人表皮生长因子受体2（HER2）在所有乳腺癌中的扩增和过表达率为15%～20%，在过去20年中，随着抗HER2靶向治疗的进展，HER2阳性乳腺癌的预后获得了显著的改善。更多抗HER2药物的上市也为治疗提供了更多选择¹（图1），如何找到对抗HER2治疗更加敏感的人群，对治疗近期及远期的预后有初步的判定仍是未解决的临床需要，这依赖于有效的生物标志物的出现以指导临床治疗进而最大化患者地生存获益。

 

目前临床上虽然还没有常规使用的可用于预测治疗应答及远期预后的生物标记物，但也进行了很多相关探索，相关探索地生物标记物有：乳腺癌相关的基因突变（TP53，CDK12，PIK3CA等），免疫微环境状态标记物如免疫因子，免疫基因激活，肿瘤浸润免疫细胞等，其中免疫微环境与肿瘤预后的相关性得到很大关注，与此相关的免疫基因表达特征及肿瘤浸润淋巴细胞作为预测因子对早期治疗预后价值的一项研究也在2021年ESMO大会发布。本文将围绕以上2个生物标志物进行探讨。

 

 

图1：目前研发的抗HER2靶向治疗药物及机制概览：（A）曲妥珠单抗（绿色），与人表皮生长因子受体2（HER2）的胞外近膜亚结构域IV结合，导致HER2信号传导抑制；（B）与HER2亚结构域II结合的帕妥珠单抗（紫色），阻止与HER2和HER3的同源二聚化和异源二聚化；（C）T-DM1，一种抗体-药物偶联物（ADC），其中曲妥珠单抗与微管抑制剂emtansine连接，在细胞内溶酶体吞噬ADC后释放emtansine部分（蓝色圆圈）；（D）DS-8201a（曲妥珠单抗deruxtecan），另一种ADC，结合曲妥珠单抗和强效拓扑异构酶i抑制剂deruxtecan（橙色矩形）；（E）拉帕替尼，其为HER1和HER2的可逆性酪氨酸激酶抑制剂（TKI），抑制下游信号通路，包括PI3K、Akt和Ras/Raf/MEK/MAPK；（F）neratinib（绿色方块），另一种TKI，抑制HER1、HER2和HER4；和（G）tucatinib（紫色），一种特异性HER2 TKI。试验性治疗包括：（H）Margetuximab，一种将曲妥珠单抗与改变的FCγ结构域结合的ADC，导致T细胞活化和抗体介导的细胞毒性；（I）SYD985，一种结合曲妥珠单抗和duocarmazine的ADC，一种DNA烷化剂，导致细胞增殖减少；（J）PI3K抑制剂taselsib和alpelisib；和（K）细胞周期蛋白依赖性激酶4（CDK4）和CDK6抑制剂（palbociclib、ribociclib和abemaciclib），所有这些都是研究替代下游靶标的临床试验的一部分。

 

本次ESMO大会公布的相关研究聚焦于2项新辅助临床试验数据CALGB 40601及PAMELA试验，以免疫基因表达特征和肿瘤浸润淋巴细胞作为预测因子，来对早期HER2阳性乳腺癌进行预后的判定。

 

 

关于免疫基因表达特征作为预测因子，此前也有研究对此进行过探索。在2018年发布的NeoALTTO研究二次分析报告中^2，3，该研究在设计之初即计划探讨能否利用T淋巴细胞受体β链可变区（TRBV）基因预测拉帕替尼＋曲妥珠单抗双靶向治疗HER2阳性乳腺癌的效果。研究者获取到245例患者（平均年龄49±11岁）治疗前的肿瘤活检标本，并进行RNA测序，评定TRBV指标、肿瘤基因组指标与病理学完全缓解之间的相关性，结果显示TRBV基因总表达与免疫活性基因表达谱成正相关，这是相对早的基因表达作为预测因子对HER2阳性早期乳腺癌治疗结果进行预测的一个数据。

 

 

图2  TRBV模式图

 

 

CALGB 40601是一项新辅助研究，探索新辅助治疗单靶及双靶的疗效问题，最终经过7年多的随访，HL（曲妥珠单抗联合拉帕替尼）组比其他治疗组有明显的RFS和OS获益。

 

 

该研究共有305例Ⅱ期和Ⅲ期HER2阳性乳腺癌女性患者随机入组接受16周治疗。基于劣效性和较高毒性报告，TL组提前关闭；随机分配至该组的患者完成了治疗。完成方案规定的治疗后手术。手术后建议所有患者接受剂量密集的多柔比星和环磷酰胺（AC）治疗，并完成1年曲妥珠单抗辅助治疗。主要终点为pCR，定义为手术时乳腺中无侵袭性肿瘤。次要终点包括RFS和OS。RFS定义为从手术到同侧浸润性乳腺肿瘤复发、区域复发、远处复发或任何原因死亡的时间间隔， OS定义为从随机分配至死亡或末次随访的时间间隔。

 

探索分析中对264例治疗前样本进行RNA测序以检测基因组生物标志物预测pCR和RFS的能力。了解哪些生物标志物将对pCR和生存结局产生影响。该研究在2016年公布数据时发现虽然拉帕替尼双靶组较曲妥珠单抗的pCR率有所提高，但无统计学意义；但在p53基因突变、某些免疫细胞浸润的亚组患者可见pCR的显著提升，并在2020年对预测病理完全缓解和生存结局的基因表达特征做了统计⁵。

 

研究者建立688个基因可预测pCR和RFS的模型，结果显示有22个（3.2%）基因与pCR和RFS均显著相关，包括7个固有亚型相关基因和8个免疫基因。所有免疫基因与高pCR率、RFS延长均相关，经最佳RFS预测模型检测后，发现有5个免疫基因与RFS存在显著相关性：2个IgG基因，1个B细胞/血浆细胞基因，1个辅助T细胞基因和1个T细胞/B细胞基因。IgG高的患者具有显著的RFS获益，IgG低且有残余病灶与更短的RFS显著相关。

 

研究结论：IgG是独立的良好预后因素。该研究结果表明，对于HER2阳性早期乳腺癌患者，双靶抗HER2新辅助治疗的预后可以通过免疫特征预测pCR和RFS，这或可为HER2阳性乳腺癌的精准治疗提供帮助，除该研究外，其他研究如NOAH、NSABP B-41等也曾对HER2+乳腺癌生物学层面的探索（RNA和DNA分析），基因表达特征作为预测因子的研究还将继续。

 

 

免疫系统在肿瘤治疗中的作用一直受到关注，其中肿瘤浸润淋巴细胞已成为研究的热点，乳腺癌中的TILs主要有2类，一类是以抗肿瘤作用为主的CD4+ Th1细胞、CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL）、NK细胞、M1巨噬细胞和树突状细胞，另一类是能够促进肿瘤生长如CD4+， FOXP3+T细胞（Treg）、CD4+ Th2细胞和M2巨噬细胞⁶。肿瘤浸润淋巴细胞作为疗效预测因子曾在晚期乳腺癌研究CLEOPATRA中被发现TILs含量每提高10%，患者的OS就有显著延长，当前，TILs在接受新辅助治疗的HER2阳性乳腺癌中作为预测pCR的生物标志物价值逐步显露。在PAMELA研究发现，接受新辅助治疗后第15天的TIL含量比治疗前TIL的基线水平更能准确地预测抗HER2治疗的pCR。

 

PAMELA研究是西班牙的研究团队开展一项的一项多中心、开放、单臂的Ⅱ期临床研究，目的是探究HER2丰富型患者较其它HER2阳性患者是否可以从抗HER2双药联合新辅助治疗方案中获益更大，有无在新辅助治疗中“去化疗”的可能。

 

研究设计：前瞻性研究PAMELA试验旨在评估PAM50固有分型（IS）预测新辅助拉帕替尼+曲妥珠单抗（若HR+则联合内分泌治疗）后pCR的能力。连续变量及分类变量（TILs＜50%为低水平，＞50%为高水平）的变化检测与pCR相关性。

 

 

研究共入组151名患者，其中治疗前（BS）TILs可评估样本量为148，治疗第15天（D15）时样本量为134。TILs高水平组和低水平组的pCR率分别是58.3%和27.2%（P=0.03）。单因素分析显示，治疗前TILs水平与pCR相关。D15时中位TILs水平为15%（5～30）。当TILs水平以连续变量分析示后，D15时TILs高水平及治疗后出现TILs水平改变与高pCR相关，结论：D15出现的TILs是HER2+早期乳腺癌患者新辅助HER2靶向治疗零化疗方案pCR的独立预测因素^8，9 。

 

 

今年ESMO大会针对免疫基因特征于肿瘤浸润淋巴细胞作为预测因子的预测能力进行了比较，并发表数据，该报告题目为免疫基因表达特征vs肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）在早期HER2阳性乳腺癌中的预后价值：一项CALGB 40601试验和PAMELA试验的联合分析。检测了免疫基因表达特征和肿瘤浸润淋巴细胞单独或联合对于2项不同的新辅助临床试验人群的预后价值。

 

该研究对CALGB 40601试验中的230例样本，PAMELA试验139例样本进行210个基因序列的免疫基因表达特征及肿瘤浸润肿瘤细胞的检测，并作为连续变量进行评估。其与pCR和RFS的相关性应用回归分析及COX模型进行分析，对2种模型的拟合优度比较使用了AIC标准，为了比较2个嵌套模型的预后价值使用了似然比测试。

 

 

TILs和免疫基因表达特征与pCR的相关性结果是：2项试验中，130/210（61.9%）检测的免疫基因表达标记与TILs相关。13/210（6.19%）检测的免疫基因表达标记和TILs与较高的pCR率显著相关。10个免疫基因表达特征对pCR的预测优于TILs，CALGB 40601中检测到TILs和免疫基因表达标记均与RFS相关。

 

 

 

在CALGB 40601和PAMELA研究中，约60%的免疫基因表达与TILs显著相关，10个免疫标记（其中大部分与B细胞相关）在pCR预测方面优于TILs，在CALGB 40601中，IgG基因表达特征用于RFS预测的表现优于TILs。此外，在包括IgG基因表达特征和TILs的多变量模型中，TILs并未能提供更多的预后信息¹⁰。

 

 

综上所述，目前在临床中对于HER2阳性早期乳腺癌生物标志物需求仍是悬而未决，选出临床可用的生物标志物可能仍是任重道远，一个好的预测标志物不仅能够对预后进行预测，同时也可以对治疗效果有所反应。目前除了传统的分子分型如HER2，HR，Ki67等预测因子对乳腺癌预后进行预测外，肿瘤作为一种基因疾病，未来在致癌基因表达、免疫基因表达、免疫微环境状态、免疫因子、肿瘤浸润淋巴细胞等或独立或联合应用的探索将持续进行。期待不久的将来有突破性的进展，更好地服务于乳腺癌的治疗，减小肿瘤异质性对治疗的影响，推动乳腺癌向精准治疗再迈进一步。

 

参考文献

 

1、Grace M. Choong ，et al ，CA CANCER J CLIN 2020;70:355–374，Evolving Standards of Care and New Challenges in the Management of HER2-Positive Breast Cancer

 

2、Roberto Salgado，et al， JAMA Oncol. 2015 July ，Tumor-Infiltrating Lymphocytes and Associations With Pathological Complete Response and Event-Free Survival in HER2-Positive Early-Stage Breast Cancer Treated With Lapatinib and Trastuzumab--A Secondary Analysis of the NeoALTTO Trial

 

3、Ryan L. Powles ， et al， Association of T-Cell Receptor Repertoire Use With Response to Combined Trastuzumab-Lapatinib Treatment of HER2-Positive Breast Cancer，JAMA Oncology ( IF 31.777 ) Pub Date : 2018-11-01

 

4、Lisa A. Carey， et al， Molecular Heterogeneity and Response to Neoadjuvant Human Epidermal Growth Factor Receptor 2 Targeting in CALGB 40601， a Randomized Phase III Trial of Paclitaxel Plus Trastuzumab With or Without Lapatinib，JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY

 

5、Carmine De Angelis， et al， Evaluation of the predictive role of tumor immune infiltrate in HER2-positive breast cancer patients treated with neoadjuvant anti-HER2 therapy without chemotherapy Clin Cancer Res. 2020 February 01; 26(3): 738–745.

 

6、吉芃等，乳腺癌浸润淋巴细胞最新进展，中国癌症杂志2018；28（12）：928-934

 

7、Stephen J Luen， et al， Tumour-infiltrating lymphocytes in advanced HER2-positive breast cancer treated with pertuzumab or placebo in addition to trastuzumab and docetaxel: a retrospective analysis of the CLEOPATRA study， Lancet Oncol. 2017 January ; 18(1): 52–62.

 

8、Antonio Llombart-Cussac，et al， HER2-enriched subtype as a predictor of pathological complete response following trastuzumab and lapatinib without chemotherapy in early-stage HER2-positive breast

 

cancer (PAMELA): an open-label， single-group， multicentre，phase 2 trial，Lancet Oncol 2017; 18: 545–54

 

9、P. Nuciforo1，et al， A predictive model of pathologic response based on tumor cellularity and tumor-infiltrating lymphocytes(CelTIL) in HER2-positive breast cancer treated with chemo-free dual HER2 blockade，Annals of Oncology 29: 170–177， 2018

 

10、120MO-Prognostic value of immune gene-expression signatures (iGES) vs. tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in early-stage HER2+ breast cancer: a combined analysis of CALGB 40601 (C40601) and PAMELA trials.2021 ESMO 

 

专家简介

 

张建国教授

 

 

哈尔滨医科大学附属二院乳腺外科主任

 

主任医师 二级教授 博士生导师

 

中华医学会外科分会乳腺学组委员

 

中华医学会肿瘤分会乳腺学组委员

 

中华预防医学会妇女保健分会乳腺组委员

 

中国医师协会乳腺专家培训委员会常务委员

 

中国医师协会外科医师分会乳腺外科医师委员会常务委员 

 

中国医药协会乳腺疾病专业委员会副主任委员 

 

中国医促会乳腺疾病分会副主任委员

 

中国抗癌协会乳腺癌专业委员会常务委员

 

黑龙江省医学会乳腺疾病分会主任委员

 

Annals of Surgery 中文版乳腺专刊、JCO中文版乳腺专刊、中华乳腺病杂志编委