HER2与胃癌的研究进展

池肇春 陈爱萍

中国海洋大学附属医院 青岛市市立医院消化内科(266071)

人表皮生长因子受体(human epidermal growth factor receptor, HER)/neu是一种原癌基因，在胃癌中常见，HER2基因扩增和蛋白过表达在胃癌的发生、发展和侵袭过程中发挥重要作用。近年关于HER2与胃癌(包括胃食管连接部癌)相关性的研究广泛开展，发现HER2阳性与预后不良有密 切联系，而人源化抗HER2单克隆抗体曲妥珠单抗(trastuzumab)与化疗药物联合应用可延长患者的生存时间。本文对HER2与胃癌相关的研究进展作一综述。

一、HER2的结构及其相关信号途径

HER家族包括4个成员，即ErbB-1(HER1)、ErbB-2(HER2)、ErbB-3(HER3)和ErbB-4(HER4)，这些受体与细胞外配体作用后激活多个下游信号通路，调节包括细胞分化、迁移、增殖、生存在内的多种生物学过程。HER1-4在胃癌组织中均有表达，研究显示HER1、HER2和HER3是胃癌预后不良的预测因子和新的生物治疗靶点，HER4在胃癌中的作用则尚未得到充分研究[1]。

HER2/neu基因定位于染色体17q21，全长29 315 bp，含26个外显子，mRNA长4 530 nt，编码产物为由1 255个氨基酸组成的单链跨膜糖蛋白，相对分子质量为185 kDa(1 Da=0.992 1 u)。HER2蛋白由胞外配体结合区、单链跨膜区和胞内蛋白酪氨酸激酶区三部分组成，胞外区有8个潜在的N-糖基化靶位，并含有2个半胱氨酸富集区，分别由26个和21个半胱氨酸组成；跨膜区由22个具有高度疏水性的氨基酸组成；C-末端胞质区含有580个氨基酸，其中343个氨基酸序列与HER的同源性达78.4%。HER2的自身磷酸化位点为位于第1 139、1 196和1 248位的酪氨酸(Tyr)。

HER2在细胞信号转导中发挥重要作用。HER2蛋白常为二聚体的首选伴侣，迄今为止尚未发现能与HER2直接结合的配体。HER2通过与家族中的其他3个成员构成异二聚体，间接与配体连接，继而主要通过受体二聚化和胞质内酪氨酸激酶区的自身磷酸化，激活酪氨酸激酶活性。HER2的Tyr磷酸化后，成为含磷酸化Tyr结合区蛋白的停靠位点。生长因子受体结合蛋白2(GRB2)是一种连接蛋白，可将酪氨酸蛋白激酶(TPK)受体与下游信号分子相连。HER2活化后，GRB2通过将鸟苷酸交换因子SOS补充至膜上而活化Ras，导致Ras/Raf/MAPK激活，活化的MAPK引起基因转录和细胞增殖。此外，HER2与HER3形成的异二聚体对PI3K信号途径的激活具有决定性作用[2]。

二、胃癌中HER2的检测方法和检出率

HER2/neu原癌基因于20世纪80年代首次作为一种转化基因从胎鼠神经母细胞中被克隆并确认。准确的HER2基因扩增和蛋白过表达检测是筛选进展期胃和胃食管连接部癌HER2靶向治疗患者和疗效预测的前提。目前HER2的检测方法包括检测基因扩增的原位杂交(insituhybrid-ization, ISH)和检测蛋白过表达的免疫组化染色(immuno-histochemistry, IHC)两种。IHC技术的应用较早，A0485和HercepTestTM为两种新近用于HER2 IHC检测的多克隆抗体。ISH技术包括显色原位杂交(chromogeninsituhybrid-ization, CISH)、银染原位杂交(silverinsituhybridization, SISH)、荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization, FISH)和双色银染原位杂交(dual chromogen visualization with SISH, DSISH)。

胃癌组织中HER2的检测与乳腺癌的不同点为[3-4]：①表达模式不同：乳腺癌中过表达的HER2蛋白定位于完整细胞膜，而在胃癌中主要表达于癌细胞底侧膜和侧面膜，腔面膜可不表达(U型表达)。②胃癌中HER2表达的异质性较乳腺癌更常见，且基因扩增与蛋白过表达之间的相关性不明显。因此内镜活检标本的检测取消了细胞阳性率临界值，手术标本仍以10%为临界值，而乳腺癌穿刺活检标本的判读标准与手术标本相同。③由于ToGA(Trastuzumab for Gastric Cancer)试验发现，仅存在HER2基因扩增而无蛋白表达或蛋白低表达的胃癌患者可能无法从曲妥珠单抗+化疗的联合疗法中获益，因此对胃癌主张先采用IHC检测，而对乳腺癌则未强调IHC、FISH或DSISH检测何种先行。

IHC判读标准：根据U型细胞膜着色和染色强度进行判读，手术标本着色肿瘤细胞≥10%为HER2阳性；内镜活检标本不设定临界值，确认有5个或5个以上成簇的肿瘤细胞着色即可判断HER2阳性。染色结果根据细胞膜染色的强度、连续性等分为IHC0、IHC1+、IHC2+和IHC3+，其中IHC0和IHC1+判断为HER2阴性，IHC3+为阳性，IHC2+为可疑，需进一步采用ISH技术检测是否存在HER2基因扩增，以判断其是否为HER2阳性。

FISH或DSISH判读标准：对IHC2+病例应行FISH或DSISH 验证，方法为选择扩增程度最高的区域，计数至少20个连续肿瘤细胞核中的HER2基因和17号染色体着丝粒(CEP17)双色探针信号并计算比值，HER2/CEP17≥2.2为HER2基因扩增，<1.8为无基因扩增，介于1.8～2.2之间则需再计数20个细胞核的信号，40个细胞核的HER2/CEP17≥2.0判断为阳性，<2.0则为阴性。

由于检测方法、技术差异等因素的影响，各研究报道的胃和胃食管连接部癌HER2阳性率高低不一，IHC检测的阳性率范围为6.8%～34.0%，FISH阳性率范围为7.1%～42.6%，CISH阳性率范围为12.2%～24%[5-6]。ToGA试验采用IHC和FISH技术筛查了3 665例胃和胃食管连接部癌患者，结果显示IHC3+者占10.9%，IHC2+/FISH+者占16.6%[7]。检测发现肠型胃癌的HER2阳性率高于弥漫型胃癌(19%对6%)[5]，HER2基因扩增在胃和胃食管连接部腺 癌中的阳性率显著高于食管鳞癌(18.8%、24.0%对3.9%)[8]。Kunz等[5]应用IHC和FISH技术分析了99例胃腺癌和70例胃食管连接部腺癌患者的HER2蛋白过表达和基因扩增情况，HER2阳性定义为HER2/CEP17>2.2和(或)IHC3+(ASCO/CAP或ToGA标准)，结果显示胃腺癌HER2阳性率为12%，胃食管连接部腺癌阳性率为10%。Kim等[6]对1 414例胃癌组织切片和含595例胃癌的组织芯片行HER2 IHC检测，阳性率分别为12.3%和17%。Bar-Sela等[9]报道的胃和胃食管连接部腺癌HER2 IHC阳性率相对较低，为9.3%。武鸿美等[10]采用修订HercepTest评分标准(ToGA标准)，以IHC技术检测860例胃癌患者的HER2表达，IHC3+者占9.0%。Cho等[11]对2 798例胃癌患者的手术或活检标本进行检测，亦发现HER2 IHC阳性率较低，IHC3+为6.6%，IHC2+为1.6%；在44例IHC2+患者中，SISH+为47.7%。而在一项关于中国胃癌患者胃镜活检标本HER2表达的前瞻性多中心流行病学研究中(纳入全国19个中心999例胃癌患者)，HER2阳性率(IHC3+和 IHC2+/ISH+)为15.3%。Sekaran等[12]纳入52例印度胃腺癌患者的研究报道的HER2阳性率则远高于其他研究，IHC3+者占44.2%，2例IHC2+者中1例FISH阳性，该研究还显示肠型与弥漫型胃癌的HER2过表达率无显著差异。

Ormenisan等[13]检测了68例胃、食管或胃食管连接部腺癌的活检、手术切除或细胞块标本，结果显示HER2 IHC阳性率为 20.6%，14例IHC阳性患者中13例图像细胞计数(ACIS评分)结果为阳性(FISH检测结果亦均为阳性)，两者一致性为93%，指出用于定量评估乳腺癌HER2表达的图像评分方法同样适用于胃癌。Radu等[14]以FISH和两种商用HER2 IHC抗体(4B5和A0485)检测103例手术切除胃食管连接部腺癌标本的HER2基因扩增和蛋白过表达，结果显示30例(29%)FISH阳性，两种IHC抗体与FISH检测结果的一致性均在95%以上。Gordon等[15]对某项Ⅲ期临床试验中胃和胃食管连接部腺癌患者的回顾性研究亦显示，FISH与IHC检测HER2基因扩增和蛋白过表达的一致性高达90%，两者阳性率分别为10.9%(28/258)和12.2%(18/148)。但亦有研究发现IHC与ISH检测结果的一致性并不高。冼丽芳等[16]收集了85例胃癌活检标本，以DSISH检测HER2基因扩增，结果显示阳性率为11.8%，10例基因扩增病例中IHC3+ 7例，2+ 2例，-/1+ 1例，75例无基因扩增病例中IHC3+ 0例，2+ 18例，-/1+ 57例，两种检测方法的相符率仅为77.8%，表明IHC检测结果的可靠性较差，而DSISH是检测HER2基因扩增可靠且客观的方法。

Cho等[17]应用含289例进展期胃癌的组织芯片比较了HercepTest、A0485、4B5和CB11四种商用HER2 IHC抗体对胃癌组织中HER2的检测性能，结果显示四种抗体的检测阳性率(IHC3+或2+)依次为13.8%、15.9%、13.8%和9.3%，以FISH检测结果为金标准(阳性率13.2%)，A0485抗体敏感性最高(86.5%)，CB11抗体特异性较高(98.4%)但缺乏敏感性；HER2基因扩增更常见于HER2蛋白无表达(IHC0、1+)或低表达(IHC2+)的病灶，其机制不明，有待进一步研究。Radu等[14]的研究则显示4B5抗体的敏感性优于A0485(87%对70%)，对于30例FISH阳性胃食管连接部腺癌标本，4B5抗体检出IHC3+或IHC2+/FISH+ 28例，而A0485抗体仅检出22例。

三、HER2与胃癌的治疗

胃癌组织HER2过表达与疾病进展、预后不良以及对化疗不敏感有关。Gordon 等[15]的研究证实HER2基因扩增与否对胃和胃食管连接部腺癌患者的术后放化疗结局，包括总生存期(OS)和无病生存期(DFS)有重要影响，在无HER2基因扩增的患者中，接受术后放化疗者的中位OS显著高于单纯手术者(44个月对 24个月，P=0.003)；而在存在HER2基因扩增者中，治疗方式对生存期无明显影响。因此，对于不接受术后放化疗的患者，HER2状态并不是一个预后标记，而缺乏HER2基因扩增的患者可从术后放化疗中获益。

曲妥珠单抗与化疗药物联合应用是HER2阳性进展期胃和胃食管连接部癌患者治疗的新选择[7]。ToGA试验是一个在24个国家、122个医学中心开展的国际性多中心非盲随机对照Ⅲ期临床试验，594例HER2阳性进展期胃和胃食管连接部癌患者随机接受曲妥珠单抗+化疗(n=298)或单纯化疗(n=296)，两组中位随访时间分别为18.6个月和17.1个月，联合组中位OS显著优于单纯化疗组(13.8个月对11.1个月，HR：0.74，95% CI：0.60～0.91，P=0.004 6)，明确了曲妥珠单抗可有效延长OS。两组不良反应相似，最常见的不良事件为恶心、呕吐和中性粒细胞减少，心脏不良事件少见。德国一项大型Ⅲ期临床试验亦显示曲妥珠单抗+化疗联合疗法可显著延长HER2阳性局部进展期或转移性胃癌患者的中位OS(16.0个月对11.8个月)[18]。

目前曲妥珠单抗与化疗药物联合应用的方式主要有曲妥珠单抗+顺铂、曲妥珠单抗+卡培他滨和曲妥珠单抗+5-氟尿嘧啶。ToGA试验[7]和欧洲药品管理局的Ⅲ期临床试验[18]均显示，对于HER2阳性的转移性胃和胃食管连接部癌患者，常用的HCX/F方案(曲妥珠单抗+顺铂+卡培他滨/5-氟尿嘧啶)与标准CX/F方案相比，患者中位OS显著延长。然而经济学评估显示HCX方案每一质量调整生命年(QALYs)相对于标准ECX方案(表柔比星+顺铂+卡培他滨)的增量成本-效益比(ICER)为53 010英镑；根据ICER，无充分证据支持HCX/F方案优于标准方案[19]。Dai等[20]评估了曲妥珠单抗联合以多西紫杉醇为基础的化疗方案对经以5-氟尿嘧啶为基础的化疗方案治疗的HER2过表达转移性胃癌患者的疗效，曲妥珠单抗首次负荷剂量为8 mg/kg，之后6 mg/kg，每21 d一次，联合应用1年，结果显示59.1%(13/22)的患者获得部分应答(PR)，31.8%(7/22)病情稳定(SD)，中位无进展生存期(PFS)6.8个月，中位OS 16个月；其中1例HER2 IHC3+/ISH+患者经6个周期的治疗后获得缓解并接受手术治疗，术后HER2转阴，疾病无进展存活至今。该研究中患者对联合疗法耐受性良好，未观察到不在预期范围内的毒性反应、药物相关死亡和充血性心力衰竭。Murata等[21]报道，1例HER2阳性的老年女性进展期胃腺癌伴多处肝转移患者在一、二线化疗方案均失败的情况下，应用HCX方案行三线治疗获得成功，胃癌原发灶和肝转移灶均明显消退。

综合目前临床实践结果，部分HER2阴性胃癌患者亦可从曲妥珠单抗治疗中获益，而有些HER2阳性患者却不一定获益，其结果有待进一步验证。初步认为HER2阳性并不是抗HER2治疗获益的惟一条件。总体而言，曲妥珠单抗与化疗药物联合应用并不增加治疗相关不良反应且可延长OS，对HER2阳性的胃和胃食管连接部癌患者是安全、有效的治疗方案，值得作进一步的深入研究。

四、HER2与胃癌的预后

研究显示HER家族成员的改变(基因扩增和蛋白过表达)与肿瘤进展指标，包括肿瘤浸润、淋巴结转移、肿瘤分期等之间存在相关性[1]。Bar-Sela等[9]的研究发现，在非转移性胃和胃食管连接部腺癌患者中，HER2阴性者中位生存期为59个月，IHC2+者为42个月；而在转移性癌患者中，HER2阴性和IHC2+者的中位生存期分别为 9.5个月和 2.5 个月。在Dang等[22]进行的关于胃癌伴肝转移患者预后因素的分析中，单因素分析和生存曲线均显示HER2过表达与生存期缩短相关，HER2阳性患者肝转移诊断后的中位生存期为18个月，显著短于HER2阴性者的47个月，中位OS亦显著短于HER2阴性者(20.32个月对50.14个月，P<0.01)，提示HER2过表达是伴肝转移的胃癌患者预后不良的指征。多项多因素分析显示HER2阳性是胃癌预后不良的独立预测因素[6，9]，但亦有研究认为HER2状态与胃和胃食管连接部癌患者的生存率无关[5,10]。研究结果的差异性有待进一步论证，目前多数学者支持HER2阳性是胃癌预后不良的重要因子。

五、结语

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一，而我国又是胃癌高发区，因此加强胃癌靶向治疗药物的研究 ，寻求更好的治疗方案，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。HER2与胃癌的发病、诊断、治疗、预后等多方面均有密切联系，研究者对此已逐步达成共识，但尚有一些不同观点有待进一步探讨。HER2的检测为临床医师对胃癌采取相应靶向治疗提供了依据，然而其检测需要一定的技术和设备，且应注意检测的准确性以及检测技术的推广和应用，使之能更好的服务于临床。2011年中华医学会发布了胃癌HER2检测指南[4]，为临床上HER2的检测提供了指导。曲妥珠单抗作为针对HER2的靶向治疗药物，不仅能使HER2 IHC3+的胃癌患者获益，还可使HER2低表达或无表达的患者获益，其治疗机制有待进一步研究。

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