Characterization of individual foci of multicentric/multifocal breast cancer using targeted next generation sequencing

Purpose: Multifocal breast cancer (MFBC), defined as the concomitant occurrence of multiple unilateral lesions of invasive breast cancer, is relatively frequent and has been associated with a more aggressive phonotype compared to unifocal breast cancer. According to current guidelines, the molecular characterization of multiple breast cancers is determined on the largest individual tumor focus, whereas additional foci are tested only when they deviate from the largest focus in terms of grade and histology. Here, our primary aim was to study the mutational heterogeneity existing among and within different lesions from MFBC patients. We also ascertained the contribution of each lesion with regard to the metastatic progression. Methods: We investigated the coding sequence of 453 cancer-related genes for evidence of somatic mutations in 171 samples from 31 MFBC patients. Those patients were selected to have lesions presenting the same histological subtype and grade, as well as the same estrogen receptor (ER) and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) status. Results: In 20 patients, a significant variability was found in the percentage of shared mutations, with some patients only sharing the driver mutation among their various lesions and other having all their mutations in common. The inter-lesion heterogeneity was associated with therapeutic targets in 13/27 (48%) patients. Among eight involved lymph nodes, five were homogeneous with all tumor lesions of the patient they were excised from. Four patients could not be considered for inter-lesion heterogeneity assessment, given the fact that mutations were only detected in only one of the lesions. From the 27 patients in which we could assess inter-lesion heterogeneity, seven patients (26%) did not share any mutation at all among their lesions. This means that different mutations were most probably driving the development of these lesions. Conclusion: MFBC are clonally related in 20/27 (74%) patients. However, strong molecular inter-lesion heterogeneity is observed despite similar pathological features. As the number of molecular targeted therapies increase, our findings warrant a deeper molecular characterization of all MFBC lesions for adequate management of those cancers.

Scopo: Il tumore multifocale della mammella (TMM), definito come la presenza concomitante di multiple lesioni unilaterali di tumore mammario invasivo, è relativamente frequente ed è associato ad un fenotipo piu’ aggressivo in confronto al tumore unifocale della mammella. In accordo alle linee guida correnti, la caratterizzazione molecolare dei tumori mammari multipli è eseguta sul foco di dimensioni maggiori, anche se gli altri foci sono valutati solo in caso di discordanza dal tale foco in termini di grado ed istologia. il nostro obiettivo primario è stato quello di studiare l’eterogenicità genetica tra e all’interno di differenti lesioni da pazienti affette da TMM. Inoltre abbiamo valutato il contributo di ciascuna lesione alla progressione metastatica. Metodi: Abbiamo esaminato la porzione codificante per proteine delle sequenze di 453 geni correlati al cancro per identificare le mutazioni somatiche in 171 campioni di 31 pazienti affette da TMM. Queste pazienti sono state selezionate in modo da avere lesioni con lo stesso istotipo, grado, stato dei recettori estrogenici e del recettore per il fattore di crescita epidermico umano 2 (HER2). Risultati: in 20 pazienti, è stata rilevata una variabilità significtiva in termini di percentuale di mutazioni condivise.. L’eterogenicità inter-lesione era associata a farmaci mirati in 13/27 (48%) pazienti. Tra gli 8 linfonodi metastatici, 5 erano omogenei con tutte le lesioni estratte dal paziente. Per quattro pazienti non è stato possibile valutare l’eterogenicità inter-lesione poichè le mutazioni sono state identificate solo in una delle lesioni. Relativamenete alle restanti pazienti, 7 (26%) pazienti non condividevano nessuna mutazione tra le lesioni tumorali. Questo significa che differenti mutazioni hanno molto probabilmente guidato lo sviluppo di queste lesioni.Conclusioni: Le lesioni dei TMM sono clonalmenete correlati in 20/27 (74%) pazienti, anche se è stata osservata un’importante eterogenicità inter-lesione nonostante le caratteristiche biologiche simili. Dal momento che il numero di terapie mirate è in crescita, i nostri dati giustificano una piu’ approfondita caratterizzazione molecolare di tutte le lesione dei TMM al fine di garantire un’adeguato trattamento di questi tumori.