江苏省人民医院 乳腺外科
中国临床肿瘤学会(CSCO)会员
美国临床肿瘤学会(ASCO)会员
中国老年学和老年医学学会精准医疗分会委员
主要从事乳腺癌的综合诊疗及基础-临床转化研究
主持国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金、南京市博士后科研资助计划项目
近5年以第一/共一作者发表SCI论文7篇,累计影响因子超过35分,H指数21
2018-2021年间研究多次在ASCO、ESMO、CSCO、SABCS等大会进行壁报展示及交流
2019年CSCO学术年会 论文口头发言
2019年第七届亚洲临床肿瘤学联盟(FACO)年会 会议发言
2019年获得CSCO Travel Grant Awardee受邀参加ESMO Asia年会 2018第十五届全国乳腺癌会议(15th CBCC & 13th SIBCS)优秀论文
2021年南京地区住培临床技能竞赛团体赛第一名
最新的全球癌症统计报告指出,2020年女性乳腺癌目前已超过肺癌,成为全球癌症发病率最高的恶性肿瘤,也是女性恶性肿瘤死亡的首要原因,尽管在过去十年中乳腺癌患者的预后得到了改善,但新的分子靶点的发现和验证仍是当务之急。鉴于新的HER2抗体偶联药物(ADC)——曲妥珠单抗-deruxtecan (T-Dxd) 在近期临床试验中对HER2低表达的晚期乳腺癌表现出的显著临床获益, “HER2低表达”这一亚型的乳腺癌已受到越来越多的关注。本文就HER2低表达乳腺癌的最新研究进展进行讨论,重点介绍了HER2低表达乳腺癌的生物学特性、诊断和治疗进展,以及HER2低表达乳腺癌未来的研究方向。
1. HER2低表达乳腺癌的临床病理和分子特征
人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)是一种酪氨酸激酶受体促生长蛋白,在多种肿瘤表面表达,是乳腺癌中表达的众多肿瘤标志物之一。早期的临床试验结果表明,只有HER2阳性的乳腺癌患者才能从靶向治疗中获益[1]。以往的HER2二分类评分系统将HER2定义为阳性或阴性,这主要依赖于免疫组化染色(immunohistochemistry,IHC)和原位杂交(in situ hybridization,ISH)检测技术,前者检测肿瘤细胞中HER2的蛋白量,后者计量肿瘤细胞中HER2的基因拷贝数。HER2阳性定义为IHC 3+或IHC 2+/ISH +,HER2阴性定义为IHC 0、IHC 1+或IHC 2+/ISH -。然而,大约有一半左右的乳腺癌患者肿瘤的HER2-IHC评分为IHC1+或IHC2+/ISH-,这一类被划分为“HER2低表达”的乳腺癌亚型目前并不适用于HER2的靶向治疗(图1)。随着ADC新药的研究发展,HER2二分类的分型模式也许将会迎来重新定义的巨大挑战。
(来源于:HER2低表达 Breast Cancer: Pathological and Clinical Landscape. Journal of clinical oncology : official journal of the American Society of Clinical Oncology 2020, 38(17): 1951-1962.[2])
图1. HER2低表达乳腺癌的分类方法。
目前,研究者们对HER2低表达乳腺癌的临床病理和分子特征进行了大量研究。 Schettini等人回顾性分析了3689例HER2阴性乳腺癌,其中1486例(40.3%) HER2评分为0、1489例 (40.4%) HER2评分为1+,714例 (19.3%) HER2评分为2+。他们发现相比于HER2零表达乳腺癌 (HER2-IHC 0) ,HER2低表达乳腺癌具有显著的生物学异质性,在激素受体(hormone receptor,HR)阳性群体中,HER2低表达乳腺癌高表达ERBB2和luminal相关基因;而在三阴性乳腺癌 (Triple-Negative Breast Cancer,TNBC) 中则没有发现这种差异[3]。另一项研究同样报道了相似的结果,与HER2阴性乳腺癌相比,HER2低表达乳腺癌中的HR表达水平显著升高,3年无病生存率 (disease-free survival,DFS) 也明显延长,但对新辅助化疗 (neoadjuvant chemotherapy,NAC) 的敏感性较低[4]。其他研究也证实,HER2低表达乳腺癌代表了一组具有显著生物学异质性新亚型肿瘤:更多的属于HR阳性分型,并且伴随低Ki-67增殖指数,以及表现出对NAC不敏感等特性。
2. “HER2低表达”:乳腺癌的新亚型?
根据目前的评分系统,大多数公布的数据和正在进行的临床试验将HER2低表达乳腺癌定义为HER2-IHC评分为IHC 1+或IHC 2+/ISH -。然而,HER2低表达的临床定义本质上依赖于检测技术的精确度,目前的标准主要依据IHC/ISH方法,而使用其他检测方法进行定义的明确参数尚未正式建立。
在目前的研究中,HER2低表达乳腺癌是否代表了新的不同于HER2零表达乳腺癌的生物学亚型或临床亚型,这一点仍然存在争议。有研究认为HER2低表达和HER2零表达乳腺癌可能为不同的生物学亚型,其在HR阳性、肿瘤增殖、肿瘤分级、对NAC的反应以及耐药的HR阴性乳腺癌患者的生存差异等方面具有完全不同的临床病理特征[4, 5]。而另一项研究则不支持HER2低表达作为一种新的乳腺癌亚型[6], HER2低表达和HER2零表达肿瘤之间的分析结果并没有足够的预后价值,也没有对于NAC后病理完全缓解(pathological complete response,pCR) 率的预测作用。 今年6月发表在《JAMA Oncology》上的一文全面评估了HER2低表达在乳腺癌中的预后和生物学意义,这项队列研究的结果同样不支持将HER2低表达区别于HER2零表达作为一种独特的乳腺癌生物学亚型[7]。尽管研究发现,HER2低表达和HER2零表达肿瘤之间确实存在着一些临床病理差异,但是其最相关的是HR的表达差异,在分析局限于HR阳性肿瘤患者时,两者之间的pCR率没有统计学差异。因此,HR表达状态在HER2低表达和HER2零表达肿瘤的发生发展中起着重要作用,在比较HER2低表达和HER2零表达肿瘤的生物学行为时应该考虑到这一点。
出现这一结果并不令人惊讶,这主要是因为目前对HER2的相关检测不能完美地区分HER2低表达和HER2零表达的肿瘤。在II期DAISY研究中,T-DXd对HER2零表达的转移性乳腺癌患者的客观有效率为30% (37/11),中位有效时间为6.8个月。这一研究显示,HER2零表达肿瘤患者仍然可能从T-DXd治疗中获益,因此目前通过IHC/ISH的二分类评分系统判别是否选择接受抗HER2治疗的临床策略可能受到进一步的冲击。
3. HER2低表达乳腺癌在肿瘤进展和治疗中的动态变化:亚型转换
近期研究发现,在乳腺癌原发灶、转移灶和NAC后肿瘤的配对样本中,HER2低表达乳腺癌的亚型身份出现了一些改变,其中HER2零表达和HER2低表达亚型之间可以发生相互转换,而在HR阳性的病例中这种亚型转换更为多见[8]。其他研究同样证实了这一发现,HER2低表达亚型在疾病演变过程中存在高度不稳定性,其中44.0% HER2阴性的原发肿瘤在晚期活检中出现HER2评分级别升高,而22.0% HER2低表达的原发肿瘤在晚期活检中转变为HER2零表达亚型[9]。
HER2低表达乳腺癌出现的亚型转换使得针对HER2的治疗选择更加雪上加霜,探究其中发生的分子机制及其可能的分子靶点对于改善HER2低表达患者的生存结局具有迫切的临床需求和生物学意义。依据目前的研究理论,有几个因素可能导致HER2表达水平的变化。肿瘤为适应耐药环境发生HER2和雌激素受体通路之间的相互串扰[10],以及内分泌治疗诱导的修饰[11],都可能促进HER2蛋白的过度表达。化疗和放疗可以通过激活核因子-κB途径上调HER2低表达乳腺癌细胞中HER2的表达水平[12],并且,当受到来自肿瘤微环境中某些因子的刺激时,核因子-κB在HER2未扩增的细胞中起到上调HER2表达的作用[13]。此外,在HER2低表达的乳腺癌细胞中,HER2的上调模式暗示其发生了表观遗传学的变化[13]。尽管现有的分子研究表明,HER2表达水平的变化是一种对不同应激做出相应改变的反应机制,但它在HER2低表达乳腺癌中的作用机制仍不清楚。
4. HER2低表达乳腺癌的治疗进展(图2):
(1)单克隆抗体(Monoclonal Antibodies)
抗HER2单抗包括了几种与HER2不同结构域结合的抗体,其中曲妥珠单抗在HER2低表达乳腺癌中没有显示出作用差异,而Pertuzumab在HER2低表达的转移性乳腺癌患者中同样表现不佳[14]。
(2)抗体偶联药物(Antibody-Drug Conjugates,ADC)
ADC是与有效的细胞毒剂共价结合的单抗,旨在结合靶向治疗的选择性和化学治疗的细胞毒性。ADC由三个主要成分组成:单抗(载体)、细胞毒剂(有效载荷)和合成连接物。每个抗体携带的有效载荷分子的数量被定义为药物/抗体比率 (drug/antibody ratio,DAR),这是一个与疗效和安全性相关的关键特征。虽然低DAR意味着效价降低,但较高的DAR值可能会影响结构、稳定性和抗原结合能力[15]。T-DM1由曲妥珠单抗和DM1组成,通过不可切割的连接物连接,每个抗体的DAR为3.5分子。目前的回顾性分析表明,HER2低表达乳腺癌患者对该药的反应有限[16]。
(3)抗HER2疫苗(anti-HER2 Vaccines)
癌症疫苗旨在通过增强对肿瘤相关抗原的免疫反应来预防或治疗肿瘤。考虑到大多数乳腺癌表达HER2的水平明显高于正常组织,抗HER2疫苗目前在HER2阳性和HER2低表达乳腺癌患者中进行了检测。NeliPepimut-S疫苗由HER2衍生的多肽E75和免疫佐剂粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF) 组成。作用机理为疫苗结合抗原呈递细胞上的HLA-A2/A3分子,使细胞毒性T淋巴细胞对HER2表达的细胞敏感。一项随机的IIb期试验显示出了其强大的治疗潜能,275名患者被随机分配到曲妥珠单抗+GM-CSF联合或不联合NeliPepimut-S的治疗组和对照组中[17]。探索性分析显示治疗组(联合NeliPepimut-S)的DFS显著增加,其24个月的DFS为92.6%,而对照组(不联合NeliPepimut-S)为70.2% (HR,0.26,P=0.013)。而且这种方案的患者耐受性很好,大多数不良反应为轻微的皮肤反应和疲劳。
(4)双特异性抗体(Bispecific antibodies,bsAbs)
BsAbs是针对两个不同表位的单抗,能够抑制多种致癌途径,迫使肿瘤和免疫细胞之间产生联系,将有效载荷传递到肿瘤微环境中。ZW25是一种针对HER2结构域2和4的bsAb,体内研究表明其在HER2低表达乳腺癌模型中具有抗肿瘤活性。目前正在进行I期试验中,该抗体在HER2低表达乳腺癌中显示出了令人振奋的临床前生物治疗获益。
(HER2低表达 Breast Cancer: Pathological and Clinical Landscape. Journal of clinical oncology : official journal of the American Society of Clinical Oncology 2020, 38(17): 1951-1962.[2])
图2. HER2低表达乳腺癌的治疗药物
5. HER2低表达乳腺癌的未来研究方向:
(1)精准定义“HER2低表达”乳腺癌亚型
目前对HER2低表达乳腺癌的定义主要是基于已有临床试验中登记患者的纳入标准,可能不能充分代表理想的目标人群。今年ASCO大会上的重磅成果DESTINY-Breast 04研究显示,T-DXd对HER2低表达晚期乳腺癌的治疗同时在OS和PFS上表现出明显的获益,这也标志着T-DXd可能成为第一个改善抗HER2治疗策略的药物[18]。由于DESTINY-Breast 04研究中大多患者接受过多线治疗,这一研究的问世甚至可能改变晚期乳腺癌的标准治疗方案和治疗格局。Destination-Breast 06试验旨在评估T-DXd对HER2低表达/HR阳性转移性乳腺癌患者的疗效、安全性和耐受性,该试验正在积极招募HER2低表达和HER2超低表达(HER2-IHC评分>0且<1+)的乳腺癌患者。这项研究将对帮助确定从ADC治疗方法中受益所需的HER2表达下限或阈值水平,以及进一步确定通过目前的检测方法区分HER2低表达和HER2零表达乳腺癌的临床特性具有重要意义。在临床试验数据集中研究患者对新型ADC的反应和HER2表达之间的相关性也将非常有助于更好地定义HER2低表达亚型。目前看来, HER2低表达乳腺癌的精准定义及分型将随着后续临床试验的结果,更敏感和可靠的检测手段的进步,以及我们对于HER2低表达乳腺癌的分子生物学研究和机制探索而持续发生动态演变。
(2)建立HER2低表达乳腺癌的标准化定量诊断
由于IHC/ISH在确定低水平HER2表达方面存在的局限性,提高准确检测HER2表达水平,建立HER2低表达标准化的检测模型迫在眉睫。目前,开发精准定量检测HER2表达水平的技术,进而更准确的鉴别HER2低表达亚型的实验室方法正在飞速发展中。目前,有研究报道了一种基于免疫亲和富集法与多反应监测-质谱仪联用,检测冰冻切片和石蜡包埋的乳腺癌活检组织中HER2蛋白的方法[19]。结果表明,即使在低表达的HER2组织中,也能够精确的定量HER2的表达水平。另一项实验室方法则是通过定量免疫荧光与质谱学标准化的HER2阵列相结合的方法,用于在常规组织切片上测量HER2蛋白的绝对数量[20]。这些研究初步为临床验证的定量实验室方法的研究打开了新的大门,有助于患者选择是否使用治疗HER2低表达乳腺癌的新型药物。当然,任何关于HER2蛋白检测的新方法在被批准用于临床实践之前,还需要经过广泛的分析和临床验证,以证明其确凿的临床实用证据。
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