结直肠癌是世界范围内高发的恶性肿瘤之一。2020年世界卫生组织国际癌症研究机构发布的2020年全球最新癌症负担数据报告显示，结直肠癌发病率位于全部恶性肿瘤的第3位，在我国则仅次于肺癌，发病率位于第2位，年新发病例56万例。复发转移是造成结直肠癌患者死亡的重要原因，本文将对结直肠癌重要的治疗靶点之一人表皮生长因子受体2（Human Epidermal Growth Factor Receptor 2，HER2）在结直肠癌领域的研究进展展开系统综述，并对未来的发展方向进行展望。
原癌基因HER2位于17号染色体q21，编码跨膜酪氨酸激酶受体。HER2与EGFR（Epidermal Growth Factor Receptor，表皮生长因子受体）、HER3、HER4共属于人表皮生长因子受体家族，通过形成同源或异源二聚体进一步自体磷酸化胞内酪氨酸残基从而激活下游级联信号反应的受体酪氨酸激酶。因此HER2基因的过表达或扩增所导致的酪氨酸激酶受体激活能够参与多种恶性肿瘤的发生和发展。
1、结直肠癌HER2的检测
应用免疫组化（immunohistochemistry，IHC）检测HER2蛋白表达和应用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）法检测HER2基因扩增情况是实体肿瘤中常规的HER2检测方法。既往文献报道结直肠癌中HER2扩增/过表达的比例在1.3-12.4%，当然这些研究中对HER2阳性的定义并不完全一致。
2015年Valtorta等人对1000例结肠癌肿瘤组织标本HER2免疫组化及FISH检测，发现不同于胃癌HER2表达的高度异质性，结直肠癌HER2表达同质性较高，绝大部分HER2阳性患者均有超过50%的肿瘤细胞表现为HER2扩增。因此本研究将免疫组化大于50%肿瘤细胞HER2表达3+的以及HER2免疫组化2+且50%的肿瘤细胞HER2：CEP17 ≥2的结直肠癌定义为HER2阳性（后称为HERACLES标准），该标准也被NCCN和CSCO指南作为结直肠癌HER2扩增的判读标准。
也有随着液体活检和新一代测序技术的不断成熟，多项研究探索了液体活检在评估结直肠癌HER2状态中的价值。本中心前期研究发现组织学HER2阳性晚期结直肠癌患者ctDNA HER2拷贝数显著高于组织学HER2阴性患者。2018年ASCO会议上发表一项研究应用二代测序方法对HERACLES研究队列患者ctDNA HER2拷贝数进行检测发现，超过96%的患者能够通过液体活检被筛选出来，并且校正后的血浆HER2拷贝数与组织学HER2拷贝数具有明显的相关性，ctDNA HER2拷贝数与抗HER2治疗PFS（progression free survival，无进展生存期）显著相关（Spearman rank p ＜ 0.0001）。2019年ESMO会议上发表的TRIUMPH研究的患者纳入标准之一即为ctDNA HER2扩增且RAS野生型。虽然目前组织学检测是更为广泛接受的“金标准”，但液体活检能够实时反映肿瘤变异状态并且同时检测多基因突变，在经过临床疗效的验证后有望成为筛选结直肠癌HER2阳性人群的新手段。
2、HER2阳性结直肠癌临床特征及预后
既往多项研究发现，在结直肠癌中HER2表达状态与肿瘤原发部位相关，PETACC-3研究中局部进展期远段结肠癌（脾曲、降结肠、直肠）相比于近段肠癌更容易出现HER2或EGFR基因扩增。在转移部位上，HER2阳性结直肠癌更容易发生脑转移，Tan RYC等研究者发现脑转移的肠癌患者约20%合并HER2基因扩增，比例远高于无脑转移的患者。此外HER2过表达与KRAS/BRAF基因状态显著相关，811例RAS/BRAF野生型肠癌患者中17例存在HER2过表达（2.1%），而在421例KRAS或BRAF突变患者中仅1例（0.2%）患者存在HER2过表达。
HER2过表达在晚期结直肠癌中的预后价值尚不明确。迄今最大的一项回顾性分析汇总了1342例晚期结直肠癌患者，结果发现HER2状态与PFS（HR 0.73，p = 0.11）、总生存期（HR 0.87，p = 0.48）均无显著相关性；此外，在本研究纳入的1767例II/III期局部进展期肠癌中HER2表达水平对患者复发率和总生存期亦无显著影响。
3、晚期结直肠癌抗HER2治疗
既往多项研究发现HER2过表达与部分RAS野生型晚期肠癌抗EGFR单抗治疗的原发与继发耐药相关。因此探索HER2阳性结直肠癌精准治疗策略是改善患者预后的重要方向。
最早Bertotti等研究发现HER2阳性结直肠癌PDX模型对西妥昔单抗和帕托珠单抗单药耐药，但拉帕替尼联合西妥昔单抗或帕妥珠单抗能够长期抑制肿瘤生长。基于上述结果开展的HERACLES-A研究纳入了27例HER2阳性晚期肠癌患者接受曲妥珠单抗联合拉帕替尼治疗，客观有效率达到30%，74%的患者疾病控制，中位PFS 21周。类似地，在应用曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗的篮子研究Mypathway研究中，57例HER扩增晚期结直肠癌中32%的患者疾病缓解，其中RAS/RAF野生型患者ORR有效率为40%，中位PFS 5.3月（95% CI 2.7-6.1月）。虽然HERACLES-A研究与Mypathway研究样本量均有限，但依旧为结直肠癌双靶向抗HER2治疗提供了重要支持证据。
近年来，越来越多的抗HER2小分子酪氨酸激酶抑制剂、抗体药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）以及双特异性抗体进入临床实践或临床研究用于HER2阳性肿瘤的治疗。抗体药物偶联物是将单克隆抗体药物的高特异性和小分子细胞毒药物的高活性相结合,用以提高肿瘤药物的靶向性、减少毒副作用。靶向HER2分子的ADC类药物中T-DM1及T-DXd（DS8201）两个药物在结直肠癌中已有数据发表。2020年发表的HERACLES-B研究中，应用曲妥珠单抗联合T-DM1治疗标准治疗失败的HER2阳性晚期结直肠癌虽然客观有效率仅9,7%，但疾病控制率（77.4%）和中位无进展生存期（4.1个月）达到了与HERACLES-A、Mypathway研究接近的水平。T-DXd是HER2靶向抗体曲妥珠单抗偶联拓扑异构酶抑制剂形成的ADC类药物，在多中心II期研究DESTINY-CRC01研究中，78例RAS/BRAF野生型二线及以上治疗失败的晚期肠癌患者接受T-DXd单药治疗，根据HER2 IHC表达及ISH扩增水平分为3个队列，队列A为IHC 3+或IHC 2+/ISH扩增，队列B为IHC 2+/ISH无扩增，队列C为IHC1 +，其中队列A客观有效率达到45.3%，中位PFS为6.9月，而队列B及队列C均未观察到有效患者。除ADC类药物外，高选择性抗HER2小分子酪氨酸激酶抑制剂图卡替尼也受到了众多关注。2019年ESMO会议上公布的MOUNTAINEER研究是一个多中心、单臂二期临床研究，应用图卡替尼联合曲妥珠单抗治疗RAS野生型HER2阳性晚期结直肠癌患者，截至数据公布时，22例患者客观有效率为55%，中位无进展生存期和总生存期分别达到了6.2个月和17.3个月。
4、HER2突变与结直肠癌
随着二代测序技术在临床上应用渐广，越来越多研究发现除拷贝数扩增以外，HER2突变也存在于包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌、结直肠癌、胰腺癌、胆囊癌在内的多种恶性肿瘤中，突变率在0.2%-12.6%之间不等。JANAKIRAMAN等研究者提出HER2常见突变可根据突变类型分为3类：I类突变为发生于胞外区（extracellular Domain， ECD）、跨膜区（transmembrane domain，TMD）和近膜区（Juxtamembrane Domain，JMD）的点突变；II类突变则指激酶区插入突变，位于外显子20，主要发生于肺癌、卵巢癌及小部分乳腺癌中，在消化道瘤种中十分少见；III类突变为激酶区点突变，大部分位于第19-21外显子，常见突变热点包括V842I，V777L/M，L755S，D769。在结直肠癌中大约4.8%-7%的结直肠癌存在HER2基因突变或扩增，其中以胞外区S310F、激酶区V842I、V777L以及L755S突变等最为常见，而激酶区插入或缺失突变在结直肠癌中暂未见报道。体外研究发现，在结直肠癌细胞系中上述4种突变均能够提高HER2、MAPK、AKT信号通路磷酸化程度、促进肿瘤细胞增殖。携带HER2基因S310F、L866M或V777L突变的KRAS/NRAS/BRAF/PIK3CA全野生型的结直肠癌PDX模型能够持续性激活MAPK通路并对抗EGFR单抗耐药。
HER2突变主要通过提高HER2激酶活性或影响受体二聚化而产生促癌作用，因此HER2突变也成为了抑制受体二聚化或降低激酶活性单克隆抗体或小分子TKI靶向药物理想的治疗靶点。但现有的研究提示，抗HER2靶向药物在HER2突变实体瘤中的疗效受HER2突变类型及瘤种影响较大。Kavuri等人对携带HER2 S310F或L866M突变的2种结直肠癌PDX模型对不同抗HER2靶向药物的应答进行验证发现，来那尼替、拉帕替尼单药对上述2种PDX模型具有一定抑瘤作用，而曲妥珠单抗对于L866M突变PDX模型抑瘤作用极弱。相较而言，曲妥珠单抗联合来那替尼或拉帕替尼的双重抗HER2治疗能够明显增加抗肿瘤疗效。在临床实践中，2018年发表篮子研究SUMMIT研究，共纳入和125例HER2突变晚期肿瘤患者接受不可逆性泛HER抑制剂来那替尼靶向治疗，研究中纳入的12例晚期结直肠癌患者无论HER2突变类型如何均对来那替尼的治疗无效。Mypathway研究中共纳入了36例HER2突变（无HER2扩增/过表达）的晚期实体瘤患者接受曲妥珠单抗联合帕托珠单抗，仅4例患者达到客观有效，其中3例为非小细胞肺癌，1例为胆管癌患者，3例结直肠癌患者（S310F，G776C，一例T862A/A2584G共突变）均未观察到临床疗效。
总体来看，HER2突变晚期结直肠癌的抗HER2治疗前景并不明朗，在体外研究中疗效较好的来那替尼单药在SUMMIT研究结直肠癌患者中并未取得理想疗效。未来联合靶向治疗也许能够为HER2突变晚期肠癌患者带来新的希望，部分相关的I期和II期临床研究结果依旧值得期待（表1）
（表1 HER2突变型结直肠癌临床研究汇总）
5、抗HER2靶向治疗耐药机制研究
即使应用双靶点抗HER2治疗，也仅有30%左右的HER2阳性晚期结直肠癌患者达到客观有效，并且继发耐药几乎在所有的病例中均难以避免。因此探索抗HER2治疗的原发和继发耐药机制对于筛选有效人群、制定更加有效的联合治疗策略及后线治疗方案具有重要意义。在乳腺癌和胃癌中已经发现多种可能参与抗HER2治疗耐药的相关机制，其中最常见的变异为PI3K信号通路变异，包括PIK3CA突变、PTEN缺失，以及多种酪氨酸激酶变异如EGFR、HER3、IGF-1R及MET等。此外抗HER2治疗后HER2阳性表型缺失也是胃癌及乳腺癌抗HER2耐药的重要机制。但由于HER2阳性肠癌病例数有限，抗HER2治疗耐药机制研究相对较少。Siravegna等人对HERACLEA研究中30例患者治疗前后的外周血ctDNA进行73个肿瘤相关基因测序，其研究结果发现治疗前存在RAS/BRAF基因突变的7例患者中有6例患者治疗无效，而达到客观有效的22例患者中仅3例患者存在RAS/BRAF突变，在治疗进展后3例患者出现继发性KRAS突变及BRAF扩增亚克隆，另外继发性ERBB2、EGFR、PIK3CA及PTEN突变也在治疗进展后ctDNA样本中检出，提示MAPK及PI3K-AKT信号通路是参与双靶抗HER2治疗的耐药的重要机制。因此抗HER2治疗联合PI3K或MAPK下游分子抑制剂或细胞周期抑制剂是十分具有前景的探索方向。
6、抗HER2治疗未来方向
纵观国内外进行中的抗HER2治疗临床研究，新型靶向药物或联合靶向治疗仍是主流方向。ZW25是一种同时靶向HER2 ECD4和ECD2的新型双特异性抗体，能够提高抗体最大结合密度，增强抗体介导的细胞毒性，其I期临床研究的早期数据显示ZW25在24例标准治疗失败的HER2阳性实体瘤患者中总客观有效率为41%，疾病控制率为82%，并且耐受性良好(44)。ZW49是ZW25与微管聚合抑制剂（auristatin）的偶联物，其在HER2阳性乳腺癌PDX模型中表现出良好的抗肿瘤作用。来那替尼作为一种不可逆人表皮生长因子受体抑制剂能够抑制同时抑制HER2、HER2及HER4已经被批准作为HER2阳性乳腺癌辅助化疗药物，已有2期临床研究探索来那替尼联合治疗曲妥珠单抗或西妥昔单抗治疗KRAS/NRAS/BRAF/PIK3CA全野生型HER2扩增晚期肠癌的疗效（NCT03457896）。AZD8931是一种可逆性ATP竞争性HER1/2/3抑制剂(46)，AZD8931联合FOLFIRI治疗HER2阳性晚期结直肠癌的II期临床研究已经完成入组（NCT01862003）。此外吡咯替尼（NCT04380012）、ADC类药物A166（NCT03602079）、SHR-A1811（NCT04513223）的早期临床研究结果同样值得期待。
抗HER2联合免疫治疗也是目前探索的重要方向。SBT6050是一种将TLR8激动剂和抗HER2单抗链接其他的ADC，能够有效激活HER2阳性肿瘤的髓样细胞，“重新编程”肿瘤微环境，SBT6050联合帕博丽珠单抗治疗HER2阳性实体肿瘤的I期临床研究也正在进行中（NCT04460456）。此外，我中心开展的KN026（抗HER2双特异性抗体）联合KN046（抗PD-L1、CTLA-4双特异性抗体）治疗HER2阳性实体肿瘤的I期临床研究及抗HER2 ADC药物 RC48联合PD-1单抗治疗HER2阳性晚期实体瘤I期临床研究均正在进行中。HER2阳性肠癌能否成为微卫星稳定结直肠癌中能够从免疫治疗获益的特殊群体将在未来得到解答。
HER2阳性（扩增/突变）结直肠癌是一类相对少见且特殊的结直肠癌。近年来，多项临床研究结果表明，双靶点抗HER2治疗、新型抗HER2 TKI以及ADC药物、双特异性抗体等均在HER2扩增型晚期肠癌中具有良好的应用前景，而HER2突变型肠癌暂时未有突破。在未来，如何精准筛选抗HER2治疗获益的结直肠癌人群、如何通过联合治疗的手段提高患者获益将是重要的研究方向。
（原创：许婷、王晰程 北京大学肿瘤医院消化内科）
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