引用本文: 譚龍濤, 滕曉飛, 程凱, 王曉紅, 劉健, 張英哲, 楊振林. 乳腺癌新輔助化療療效生物學預測指標的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2017, 24(12): 1546-1550. doi: 10.7507/1007-9424.201704012 復制
乳腺癌是威脅女性健康的第一大殺手,世界范圍內每年有很多女性罹患乳腺癌。乳腺癌的治療包括手術治療、內分泌治療、化療、分子靶向治療、新輔助治療等。乳腺癌行新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy)的主要適應證是:局部浸潤性乳腺癌和早期可行手術治療的乳腺癌。新輔助化療的優勢在于可以明顯縮小腫瘤的體積,降低腫瘤的分期,為手術治療創造機會。新輔助化療區別于傳統術后輔助化療之處在于,它是在術前應用化療藥物進行周期性化療,以降低腫瘤的分期和分級。在乳腺癌的治療中,能夠達到病理完全緩解(pCR)被認為是治療有效的重要指標,pCR 率是一個獨立的判斷預后的指標,當然腫瘤直徑、分期及淋巴結狀態這些傳統的預后指標依舊經典。如何通過基因或者相關指標的測定來預測患者是否在新輔助化療中獲益,是否達到了 pCR,從而延長無病生存期,這是目前研究的重點。筆者現就乳腺癌新輔助化療的生物學預測指標作一綜述。
1 腫瘤異質性與新輔助化療的關系
腫瘤的異質性是目前難以應用相關指標監測新輔助化療預后的原因之一。腫瘤的異質性指的是同一種實體腫瘤中,因為腫瘤細胞的基因型不同而出現不同基因表型的現象。因為腫瘤的異質性,導致腫瘤細胞出現耐藥性和不同腫瘤部分間的不同反應性,因而腫瘤的治療反應也就有所差異。其中,遺傳物質不穩定是腫瘤異質性的原因之一。
2 新輔助化療方案的選擇
新輔助化療化療方案的選擇目前沒有完全統一的標準。根據美國國家綜合癌癥網絡(NCCN)指南,目前應用的化療方案主要是蒽環類聯合紫杉醇方案,分為二聯和三聯方案[1]。紫杉醇屬于作用于細胞周期的特異性藥物,其作用機制在于通過干擾細胞的有絲分裂和分裂間期來抑制腫瘤,并且可以促進微管蛋白形成穩定的微管。表柔比星是作用于細胞周期的非特異性藥物,其主要作用機制是干擾轉錄過程,阻止 mRNA 形成,抑制 DNA 及 RNA 的合成。兩者聯合用于治療乳腺癌的臨床療效已被很多臨床研究證實[1]。楊俊娥等[2]研究發現,TEC 三聯方案治療乳腺癌的化療有效率為 84.0%,TE 二聯方案的化療有效率為 77.4%,兩者比較差異無統計學意義;TE 組達到 pCR 者 6 例(6.5%),TEC 組達到 pCR 者也為 6 例(7.4%),2 組 pCR 率比較差異無統計學意義。該研究[2]表明,兩種化療方案在療效及 pCR 率方面差異較小。在化療周期方面,大型臨床試驗 ABCSG-14[3]結果表明:增加化療周期可以提高 pCR 率。在副作用方面,Zhou 等[4]的研究表明,原發性乳腺癌的 CEFci 方案比起 CEF 和 EC 方案并沒有獲得更高的 pCR 率,反而副作用更大一些。
3 激素受體表達和新輔助化療療效的關系
3.1 人表皮生長因子受體-2(HER-2)
HER-2 基因,又稱 cerb-2 基因或 neo 基因,位于 17 號染色體上,對于細胞分化及增殖具有調節作用,其對于乳腺癌患者的預后判斷等具有一定的參考價值。HER-2 基因具有促進乳腺癌細胞新生血管的生成和破壞患者自身組織抗侵襲屏障的能力,促進腫瘤細胞的侵襲。HER-2 基因的過表達是腫瘤惡性度高和復發早的重要標志,也提示預后相對較差。為此,相關研究[5-7]對 HER-2 與乳腺癌預后等的關系進行了探索。HER-2 基因作為一個獨立的指標,與乳腺癌患者的生存期相關,高表達患者的生存期可能縮短[5-8]。Mazouni 等[9]研究發現,HER-2 基因的表達程度與乳腺癌的惡性程度相關,此外 HER-2 基因的表達與患者的預后也明顯相關。然而,Petit 等[10]在對接受含蒽環類藥物新輔助化療的 119 例乳腺癌患者進行研究后發現,HER-2 基因與新輔助化療 pCR 之間并沒有明顯相關性。可見 HER-2 基因對于乳腺癌行新輔助化療療效的預測價值尚缺乏充足證據,需要進一步的前瞻性臨床試驗加以證實。
3.2 雌激素受體(ER)和孕激素受體(PR)
正常乳腺細胞的生長發育和增殖受到雌激素和孕激素的調節及控制,激素通過與乳腺細胞上的受體結合而發揮作用。ER 和 PR 是性激素受體,屬于甾體類激素受體。兩者在乳腺癌患者的腫瘤細胞中可以被檢測到,因此乳腺癌又稱為激素依賴性腫瘤,這是內分泌治療的基礎。ER 和 PR 的表達狀態多用于預測乳腺癌患者的治療療效,以評估預后。石陽等[11]研究發現,ER(–)且 PR(–)組對比陽性組,其新輔助化療的療效更好。Kinsella 等[12]研究發現,ER 在新輔助化療前后的表達是相對穩定的,而 PR 的表達下調(P<0.05),新輔助化療前后 PR 的表達變化較明顯。Itoh 等[13]研究發現,ER(–)乳腺癌患者對于新輔助化療的敏感性更高。此外有研究[14]表明,ER 在新輔助化療前后的變化與化療本身無關,ER 表達的變化可能是由化療前后的標本變異引起的。這種 ER 表達變化的機制尚不完全明確。van de Ven 等[15]的研究表明,PR 低表達的患者對新輔助化療的趨向性更高。Yang 等[16]的研究表明,ER(+)PR(+)的乳腺癌患者對新輔助化療的敏感性高。因此,ER、PR 與乳腺癌新輔助化療療效的相關性仍有待于進一步的研究。
3.3 Ki-67
Ki-67 的表達情況反映了細胞的增殖程度。Ki-67 存在于細胞的細胞核,和細胞的有絲分裂有關。Ki-67 在正常組織中有所表達,在惡性腫瘤細胞中表達會相應上調。Masuda 等[17]研究發現,新輔助化療前 Ki-67 高表達的患者能夠更多地從新輔助化療中獲益,有更高的 pCR 率。Ki-67 高表達患者對于化療的敏感性更高,并且能達到更高的 pCR 率[18]。Ohno 等[19]對 477 例乳腺癌患者進行研究后發現,Ki-67 增殖指數<10% 的患者接受新輔助化療的 pCR 率相對于≥10% 者獲益較少。然而謝菲等[20]的研究并未獲得相似結論,相反,謝菲等[20]并未發現兩者間具有明顯相關性。因此,Ki-67 用于乳腺癌新輔助化療療效的預測價值尚缺乏定論。
3.4 P53 基因
P53 基因是已知的抑癌基因,該基因的突變與乳腺癌的發生、發展等密切相關。P53 基因可以調節細胞周期,促進細胞凋亡的進程,并且可以抑制腫瘤細胞的黏附及其早期浸潤轉移,因而可在乳腺癌患者接受新輔助化療前后,監測此生物學標志物的變化。Anelli 等[21]發現,P53 基因高表達乳腺癌患者接受新輔助化療后的緩解率及治療后的總生存率均顯著低于低表達患者,推測 P53 基因具有預測預后及新輔助化療療效的作用。然而其他研究者[22]發現,P53 基因的表達對于新輔助化療療效的評估價值低,不能作為預測新輔助化療療效及預后的指標。CALGB8541 大型臨床試驗[23]和 8 869 對比試驗[24]結果均表明,對于淋巴結陽性的乳腺癌患者,P53 基因的突變和多柔比星治療后患者的無病生存率相關,但是與總生存率無關。也有相關研究[25-26]將 P53 基因突變與其他指標如 HER-2、Ki-67 等進行聯合以預測乳腺癌患者新輔助化療的療效,但因樣本量小等多種因素,尚未達成一致性結論。
4 中性粒細胞和淋巴細胞的比值(NLR)與新輔助化療的關系
有研究[27-31]表明,在多種實體腫瘤中,如肺癌、肝癌等,高的 NLR 提示預后相對較差。NLR 與腫瘤患者術后的預后相關[32]。目前對于新輔助化療前后此項指標變化的研究尚少。研究[27]表明,高的 NLR 和乳腺癌的高死亡率相關。NLR 和腫瘤治療療效相關的可能機制在于:腫瘤的預后和炎癥反應密切相關[33],因此炎癥反應和患者的預后相關。腫瘤患者 NLR 變化的原因在于,腫瘤刺激炎癥系統,導致中性粒細胞發生變化。中性粒細胞的變化可能抑制免疫系統的功能,同時促進細胞外基質和相關細胞炎性介質如血管內皮生長因子(VEGF)等發生變化,從而促進腫瘤的生長和轉移[27, 34]。此外,淋巴細胞在控制腫瘤進展中也起到重要的作用。腫瘤發生過程中淋巴細胞反應性升高,從而導致了 NLR 的變化。Chen 等[35]研究發現,NLR<2.06 的乳腺癌患者相比 NLR≥2.06 的患者具有更高的 pCR 率,并且 NLR≥2.1 的患者的腫瘤分期更高,預后相對于 NLR<2.1 的患者更差,并最終得出結論:NLR≥2.1 是一個獨立的可以影響乳腺癌無復發生存期和乳腺癌特異生存期的指標。
5 血小板相關指標與新輔助化療的關系
血小板水平可能與新輔助化療的療效相關。有胃癌方面的研究[36]表明,新輔助化療前的血小板水平和化療療效相關,化療前血小板>300×109/L 組相對于正常組(≤300×109/L)的總體有效率較低,血小板>300×109/L(19 例)和血小板≤300×109/L(103 例)患者的總體有效率分別為 36.8% 和 69.9%。說明血小板水平和新輔助化療療效具有一定的相關性[36]。然而,在乳腺癌新輔助化療方面尚缺乏此類研究。
血小板平均體積(MPV)作為一項血液學指標,主要與血栓事件相關[37]。腫瘤患者的死亡在很大程度上和感染及血栓事件相關。感染相關指標被認為是預測局部進展期乳腺癌患者化療療效的指標,高水平的感染相關標志物與乳腺癌的預后差有關。Mutlu 等[38]首次對 MPV 水平和乳腺癌新輔助化療預后的關系進行研究后發現:MPV 值與新輔助化療療效相關,局部進展期乳腺癌患者獲得最佳 pCR 率的 MPV 臨界點是 8.15,MPV<8.15 者有更高的 pCR 率,MPV≥8.15 時預后相對較差。而在以往的研究[39-41]中,關于 MPV 水平與乳腺癌患者預后的關系不盡一致。因此,MPV 水平與乳腺癌患者預后的確切關系仍需更大樣本量的研究來驗證。
綜上,各種因子對乳腺癌新輔助化療療效的預測價值尚不確定,各項研究結論不盡一致,有待于進一步證實各種因子和新輔助化療療效的關系。若能通過患者新輔助化療前后的免疫組織化學染色結果,如 ER、PR、HER-2、Ki-67 及 P53 基因的表達,以及患者血液中的 NLR、血小板水平、MPV 等的變化,來預測患者是否可以達到 pCR 或者是否可以在新輔助治療中明顯獲益,就可以及早制定有效和受益最大的治療方案。
乳腺癌是威脅女性健康的第一大殺手,世界范圍內每年有很多女性罹患乳腺癌。乳腺癌的治療包括手術治療、內分泌治療、化療、分子靶向治療、新輔助治療等。乳腺癌行新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy)的主要適應證是:局部浸潤性乳腺癌和早期可行手術治療的乳腺癌。新輔助化療的優勢在于可以明顯縮小腫瘤的體積,降低腫瘤的分期,為手術治療創造機會。新輔助化療區別于傳統術后輔助化療之處在于,它是在術前應用化療藥物進行周期性化療,以降低腫瘤的分期和分級。在乳腺癌的治療中,能夠達到病理完全緩解(pCR)被認為是治療有效的重要指標,pCR 率是一個獨立的判斷預后的指標,當然腫瘤直徑、分期及淋巴結狀態這些傳統的預后指標依舊經典。如何通過基因或者相關指標的測定來預測患者是否在新輔助化療中獲益,是否達到了 pCR,從而延長無病生存期,這是目前研究的重點。筆者現就乳腺癌新輔助化療的生物學預測指標作一綜述。
1 腫瘤異質性與新輔助化療的關系
腫瘤的異質性是目前難以應用相關指標監測新輔助化療預后的原因之一。腫瘤的異質性指的是同一種實體腫瘤中,因為腫瘤細胞的基因型不同而出現不同基因表型的現象。因為腫瘤的異質性,導致腫瘤細胞出現耐藥性和不同腫瘤部分間的不同反應性,因而腫瘤的治療反應也就有所差異。其中,遺傳物質不穩定是腫瘤異質性的原因之一。
2 新輔助化療方案的選擇
新輔助化療化療方案的選擇目前沒有完全統一的標準。根據美國國家綜合癌癥網絡(NCCN)指南,目前應用的化療方案主要是蒽環類聯合紫杉醇方案,分為二聯和三聯方案[1]。紫杉醇屬于作用于細胞周期的特異性藥物,其作用機制在于通過干擾細胞的有絲分裂和分裂間期來抑制腫瘤,并且可以促進微管蛋白形成穩定的微管。表柔比星是作用于細胞周期的非特異性藥物,其主要作用機制是干擾轉錄過程,阻止 mRNA 形成,抑制 DNA 及 RNA 的合成。兩者聯合用于治療乳腺癌的臨床療效已被很多臨床研究證實[1]。楊俊娥等[2]研究發現,TEC 三聯方案治療乳腺癌的化療有效率為 84.0%,TE 二聯方案的化療有效率為 77.4%,兩者比較差異無統計學意義;TE 組達到 pCR 者 6 例(6.5%),TEC 組達到 pCR 者也為 6 例(7.4%),2 組 pCR 率比較差異無統計學意義。該研究[2]表明,兩種化療方案在療效及 pCR 率方面差異較小。在化療周期方面,大型臨床試驗 ABCSG-14[3]結果表明:增加化療周期可以提高 pCR 率。在副作用方面,Zhou 等[4]的研究表明,原發性乳腺癌的 CEFci 方案比起 CEF 和 EC 方案并沒有獲得更高的 pCR 率,反而副作用更大一些。
3 激素受體表達和新輔助化療療效的關系
3.1 人表皮生長因子受體-2(HER-2)
HER-2 基因,又稱 cerb-2 基因或 neo 基因,位于 17 號染色體上,對于細胞分化及增殖具有調節作用,其對于乳腺癌患者的預后判斷等具有一定的參考價值。HER-2 基因具有促進乳腺癌細胞新生血管的生成和破壞患者自身組織抗侵襲屏障的能力,促進腫瘤細胞的侵襲。HER-2 基因的過表達是腫瘤惡性度高和復發早的重要標志,也提示預后相對較差。為此,相關研究[5-7]對 HER-2 與乳腺癌預后等的關系進行了探索。HER-2 基因作為一個獨立的指標,與乳腺癌患者的生存期相關,高表達患者的生存期可能縮短[5-8]。Mazouni 等[9]研究發現,HER-2 基因的表達程度與乳腺癌的惡性程度相關,此外 HER-2 基因的表達與患者的預后也明顯相關。然而,Petit 等[10]在對接受含蒽環類藥物新輔助化療的 119 例乳腺癌患者進行研究后發現,HER-2 基因與新輔助化療 pCR 之間并沒有明顯相關性。可見 HER-2 基因對于乳腺癌行新輔助化療療效的預測價值尚缺乏充足證據,需要進一步的前瞻性臨床試驗加以證實。
3.2 雌激素受體(ER)和孕激素受體(PR)
正常乳腺細胞的生長發育和增殖受到雌激素和孕激素的調節及控制,激素通過與乳腺細胞上的受體結合而發揮作用。ER 和 PR 是性激素受體,屬于甾體類激素受體。兩者在乳腺癌患者的腫瘤細胞中可以被檢測到,因此乳腺癌又稱為激素依賴性腫瘤,這是內分泌治療的基礎。ER 和 PR 的表達狀態多用于預測乳腺癌患者的治療療效,以評估預后。石陽等[11]研究發現,ER(–)且 PR(–)組對比陽性組,其新輔助化療的療效更好。Kinsella 等[12]研究發現,ER 在新輔助化療前后的表達是相對穩定的,而 PR 的表達下調(P<0.05),新輔助化療前后 PR 的表達變化較明顯。Itoh 等[13]研究發現,ER(–)乳腺癌患者對于新輔助化療的敏感性更高。此外有研究[14]表明,ER 在新輔助化療前后的變化與化療本身無關,ER 表達的變化可能是由化療前后的標本變異引起的。這種 ER 表達變化的機制尚不完全明確。van de Ven 等[15]的研究表明,PR 低表達的患者對新輔助化療的趨向性更高。Yang 等[16]的研究表明,ER(+)PR(+)的乳腺癌患者對新輔助化療的敏感性高。因此,ER、PR 與乳腺癌新輔助化療療效的相關性仍有待于進一步的研究。
3.3 Ki-67
Ki-67 的表達情況反映了細胞的增殖程度。Ki-67 存在于細胞的細胞核,和細胞的有絲分裂有關。Ki-67 在正常組織中有所表達,在惡性腫瘤細胞中表達會相應上調。Masuda 等[17]研究發現,新輔助化療前 Ki-67 高表達的患者能夠更多地從新輔助化療中獲益,有更高的 pCR 率。Ki-67 高表達患者對于化療的敏感性更高,并且能達到更高的 pCR 率[18]。Ohno 等[19]對 477 例乳腺癌患者進行研究后發現,Ki-67 增殖指數<10% 的患者接受新輔助化療的 pCR 率相對于≥10% 者獲益較少。然而謝菲等[20]的研究并未獲得相似結論,相反,謝菲等[20]并未發現兩者間具有明顯相關性。因此,Ki-67 用于乳腺癌新輔助化療療效的預測價值尚缺乏定論。
3.4 P53 基因
P53 基因是已知的抑癌基因,該基因的突變與乳腺癌的發生、發展等密切相關。P53 基因可以調節細胞周期,促進細胞凋亡的進程,并且可以抑制腫瘤細胞的黏附及其早期浸潤轉移,因而可在乳腺癌患者接受新輔助化療前后,監測此生物學標志物的變化。Anelli 等[21]發現,P53 基因高表達乳腺癌患者接受新輔助化療后的緩解率及治療后的總生存率均顯著低于低表達患者,推測 P53 基因具有預測預后及新輔助化療療效的作用。然而其他研究者[22]發現,P53 基因的表達對于新輔助化療療效的評估價值低,不能作為預測新輔助化療療效及預后的指標。CALGB8541 大型臨床試驗[23]和 8 869 對比試驗[24]結果均表明,對于淋巴結陽性的乳腺癌患者,P53 基因的突變和多柔比星治療后患者的無病生存率相關,但是與總生存率無關。也有相關研究[25-26]將 P53 基因突變與其他指標如 HER-2、Ki-67 等進行聯合以預測乳腺癌患者新輔助化療的療效,但因樣本量小等多種因素,尚未達成一致性結論。
4 中性粒細胞和淋巴細胞的比值(NLR)與新輔助化療的關系
有研究[27-31]表明,在多種實體腫瘤中,如肺癌、肝癌等,高的 NLR 提示預后相對較差。NLR 與腫瘤患者術后的預后相關[32]。目前對于新輔助化療前后此項指標變化的研究尚少。研究[27]表明,高的 NLR 和乳腺癌的高死亡率相關。NLR 和腫瘤治療療效相關的可能機制在于:腫瘤的預后和炎癥反應密切相關[33],因此炎癥反應和患者的預后相關。腫瘤患者 NLR 變化的原因在于,腫瘤刺激炎癥系統,導致中性粒細胞發生變化。中性粒細胞的變化可能抑制免疫系統的功能,同時促進細胞外基質和相關細胞炎性介質如血管內皮生長因子(VEGF)等發生變化,從而促進腫瘤的生長和轉移[27, 34]。此外,淋巴細胞在控制腫瘤進展中也起到重要的作用。腫瘤發生過程中淋巴細胞反應性升高,從而導致了 NLR 的變化。Chen 等[35]研究發現,NLR<2.06 的乳腺癌患者相比 NLR≥2.06 的患者具有更高的 pCR 率,并且 NLR≥2.1 的患者的腫瘤分期更高,預后相對于 NLR<2.1 的患者更差,并最終得出結論:NLR≥2.1 是一個獨立的可以影響乳腺癌無復發生存期和乳腺癌特異生存期的指標。
5 血小板相關指標與新輔助化療的關系
血小板水平可能與新輔助化療的療效相關。有胃癌方面的研究[36]表明,新輔助化療前的血小板水平和化療療效相關,化療前血小板>300×109/L 組相對于正常組(≤300×109/L)的總體有效率較低,血小板>300×109/L(19 例)和血小板≤300×109/L(103 例)患者的總體有效率分別為 36.8% 和 69.9%。說明血小板水平和新輔助化療療效具有一定的相關性[36]。然而,在乳腺癌新輔助化療方面尚缺乏此類研究。
血小板平均體積(MPV)作為一項血液學指標,主要與血栓事件相關[37]。腫瘤患者的死亡在很大程度上和感染及血栓事件相關。感染相關指標被認為是預測局部進展期乳腺癌患者化療療效的指標,高水平的感染相關標志物與乳腺癌的預后差有關。Mutlu 等[38]首次對 MPV 水平和乳腺癌新輔助化療預后的關系進行研究后發現:MPV 值與新輔助化療療效相關,局部進展期乳腺癌患者獲得最佳 pCR 率的 MPV 臨界點是 8.15,MPV<8.15 者有更高的 pCR 率,MPV≥8.15 時預后相對較差。而在以往的研究[39-41]中,關于 MPV 水平與乳腺癌患者預后的關系不盡一致。因此,MPV 水平與乳腺癌患者預后的確切關系仍需更大樣本量的研究來驗證。
綜上,各種因子對乳腺癌新輔助化療療效的預測價值尚不確定,各項研究結論不盡一致,有待于進一步證實各種因子和新輔助化療療效的關系。若能通過患者新輔助化療前后的免疫組織化學染色結果,如 ER、PR、HER-2、Ki-67 及 P53 基因的表達,以及患者血液中的 NLR、血小板水平、MPV 等的變化,來預測患者是否可以達到 pCR 或者是否可以在新輔助治療中明顯獲益,就可以及早制定有效和受益最大的治療方案。