HER2及实验室检测的临床意义

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人表皮生长因子受体-2（HER2）是迄今为止乳腺癌中研究较为透彻的基因之一，于20世纪80年代分别由三个研究小组独立发现。HER2基因的过表达不仅与肿瘤的发生发展相关外，还是一个重要的临床治疗监测及预后指标，并且是肿瘤靶向治疗药物选择的一个重要靶点。血清HER2与组织学HER2、乳腺癌患者的肿瘤负荷、淋巴结状况均有一定关联，并可能对化疗或内分泌治疗疗效产生一定影响，可能是一个独立的预后因素。

一．HER2的生物学特征
      HER2也称为c-erB2，由922个腺嘌呤、1,382个胞嘧啶、1,346个鸟嘌呤和880个胸腺嘧啶组成。人类该基因定位于染色体17q21，属于原癌基因。其编码产物HER2蛋白为185kD的跨膜精蛋白，简称p185，由1255个氨基酸组成，720—987位属于酪氨酸激酶区。HER2蛋白是具有酪氨酸蛋白激酶活性的跨膜蛋白，属于EGFR家族成员之一。蛋白由胞外的配体结合区、单链跨膜区及胞内的蛋白酪氨酸激酶区三部分组成，由于目前尚未发现能与其直接结合的配体，HER2蛋白主要通过与家族中其他成员包括EGFR(HERl/erbBI)、HER3/erbB3、HER4/erbB4形成异二聚体而与各自的配体结合。HER2蛋白常为异二聚体首选伴侣，且活性常强于其它异二聚体。当与配体结合后，主要通过引起受体二聚化及胞浆内酪氨酸激酶区的自身磷酸化，激活氨酸激酶的活性。 HER2蛋白介导的信号转导途径主要有Ras／Raf／分裂素活化蛋白激酶(MAPK)途径，磷脂酰肌醇3羟基激酶(P13K)／Akt途径，信号转导及转录激活(STAT)途径和PLC通路等。

二．HER2的检测临床意义
      HER2癌基因的致瘤机制是抑制凋亡，促进增殖；增加肿瘤细胞的侵袭力；促进肿瘤血管新生和淋巴管新生。
1．肿瘤中HER2的过度表达
      HER2蛋白通常只在胎儿时期表达，成年以后只在极少数组织内低水平表达。然而有研究表明30％以上的人类肿瘤中存在HER2基因的扩增/过度表达（如乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌、输卵管癌、胃癌和前列腺癌等）；其中20％－30％的原发性浸润性乳腺癌有HER2基因的扩增/过度表达。
      研究证实：HER2的过度表达与肿瘤的发生和侵袭有关，可提高转移的危险；转染的细胞和动物模型证实，其可改变肿瘤对激素和化疗药物的敏感性。
2．HER2的基因扩增
      HER2基因扩增是影响乳腺癌生长与转移的最重要的因素之一。在大约30％的乳腺癌中可出现HER2基因过度表达，并与患者预后较差相关。HER2过度表达的乳腺癌患者病情进展迅速，化疗缓解期短，内分泌治疗效果差，无病生存和总生存率低。HER2的含量可作为一个独立的强有力的预后指标，尤其对那些腋窝淋巴结阳性的乳腺癌患者它甚至比目前常用的一些肿瘤指标更有说服力。HER2扩增阳性的乳腺癌具有一些特殊的生物学和临床特征，例如组织学分级更差、低ER、PR水平、更多的非整倍体、更倾向于转移至中枢神经系统和内脏、内分泌治疗无效、肿瘤的增殖指数更高、对阿霉素敏感等。
      目前把 HER2基因扩增状态作为乳腺癌药物治疗(环磷酰胺、阿霉素、 5-氟尿嘧啶和赫赛汀)的主要参考指标。由于只有HER2过度表达和基因扩增的乳腺癌患者用赫赛汀治疗才有效，因此正确检测和评定乳腺癌的 HER2基因扩增状态至关重要。FDA批准了赫赛汀和拉帕替尼两种针对HER2扩增的肿瘤的靶向药物。赫赛汀主要通过阻断HER2/Src相互作用、引起HER2受体下调和促进抗体介导的细胞毒作用而达到治疗肿瘤的目的。HER2基因扩增阳性的转移性乳腺癌中，25%的患者单药治疗有效，并且与其他化疗药联合应用具有协同作用，与阿霉素、环磷酰胺、紫杉醇联合应用可显著延长患者无病生存期和总生存期。在ER和HER2均阳性的患者中，赫赛汀和激素联合治疗有效。

三．HER2的实验室检测
1．HER2的组织学检测
      HER2检测主要通过组织学方法，包括免疫组化(IHC)、荧光原位杂交(FISH)和显色原位杂交(CISH)3种[12-15]。最近Shi Y 等又推出了一种检测组织和细胞系HER2表达的方法，但其应用价值有待进一步研究。目前IHC是乳腺癌患者检测HER2表达初筛最常使用的方法。用IHC的EnVision法检测，并根据HER2蛋白表达的强度进行评分( 0 、1+、2+、3+，2+和3+视为阳性)，根据结果对患者采用不同的治疗方案。利用IHC染色结果判断HER2蛋白过表达最重要的是染色方法的标准化和结果的判断。FISH是一种分子细胞遗传学技术，通过荧光标记的DNA探针与细胞核内的DNA靶序列杂交，在荧光显微镜下，于细胞和(或)组织原位观察并分析细胞核内杂交于 DNA靶序列的多种彩色探针信号，获得细胞内多条染色体（或染色体片段）或多种基因状态的信息。CISH使用地高辛标记的探针，在甲醛固定石蜡包埋组织的切片上进行杂交反应，再用鼠抗地高辛抗体和辣根过氧化物酶-抗鼠抗体进行免疫结合，DAB染色后用普通显微镜亮视野下观察HER2基因信号。相关研究显示，乳腺癌CISH与FISH检测结果的符合率达90%以上。FISH和IHC检测结果的符合率较高。
      由于这三种方法都属于形态学检测，受主观的影响很大，并且该项目检测是为了删选对身体有一定毒害作用并且昂贵的药物适宜人群，因此2007年美国临床肿瘤学会（ASCO）和美国病理学会（CAP）推荐了HER2检测的标准规程，以期能够降低误差的发生。HER2检测所用的组织主要来自固定在福尔马林缓冲液或石蜡中的肿瘤组织。IHC与FISH的检测结果有较好的一致性，但IHC结果为(++)样本与FISH结果差异较大。因此IHC是初步筛查的首选方法，而由于FISH法检测乳腺癌HER2／neu基因敏感性及稳定性较高，可作为最终确诊HER2基因状态的方法。ASCO/CAP也推荐乳腺癌标本一般先经IHC检测。IHC 3+者可提供临床医师报告，建议患者接受赫赛汀等药物治疗(但依然有少数IHC 3+者FISH检测HER2基因无扩增)；IHC 2+者须进一步应用FISH和CISH进行HER基因扩增检测。
2．HER2的血清学检测
      由于组织学检测需取得病理标本，对未取得癌组织病理的患者就无法判断其HER2状态，并且也难以多次检测。血清学检测具有方便、可重复测量、定量、客观以及可以实时检测等特点，不失为组织学检测的一种补充。
      细胞表面HER2蛋白胞外段会受蛋白酶裂解脱落进入血液循环，循环中有HER-2蛋白的胞外段的存在为血清学检测HER2提供了可能。目前检测血清HER2的方法有：酶联免疫分析（EIA）、酶联免疫吸附试验(ELISA)、化学发光免疫分析法等。近期发现的NIDS快速反应法则有待进一步研究。
      近来研究表明，血清学与组织学HER2的检测结果一致性较好，约有20%-30%乳腺癌患者血清中可溶性HER2蛋白水平升高。血清HER2可作为反映肿瘤生长、复发或者转移的检测指标。高血清HER2水平提示肿瘤的高侵袭性，与临床分期、病情进展、无瘤生存期和总生存期有关，并能监测化疗药的治疗效果，是重要的预后因素。
      通过检测血清中HER2的水平，有助于诊断、预测患者组织HER2的状态，在接受化疗的晚期乳腺癌患者中监测血清HER2含量有助于预测疗效、无病生存期和总生存期。在指导靶向药物应用方面，血清HER2的检测也可以作为组织学检测的一个补充，并可能使靶向治疗的适应人群得以放宽。血清HER2的检测也可以作为重要的预后因素，可在乳腺癌随访监测、疗效观察尤其是靶向治疗后的疗效观察中发挥其独到的作用。
      综上所述，HER2与乳腺癌的关系涉及到肿瘤的发生、发展、诊断与鉴别诊断、治疗和预后评价等方面，目前的研究取得一定进展，使乳腺癌的诊治上了一个新台阶。