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乳腺癌患者HER2 检测方法及临床意义

作者:军事医学科学院附属医院(解放军 307 医院) 刘毅 刘兵 江泽飞 来源:中国医学论坛报 日期:2012-04-25
导读

         在乳腺癌诊治过程中,HER2 是重要的预后指标和靶向 HER2 药 物的预测指标,约 18%~20%的乳腺癌患者会出现 HER2 的过表达, 准确分析 HER2 状态是乳腺癌患者预后判断以及制定有效治疗方案 的 先 决 条 件 ,对 乳 腺 癌 的 诊 疗 具 有&nb

  第 5 届 CSCO 乳腺癌高峰论坛特辑•大会报告 3 改变临床实践的关键研究结果解读

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     在乳腺癌诊治过程中,HER2 是重要的预后指标和靶向 HER2 药 物的预测指标,约 18%~20%的乳腺癌患者会出现 HER2 的过表达, 准确分析 HER2 状态是乳腺癌患者预后判断以及制定有效治疗方案 的 先 决 条 件 ,对 乳 腺 癌 的 诊 疗 具 有 重 要 的 指 导 作 用。        本 文 将 结 合 HER2 状态判断相关的技术手段及其临床应用,来阐明转化医学在乳 腺癌诊治中的重要作用。

  临床常规的HER2检测手段及其不足

  目前临床常规的 HER2 检测手段包括 免 疫 组 化(IHC)和 荧 光 原 位 杂 交(FISH)。 IHC 检测的是细胞膜上 HER2 蛋白的表达 情况,而 FISH 则是以 17 号染色体着丝粒探 针 作 为 内 参 ,通 过 计 算 HER2 基 因 探 针 与17 号染色体着丝粒探针杂交信号的比率来 判断 HER2 基因是否有扩增。按照美国临 床肿瘤学会(ASCO)和美国病理医师学会(CAP)发布的《HER2 检测临床实践指南》 以及《中国抗癌协会 HER2 阳性乳腺癌临床 诊 疗专家共识》,IHC HER2 阳性的定义为3+,即 30%以上的浸润性癌细胞其细胞膜呈 全周的强着色,而 FISH HER2 阳性的定义为 HER2 与 17 号 染 色 体 的 信 号 比(HER2/ CEP17)大 于 2.2。 IHC0 或 1 + 以 及 FISH HER2/CEP17 比值小于 1.8 则称为 HER2 阴 性。IHC 2+以及 HER2/CEP17 比值在 1.8~2.2 之间的被称为不确定结果,需要结合 IHC和FISH 的结果进行综合的判断。

  随 着 乳 腺 癌 临 床 治 疗 理 念 的 不 断 发展,IHC 和 FISH 自身固有的一些不足,使得 它们无法更进一步满足患者最新的诊疗需 求,这已经成为乳腺癌临床诊疗过程中的 一个突出问题。IHC 和 FISH 的不足主要表 现在以下几个方面:

  ①存在一些病例,IHC 和 FISH 得出的 均为不确定结果,无法对 HER2 状态做出明 确判断;②经 IHC 或 FISH 判断为 HER2 阳性 的患者未必能从靶向治疗中获益,导致这种 现象的原因可能是检测体系本身所造成的 假阳性,也可能是 HER2 的信号通路中还存 在其他异常的位点;③肿瘤异质性的存在导 致 IHC 和 FISH 均无法避免假阴性结果;④ 部分患者无法提供检测所需的组织标本,或者组织标本无法满足进行检测的基本要求;⑤既往的临床研究表明,患者病情发展及治 疗过程中会发生 HER2 状态的变化,而 IHC 和 FISH 均无法对患者的 HER2 状态进行动 态、实时的监测。

  鉴于 IHC 和 FISH 的上述不足,为保证 更好地指导乳腺癌患者的个体化治疗,亟 需 在 上 述 两 种 方 法 之 外 寻 找 新 的 检 测 手 段,以便对 IHC 和 FISH 的检测结果提供补 充和参考,对患者的 HER2 状态做出全面、 动 态 、准 确 的 判 断 。 由 于 创 伤 小 ,方 便 操 作,通过采集患者外周血进行 HER2 的状态 判断一直以来广受关注,目前技术手段相 对成熟的包括 HER2 ECD 检测以及循环肿瘤细胞(CTC)HER2 检测两种。

 

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左图 HER2 分子结构,右图 循环肿瘤细胞

  HER2 ECD 检测

  在金属蛋白酶的作用之下,HER2 蛋白 胞外端(ECD)分子量为 95 kDa 的区域将会 断裂并释放到血液循环系统中,这使得外 周血 HER2 的检测成为可能。根据不同的 文献报道,早期乳腺癌患者 HER2 ECD 的阳 性率在 3.1%~34%之间,均值为 11.4%,而在 转移性乳腺癌患者中,HER2 ECD 的阳性率 在 23%~62%之间,均值为 36.5%,远远高于 组织学 HER2 的阳性率。但是以往报道所 采用的研究体系各不相同,判断为阳性的标 准也不一致,这在某种程度上影响了各个研 究报道之间的可比性。目前临床对 HER2 ECD 的关注主要集中在 HER2 状态辅助判 断、患者预后判断、靶向治疗的疗效预测和 评价等几个方面。

  关于 HER2 状态的辅助判断,衡量其准 确性的一条关键指标就是与组织学的相关 性。但是,由于所采用的 HER2 ECD 以及 组织学检测方法各不相同,既往研究显示, 不管是早期乳腺癌还是晚期乳腺癌患者, HER2 ECD 检测与组织学检测的相关性并 不好,敏感性也不理想。因此,目前并不推荐 HER2 ECD 用于患者 HER2 状态的常规判断,但是可以作为组织学检测的有益补 充。组织学和 HER2 ECD 不一致的结果可 以 分 为 两 种 ,一 种 是 组 织 学 阳 性 而 HER2ECD 阴 性 ,另 外 一 种 是 组 织 学 阴 性 但 HER2 ECD 阳性。对于前者,可能是肿瘤本 身特性或 ECD 释放相关的酶类活性不足所 导致,常规诊疗即可,而后者则提示,由于 肿瘤异质性或检测体系本身的原因,组织 学的检测有可能是假阴性,可能需重新判 定。通过 HER2 ECD 的这种校正和提示功 能 ,患 者 HER2 状 态 的 判 断 可 能 会 更 为 准 确,但是在这方面还缺乏足够的循证医学 证据,还有待进一步的临床研究来证实。

  从 HER2 ECD 的 产 生 机 理 上 分 析 , HER2 的 过 度 表 达 是 HER2 ECD 升 高 的 必 要前提,而 HER2 ECD 的断裂和释放又导 致 HER2 胞内端酪氨酸激酶区域的持续活 化 ,进 而 引 发 肿 瘤 细 胞 的 各 种 恶 性 行 为 。 因此 HER2 ECD 的升高应该与患者的不良 预后相关。的确,不管是前瞻性的还是回 顾性的临床研究也均证实,无论是早期的 还是晚期的乳腺癌患者,HER2 ECD 均具有 较好的预后价值。

  关于 HER2 ECD 对靶向治疗的疗效评价方面,目前相对一致的观点认为,HER2 ECD 的降低比例超过 20%则提示患者治疗 有 效 。 但 是 ,在 HER2 ECD 对 靶 向 治 疗 的 疗 效 预 测 方 面 ,目 前 还 存 在 很 大 的 争 议 。 有研究者认为,HER2 ECD 越高说明 HER2 的 过 表 达 程 度 越 高 ,因 此 患 者 HER2 ECD 的基线值越高则从靶向治疗中获益的可能 性越大;而有的研究者则认为,曲妥珠单抗 的作用靶点在 HER2 ECD 上,HER2 ECD 释 放得越多,曲妥珠单抗作用的靶点就会越 少,因此患者 HER2 ECD 的基线值越高则从 靶向治疗中获益的可能性越小。此外,还有 的研究表明,HER2 ECD 的表达水平与患者 靶向治疗的获益并无关联。而我们认为,到 底患者是否能从靶向治疗中获益,需要分析 释放和留在细胞表面的 HER2 ECD 比例,必 须结合患者组织学的 HER2 状态进行综合 分析。遗憾的是,目前并未见到这方面的 研究报道。

  总体来讲,由于缺乏一致的研究体系 以 及 一 致 的 阳 性 判 断 标 准 ,在 HER2 ECD 领域目前还缺乏高质量的研究以及一致性 的结果,导致其临床应用受到了极大的限 制 。 但 是 这 并 不 影 响 我 们 对 该 领 域 的 关 注,相信随着检测体系以及阳性判断标准 的进一步统一,很多临床诊疗中面临的问 题将会得以解决,并且最终影响我们的临 床实践。

  CTC HER2 检测

  CTC 指的是从肿瘤组织脱离并进入血 液循环系统的肿瘤细胞,这种细胞的产生 是 导 致 患 者 远 处 转 移 发 生 的 必 要 前 提 。 CTC 的检测和分子分型目前被认为是一种 非常有效的工具,能够更加精确地判断患 者的预后,并且能够动态实时地分析患者 的分子生物学特征。CTC 的 HER2 检测是乳 腺癌治疗领域关注的热点,由于血液中的 CTC 含量很少,因此检测之前需要通过细胞 大小、密度以及表面抗原等特征对 CTC 进行 富集,之后再结合逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)、FISH 或 免 疫 蛋 白 等 方 法 检 测HER2 的表达情况。

  有的研究者通过 RT-PCR 检测细胞角 蛋 白(CK)或 者 上 皮 黏 附 蛋 白(EpCAM)的 表达来确认富集的细胞中含有 CTC,进而 再通过 RT-PCR 检测 HER2 的表达,有表达 则为阳性而无表达则为阴性。这种做法的 优势在于阴性、阳性很容易判断,但是缺点 是无法明确样品中肿瘤细胞的具体含量, 检测结果体现的是样品中 HER2 表达的平 均值,并不一定真实反映肿瘤细胞本身的 情况。

  很 多 研 究 更 看 重 通 过 FISH 或 者 免 疫 蛋白来分析 CTC 的 HER2 状态,因为该检测 是明确在肿瘤细胞上进行的。目前,采用 CellSearch 系 统 ,对 CTC 细 胞 核 中 的 HER2 基因进行全自动的 FISH 分析已基本可行, 但仍须进一步完善和优化,而对 CTC 细胞 表面的 HER2 蛋白进行全自动的免疫荧光分析已经非常可靠和成熟,现在问题的关键在于如何制定 HER2 阳性的判读标准。

  Marta 等人采用的 CTC HER2 的阳性标 准为:患者检出的 CTC 中,超过 50%的细胞 有 HER2 表达。以此标准与组织学的结果 进行比较发现,两者之间的总体不一致性 高达 32%,其中 29%的组织学 HER2 阴性患 者检测到了 HER2 阳性的 CTC,而 42%的组 织 学 HER2 阳 性 患 者 其 CTC 的 HER2 状 态 却为阴性。该研究充分说明了肿瘤的异质 性,提示我们对组织学和 CTC 的 HER2 状态 需要进行区别对待。但是该研究所采用的 CTC HER2 阳性标准相对随意,并没有患者 临床治疗相关数据的支持。而且更为重要 的是,CTC 上 HER2 的表达强度各不相同, 只看表达的百分比而忽视表达的强度并不 能够完整、真实地反映患者的 HER2 状态。

  正是因为如此,很多研究者试图采用 HER2 的 表 达 强 度 来 制 定 CTC HER2 阳 性 的判读标准。Sabine 等人采用了 6 种 HER2 表达各不相同的细胞系,根据这些细胞系 的 HER2 表达强度,制定了 CTC HER2 表达 强度的标准,分别为 0、1+、2+和 3+。此外, Michail 等人也是采用了 6 种 HER2 表达各 不相同的细胞系制定了类似的判读标准, 但是他们进而制定了一个 HER2 表达强度 计 算 公 式 ,结 合 相 应 的 图 像 分 析 软 件 ,能 够 以 数 值 的 形 式 体 现 HER2 的 表 达 强 度 , 数值在 2.5 以上的被定义为 HER2 阳性,以 下的则被定义为 HER2 阴性。以上判断标准 的 优 势 在 于 具 体 到 了 每 个 细 胞 的 表 达情 况 ,但 是 CTC 是 一 个 异 质 性 的 群 体 ,只 重视点而忽视面也不能够完整、真实地反 映患者的 HER2 状态。

  总体来讲,CTC 的 HER2 检测目前是乳 腺癌研究关注的热点,其检测技术也相对 成熟,但是目前 CTC HER2 阳性的判读标准 还存在很多争议,这在很大程度上影响了 其临床的指导意义。随着未来更多临床证 据的出现,CTC 的 HER2 检测可能会在很多 方面改变我们现有的临床实践。

  结语

  综上所述,HER2 是乳腺癌重要的预后 指标和靶向 HER2 药物的预测指标,准确分 析 HER2 状态对乳腺癌的诊疗具有重要的 指导作用。现有 HER2 检测存在的不足使 得外周血 HER2 的检测成为了临床关注的 焦 点 ,目 前 围 绕 着 HER2 ECD 以 及 CTC HER2 这两个方面已经开展了大量的转化 性研究工作并取得了阶段性的成果。这些 研究工作将会为乳腺癌诊疗过程中所面临 的诸多实际问题提供答案,最终将有可能 改变我们现有的临床实践,更好地实现对 患者的个体化治疗。

  上 述 过 程 充 分 体 现 了 转 化 医 学 的 精 髓,即以患者为中心,以临床问题为出发点 并最终回到临床,解决临床的实际问题,而 这也正是转化医学目前受到广泛关注的根 本原因。

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