引用本文: 吉國鋒, 馬沖. HER-2/neu基因在胃癌臨床研究中的進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(6): 754-758. doi: 10.7507/1007-9424.20150196 復制
次于肺癌,其發病率和死亡率均較高,嚴重威脅著人類的健康[1]。到目前為止(至2014年),手術切除仍是可根治胃癌的唯一方法,但是由于多數胃癌患者起病隱匿,早期癥狀不典型,確診時已屬進展期,失去了手術根治機會[2],加之腫瘤患者的自身消耗、免疫功能低下及耐受性差,往往不能接受大手術。這促使人們開始尋找高效低毒的分子靶向藥物用于胃癌治療。但直到2009年,美國臨床腫瘤協會(ASCO)大會公布了ToGA研究[3]結果后,人們才從人類表皮生長因子受體2(HER-2/neu)基因上為胃癌尋找到了第一個可靠的治療靶點。筆者現對HER-2/neu基因的生物學特性、其在胃癌組織中的表達及其意義、檢測方法、靶向HER-2/neu基因藥物的臨床應用等做一綜述。
1 HER-2/neu基因概述
1.1 HER-2/neu基因的發現
HER-2/neu基因又稱HER-2、c-erbB-2或p185基因,是人表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)家族的成員之一。HER-2/neu基因最初是在研究乙基亞硝基脲誘發大鼠神經母細胞瘤時,在其DNA中發現的一種轉化基因,其與編碼EGFR的erbB基因具有高度同源性。隨后又獨立克隆出了與HER-2基因相對應的人類基因,根據其克隆來源不同,分別稱為HER-2/neu基因(源于cDNA文庫)、c-erbB-2基因(源于基因組DNA)和erbB相關基因(源于高度擴增的乳腺癌細胞系),一般習慣上稱為HER-2/neu基因。該基因定位于17號染色體長臂2區1帶(17q21),編碼跨膜糖蛋白p185。p185蛋白的相對分子質量為185×103,由1 255個氨基酸組成,其羧基端有自身磷酸化位點[4]。通常EGFR家族成員是通過結合其相關配體后形成二聚體而發揮其活性的,從而啟動下游的信號轉導途徑,但目前尚未發現能與HER-2/neu基因直接結合的配體(故其也被稱為孤兒受體),因此HER-2/neu基因是通過與EGFR家族的其他成員形成異源二聚體而被激活的[5]。HER-2/neu基因的下游信號轉導途徑主要包括兩種[6]:①Ras-絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑,其主要參與細胞的有絲分裂;②磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶(PI3K/Akt)途徑,其主要影響細胞的存活和凋亡。
1.2 HER-2/neu基因誘發腫瘤的機理
目前已發現的HER-2/neu基因的致癌機理主要有:①HER-2/neu基因激活后形成的異二聚體具有更強的配體結合能力,且不易解離,因此信號轉導的作用時間也相對延長;②HER-2/neu異二聚體可以使人體正常細胞的內吞作用減慢,從而增加了其參與信號轉導的機會,導致細胞的擴增[7];③HER-2/neu基因過表達可使血管內皮細胞收縮,增寬細胞間隙,使腫瘤細胞更容易穿過血管,從而發生癌細胞轉移[8];④HER-2/neu基因的過表達會促進Src蛋白(原癌基因Src編碼的具有酪氨酸蛋白激酶活性的癌蛋白)的合成并減少其降解,從而使腫瘤細胞的浸潤和轉移能力更強[9];⑤HER-2/neu基因過表達可下調細胞周期抑制劑p27和p130的表達,誘發腫瘤細胞的防御機制,從而對宿主產生耐受性,進而延長腫瘤細胞的存活時間[10];⑥此外,HER-2/neu基因過表達可誘導轉錄因子sp1轉錄,激活血管內皮生長因子(VEGF),進而促進腫瘤血管的生成[11]。
1.3 HER-2/neu基因的檢測
目前常用的HER-2/neu基因的檢測方法主要有4種,即免疫組織化學法(IHC法)、酶標免疫法(ELISA法)、熒光原位雜交法(FISH法)和色素原位雜交法(CISH法)。4種檢測方法各有其優缺點,具體如下。
1.3.1 IHC法
IHC法是從蛋白水平上檢測細胞表面HER-2蛋白表達情況的一種方法。其缺點是檢測結果易受外界因素的影響,準確率較其他3種方法差。但因IHC法可通過明視野顯微鏡檢測到腫瘤組織內局部HER-2蛋白的表達情況,并具有一定的預后預測價值,加之該檢測方法操作簡便,試劑價格低,目前IHC法已成為臨床上初篩HER-2蛋白的首選方法。
1.3.2 ELISA法
與IHC法類似,ELISA法用于檢測血清中HER-2蛋白的表達水平。與其他3種檢測方法相比,ELISA法具有獨特的優勢[12]:①可實時檢測HER-2蛋白的表達情況;②可用于術后HER-2蛋白表達水平的檢測。
1.3.3 FISH法
FISH法是一種從DNA水平檢測HER-2/neu基因擴增情況的方法,其原理為被熒光標記過的探針依照堿基配對的原則與被檢測的DNA結合形成雜交體,以檢測HER-2/neu基因的擴增情況。與其他檢測方法相比,FISH法的優點是采用了兩種不同顏色的探針,排除了17號染色體非整倍體現象的干擾,能給出明確、客觀的陰性或陽性結果,因此FISH法被公認為是檢測HER-2/neu基因表達的金標準[13]。但因其操作流程復雜、所需設備要求較高、實驗結果不能長期保存且試劑價格昂貴,所以目前FISH法不作為檢測HER-2/neu基因的常規首選方法,臨床上主要用于對IHC法初篩結果為陽性時的進一步確認。
1.3.4 CISH法
CISH法作為一種核酸原位分子雜交技術方法,綜合運用了IHC法的過氧化物酶染色技術和FISH法的原位雜交技術。其通過運用常規的光學顯微鏡即可對陽性的腫瘤組織進行半定量計數,并可以同時顯示基因異常和組織形態學上的變化,切片可以長期保存以用于進行回顧性研究,其結果分析快速、簡單,操作過程簡單容易;且大量的研究證實,CISH法與FISH法的檢測結果具有高度一致性,基本可以代替FISH法作為HER-2/neu基因擴增的金標準檢測方法[14]。但是CISH法的染色為單色,定位要求準確,在細胞核內計數擴增顆粒時容易存在主觀因素的影響,同時切片的厚度、雜交變性時的溫度控制等多種因素均會對最終的結果判定產生影響。
美國臨床腫瘤/病理學家協會(ASCO/CAP)指南推薦,對IHC(2+)的病例進行FISH檢測;IHC(2+)和(或)FISH(+)者可接受靶向治療;IHC(3+)的病例可不進行FISH檢測,直接應用靶向治療[15]。目前對于胃癌患者的HER-2/neu檢測,我國達成的共識為:胃癌患者在行靶向治療前必須進行HER-2/neu基因擴增或蛋白表達的檢測,首選IHC法,當IHC結果為(2+)時,應進一步采用FISH法或CISH法檢測HER-2/neu基因的擴增情況;當IHC結果為0或(3+)時則不需要再行FISH檢測。
2 HER-2/neu基因與胃癌的關系
2.1 HER-2/neu基因及其在胃癌組織中的表達
Sakai等[16]于1986年首次報道了HER-2/neu基因在胃癌組織中呈過度表達。國內外關于HER-2蛋白在胃癌組織中表達陽性率的報道具有差異性,這可能與種族、樣本量大小、檢測方法和評分標準不同有關。但大多數研究均表明,HER-2蛋白在腸型胃癌組織中的表達陽性率高于彌漫型及混合型,具有HER-2蛋白過表達的胃癌患者的無瘤生存期明顯縮短[17]。Tanner等[18]發現,原發胃食管連接部癌組織中HER-2蛋白的表達陽性率為24%,較其他部位(12%)高。最能說明HER-2蛋白表達陽性率的當屬2009年ASCO大會上公布的ToGA臨床研究[3]:該研究共有3 807例胃癌患者入組,HER-2蛋白表達陽性率為22.1%;亞洲和歐洲胃癌患者的HER-2蛋白表達陽性率相似(23.6%比23.5%);胃食管連接部癌組織的HER-2蛋白表達陽性率比胃癌組織高,分別為33.2%和20.9%(P < 0.01);HER-2蛋白在腸型胃癌組織中呈高表達,表達陽性率為32.3%,而在彌漫型和混合型胃癌組織中其表達陽性率分別為6.1%和20.4%,均較腸型胃癌組織低(P < 0.01);HER-2蛋白的過表達與年齡、腫瘤大小和位置均無關(P > 0.05),而與浸潤深度、TNM分期、淋巴結及遠處轉移均相關(P < 0.05)。我國的劉俊林等[19]曾對80例胃癌標本行HER-2蛋白表達檢測,得到了相似的結果:HER-2蛋白的表達陽性率為21.3%(17/80);胃食管連接部癌組織的HER-2蛋白表達陽性率高于胃體和胃竇部癌組織,低分化胃癌組織高于高中分化胃癌組織,Ⅲ~Ⅳ期胃癌組織高于Ⅰ~Ⅱ期胃癌組織。由此可見,HER-2/neu基因及其蛋白的表達對胃癌有預測價值。
2.2 HER-2/neu基因擴增和蛋白表達的關系
目前有研究者[20]認為,HER-2/neu基因擴增是HER-2蛋白過表達的主要分子機理,但胃癌組織中HER-2/neu基因擴增并不一定會導致蛋白過表達。有研究[21]表明,胃癌組織中HER-2/neu基因擴增和HER-2蛋白過表達的一致率約為86.9%~96.4%。但在ToGA試驗[22]中,HER-2/neu基因擴增不伴HER-2蛋白過表達的比例為23%。出現這種現象的原因可能為研究人群的差異,但更主要的原因是未使用標準化的檢測方法和統一的判斷標準。因此,目前在乳腺癌HER-2/neu評分系統基礎上修正的胃癌HER-2/neu評分系統[23]將IHC(2+)以及IHC(3+)的染色方法由原先的需完整細胞膜染色改為外膜染色。
2.3 HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌預后的關系
近年來,在許多實體腫瘤組織中發現,HER-2/neu基因的擴增和蛋白過表達與癌細胞的生物學行為及患者預后密切相關。在乳腺癌中其已被公認為一種較強的預后因子,但其在胃癌預后中的作用尚無定論。目前國內外有多項研究[18-19, 24-26]表明,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達的胃癌患者的分化程度低,惡性程度高,浸潤、侵襲和復發轉移能力強,預后差;但也有一些研究[27-28]表明,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌預后沒有關系。2013年,我國上海復旦大學癌癥中心曾對中國胃癌患者HER-2蛋白的表達狀態做了一項回顧性分析[29],并探索了其與胃癌預后的關系,結果顯示,HER-2蛋白表達陽性患者與對照組患者(HER-2蛋白表達陰性患者)的3年總生存率比較差異無統計學意義(63%比65%,P=0.959),2組患者的平均生存時間分別為32個月和34個月,相差不大,提示HER-2蛋白不是胃癌的一個獨立的預后指標。Chua等[30]曾對此類文獻做過一項系統性回顧性分析,其共納入35篇相關文獻,其中20篇報道HER-2蛋白過表達與胃癌預后沒有關系。
綜上可見,目前HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達能否作為胃癌獨立的預后判斷因素仍有爭議,需要進一步的臨床研究去證實。
3 靶向HER-2/neu基因藥物在胃癌治療中的應用
盡管HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達對胃癌預后的判斷尚無定論,但臨床上已經開始使用多種靶向HER-2/neu基因藥物治療胃癌,且取得了不錯的效果,新的靶向藥物也在積極研發中,HER-2/neu基因已經成為胃癌靶向治療的靶標[21, 31]。目前靶向HER-2/neu基因的藥物主要分為兩類:單克隆抗體和酪氨酸激酶抑制劑。
3.1 單克隆抗體
3.1.1 曲妥珠單抗
其是一種針對HER-2/neu基因的重組DNA衍生的人源化單克隆抗體,目前,曲妥珠單抗已廣泛用于治療HER-2蛋白高表達的乳腺癌和胃癌,且取得了非常好的療效[32]。曲妥珠單抗的抗癌機理主要包括以下幾項[33-34]:①拮抗HER-2/neu基因形成異二聚體,從而阻斷HER-2/neu基因下游信號的轉導通路;②上調并活化細胞周期蛋白激酶抑制蛋白p27(p27 kinase inhibition protein,p27kip1),降低細胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)的活性,誘導腫瘤細胞G1期停滯,并降低S期細胞的比例,最終導致腫瘤細胞死亡;③降低VEGF的表達水平,抗腫瘤血管生長;④通過抗體依賴性細胞介導的細胞毒性效應(antibody-dependent cellmediated cytotoxi-city,ADCC)直接殺傷腫瘤細胞。
ToGA臨床研究[3]是第一個證實曲妥珠單抗能改善晚期胃癌患者生存時間的大型Ⅲ期臨床研究,曲妥珠單抗組采用XP〔5-氟尿嘧啶(5-FU)/卡培他濱+順鉑)〕聯合曲妥珠單抗方案,對照組僅采用XP方案。結果顯示,曲妥珠單抗組的中位總生存期(mOS)長于對照組(13.8個月比11.1個月,P=0.004 8);2組最常見的不良反應均為惡心、嘔吐和中性粒細胞減少,并且這些不良反應在2組間的差異無統計學意義(P > 0.05)。該研究是胃癌治療的一項里程碑,其證實了曲妥珠單抗治療胃癌的安全性和有效性,基于此,歐盟和食品藥品監督管理局(FDA)分別于2010年1月和2010年10月批準曲妥珠單抗+卡培他濱/5-FU+順鉑用于轉移性胃癌或胃食管連接部癌的治療。我國食品藥品監督管理總局也于2012年8月批準曲妥珠單抗用于HER-2蛋白呈陽性表達的轉移性胃癌的治療。
3.1.2 帕妥珠單抗
帕妥珠單抗同曲妥珠單抗一樣,為針對HER-2/neu基因的重組DNA衍生的人源化單克隆抗體,其作用機理與曲妥珠單抗類似。與曲妥珠單抗不同,帕妥珠單抗的療效并不嚴格依賴HER-2蛋白的過表達,這提示其可應用于HER-2蛋白低表達的胃癌。目前,帕妥珠單抗在治療乳腺癌方面已顯示出其有效性和安全性[35],但在胃癌治療方面,仍缺乏相關的臨床研究。
3.2 酪氨酸激酶抑制劑
拉帕替尼是一種口服的可逆的小分子酪氨酸激酶抑制劑,是第一個同時對HER-1和HER-2蛋白均有效的酪氨酸激酶抑制劑。其作用機理為抑制細胞內HER-1/neu基因和HER-2/neu基因的ATP位點,阻止腫瘤細胞下游區信號蛋白的磷酸化和激活;通過與HER-1和HER-2蛋白的同質和異質二聚體結合,來阻斷下游的MAPK和PI3K/Akt通路,下調survivin(凋亡抑制蛋白家族的一員)的表達,促進抑癌因子叉頭框蛋白O類3a轉錄因子(FOXO3a)的表達,引起腫瘤細胞的凋亡[36]。
FDA已于2007年3月13日批準其與抗癌藥物卡培他濱聯合用于治療HER-2蛋白表達陽性的晚期乳腺癌患者,并取得了顯著的療效[37],但是目前關于拉帕替尼在胃癌治療方面的研究并未取得理想的療效。一項納入47例胃癌患者的Ⅱ期臨床試驗[38]評估了拉帕替尼治療進展期或轉移性胃癌患者的療效,結果顯示,僅有3例患者明確獲益,大多數患者并未從該藥上獲益。2013年ASCO報道的Ⅲ期臨床LOGiC研究[39]顯示,與單純化療相比,化療聯合拉帕替尼并未給HER-2蛋白表達陽性、不可切除的局部晚期或轉移性胃癌/食管胃連接部腺癌患者帶來總生存期獲益,但是對于亞洲人群和年齡小于60歲的胃癌患者可能獲益。以上研究表明,拉帕替尼是否適合應用于HER-2蛋白表達陽性的胃癌患者需要進一步的臨床研究。
4 展望
綜上所述,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌的發生和發展密切相關,為胃癌的治療提供了靶點。相較于靶向藥物在乳腺癌、腸癌及肺癌的成功實踐,胃癌的靶向治療還處于起步階段,目前僅在HER-2/neu基因靶向治療上獲得了進展。盡管ToGA臨床試驗[3]證實了曲妥珠單抗在胃癌治療中的效果,給進展期胃癌患者帶來了新的希望,但同時也面臨很多問題,如HER-2蛋白在胃癌患者中的表達陽性率較低,部分患者應用曲妥珠單抗后出現了耐藥,以及HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達是否可以作為胃癌的預后因子也一直存在爭議[40];同時,由于胃癌具有異質性,我們也必須充分考慮中國人群的特殊性。隨著腫瘤分子生物學的發展,分子標志物指導下的腫瘤個體化治療逐漸被認同。因此,根據患者自身遺傳學背景和腫瘤細胞特性合理選擇化療/分子靶向藥物的“個體化治療”已成為提高腫瘤治療效果和減少毒副作用的必經之路。基于HER-2/neu基因的腫瘤靶向治療具有廣闊的前景,胃癌的診治水平必將會顯著提升。
次于肺癌,其發病率和死亡率均較高,嚴重威脅著人類的健康[1]。到目前為止(至2014年),手術切除仍是可根治胃癌的唯一方法,但是由于多數胃癌患者起病隱匿,早期癥狀不典型,確診時已屬進展期,失去了手術根治機會[2],加之腫瘤患者的自身消耗、免疫功能低下及耐受性差,往往不能接受大手術。這促使人們開始尋找高效低毒的分子靶向藥物用于胃癌治療。但直到2009年,美國臨床腫瘤協會(ASCO)大會公布了ToGA研究[3]結果后,人們才從人類表皮生長因子受體2(HER-2/neu)基因上為胃癌尋找到了第一個可靠的治療靶點。筆者現對HER-2/neu基因的生物學特性、其在胃癌組織中的表達及其意義、檢測方法、靶向HER-2/neu基因藥物的臨床應用等做一綜述。
1 HER-2/neu基因概述
1.1 HER-2/neu基因的發現
HER-2/neu基因又稱HER-2、c-erbB-2或p185基因,是人表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)家族的成員之一。HER-2/neu基因最初是在研究乙基亞硝基脲誘發大鼠神經母細胞瘤時,在其DNA中發現的一種轉化基因,其與編碼EGFR的erbB基因具有高度同源性。隨后又獨立克隆出了與HER-2基因相對應的人類基因,根據其克隆來源不同,分別稱為HER-2/neu基因(源于cDNA文庫)、c-erbB-2基因(源于基因組DNA)和erbB相關基因(源于高度擴增的乳腺癌細胞系),一般習慣上稱為HER-2/neu基因。該基因定位于17號染色體長臂2區1帶(17q21),編碼跨膜糖蛋白p185。p185蛋白的相對分子質量為185×103,由1 255個氨基酸組成,其羧基端有自身磷酸化位點[4]。通常EGFR家族成員是通過結合其相關配體后形成二聚體而發揮其活性的,從而啟動下游的信號轉導途徑,但目前尚未發現能與HER-2/neu基因直接結合的配體(故其也被稱為孤兒受體),因此HER-2/neu基因是通過與EGFR家族的其他成員形成異源二聚體而被激活的[5]。HER-2/neu基因的下游信號轉導途徑主要包括兩種[6]:①Ras-絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑,其主要參與細胞的有絲分裂;②磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶(PI3K/Akt)途徑,其主要影響細胞的存活和凋亡。
1.2 HER-2/neu基因誘發腫瘤的機理
目前已發現的HER-2/neu基因的致癌機理主要有:①HER-2/neu基因激活后形成的異二聚體具有更強的配體結合能力,且不易解離,因此信號轉導的作用時間也相對延長;②HER-2/neu異二聚體可以使人體正常細胞的內吞作用減慢,從而增加了其參與信號轉導的機會,導致細胞的擴增[7];③HER-2/neu基因過表達可使血管內皮細胞收縮,增寬細胞間隙,使腫瘤細胞更容易穿過血管,從而發生癌細胞轉移[8];④HER-2/neu基因的過表達會促進Src蛋白(原癌基因Src編碼的具有酪氨酸蛋白激酶活性的癌蛋白)的合成并減少其降解,從而使腫瘤細胞的浸潤和轉移能力更強[9];⑤HER-2/neu基因過表達可下調細胞周期抑制劑p27和p130的表達,誘發腫瘤細胞的防御機制,從而對宿主產生耐受性,進而延長腫瘤細胞的存活時間[10];⑥此外,HER-2/neu基因過表達可誘導轉錄因子sp1轉錄,激活血管內皮生長因子(VEGF),進而促進腫瘤血管的生成[11]。
1.3 HER-2/neu基因的檢測
目前常用的HER-2/neu基因的檢測方法主要有4種,即免疫組織化學法(IHC法)、酶標免疫法(ELISA法)、熒光原位雜交法(FISH法)和色素原位雜交法(CISH法)。4種檢測方法各有其優缺點,具體如下。
1.3.1 IHC法
IHC法是從蛋白水平上檢測細胞表面HER-2蛋白表達情況的一種方法。其缺點是檢測結果易受外界因素的影響,準確率較其他3種方法差。但因IHC法可通過明視野顯微鏡檢測到腫瘤組織內局部HER-2蛋白的表達情況,并具有一定的預后預測價值,加之該檢測方法操作簡便,試劑價格低,目前IHC法已成為臨床上初篩HER-2蛋白的首選方法。
1.3.2 ELISA法
與IHC法類似,ELISA法用于檢測血清中HER-2蛋白的表達水平。與其他3種檢測方法相比,ELISA法具有獨特的優勢[12]:①可實時檢測HER-2蛋白的表達情況;②可用于術后HER-2蛋白表達水平的檢測。
1.3.3 FISH法
FISH法是一種從DNA水平檢測HER-2/neu基因擴增情況的方法,其原理為被熒光標記過的探針依照堿基配對的原則與被檢測的DNA結合形成雜交體,以檢測HER-2/neu基因的擴增情況。與其他檢測方法相比,FISH法的優點是采用了兩種不同顏色的探針,排除了17號染色體非整倍體現象的干擾,能給出明確、客觀的陰性或陽性結果,因此FISH法被公認為是檢測HER-2/neu基因表達的金標準[13]。但因其操作流程復雜、所需設備要求較高、實驗結果不能長期保存且試劑價格昂貴,所以目前FISH法不作為檢測HER-2/neu基因的常規首選方法,臨床上主要用于對IHC法初篩結果為陽性時的進一步確認。
1.3.4 CISH法
CISH法作為一種核酸原位分子雜交技術方法,綜合運用了IHC法的過氧化物酶染色技術和FISH法的原位雜交技術。其通過運用常規的光學顯微鏡即可對陽性的腫瘤組織進行半定量計數,并可以同時顯示基因異常和組織形態學上的變化,切片可以長期保存以用于進行回顧性研究,其結果分析快速、簡單,操作過程簡單容易;且大量的研究證實,CISH法與FISH法的檢測結果具有高度一致性,基本可以代替FISH法作為HER-2/neu基因擴增的金標準檢測方法[14]。但是CISH法的染色為單色,定位要求準確,在細胞核內計數擴增顆粒時容易存在主觀因素的影響,同時切片的厚度、雜交變性時的溫度控制等多種因素均會對最終的結果判定產生影響。
美國臨床腫瘤/病理學家協會(ASCO/CAP)指南推薦,對IHC(2+)的病例進行FISH檢測;IHC(2+)和(或)FISH(+)者可接受靶向治療;IHC(3+)的病例可不進行FISH檢測,直接應用靶向治療[15]。目前對于胃癌患者的HER-2/neu檢測,我國達成的共識為:胃癌患者在行靶向治療前必須進行HER-2/neu基因擴增或蛋白表達的檢測,首選IHC法,當IHC結果為(2+)時,應進一步采用FISH法或CISH法檢測HER-2/neu基因的擴增情況;當IHC結果為0或(3+)時則不需要再行FISH檢測。
2 HER-2/neu基因與胃癌的關系
2.1 HER-2/neu基因及其在胃癌組織中的表達
Sakai等[16]于1986年首次報道了HER-2/neu基因在胃癌組織中呈過度表達。國內外關于HER-2蛋白在胃癌組織中表達陽性率的報道具有差異性,這可能與種族、樣本量大小、檢測方法和評分標準不同有關。但大多數研究均表明,HER-2蛋白在腸型胃癌組織中的表達陽性率高于彌漫型及混合型,具有HER-2蛋白過表達的胃癌患者的無瘤生存期明顯縮短[17]。Tanner等[18]發現,原發胃食管連接部癌組織中HER-2蛋白的表達陽性率為24%,較其他部位(12%)高。最能說明HER-2蛋白表達陽性率的當屬2009年ASCO大會上公布的ToGA臨床研究[3]:該研究共有3 807例胃癌患者入組,HER-2蛋白表達陽性率為22.1%;亞洲和歐洲胃癌患者的HER-2蛋白表達陽性率相似(23.6%比23.5%);胃食管連接部癌組織的HER-2蛋白表達陽性率比胃癌組織高,分別為33.2%和20.9%(P < 0.01);HER-2蛋白在腸型胃癌組織中呈高表達,表達陽性率為32.3%,而在彌漫型和混合型胃癌組織中其表達陽性率分別為6.1%和20.4%,均較腸型胃癌組織低(P < 0.01);HER-2蛋白的過表達與年齡、腫瘤大小和位置均無關(P > 0.05),而與浸潤深度、TNM分期、淋巴結及遠處轉移均相關(P < 0.05)。我國的劉俊林等[19]曾對80例胃癌標本行HER-2蛋白表達檢測,得到了相似的結果:HER-2蛋白的表達陽性率為21.3%(17/80);胃食管連接部癌組織的HER-2蛋白表達陽性率高于胃體和胃竇部癌組織,低分化胃癌組織高于高中分化胃癌組織,Ⅲ~Ⅳ期胃癌組織高于Ⅰ~Ⅱ期胃癌組織。由此可見,HER-2/neu基因及其蛋白的表達對胃癌有預測價值。
2.2 HER-2/neu基因擴增和蛋白表達的關系
目前有研究者[20]認為,HER-2/neu基因擴增是HER-2蛋白過表達的主要分子機理,但胃癌組織中HER-2/neu基因擴增并不一定會導致蛋白過表達。有研究[21]表明,胃癌組織中HER-2/neu基因擴增和HER-2蛋白過表達的一致率約為86.9%~96.4%。但在ToGA試驗[22]中,HER-2/neu基因擴增不伴HER-2蛋白過表達的比例為23%。出現這種現象的原因可能為研究人群的差異,但更主要的原因是未使用標準化的檢測方法和統一的判斷標準。因此,目前在乳腺癌HER-2/neu評分系統基礎上修正的胃癌HER-2/neu評分系統[23]將IHC(2+)以及IHC(3+)的染色方法由原先的需完整細胞膜染色改為外膜染色。
2.3 HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌預后的關系
近年來,在許多實體腫瘤組織中發現,HER-2/neu基因的擴增和蛋白過表達與癌細胞的生物學行為及患者預后密切相關。在乳腺癌中其已被公認為一種較強的預后因子,但其在胃癌預后中的作用尚無定論。目前國內外有多項研究[18-19, 24-26]表明,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達的胃癌患者的分化程度低,惡性程度高,浸潤、侵襲和復發轉移能力強,預后差;但也有一些研究[27-28]表明,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌預后沒有關系。2013年,我國上海復旦大學癌癥中心曾對中國胃癌患者HER-2蛋白的表達狀態做了一項回顧性分析[29],并探索了其與胃癌預后的關系,結果顯示,HER-2蛋白表達陽性患者與對照組患者(HER-2蛋白表達陰性患者)的3年總生存率比較差異無統計學意義(63%比65%,P=0.959),2組患者的平均生存時間分別為32個月和34個月,相差不大,提示HER-2蛋白不是胃癌的一個獨立的預后指標。Chua等[30]曾對此類文獻做過一項系統性回顧性分析,其共納入35篇相關文獻,其中20篇報道HER-2蛋白過表達與胃癌預后沒有關系。
綜上可見,目前HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達能否作為胃癌獨立的預后判斷因素仍有爭議,需要進一步的臨床研究去證實。
3 靶向HER-2/neu基因藥物在胃癌治療中的應用
盡管HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達對胃癌預后的判斷尚無定論,但臨床上已經開始使用多種靶向HER-2/neu基因藥物治療胃癌,且取得了不錯的效果,新的靶向藥物也在積極研發中,HER-2/neu基因已經成為胃癌靶向治療的靶標[21, 31]。目前靶向HER-2/neu基因的藥物主要分為兩類:單克隆抗體和酪氨酸激酶抑制劑。
3.1 單克隆抗體
3.1.1 曲妥珠單抗
其是一種針對HER-2/neu基因的重組DNA衍生的人源化單克隆抗體,目前,曲妥珠單抗已廣泛用于治療HER-2蛋白高表達的乳腺癌和胃癌,且取得了非常好的療效[32]。曲妥珠單抗的抗癌機理主要包括以下幾項[33-34]:①拮抗HER-2/neu基因形成異二聚體,從而阻斷HER-2/neu基因下游信號的轉導通路;②上調并活化細胞周期蛋白激酶抑制蛋白p27(p27 kinase inhibition protein,p27kip1),降低細胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)的活性,誘導腫瘤細胞G1期停滯,并降低S期細胞的比例,最終導致腫瘤細胞死亡;③降低VEGF的表達水平,抗腫瘤血管生長;④通過抗體依賴性細胞介導的細胞毒性效應(antibody-dependent cellmediated cytotoxi-city,ADCC)直接殺傷腫瘤細胞。
ToGA臨床研究[3]是第一個證實曲妥珠單抗能改善晚期胃癌患者生存時間的大型Ⅲ期臨床研究,曲妥珠單抗組采用XP〔5-氟尿嘧啶(5-FU)/卡培他濱+順鉑)〕聯合曲妥珠單抗方案,對照組僅采用XP方案。結果顯示,曲妥珠單抗組的中位總生存期(mOS)長于對照組(13.8個月比11.1個月,P=0.004 8);2組最常見的不良反應均為惡心、嘔吐和中性粒細胞減少,并且這些不良反應在2組間的差異無統計學意義(P > 0.05)。該研究是胃癌治療的一項里程碑,其證實了曲妥珠單抗治療胃癌的安全性和有效性,基于此,歐盟和食品藥品監督管理局(FDA)分別于2010年1月和2010年10月批準曲妥珠單抗+卡培他濱/5-FU+順鉑用于轉移性胃癌或胃食管連接部癌的治療。我國食品藥品監督管理總局也于2012年8月批準曲妥珠單抗用于HER-2蛋白呈陽性表達的轉移性胃癌的治療。
3.1.2 帕妥珠單抗
帕妥珠單抗同曲妥珠單抗一樣,為針對HER-2/neu基因的重組DNA衍生的人源化單克隆抗體,其作用機理與曲妥珠單抗類似。與曲妥珠單抗不同,帕妥珠單抗的療效并不嚴格依賴HER-2蛋白的過表達,這提示其可應用于HER-2蛋白低表達的胃癌。目前,帕妥珠單抗在治療乳腺癌方面已顯示出其有效性和安全性[35],但在胃癌治療方面,仍缺乏相關的臨床研究。
3.2 酪氨酸激酶抑制劑
拉帕替尼是一種口服的可逆的小分子酪氨酸激酶抑制劑,是第一個同時對HER-1和HER-2蛋白均有效的酪氨酸激酶抑制劑。其作用機理為抑制細胞內HER-1/neu基因和HER-2/neu基因的ATP位點,阻止腫瘤細胞下游區信號蛋白的磷酸化和激活;通過與HER-1和HER-2蛋白的同質和異質二聚體結合,來阻斷下游的MAPK和PI3K/Akt通路,下調survivin(凋亡抑制蛋白家族的一員)的表達,促進抑癌因子叉頭框蛋白O類3a轉錄因子(FOXO3a)的表達,引起腫瘤細胞的凋亡[36]。
FDA已于2007年3月13日批準其與抗癌藥物卡培他濱聯合用于治療HER-2蛋白表達陽性的晚期乳腺癌患者,并取得了顯著的療效[37],但是目前關于拉帕替尼在胃癌治療方面的研究并未取得理想的療效。一項納入47例胃癌患者的Ⅱ期臨床試驗[38]評估了拉帕替尼治療進展期或轉移性胃癌患者的療效,結果顯示,僅有3例患者明確獲益,大多數患者并未從該藥上獲益。2013年ASCO報道的Ⅲ期臨床LOGiC研究[39]顯示,與單純化療相比,化療聯合拉帕替尼并未給HER-2蛋白表達陽性、不可切除的局部晚期或轉移性胃癌/食管胃連接部腺癌患者帶來總生存期獲益,但是對于亞洲人群和年齡小于60歲的胃癌患者可能獲益。以上研究表明,拉帕替尼是否適合應用于HER-2蛋白表達陽性的胃癌患者需要進一步的臨床研究。
4 展望
綜上所述,HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達與胃癌的發生和發展密切相關,為胃癌的治療提供了靶點。相較于靶向藥物在乳腺癌、腸癌及肺癌的成功實踐,胃癌的靶向治療還處于起步階段,目前僅在HER-2/neu基因靶向治療上獲得了進展。盡管ToGA臨床試驗[3]證實了曲妥珠單抗在胃癌治療中的效果,給進展期胃癌患者帶來了新的希望,但同時也面臨很多問題,如HER-2蛋白在胃癌患者中的表達陽性率較低,部分患者應用曲妥珠單抗后出現了耐藥,以及HER-2/neu基因擴增或HER-2蛋白過表達是否可以作為胃癌的預后因子也一直存在爭議[40];同時,由于胃癌具有異質性,我們也必須充分考慮中國人群的特殊性。隨著腫瘤分子生物學的發展,分子標志物指導下的腫瘤個體化治療逐漸被認同。因此,根據患者自身遺傳學背景和腫瘤細胞特性合理選擇化療/分子靶向藥物的“個體化治療”已成為提高腫瘤治療效果和減少毒副作用的必經之路。基于HER-2/neu基因的腫瘤靶向治療具有廣闊的前景,胃癌的診治水平必將會顯著提升。