Development and validation of the new HER2DX assay for predicting pathological response and survival outcome in early-stage HER2-positive breast cancer

Gene expression; Breast cancer; PrognosisExpressió gènica; Càncer de mama; PronòsticExpresión génica; Cáncer de mama; PronósticoBackground: Both clinical and genomic data independently predict survival and treatment response in early-stage HER2-positive breast cancer. Here we present the development and validation of a new HER2DX risk score, and a new HER2DX pathological complete response (pCR) score, both based on a 27-gene expression plus clinical feature-based classifier. Methods: HER2DX is a supervised learning algorithm incorporating tumour size, nodal staging, and 4 gene expression signatures tracking immune infiltration, tumour cell proliferation, luminal differentiation, and the expression of the HER2 amplicon, into a single score. 434 HER2-positive tumours from the Short-HER trial were used to train a prognostic risk model; 268 cases from an independent cohort were used to verify the accuracy of the HER2DX risk score. In addition, 116 cases treated with neoadjuvant anti-HER2-based chemotherapy were used to train a predictive model of pathological complete response (pCR); two independent cohorts of 91 and 67 cases were used to verify the accuracy of the HER2DX pCR likelihood score. Five publicly available independent datasets with >1,000 patients with early-stage HER2-positive disease were also analysed. Findings: In Short-HER, HER2DX variables were associated with good risk outcomes (i.e., immune, and luminal) and poor risk outcomes (i.e., proliferation, and tumour and nodal staging). In an independent cohort, continuous HER2DX risk score was significantly associated with disease-free survival (DFS) (p=0·002); the 5-year DFS in the low-risk group was 97·4% (94·4-100·0%). For the neoadjuvant pCR predictor training cohort, HER2DX variables were associated with pCR (i.e., immune, proliferation and HER2 amplicon) and non-pCR (i.e., luminal, and tumour and nodal staging). In both independent test set cohorts, continuous HER2DX pCR likelihood score was significantly associated with pCR (p<0·0001). A weak negative correlation was found between the HER2DX risk score versus the pCR score (correlation coefficient -0·19). Interpretation: The two HER2DX tests provide accurate estimates of the risk of recurrence, and the likelihood to achieve a pCR, in early-stage HER2-positive breast cancer.This study received funding from Reveal Genomics, IDIBAPS and the University of Padova

Circulating tumor DNA reveals complex biological features with clinical relevance in metastatic breast cancer

Cancer; Predictive markersCàncer; Marcadors predictiusCáncer; Marcadores predictivosLiquid biopsy has proven valuable in identifying individual genetic alterations; however, the ability of plasma ctDNA to capture complex tumor phenotypes with clinical value is unknown. To address this question, we have performed 0.5X shallow whole-genome sequencing in plasma from 459 patients with metastatic breast cancer, including 245 patients treated with endocrine therapy and a CDK4/6 inhibitor (ET + CDK4/6i) from 2 independent cohorts. We demonstrate that machine learning multi-gene signatures, obtained from ctDNA, identify complex biological features, including measures of tumor proliferation and estrogen receptor signaling, similar to what is accomplished using direct tumor tissue DNA or RNA profiling. More importantly, 4 DNA-based subtypes, and a ctDNA-based genomic signature tracking retinoblastoma loss-of-heterozygosity, are significantly associated with poor response and survival outcome following ET + CDK4/6i, independently of plasma tumor fraction. Our approach opens opportunities for the discovery of additional multi-feature genomic predictors coming from ctDNA in breast cancer and other cancer-types

Aging and Brain Deterioration

Carlos Dotti and Vicente Rodríguez (coordinators).Advanced age significantly increases the risk of developing chronic diseases such as cancer, diabetes, cardiovascular, immune and mental disease. Regarding the latter, advanced age is a necessary factor for the development of non-hereditary forms of neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s and Parkinson’s. Despite years of intense research, we still do not know how these diseases occur, this being one of the main reasons for the lack of adequate interventions to prevent or cure these pathologies. To overcome the current limitations in the field, we plan to: 1) generate basic knowledge on the mechanisms responsible for cognitive, behavioral, motor, metabolic and sociability disorders that occur with age, 2) define the mechanisms that determine individual susceptibility to neurodegeneration, 3) design and develop strategies to improve brain aging, and 4) explore social and environmental conditions of the older population to know their influence in brain degeneration. Individual, social and policy interventions must be considered for future research.Peer reviewe

Estudi mutacional d'EGFR i PIK3CA i d'hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en càncer de mama, tipus "triple negatiu"

El càncer de mama és una malaltia molt heterogènia a nivell clínic, morfològic i biològic, que es classifica en diferents subgrups amb perfils immunohistoquímics i evolució clínica-pronòstica diferents. Entre ells, mencionar que el tipus “triple negatiu” (TNBC) representa entre el 10-20% de tots els càncers de mama i es caracteritza per l’absència d’expressió de receptors hormonals d’estrògens i progesterona, així com d’Her2. Es tracta d’un subgrup amb freqüent expressió de marcadors basals, que afecta a dones joves, són tumors d’alt grau, amb mal pronòstic i freqüent progressió en els primers anys després del diagnòstic, i sense una teràpia dirigida, només amb resposta parcial a la quimioteràpia sistèmica. Es per això, que s’ha intentat subdividir de diferents maneres però cap d’elles està totalment acceptable, plantegen així l’estudi d’algunes alteracions moleculars, que encara que estiguin present en un petit percentatge no són despreciables i podrien suggerir una teràpia específica. Es tracta d’un estudi retrospectiu de 60 casos de càncer de mama diagnosticats de “triple negatiu” en el Consorci Sanitari Parc Taulí, Hospital Universitari, en les quals s’estudia la presència de tres possibles alteracions moleculars (mutació d’EGFR i PIK3CA i hipermetilació del promotor del gen BRCA1) a través de la piroseqüenciació. En la nostra cohort de TNBC només un 28,33% s’ha diagnosticat en pacient menors o iguals a 50 anys; la majoria són carcinomes ductals infiltrants de tipus no específic, seguits de carcinomes medul·lars; la majoria són d’alt grau histològic. Només 16,67% dels casos han progressat i tots, menys un han mort, en un interval d’entre 1 i 5 anys des del diagnòstic, sent la forma de disseminació més freqüent la via hematògena amb metàstasis viscerals. En només 5 dels 16 casos estudiats s’ha trobat mutació patogènica de BRCA. A nivell immunohistoquímica la majoria són tumors amb alt índex proliferatiu de Ki67 i un 73,33% són “basal-like” per expressió de CK5/6 i/o EGFR. A nivell molecular no s’han observat mutacions activadores d’EGFR malgrat que el 53,33% mostren sobrexpressió immunohistoquímica d’EGFR. Mentre que la mutació de PIK3CA s’ha observat en un 10% dels casos, amb predomini de del domini cinasa de l’exó 20 en 66,67% versus el domini hèlix de l’exó 9; i tres d’aquests casos mostren coexpressió de Receptors d’Andrògens, entre els 7 casos de la cohort que n’expressen. S’ha trobat hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en un 25% dels casos i només coexistint en un d’ells la presència d’hipermetilació de l’estroma no tumoral. En general els resultats observats són similars als descrits en la literatura. Fent èmfasi que la discordança observada en l’estudi d’EGFR també es present en les sèries europees, caucàsiques i japoneses, però no d’àsia de l’est, probablement degut a alguna influència ambiental. Malgrat el percentatge de mutacions PIK3CA és discretament menor al descrit, si que s’observa que casi la meitat dels casos expressen receptors d’andrògens positius. El percentatge d’hipermetilació de BRCA1 en el TNBC oscil·la entre 10-35% en funció de les diferents sèries.Breast cancer is a clinical, morphological and biological heterogeneity disease. It is classified in distinct subtypes which have different immunohistochemical patterns and clinical evolution. Triple negative breast cancer (TNBC) represent approximately 10-20% of all breast cancers and it is defined by lacking expression of oestrogen receptor, progesterone receptor and Her2 amplification. TNBC is a subtype of breast cancer with frequent expression of basal markers, and preferentially affecting young women. They are high grade carcinomas and, despite overall poor prognostic and the absent of specific therapy, some TNBC respond partially to neoadjuvant chemotherapy. Several intends of classifying TNBC have been reported, but no one of them are totally accepted. Although the low frequency of some molecular alterations, their presence in breast cancer suggests a possible targeted therapy. We present a retrospective study of a series of 60 patients from the “Corporació Sanitària Parc Taulí, Hospital Universitari” with triple negative breast cancer diagnosis. We studied three molecular alterations (EGFR and PIK3CA mutation and BRCA1 promoter hypermethylation) by pyrosequencing. Our results show that 28,33% of patients are diagnosed before or equal to 50 years. The majority of TNBC are high histological grade and no specific invasive ductal carcinoma type, followed by medullar carcinoma. Only 16,67% of patients had clinical progression and all of them, excepted one, died from breast cancer during the first 5 years after diagnosis. The most frequent recurrence is haematological dissemination with visceral metastasis. BRCA mutation has been studied in 16 patients and only 5 of these patients present a pathogenic known mutation. Immunohistochemical study shows a high proliferative Ki67 index. 73,33% of carcinomas are basal-like for CK5/6 and/or EGFR expression. Although we did not find any EGFR-activating mutation, the EGFR overexpression is present in 53,33% of patients. PIK3CA mutation are identified in 10% of patients, being the localization of this mutation more frequently (66,67%) in cinasa domain of exon 20 than helical domain of exon 9. Three of these patients with mutations show androgen receptor expression. BRCA1 promoter hypermethylation was observed in 25% of the patients, and only one of these patients exhibited stromal BRCA1 hypermethylation. Our results are, globally, similar to those from the literature. The differences observed in the EGFR study are described in some European, Caucasians and Japanese publications, but not in East Asian publications, suggesting a possible environmental influence. Although the percentage of PIK3CA mutations are lower than those from the literature, half of cases express androgen receptors. BRCA1 promoter hypermethylation in TNBC is described from 10 to 35%, depending on the series

Estudi mutacional d'EGFR i PIK3CA i d'hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en càncer de mama, tipus "triple negatiu"

El càncer de mama és una malaltia molt heterogènia a nivell clínic, morfològic i biològic, que es classifica en diferents subgrups amb perfils immunohistoquímics i evolució clínica-pronòstica diferents. Entre ells, mencionar que el tipus “triple negatiu” (TNBC) representa entre el 10-20% de tots els càncers de mama i es caracteritza per l’absència d’expressió de receptors hormonals d’estrògens i progesterona, així com d’Her2. Es tracta d’un subgrup amb freqüent expressió de marcadors basals, que afecta a dones joves, són tumors d’alt grau, amb mal pronòstic i freqüent progressió en els primers anys després del diagnòstic, i sense una teràpia dirigida, només amb resposta parcial a la quimioteràpia sistèmica. Es per això, que s’ha intentat subdividir de diferents maneres però cap d’elles està totalment acceptable, plantegen així l’estudi d’algunes alteracions moleculars, que encara que estiguin present en un petit percentatge no són despreciables i podrien suggerir una teràpia específica. Es tracta d’un estudi retrospectiu de 60 casos de càncer de mama diagnosticats de “triple negatiu” en el Consorci Sanitari Parc Taulí, Hospital Universitari, en les quals s’estudia la presència de tres possibles alteracions moleculars (mutació d’EGFR i PIK3CA i hipermetilació del promotor del gen BRCA1) a través de la piroseqüenciació. En la nostra cohort de TNBC només un 28,33% s’ha diagnosticat en pacient menors o iguals a 50 anys; la majoria són carcinomes ductals infiltrants de tipus no específic, seguits de carcinomes medul·lars; la majoria són d’alt grau histològic. Només 16,67% dels casos han progressat i tots, menys un han mort, en un interval d’entre 1 i 5 anys des del diagnòstic, sent la forma de disseminació més freqüent la via hematògena amb metàstasis viscerals. En només 5 dels 16 casos estudiats s’ha trobat mutació patogènica de BRCA. A nivell immunohistoquímica la majoria són tumors amb alt índex proliferatiu de Ki67 i un 73,33% són “basal-like” per expressió de CK5/6 i/o EGFR. A nivell molecular no s’han observat mutacions activadores d’EGFR malgrat que el 53,33% mostren sobrexpressió immunohistoquímica d’EGFR. Mentre que la mutació de PIK3CA s’ha observat en un 10% dels casos, amb predomini de del domini cinasa de l’exó 20 en 66,67% versus el domini hèlix de l’exó 9; i tres d’aquests casos mostren coexpressió de Receptors d’Andrògens, entre els 7 casos de la cohort que n’expressen. S’ha trobat hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en un 25% dels casos i només coexistint en un d’ells la presència d’hipermetilació de l’estroma no tumoral. En general els resultats observats són similars als descrits en la literatura. Fent èmfasi que la discordança observada en l’estudi d’EGFR també es present en les sèries europees, caucàsiques i japoneses, però no d’àsia de l’est, probablement degut a alguna influència ambiental. Malgrat el percentatge de mutacions PIK3CA és discretament menor al descrit, si que s’observa que casi la meitat dels casos expressen receptors d’andrògens positius. El percentatge d’hipermetilació de BRCA1 en el TNBC oscil·la entre 10-35% en funció de les diferents sèries.Breast cancer is a clinical, morphological and biological heterogeneity disease. It is classified in distinct subtypes which have different immunohistochemical patterns and clinical evolution. Triple negative breast cancer (TNBC) represent approximately 10-20% of all breast cancers and it is defined by lacking expression of oestrogen receptor, progesterone receptor and Her2 amplification. TNBC is a subtype of breast cancer with frequent expression of basal markers, and preferentially affecting young women. They are high grade carcinomas and, despite overall poor prognostic and the absent of specific therapy, some TNBC respond partially to neoadjuvant chemotherapy. Several intends of classifying TNBC have been reported, but no one of them are totally accepted. Although the low frequency of some molecular alterations, their presence in breast cancer suggests a possible targeted therapy. We present a retrospective study of a series of 60 patients from the “Corporació Sanitària Parc Taulí, Hospital Universitari” with triple negative breast cancer diagnosis. We studied three molecular alterations (EGFR and PIK3CA mutation and BRCA1 promoter hypermethylation) by pyrosequencing. Our results show that 28,33% of patients are diagnosed before or equal to 50 years. The majority of TNBC are high histological grade and no specific invasive ductal carcinoma type, followed by medullar carcinoma. Only 16,67% of patients had clinical progression and all of them, excepted one, died from breast cancer during the first 5 years after diagnosis. The most frequent recurrence is haematological dissemination with visceral metastasis. BRCA mutation has been studied in 16 patients and only 5 of these patients present a pathogenic known mutation. Immunohistochemical study shows a high proliferative Ki67 index. 73,33% of carcinomas are basal-like for CK5/6 and/or EGFR expression. Although we did not find any EGFR-activating mutation, the EGFR overexpression is present in 53,33% of patients. PIK3CA mutation are identified in 10% of patients, being the localization of this mutation more frequently (66,67%) in cinasa domain of exon 20 than helical domain of exon 9. Three of these patients with mutations show androgen receptor expression. BRCA1 promoter hypermethylation was observed in 25% of the patients, and only one of these patients exhibited stromal BRCA1 hypermethylation. Our results are, globally, similar to those from the literature. The differences observed in the EGFR study are described in some European, Caucasians and Japanese publications, but not in East Asian publications, suggesting a possible environmental influence. Although the percentage of PIK3CA mutations are lower than those from the literature, half of cases express androgen receptors. BRCA1 promoter hypermethylation in TNBC is described from 10 to 35%, depending on the series

Estudi mutacional d'EGFR i PIK3CA i d'hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en càncer de mama, tipus "triple negatiu"

El càncer de mama és una malaltia molt heterogènia a nivell clínic, morfològic i biològic, que es classifica en diferents subgrups amb perfils immunohistoquímics i evolució clínica-pronòstica diferents. Entre ells, mencionar que el tipus "triple negatiu" (TNBC) representa entre el 10-20% de tots els càncers de mama i es caracteritza per l'absència d'expressió de receptors hormonals d'estrògens i progesterona, així com d'Her2. Es tracta d'un subgrup amb freqüent expressió de marcadors basals, que afecta a dones joves, són tumors d'alt grau, amb mal pronòstic i freqüent progressió en els primers anys després del diagnòstic, i sense una teràpia dirigida, només amb resposta parcial a la quimioteràpia sistèmica. Es per això, que s'ha intentat subdividir de diferents maneres però cap d'elles està totalment acceptable, plantegen així l'estudi d'algunes alteracions moleculars, que encara que estiguin present en un petit percentatge no són despreciables i podrien suggerir una teràpia específica. Es tracta d'un estudi retrospectiu de 60 casos de càncer de mama diagnosticats de "triple negatiu" en el Consorci Sanitari Parc Taulí, Hospital Universitari, en les quals s'estudia la presència de tres possibles alteracions moleculars (mutació d'EGFR i PIK3CA i hipermetilació del promotor del gen BRCA1) a través de la piroseqüenciació. En la nostra cohort de TNBC només un 28,33% s'ha diagnosticat en pacient menors o iguals a 50 anys; la majoria són carcinomes ductals infiltrants de tipus no específic, seguits de carcinomes medul·lars; la majoria són d'alt grau histològic. Només 16,67% dels casos han progressat i tots, menys un han mort, en un interval d'entre 1 i 5 anys des del diagnòstic, sent la forma de disseminació més freqüent la via hematògena amb metàstasis viscerals. En només 5 dels 16 casos estudiats s'ha trobat mutació patogènica de BRCA. A nivell immunohistoquímica la majoria són tumors amb alt índex proliferatiu de Ki67 i un 73,33% són "basal-like" per expressió de CK5/6 i/o EGFR. A nivell molecular no s'han observat mutacions activadores d'EGFR malgrat que el 53,33% mostren sobrexpressió immunohistoquímica d'EGFR. Mentre que la mutació de PIK3CA s'ha observat en un 10% dels casos, amb predomini de del domini cinasa de l'exó 20 en 66,67% versus el domini hèlix de l'exó 9; i tres d'aquests casos mostren coexpressió de Receptors d'Andrògens, entre els 7 casos de la cohort que n'expressen. S'ha trobat hipermetilació del promotor del gen BRCA1 en un 25% dels casos i només coexistint en un d'ells la presència d'hipermetilació de l'estroma no tumoral. En general els resultats observats són similars als descrits en la literatura. Fent èmfasi que la discordança observada en l'estudi d'EGFR també es present en les sèries europees, caucàsiques i japoneses, però no d'àsia de l'est, probablement degut a alguna influència ambiental. Malgrat el percentatge de mutacions PIK3CA és discretament menor al descrit, si que s'observa que casi la meitat dels casos expressen receptors d'andrògens positius. El percentatge d'hipermetilació de BRCA1 en el TNBC oscil·la entre 10-35% en funció de les diferents sèries.Breast cancer is a clinical, morphological and biological heterogeneity disease. It is classified in distinct subtypes which have different immunohistochemical patterns and clinical evolution. Triple negative breast cancer (TNBC) represent approximately 10-20% of all breast cancers and it is defined by lacking expression of oestrogen receptor, progesterone receptor and Her2 amplification. TNBC is a subtype of breast cancer with frequent expression of basal markers, and preferentially affecting young women. They are high grade carcinomas and, despite overall poor prognostic and the absent of specific therapy, some TNBC respond partially to neoadjuvant chemotherapy. Several intends of classifying TNBC have been reported, but no one of them are totally accepted. Although the low frequency of some molecular alterations, their presence in breast cancer suggests a possible targeted therapy. We present a retrospective study of a series of 60 patients from the "Corporació Sanitària Parc Taulí, Hospital Universitari" with triple negative breast cancer diagnosis. We studied three molecular alterations (EGFR and PIK3CA mutation and BRCA1 promoter hypermethylation) by pyrosequencing. Our results show that 28,33% of patients are diagnosed before or equal to 50 years. The majority of TNBC are high histological grade and no specific invasive ductal carcinoma type, followed by medullar carcinoma. Only 16,67% of patients had clinical progression and all of them, excepted one, died from breast cancer during the first 5 years after diagnosis. The most frequent recurrence is haematological dissemination with visceral metastasis. BRCA mutation has been studied in 16 patients and only 5 of these patients present a pathogenic known mutation. Immunohistochemical study shows a high proliferative Ki67 index. 73,33% of carcinomas are basal-like for CK5/6 and/or EGFR expression. Although we did not find any EGFR-activating mutation, the EGFR overexpression is present in 53,33% of patients. PIK3CA mutation are identified in 10% of patients, being the localization of this mutation more frequently (66,67%) in cinasa domain of exon 20 than helical domain of exon 9. Three of these patients with mutations show androgen receptor expression. BRCA1 promoter hypermethylation was observed in 25% of the patients, and only one of these patients exhibited stromal BRCA1 hypermethylation. Our results are, globally, similar to those from the literature. The differences observed in the EGFR study are described in some European, Caucasians and Japanese publications, but not in East Asian publications, suggesting a possible environmental influence. Although the percentage of PIK3CA mutations are lower than those from the literature, half of cases express androgen receptors. BRCA1 promoter hypermethylation in TNBC is described from 10 to 35%, depending on the series