数量评估的队列OS分析

• PIK3CA突变与淋巴结状态的关联

在原发肿瘤中，PIK3CA突变的存在与淋巴结转移显著相关，无论是在评估淋巴结转移状态为阴性（pN0）与阳性（pN1-3）时，还是在评估相应的pN状态（pN0-3）时。与无PIK3CA突变患者相比，原发肿瘤携带PIK3CA突变患者的pN级别更高（p=0.00007），且淋巴结阳性比例更高（p=0.000088）。此外，原发肿瘤携带热点突变的患者在pN状态和淋巴结状态上也显示出类似结果。在复发环境中，将复发肿瘤中的PIK3CA突变与原发肿瘤环境中的淋巴结状态和pN状态进行比较时，也显示出统计学显著性（p=0.0056和p=0.0064）。复发肿瘤中的热点突变与原发肿瘤中的淋巴结状态比较时也显示出类似结果。然而，将复发环境中的淋巴结状态与复发突变状态比较时未见显著关联（p=1），热点状态也未见显著关联。

图6患者原发肿瘤中PIK3CA突变状态在不同淋巴结状态时的分布情况

结论及展望

总体而言，本研究探讨了PIK3CA突变在内分泌耐药乳腺癌中的发生率及其与临床病理特征的关联，揭示了PIK3CA突变在内分泌耐药乳腺癌中的重要性，并强调了在晚期阶段评估肿瘤复发或转移的突变状态的重要性。研究发现，在原发或复发肿瘤中，约50%的患者携带PIK3CA突变，且复发肿瘤中的突变频率（48%）略高于原发肿瘤（40%）。特别值得注意的是，非热点突变在原发肿瘤中更为常见，占所有突变的35%。这些发现与先前研究的数据一致，表明PIK3CA突变，尤其是非热点突变，在内分泌治疗期间可能更为普遍[9]。生存分析显示，不同突变状态组与患者OS之间并未发现显著关联。此外，复发肿瘤中的热点突变频率较低，然而，复发肿瘤中非热点突变的频率较高，这些突变在常规热点突变检测中可能会被忽略。

此外，在临床病理特征方面，研究者发现PIK3CA突变与淋巴结状态显著相关。携带PIK3CA突变的原发肿瘤患者具有更高的pN状态和更高的淋巴结阳性率。这表明，PIK3CA突变肿瘤可能更具侵袭性，并更易扩散至淋巴结。此外，本研究还发现，PIK3CA基因的拷贝数变异（CNV）在患者群体中较为常见，尤其是在原发肿瘤中，与既往研究一致[10]。

展望未来，本研究的发现需要在更广泛的患者群体中进行验证，并进一步探索PIK3CA突变状态与治疗应答之间的直接联系。考虑到非热点突变的潜在临床意义，未来的研究应扩展对PIK3CA突变的评估范围，包括对已知和新出现的热点及非热点突变的功能性和临床预后进行深入分析。此外，鉴于PIK3CA突变与淋巴结状态的相关性，未来的研究还需深入探讨这些突变是否可作为预测肿瘤扩散和治疗应答的生物标志物。同时，内分泌耐药乳腺癌的复杂性要求我们在未来的研究中考虑其他可能影响耐药性发展的基因或通路变异，如ESR1、TP53等，以期全面理解其分子机制，为开发新的治疗策略提供科学依据。随着精准医疗的不断进步，深入理解PIK3CA突变及其在乳腺癌治疗中的作用，将有助于为内分泌耐药乳腺癌患者提供更个性化、更有效的治疗选择。

专家简介

倪苏婕 教授

• 南通大学附属医院化疗科副主任（主持工作）

• 副主任医师、副教授、硕士研究生导师、肿瘤学博士

• 江苏省抗癌协会肿瘤精准治疗专委会委员

• 江苏省抗癌协会多原发与不明原发肿瘤专业委员会委员

• 南通市医学会甲状腺乳腺病专委会副主任委员

• 南通市抗癌协会肿瘤营养专业委员会副主任委员

• 南通市抗癌协会肿瘤临床化疗专业委员会委员

• 南通市医师协会老年医学医师分会委员

参考文献：

[1]World Health Organization. Cancer. who.int

https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer#:~:text=The%20most%20common%20cancers%20are,and%20lack%20of%20physical%20activity (2022).

[2]Pan, H. et al. 20-year risks of breast-cancer recurrence after stopping endocrine therapy at 5 years. N. Engl. J. Med. 377, 1836–1846 (2017).

[3]Belachew, E. B. & Sewasew, D. T. Molecular mechanisms of endocrine resistance in Estrogen-positive breast cancer. Front. Endocrinol. 12, 599586 (2021).

[4]Nunnery, S. E. & Mayer, I. A. Targeting the PI3K/AKT/mTOR pathway in hormone-positive breast cancer. Drugs 80, 1685–1697 (2020).

[5]Fusco, N. et al. PIK3CA mutations as a molecular target for hormone receptor-positive, HER2-negative metastatic breast cancer. Front. Oncol. 11, 644737 (2021).

[6]Campbell, I. G. et al. Mutation of the PIK3CA gene in ovarian and breast cancer. Cancer Res. 64, 7678–7681 (2004).

[7]Arsenic, R. et al. Analysis of PIK3CA mutations in breast cancer subtypes. Appl. Immunohistochem. Mol. Morphol. 22, 50–56 (2014).

[8]Schagerholm, C., Robertson, S., Toosi, H. et al. PIK3CA mutations in endocrine-resistant breast cancer. Sci Rep 14, 12542 (2024).

[9]Cristofanilli, M., Rugo, H. S., Im, S. A., et al. (2022). Overall Survival with Palbociclib and Fulvestrant in Women with HR+/HER2- ABC: Updated Exploratory Analyses of PALOMA-3, a Double-blind, Phase III Randomized Study. Clinical cancer research : an official journal of the American Association for Cancer Research, 28(16), 3433–3442.

[10]Maetens, M., Brown, D., Irrthum, A., et al. (2017). The AURORA pilot study for molecular screening of patients with advanced breast cancer-a study of the breast international group. NPJ breast cancer, 3, 23.

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