Email this article Evaluation of ctDNA during primary treatment of patients with triple-negative breast cancer: scientific novelty and clinical prospects. Case report
- Authors: Zavarykina T.M.1,2, Mazina P.S.1,2, Pronina I.V.1,2, Rozonova O.A.3, Moskovtsev A.A.3,4, Zaichenko D.M.4, Khodyrev D.S.1,2, Stenina M.B.3, Kolyadina I.V.2,5, Khokhlova S.V.2,5, Artamonova E.V.3,6,7
-
Affiliations:
- Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences
- Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
- Blokhin National Medical Research Center of Oncology
- Institute of General Pathology and Pathophysiology
- Russian Medical Academy of Continuous Professional Education
- Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University)
- Vladimirsky Moscow Regional Research Clinical Institute
- Issue: Vol 27, No 4 (2025)
- Pages: 326-330
- Section: Articles
- Submitted: 28.11.2025
- Published: 11.02.2026
- URL: https://modernonco.orscience.ru/1815-1434/article/view/697173
- DOI: https://doi.org/10.26442/18151434.2025.4.203515
- ID: 697173
Cite item
Full Text
Abstract
Triple-negative breast cancer (TNBC) is the most unfavorable subtype of breast cancer. Achieving pathological complete responce (pCR) is an important prognostic factor in patients diagnosed with TNBC, as it is associated with increased overall and disease-free survival. Currently, clinical parameters and pathological examination of resection tissue after surgery are used to evaluate the effectiveness of neoadjuvant drug chemotherapy (NAC). Traditional clinical and instrumental methods used in routine practice (examination, palpation, ultrasound of the mammary glands and regional areas, mammography, and MRI of the mammary glands) often do not allow for an accurate assessment of the treatment effect. The rate of detection of complete responses may be lower with clinical and instrumental assessment of the effect compared to pathological examination. In this regard, there is growing interest in assessing the effect of NAC based on changes in circulating tumor DNA (ctDNA) levels in the blood, which is characterized by the presence of genetic alterations specific to tumor tissue, i.e., liquid biopsy. This study examines two clinical cases of TNBC, determining the dynamics of ctDNA level changes during treatment and comparing these results with the severity of pathological tumor responce after NAC. In one case, pathological complete responce was achieved, while in the second, significant residual tumor was detected. Mutations for tracking ctDNA level dynamics were selected based on bioinformatics analysis of whole-exome sequencing of tumor biopsy samples and patient’s blood. Plasma ctDNA levels were assessed using digital PCR (dPCR). We obtained quantitative results for ctDNA determination in the plasma of patients with TNBC at five points and compared the dynamics of ctDNA level changes with the results of NAC. The study discusses the possible relationship between the observed ctDNA dynamics and treatment response (achievement of complete pathological tumor regression) and the feasibility of using liquid biopsy in predicting tumor response to NAC.
Full Text
Рак молочной железы (РМЖ) занимает особое место в структуре онкологической заболеваемости как наиболее распространенная и социально значимая онкологическая нозология [1]. Самым агрессивным вариантом РМЖ является тройной негативный подтип (ТНРМЖ), который характеризуется неблагоприятным течением и прогнозом. При ТНРМЖ отсутствуют известные мишени для таргетного воздействия и гормонотерапии, а ведущим методом лечения остается химиотерапия (ХТ). Значительное число пациенток с ранним и местнораспространенным ТНРМЖ получают неоадъювантную ХТ (НАХТ), эффективность которой во многом определяет необходимость и объем дальнейшего лечения. Важным прогностическим фактором у таких больных является достижение полного лечебного патоморфоза (pCR), связанного с увеличением безрецидивной (БРВ) и общей выживаемости.
Развитие онкологических заболеваний не только связано с возникновением соматических драйверных мутаций, но и характеризуется накоплением других, так называемых пассажирских, соматических мутаций в клетках опухоли. Наличие в ДНК, выделенной из плазмы крови, генетических изменений, характерных для опухоли (циркулирующей опухолевой ДНК – цоДНК), делает весьма заманчивым активное применение метода жидкостной биопсии. Для цоДНК характерно наличие генетических изменений, идентичных тем, которые содержит опухолевая ткань, поэтому анализ цоДНК может иметь предиктивное и прогностическое значение, коррелируя с ответом на терапию и динамикой опухолевого процесса в период лечения [2–4]. Кроме того, цоДНК рассматривается как перспективный метод мониторинга течения онкологических заболеваний [5]. В случае ТНРМЖ анализ цоДНК может стать новым методом оценки эффективности лечения при проведении НАХТ и новым подходом к персонализации терапии данной категории больных.
В работе рассмотрены два клинических случая исследования цоДНК у пациенток с неметастатическим ТНРМЖ. Обеим пациенткам проводили НАХТ по схеме: 4 цикла ddAC (доксорубицин 60 мг/м2 + циклофосфамид 600 мг/м2 каждые 2 нед), далее – 12 циклов wPC (паклитаксел 80 мг/м2 + карбоплатин AUC2 еженедельно) с последующим хирургическим лечением (ХЛ). Анализ уровня цоДНК проводили по одинаковой схеме для обеих пациенток. На первом этапе до начала лечения отобраны образцы биопсии РМЖ для определения соматических мутаций в ткани исходной опухоли, а также образцы цельной крови для исключения герминальных мутаций.
Для анализа цоДНК отбирали образцы в плазмы крови до лечения (Т0), перед 2-м (T1) курсом 1-го блока ddAC и перед 2-м блоком wPC (T2) НАХТ, после НАХТ перед операцией (T3) и после операции (T4).
Из образцов цельной крови, фиксированной этилендиаминтетраацетатом, и опухолевой ткани пациенток, отобранных до начала лечения, выделена ДНК. ДНК из образцов крови выделяли набором QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen), из образцов опухолевой ткани (биопсии) – набором QIAamp Fast DNA Tissue Kit (Qiagen), из ткани, фиксированной в парафиновых блоках, – из срезов, полученных на микротоме, набором QIAamp DNA FFPE Advanced UNG Kit (Qiagen). Проведено полноэкзомное секвенирование парных образцов опухолевой ткани и крови пациента на платформе DNBSEQ-G400 (BGI, Китай) с использованием наборов для подготовки библиотек и обогащения BGI Library construction kit (BGI, Китай) и BGI Exome Capture kit (BGI, Китай), набора реактивов для проведения секвенирования DNBSEQ-G400RS High-throughput sequencing kit – PE100 (BGI, Китай).
Биоинформатический анализ для отбора соматических мутаций в опухоли проведен с использованием алгоритма, включающего выравнивание прочтений на референсную последовательность генома hg38, коллинг и фильтрацию вариантов по качеству. Для всех вариантов, прошедших фильтрацию по качеству, проводили аннотацию с использованием Ensembl Variant Effect Predictor. Отобранные соматические мутации использовали для подбора систем праймеры-флуоресцентные зонды для цифровой полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Из образцов плазмы крови, отобранных в точках Т0-Т4, выделена внеклеточная ДНК с использованием набора QIAamp MinElute ccfDNA Mini Kit (Qiagen). С образцами внеклеточной ДНК из плазмы крови, собранной на разных этапах лечения, проводили цифровую ПЦР с использованием системы DropDX-2044HT (RainSure) для оценки уровня цоДНК (отобранных по результатам секвенирования мутаций).
Клинический случай 1
У пациентки Г. 38 лет диагностирован РМЖ cT1N2M0, тройной негативный фенотип (рецепторы эстрогенов − РЭ 0, рецепторы прогестерона − РП 0, HER2 1+, Ki67 МЖ – 55%; лимфоузлов – 80%) со степенью злокачественности G3. Согласно клиническим рекомендациям назначена стандартная неоадъювантная ХТ по схеме: 4 цикла доксорубицина, циклофосфамида в дозоуплотненном режиме (ddAC), далее 12 циклов паклитаксел + карбоплатин еженедельно (wPC) [итого – 4ddAC, 12 Ptx+Carbo] с последующим ХЛ в объеме радикальной резекции левой МЖ с лимфаденэктомией. В связи с развитием дозолимитирующей токсичности проведена редукция доз 2-го блока НАХТ.
С образцами внеклеточной ДНК из плазмы крови, собранной на разных этапах лечения, проводили цифровую ПЦР. В результате определено количество копий опухоль-специфических мутаций в гене HLA-DPA1 (NT_167248.2:4263708) в 1 мкл реакционной смеси (уровень цоДНК) в динамике в ходе НАХТ (рис. 1).
Рис. 1. Результат проведения цифровой капельной ПЦР на образцах внеклеточной ДНК плазмы крови пациентки Г. в точках Т0-Т4.
Fig. 1. The result of digital droplet PCR on plasma extracellular DNA samples of patient G. at T0-T4 timepoints.
В точке Т0 уровень цоДНК был на минимальном уровне, количество цоДНК резко повысилось к точке Т1, после чего снизилось в 2 раза в точке Т2, в точке Т3 значение было в 10 раз меньше, чем в точке Т1, в точке Т4 количество цоДНК было сопоставимо с уровнем для Т0. У данной пациентки зафиксировано достижение полного патоморфологического ответа в первичной опухоли и лимфоузлах – pCR (RCB-0).
Клинический случай 2
У пациентки П. 47 лет диагностирован РМЖ cT4N1M0, тройной негативный фенотип (РЭ 0, РП 0, HER2 0, Ki67 80%) со степенью злокачественности G3. Согласно клиническим рекомендациям назначена стандартная НАХТ по схеме: 4 цикла доксорубицина, циклофосфамида (ddAC) в дозоуплотненном режиме, далее – 12 циклов паклитаксел + карбоплатин еженедельно (wPC) [4ddAC, 12 Ptx+Carbo] с последующим ХЛ в объеме радикальной мастэктомии слева с сохранением грудных мышц. Редукция доз химиопрепаратов в данном случае не потребовалась.
С образцами внеклеточной ДНК из плазмы крови, собранной на разных этапах лечения, проводилась цифровая ПЦР для оценки уровня цоДНК (отобранных мутаций). В результате определено количество копий опухоль-специфических мутаций в генах HRNR (NC_000001.11:152215937) и KLF12 (NC_000013.11:73846144) в 1 мкл реакционной смеси (уровень цоДНК) в динамике в ходе НАХТ (рис. 2, a, b).
Рис. 2. Результат проведения цифровой капельной ПЦР на образцах внеклеточной ДНК плазмы крови пациентки П. в точках Т0–Т4: a, b – соматические мутации в двух разных генах.
Fig. 2. The result of digital droplet PCR on plasma extracellular DNA samples of patient P. at T0-T4 timepoints: a, b – somatic mutations in two different genes.
У данной пациентки выявлена выраженная остаточная опухоль (RCB-III). По сравнению со случаем достижения pCR, у пациентки Г. наблюдались отличия в динамике цоДНК. В точке Т0 уровень цоДНК данной пациентки был на низком уровне, количество цоДНК резко повысилось к точке Т1 и оставалось повышенным в остальных временных точках, в том числе в точке Т4 после проведения ХЛ. Несмотря на наблюдаемый клиренс цоДНК, ее концентрация в плазме в точке Т4 так и не достигла уровня точки Т0, что подтверждает слабый ответ опухоли на проведенную НАХТ.
Обсуждение
Снижение уровня цоДНК у пациентки с достижением pCR в ходе лечения в период Т2-Т3 согласуется с работами [4, 6], в которых показана прогностическая значимость снижения уровня цоДНК в данных временных периодах в ходе лечения. В исследовании J. Chen и соавт. (2024 г.) показана связь цоДНК-позитивности с pCR для ТНРМЖ в середине 2-го блока НАХТ [6].
В исследовании Q. Zhou (2024 г.) обнаружена связь уровня цоДНК после 1-го блока НАХТ с индексом RCB [4]. В другой работе выявлено, что при использовании схемы НАХТ – обратной схемы, применяемой в нашей работе, отсутствие цоДНК в точке в середине 1-го блока паклитаксел-карбоплатин связано с достижением pCR. Существенная связь цоДНК в точке Т3 после окончания НАХТ с БРВ показана в этой работе с высокой значимостью (отношение рисков 22,4; р=0,0001) [7].
В работе M. Magbanua и соавт. (2023 г.) выявлена важность точек Т1 и Т2 для достижения pCR у больных ТНРМЖ, тогда как для гормонопозитивного РМЖ такой зависимости не обнаружено. Наблюдалась связь наличия цоДНК в точке Т3 после НАХТ с БРВ [3].
Повышение уровня цоДНК у обеих пациенток после начала НАХТ по сравнению с точкой Т0 может быть связано с гибелью опухолевых клеток под действием препаратов [8].
Заключение
В нашей работе исследован уровень цоДНК в ходе первичного лечения у двух пациенток с неметастатическим ТНРМЖ: с достижением pCR и выраженной остаточной опухолью после проведения НАХТ. Динамика уровня цоДНК существенно отличалась для приведенных двух клинических случаев. В случае достижения полного лекарственного патоморфоза наблюдалось резкое повышение уровня цоДНК после начала НАХТ, что согласуется с ответом опухоли на терапию, гибелью клеток опухоли и выходом опухолевой ДНК в кровоток [4, 6]. В этом случае уровень цоДНК по окончании данного этапа лечения снижается до первоначального уровня. В случае отсутствия полного лекарственного патоморфоза не наблюдалось снижение уровня цоДНК до уровня до начала лечения, что свидетельствует о наличии остаточной опухоли [5–7]. Это указывает на перспективность изучения уровня цоДНК в качестве маркера для оценки эффективности лечения при проведении НАХТ с целью индивидуализации терапии пациентов с ТНРМЖ.
Раскрытие конфликта интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.
Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Т.М. Заварыкина, М.Б. Стенина, С.В. Хохлова, Е.В. Артамонова – концептуализация; Т.М. Заварыкина – методология; Т.М. Заварыкина, С.В. Хохлова – привлечение финансирования; О.А. Розонова, М.Б. Стенина, Д.С. Ходырев, П.С. Мазина, И.В. Пронина, А.А. Московцев, Д.М. Зайченко – ресурсы, исследование; Т.М. Заварыкина, И.В. Пронина, И.В. Колядина – формальный анализ, визуализация; Т.М. Заварыкина, И.В. Колядина – написание – первоначальный вариант; С.В. Хохлова, Е.В. Артамонова – написание – рецензирование и редактирование.
Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. T.M. Zavarykina, M.B. Stenina, S.V. Khokhlova, E.V. Artamonova – conceptualization; T.M. Zavarykina – methodology; T.M. Zavarykina, S.V. Khokhlova – financial support; O.A. Rozonova, M. B. Stenina, D.S. Khodyrev, P.S. Mazina, I.V. Pronina, A.A. Moskovtsev, D.M. Zaichenko – resources, investigation; T.M. Zavarykina, I.V. Pronina, I.V. Kolyadina – formal analysis, visualization; T.M. Zavarykina, I.V. Kolyadina – writing – original version, S.V. Khokhlova, E.V. Artamonova – reviewing and editing.
Источник финансирования. Работа выполнена в рамках государственных заданий Минздрава России (№125050605836-5), Министерства науки и высшего образования РФ (№122041400080-0) и государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ FGFU-2025-0008 (№125090910138-5).
Funding source. The work was carried out within the framework of government assignments of the Ministry of Health of the Russian Federation (No. 125050605836-5), of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (No. 122041400080-0), of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FGFU-2025-0008 (No. 125090910138-5).
Раскрытие информации об использовании ИИ. При написании статьи ИИ не использовался.
Disclosing the use of AI. No AI was used when writing the article.
Информированное согласие на публикацию. Пациентки подписали форму добровольного информированного согласия на публикацию медицинской информации.
Consent for publication. Written consent was obtained from the patients for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.
About the authors
Tatiana M. Zavarykina
Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences; Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Author for correspondence.
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5993-6351
SPIN-code: 7786-8686
Scopus Author ID: 8940219100
ResearcherId: JAC-8749-2023
Cand. Sci. (Biol.), Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Russian Federation, Moscow; MoscowPolina S. Mazina
Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences; Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-8367-2790
SPIN-code: 4706-6599
ResearcherId: ORJ-2080-2025
Senior Lab. Assist., Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, Res. Officer, Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Russian Federation, Moscow; MoscowIrina V. Pronina
Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences; Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0423-7801
SPIN-code: 5706-2369
Scopus Author ID: 8161867200
ResearcherId: G-3951-2014
Cand. Sci. (Biol.), Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, Res. Officer, Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Russian Federation, Moscow; MoscowOlga A. Rozonova
Blokhin National Medical Research Center of Oncology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4980-0175
SPIN-code: 5332-6531
oncologist
Russian Federation, MoscowAlexey A. Moskovtsev
Blokhin National Medical Research Center of Oncology; Institute of General Pathology and Pathophysiology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5648-824X
Cand. Sci. (Med.), Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Institute of General Pathology and Pathophysiology
Russian Federation, Moscow; MoscowDanila M. Zaichenko
Institute of General Pathology and Pathophysiology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0241-0065
SPIN-code: 3667-5888
Scopus Author ID: 57200013147
Res. Assist
Russian Federation, MoscowDmitry S. Khodyrev
Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences; Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6518-8305
SPIN-code: 4292-7072
Scopus Author ID: 25623686600
Cand. Sci. (Biol.), Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, Res. Officer, Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology
Russian Federation, Moscow; MoscowMarina B. Stenina
Blokhin National Medical Research Center of Oncology
Email: tpalievskaya@yandex.ru
SPIN-code: 4722-1219
D. Sci. (Med.), Prof.
Russian Federation, MoscowIrina V. Kolyadina
Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; Russian Medical Academy of Continuous Professional Education
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1124-6802
SPIN-code: 2297-4122
Scopus Author ID: 55561305100
ResearcherId: P-9666-2015
D. Sci. (Med.), Prof., Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education
Russian Federation, Moscow; MoscowSvetlana V. Khokhlova
Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; Russian Medical Academy of Continuous Professional Education
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4597-172X
SPIN-code: 6009-4616
D. Sci. (Med.), Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education
Russian Federation, Moscow; MoscowElena V. Artamonova
Blokhin National Medical Research Center of Oncology; Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University); Vladimirsky Moscow Regional Research Clinical Institute
Email: tpalievskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7728-9533
SPIN-code: 2483-6309
Scopus Author ID: 6603662138
D. Sci. (Med.), Prof., Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov University), Vladimirsky Moscow Regional Research Clinical Institute
Russian Federation, Moscow; Moscow; MoscowReferences
- Bray F, Laversanne M, Sung H, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2024;74(3):229-63. doi: 10.3322/caac.21834
- Cailleux F, Agostinetto E, Lambertini M, et al. Circulating Tumor DNA After Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer Is Associated With Disease Relapse. JCO Precis Oncol. 2022;6:e2200148. doi: 10.1200/PO.22.00148
- Magbanua MJM, Brown Swigart L, Ahmed Z, et al. Clinical significance and biology of circulating tumor DNA in high-risk early-stage HER2-negative breast cancer receiving neoadjuvant chemotherapy. Cancer Cell. 2023;41(6):1091-1102.e4. doi: 10.1016/j.ccell.2023.04.008
- Zhou Q, Gampenrieder SP, Frantal S, et al. Persistence of ctDNA in Patients with Breast Cancer During Neoadjuvant Treatment Is a Significant Predictor of Poor Tumor Response. Clin Cancer Res. 2022;28(4):697-707. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-21-3231
- Magbanua MJM, Ahmed Z, Sayaman RW, et al. Cell-free DNA Concentration as a Biomarker of Response and Recurrence in HER2-Negative Breast Cancer Receiving Neoadjuvant Chemotherapy. Clin Cancer Res. 2024;30(11):2444-541. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-23-2928
- Chen JH, Addanki S, Roy D, et al. Monitoring response to neoadjuvant chemotherapy in triple negative breast cancer using circulating tumor DNA. BMC Cancer. 2024;24(1):1016. doi: 10.1186/s12885-024-12689-6
- Magbanua MJM, Swigart LB, Wu HT, et al. Circulating tumor DNA in neoadjuvant-treated breast cancer reflects response and survival. Ann Oncol. 2021;32(2):229-39. doi: 10.1016/j.annonc.2020.11.007
- Martin-Alonso C, Tabrizi S, Xiong K, et al. Priming agents transiently reduce the clearance of cell-free DNA to improve liquid biopsies. Science. 2024;383(6680):eadf2341. doi: 10.1126/science.adf2341
Supplementary files
