HER-2/neu基因在结肠癌诊治中的研究进展

靳 京(综述)，孙秀华(审校)

(大连医科大学附属第二医院肿瘤四科,辽宁 大连 116023)

原癌基因广泛存在于细胞内，参与细胞增殖、分化、凋亡等正常生理过程的调节，是细胞生命活动中不可缺少的部分。当细胞受到生物、理化等因素作用时，可引起癌基因结构或表达水平的异常，导致癌基因活性过高，进而诱发肿瘤的发生、发展。HER-2/neu基因定位于第17号染色体q21长臂，其参与了多种恶性肿瘤的发生。该文主要探讨HER-2/neu基因近年来在结肠癌诊断和治疗方面的研究进展。

1 HER-2/neu基因的概述

HER-2/neu是表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)家族的成员之一，对细胞的生长、分化及凋亡起重要的调节作用。人类表皮生长因子及其受体分别于1962年和1978年被发现[2]，是一族具有酪氨酸激酶活性的高同源性蛋白质。该家族成员包括HER-1、HER-2、HER-3和HER-4。HER-2/neu原癌基因表达的蛋白是跨膜受体糖蛋白2(human epidermal growth factor receptor-2，c-erbB-2)，相对分子质量为185×103，包括胞外区、跨膜区和胞内区三部分。其中胞外区与人类EGFR有40%的相似性；跨膜区包含23个氨基酸，将整个蛋白分子定位在胞膜上；胞内区为内源性酪氨酸激酶活性的功能区，与EGFR蛋白的相应区域具有高度保守性。HER-2/neu参与抑制细胞的凋亡，维持或促进肿瘤细胞的生长；上调血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)/血管通透性因子(vascular permeability factor，VPF)的表达，促进肿瘤新生血管的生成；增强肿瘤细胞的侵袭和转移，破坏机体组织抗侵袭屏障的能力等。HER-2/neu基因在正常组织中不表达或微量表达，在恶性肿瘤组织中可大量表达。

2 HER-2/neu基因的检测

HER-2/neu基因的检测方法在蛋白水平上包括免疫组织化学法immunohistochemisty，IHC)、酶标免疫法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)；DNA水平上包括荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridisation，FISH)、色素原位杂交(chromogenicin situ hybridization，CISH)和非荧光原位杂交、聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)等。这些方法优缺点各异，其中IHC和FISH是美国食品药品管理局推荐的两种检测方法。

2.1IHC IHC针对的是HER-2/neu的特异性抗体，检测细胞表面HER-2/neu蛋白表达情况的方法。其检测结果易受多种外界因素的影响，准确率不如FISH检测，但IHC具有操作简便、价格低廉等优势，成为临床上初筛HER-2/neu的首选方法。

2.2ELISA ELISA用于检测血清中胞外区HER-2/neu的表达水平，是迄今为止可实时检测HER-2/neu表达的方法，是唯一用于术后检测HER-2/neu水平的方法[3]。

2.3FISH FISH是将标记荧光的探针与检测的DNA结合，以碱基配对的原则形成杂交体，检测HER-2/neu基因扩增情况的新技术。FISH法是被广泛认定的用于检测HER-2/neu过表达的金标准，较之其他检测方法，它能给出明确、客观的阴性或阳性结果。但因其操作流程复杂以及价格昂贵，故临床上主要选用IHC对HER-2进行初步检测，当结果为阳性时，再用FISH进一步确认。

2.4 CISH 作为一种核酸原位分子杂交技术方法，CISH也可用于常规甲醛固定的石蜡组织切片中HER-2/neu基因的检测。关于CISH法、FISH法及IHC法比较的研究较多，Arnould等[4]分别使用这三种方法检测79例乳腺癌患者中HER-2/neu基因的表达情况,并取得了比较一致的结果，其中CISH法和FISH法检测一致率达到96%。由于CISH法对实验条件及操作人员的要求较FISH低,如果准确性进一步提高，则有可能取代FISH法成为HER-2/neu基因检测的常规方法。

3 HER-2/neu基因与结肠癌的关系

在大多数人类肿瘤中，HER-2/neu原癌基因的激活方式主要是基因扩增、RNA及蛋白质的过度表达。Slamon等[5]首次发现HER-2/neu基因在乳腺癌中存在扩增现象，此后发现其在卵巢癌、胃癌、肺癌等多种恶性肿瘤中存在不同程度的基因扩增或蛋白过度表达。正常情况下HER-2/neu原癌基因处于非激活状态，广泛存在于细胞内，参与细胞的增殖、分化、凋亡等正常生理过程的调节，当其受到生物或理化等因素作用时，可引起HER-2/neu结构或表达水平的异常，导致癌基因活性过高，进而促进肿瘤的发生、发展。HER-2/neu基因过表达，导致丝氨酸/苏氨酸激酶及核因子被激活，引起一系列的抗凋亡级联反应，癌细胞对肿瘤坏死因子α产生抵抗，降低宿主对肿瘤细胞的免疫能力，导致肿瘤的发生。Liang等[6]以PCR片段长度来研究HER-2/neu基因多态性在密码子655的分布及其与中国人结肠癌易患性的关系，发现异亮氨酸/缬氨酸+缬氨酸/缬氨酸基因型和缬氨酸等位基因均与结肠癌的发生有关。该研究认为，HER-2/neu基因在密码子655上的多态性表达可能与中国人患结肠癌的风险有关。

4 HER-2/neu基因与结肠癌的治疗

4.1HER-2/neu基因靶向药物

4.1.1单克隆抗体 曲妥珠单抗可与HER-2受体结合，阻断HER-2相关肿瘤的生长信号通路，同时也具有抗体依赖的细胞毒作用，能抑制HER-2过表达的肿瘤细胞的增殖。曲妥珠单抗是被美国食品药品管理局批准上市的第1种重组DNA衍生人源化单克隆抗体，作为治疗乳腺癌领域的第1个分子靶向药物，可用于HER-2过表达的乳腺癌晚期的解救、辅助及新辅助治疗，疗效肯定。Bang等[7]报道了使用曲妥珠单抗一线治疗无法手术的局部晚期、复发和(或)转移性HER-2阳性的胃癌患者的国际多中心随机对照Ⅲ期临床研究，结果初步证实了曲妥珠单抗+顺铂+氟尿嘧啶类标准化疗方案可使HER-2过表达的胃癌患者获益。基于这样的证据,美国食品药品管理局和欧洲药物机构批准将曲妥珠单抗与化疗联合运用于未经治疗的HER-2阳性的进展期胃癌或胃食管结合部癌患者。Marx等[8]以IHC和FISH法分别对1439例和1851例结肠癌确诊病例进行分析，其中HER-2过表达的为2.7%，HER-2扩增的为2.5%，提示结肠癌组织中HER-2扩增和过表达均较低，获益人群较少，目前尚无针对HER-2/neu基因的用于结肠癌治疗的靶向药物。

帕妥珠单抗是另一种以HER-2为靶位的人源化单克隆抗体，与HER-2受体胞外结构域Ⅱ区结合，抑制HER-1/HER-2二聚体的形成，继而阻碍信号转导。与曲妥珠单抗不同的是，帕妥珠单抗抑制配体诱导的二聚体化而不依赖HER-2表达水平，提示其可能的获益人群范围更广，目前正在进行帕妥珠单克隆抗体治疗HER-2低表达的晚期乳腺癌的Ⅱ期临床研究。Pohl等[9]以帕妥珠单抗单独或结合厄洛替尼或伊立替康在人体内或体外测试其抗肿瘤效应，发现在体内或体外的人类结肠癌中，帕妥珠单抗有一定抗肿瘤效应，特别是联合厄洛替尼时效应加强。在体内，合用帕妥珠单抗的疗效并不优于伊立替康单一治疗。目前尚无帕妥珠单抗治疗结肠癌的报道,但其在乳腺癌等实体肿瘤的试验性应用中已显示出一定疗效和较好的安全性[10-12]。

4.1.2酪氨酸激酶抑制剂 拉帕替尼是口服的、可逆的小分子酪氨酸激酶抑制剂，其通过抑制细胞内EGFR及HER-2的酪氨酸激酶结构域的ATP结合位点，阻止酪氨酸磷酸化和下游信号通路，导致细胞增殖减少和凋亡增加[13-14]，阻止肿瘤细胞磷酸化及激活，抑制肿瘤细胞生长。拉帕替尼还可在体内、外减少p95 HER2阳性表达的细胞的生长和信号通路磷酸化,后者虽无胞外结构域,但具有酪氨酸激酶活性,其参与了曲妥珠单抗耐药。拉帕替尼有望为靶向治疗HER-2阳性的结肠癌提供新的临床证据。

吉非替尼也是一种高效的EGFR酪氨酸激酶抑制剂，可与EGFR的ATP结合位点上的腺苷三磷酸竞争，阻断酪氨酸激酶活性[15]，进而阻断参与肿瘤生长与转移的EGFR信号转导通路，显著降低HER-2的磷酸化，但不引起HER-2分子质量的改变。Hirata等[16]报道了过表达HER-2的非小细胞肺癌细胞系对吉非替尼的敏感性，提出吉非替尼可能通过阻断HER-2、HER-3与受抑制的EGFR二聚体结构解离，减少HER-2/HER-3二聚体的形成而抑制肿瘤细胞生长。

4.2疫苗

4.2.1肽疫苗 Mukai等[17]研究合成鼠HER-2/neu肽，诱导鼠HER-2产生特异性细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)和抗体，从而抑制肿瘤细胞的生长，降低了肺转移的概率。在Ⅰ期临床试验研究中，将p369～377(来源于HER-2的多肽)免疫接种于结肠癌患者，在患者外周血中获得了多肽特异性CTL。具有免疫原性的HER-2肽可被CTL和辅助T细胞识别，当再次刺激后，该CTL可识别并溶解带有肽的靶细胞[18]，目前该研究已进入临床应用。

4.2.2DNA疫苗 DNA疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗，其能诱导长期而持续的免疫反应。DNA疫苗与细胞因子白细胞介素18或粒-巨噬细胞集落刺激因子合用，能提高抑瘤效果。

5 HER-2/neu基因与结肠癌的预后

6 结 语

随着时代的发展，肿瘤靶向治疗的理念已经得到学术界和患者的广泛认可，尽管目前研究报道的靶向给药载体较多，但真正用于临床且取得肯定疗效的并不多。结肠癌的发生、发展是一个多因素、多阶段的复杂过程,HER-2/neu基因在受体活化和肿瘤细胞信号转导中发挥重要作用，参与包括结肠癌在内的多种肿瘤的发生、发展，单一HER-2/neu靶向药物对结肠癌的疗效尚不明确。虽然HER-2/neu靶向药物为结肠癌患者带来了新希望,但很多环节仍有待于进一步的临床研究证实。

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