新型血清标志物HER-2在乳腺癌诊疗中应用

张鹏宇，贾书生

(1.天津医科大学肿瘤医院 输血科，国家肿瘤临床医学研究中心，乳腺癌防治教育部重点实验室，天津300060；2.哈尔滨医科大学附属肿瘤医院 乳腺外科，黑龙江 哈尔滨150040)

人表皮生长因子受体-2(HER-2)，是定位于染色体17q12-21.32上的原癌基因—人表皮生长因子受体2基因(c-erbB-2基因)编码的相对分子质量为185000的跨膜受体样蛋白，具有酪氨酸激酶活性。该蛋白结构分为三个部分：胞外区域(ECD)，跨膜区域与胞内酪氨酸激酶区域。HER-2基因在乳腺癌发生、发展中发挥重要作用[1]。HER-2基因在20%左右乳腺肿瘤中过度表达，HER-2阳性患者可以选择靶向治疗，临床疗效较好。准确、及时评估HER-2蛋白过表达情况，对于可以从靶向治疗中受益的乳腺癌(BC)患者至关重要。

目前对乳腺癌患者HER-2表达评估的金标准是组织学方法，即通过免疫组化(IHC)或荧光原位杂交(FISH)技术对来自乳腺癌患者的组织标本进行检测。组织学实验标本因取材于病理组织而不适合连续监测；Ⅲ、Ⅳ期患者由于发生转移而不适合手术取材；针吸法取材被一些患者认为可能存在肿瘤种植风险而不被接受；组织学结果判定也易受专业人员的主观因素影响。

在基质金属蛋白酶的作用下，HER-2 ECD可从乳腺癌细胞表面裂解并游离至血液循环中，因此血清HER-2表达量可以通过血清学方法检测。与组织学分析相比，血清学实验样本采集方式更易被患者接受，实验数据回报迅速且可高通量完成，尤为重要的是可以实现对疾病的持续动态监测。

血清HER-2数据能否应用于临床，是否可以为乳腺癌患者诊断、治疗决策和预后判断带来益处，这些都是令人感兴趣的话题。目前国内已有医院对乳腺癌患者进行血清HER-2监测，相关的临床应用研究也在逐步推进。为此我们对血清HER-2在临床诊断和治疗领域的研究进展作一简要综述，以期为临床应用提供参考。

1 血清HER-2临床应用的可行性

血清HER-2是从肿瘤组织中脱落HER-2细胞外结构域片段(ECD)，与组织学HER-2检测原理相似，血清学分析首先采用抗HER-2抗体标记，然后借助示踪剂分析其表达水平，原理上具有可行性。在临床实践中，血清学与组织学HER-2表达是否相关，其实验数据应用价值如何，这些是血清学HER-2临床应用的首要问题。

1.1 血清HER-2与组织HER-2表达相关

研究评估了患者治疗前后血清HER-2状态，结果显示60.46%患者血清和组织HER-2表达结果一致；所有早期乳腺癌患者血清HER-2均为阴性；血清HER-2升高或降低超过20%不仅与疾病进展有关，而且与治疗效果有关[2]。这项研究提示血清HER-2测定具有临床应用价值，尽管对于早期乳腺癌诊断不敏感，但是对于大多数乳腺癌患者来说，其血清学和组织学HER-2测定结果一致。研究人员对来自淋巴结HER-2阳性的Ⅱ/Ⅲ期原发性乳腺癌患者血清和组织样本进行了回顾性研究，发现血清HER-2水平与肿瘤组织中HER-2 ECD和细胞内受体结构域表达之间存在统计学上的显著相关，血清HER-2水平与组织表达的HER-2胞内段/胞外段高度一致[3,4]。这些研究提示血清HER-2水平有可能成为组织HER-2表达的替代标志物。

1.2 血清HER-2水平与乳腺癌病理参数相关

由于肿瘤患者个体化差异明显，疾病进程复杂，血清HER-2的应用价值需要进一步的临床研究支持，以明确血清HER-2水平与各项临床病理参数的关系。研究显示血清HER-2浓度与乳腺癌肿瘤大小，淋巴结受累，疾病分期和组织学分级之间存在显著相关性；血清HER-2水平与雌激素受体呈负相关；与孕激素受体无相关性；血清HER-2升高与组织HER-2过表达有关[5]。由此可见，血清HER-2水平升高与乳腺癌的临床病理侵袭性表型有关，血清HER-2对于疾病进程的监测可能是有意义的。

2 血清HER-2对乳腺癌复发的监测

复发和转移是乳腺癌患者临床治疗过程中的常见问题，血清HER-2水平能够反映疾病进程，提示血清学分析也许有助于乳腺癌的复发和转移的监测，或许也可以影响后续治疗方案的确定。

2.1 血清HER-2有助于监测组织HER-2阳性乳腺癌复发

通过对乳腺癌患者进行了血清和组织HER-2测定，并结合疾病进程进行了对比分析，发现血清HER-2水平的上升与疾病复发相关；治疗效果和血清HER-2水平下降高度相关；该结论尤其符合组织HER-2阳性患者[6]。这表明血清HER-2水平变化有助于对乳腺癌的复发判断。此外，对于组织HER-2阳性乳腺癌患者通过监测血清HER-2水平来判断复发有较高的灵敏度，对于组织HER-2阴性乳腺癌患者则效果不理想[7]。这提示由于组织学HER-2阴性患者HER-2基因表达低下，血清HER-2水平变化不适用于此类患者的复发监测。

2.2 血清HER-2也可能有助于监测三阴性乳腺癌复发

与之不同结果的另外研究表明，即使对于组织学HER-2阴性患者，血清HER-2对于复发监测依然有意义。Yang等研究结果显示乳腺癌患者血清HER-2浓度明显高于健康对照组或良性肿瘤患者；三阴性乳腺癌(TNBC)患者血清HER-2水平也明显高于健康对照组；复发转移的TNBC患者血清HER-2水平明显高于未复发转移的TNBC患者；值得注意的是，TNBC复发转移患者的血清HER-2水平可以升高到与HER-2阳性乳腺癌患者相似的水平[8]。这说明血清HER-2可能也是TNBC复发的一种有价值的新型生物标志物。

研究显示，在一些初始被诊断为HER-2阴性乳腺癌的患者中，血清HER-2的连续检测能够同步反映疾病的复发和肿瘤负荷的变化；这从治疗角度证明了针对HER-2的靶向治疗对于HER-2阴性乳腺癌的意义，并且推测这些HER-2阴性乳腺癌细胞可能出现了HER-2亚型转化[9]。因此，对于组织HER-2阳性和阴性患者均有可能通过血清HER-2水平评估疾病复发。

两种不同的研究结果提示，由于血清HER-2表达的复杂性，从临床分期、病理类型和组织分化等多层面细化分析，也许可以为临床应用提供进一步依据。

3 血清HER-2对乳腺癌转移的监测

人表皮生长因子受体-2在20%左右乳腺癌中过表达，其水平与疾病的侵袭性形式和不良的临床预后有关。尽管有专家曾经因为证据不足，不建议临床医生使用可溶性HER-2水平来指导HER-2阳性乳腺癌患者的辅助治疗。但近年来临床研究表明，乳腺癌在发生复发和转移后，血清HER-2阳性率升高。越来越多的学者认为，HER-2过表达监测是评估肿瘤患者疾病进程有前途的生物标志物。

3.1 转移性乳腺癌血清HER-2水平升高

15%原发性乳腺癌患者血清HER-2水平升高，而45%出现转移灶患者血清HER-2水平上升，在肿瘤转移过程中HER-2 ECD脱落增加。通过血清HER-2水平判断肿瘤进展和转移可能具有临床价值[10,11]。

乳腺癌(BC)是脑转移(BM)第二大常见原因，目前尚无有效的血清标志物可准确预测脑转移。神经元特异性烯醇化酶(NSE)升高可反映脑转移引起的脑损伤，基质金属蛋白酶9(MMP-9)参与包括脑转移在内的肿瘤侵袭和转移性传播。通过肿瘤生物学参数和既往转移化疗方案的次数，对脑转移乳腺癌患者研究结果显示，血清NSE，MMP-9和HER-2脑转移组水平明显更高；HER-2和NSE血清水平是脑转移患者的独立预后因素[12]。

3.2 阴性乳腺癌发生转移后血清HER-2也可呈阳性

不仅乳腺癌发生转移后血清HER-2阳性率高于原发性乳腺癌，值得关注的是，即使部分原发灶组织学HER-2阴性的患者出现转移后，血清HER-2也可呈现阳性；与CA15-3相比血清HER-2是肝、骨等远处器官转移的敏感的指标[13]。因此说血清HER-2是乳腺癌转移监测的有效标志物。

4 血清HER-2与乳腺癌预后

4.1 血清HER-2有助于阳性乳腺癌预后判断

基于血清HER-2水平与疾病进程有关，有学者开始探索血清HER-2对于乳腺癌预后判断的应用价值。研究显示高水平血清HER-2与晚期、乳房切除术、新辅助化疗、抗HER-2治疗和激素治疗显著相关；高水平血清HER-2与较差的无病生存期(DFS)显著相关[14]。这表明血清HER-2水平是可手术乳腺癌患者的预后判断的重要因素。

高水平血清HER-2提示肿瘤患者预后较差，血清HER-2水平变化也与预后有关。研究显示血清HER-2水平的上升与更短的总生存期(OS)、无病生存期(DFS)、无进展生存期(PFS)、疾病进展时间(TTP)有关。相比之下，20%的接受抗HER-2治疗的患者中血清HER-2下降与PFS和总生存期延长有关。因此，作为可以反映乳腺癌患者预后的因子，血清HER-2水平上升对于不同治疗背景、不同疾病状态、不同亚群患者的OS都会有持续影响[15-17]。

4.2 血清HER-2过表达评估的临床决定水平

Zheng等给出了血清HER-2过表达的临床决定水平，他发现血清HER-2高于15 ng/mL患者的无进展生存期低于血清HER-2小于15 ng/mL的患者[18]。这项研究提示超过15 ng/ml可以作为血清HER-2过表达依据，过表达乳腺癌患者预后差，将其水平维持在15 ng/ml以下有可能改善临床预后。

4.3 血清HER-2有助于早期评估疾病进程

血清HER-2不仅可以辅助乳腺癌预后判断，更有助于早期评估疾病进程。Reix N等发现高水平血清HER-2非转移患者的无病生存期明显缩短；而低水平血清HER-2患者的无进展生存期更长；更重要发现的是，18.6%的研究对象血清HER-2变化早于影像学预测复发，疾病进展和转移[19]。

5 血清HER-2监测有助于确定合理治疗方案

HER-2的免疫原性及其酪氨酸激酶功能导致了一系列分子和抗体的发展。目前对于HER-2过表达的乳腺癌患者，靶向治疗药物主要是抗-HER-2抗体(曲妥珠单抗)，单独或联合用药(联合长春瑞滨紫杉醇、卡铂等)。此外，人们还发现了其他活性抗体，以及其他特定分子，如酪氨酸激酶抑制剂(拉帕替尼等)，它们无疑将在乳腺癌的治疗手段中占有一席之地。

5.1 血清HER-2监测有助于评价治疗方案

针对血清HER-2水平的监测有助于评价治疗方案。研究对HER-2阳性乳腺癌患者采用新辅助曲妥珠单抗和曲妥珠单抗治疗，发现原发性HER-2阳性患者化疗前血清HER-2中位水平高于HER-2阴性患者；对于HER-2阳性患者，病理完全缓解和血清HER-2高水平(大于15 ng/ml)的患者在新辅助曲妥珠单抗治疗期间血清HER-2下降成正相关；在HER-2阴性患者中，血清HER-2水平与病理完全缓解无相关性。监测血清HER-2水平可能为临床疗效评估提供重要依据[20,21]。

5.2 血清HER-2有助于耐药监测

尽管靶向治疗效果有显著改善，但耐药仍是HER-2阳性复发转移性乳腺癌(MBC)的主要临床问题。研究对接受曲妥珠单抗治疗长达6年或者直至死亡的HER-2阳性患者进行监测。在曲妥珠单抗治疗后无复发的患者血清HER-2水平的中位数为10.5 ng/ml，而有复发的患者血清HER-2浓度中位数位为20.1 ng/ml；与未复发患者相比，由于复发而死亡的患者生前最后一次测量血清HER-2浓度的中位数为232.4 ng/ml。血清HER-2水平下降预示着对治疗的应答，而水平升高预示着耐药；接受治疗的患者血清HER-2水平高于1 000 ng/ml时，提示标准剂量的曲妥珠单抗可能不足[22]。

5.3 血清HER-2也可用于阴性乳腺癌的治疗监测

被组织学分类为HER-2阴性的乳腺癌患者中，有一部分具有一定数目的HER-2阳性肿瘤细胞但未达到组织学分类为HER-2阳性标准，这些患者可能发展为HER-2阳性转移性乳腺癌。但由于其组织学检测结果未显示出接受抗-HER-2治疗的指征，而未能接受抗-HER-2治疗，预后较差[23]。因此，有必要在血清HER-2水平升高时考虑再次进行HER-2组织学检测，以便给予患者针对性的靶向治疗。

6 其他血清标志物及其与HER-2的联合应用

早期的乳腺癌血液标志物研究主要集中在癌胚抗原(CEA)和MUC-1基因产物，如CA15-3和CA27-29，这些标志物在早期和转移性乳腺癌中的价值有限，临床上需要筛选出更为有效的监测标志物。近年来，关于血清HER-2临床应用价值的研究逐渐开展，更多的研究者建议应用血清HER-2来辅助乳腺癌诊断和治疗。

6.1 血清CA15-3、S100β蛋白和HER-2在乳腺癌的应用

血清CA15-3，HER-2和S100β对于转移性乳腺癌来说是有用的独立预后因素。血清CA15-3水平升高与肿瘤体积增大、淋巴结阳性、UICC III期、组织HER-2过表达阳性、ER阴性有关；血清HER-2水平、CA15-3水平、肿瘤体积大、激素水平阴性是影响DFS预后的独立因素；HER-2水平高(>15 ng/mL)和血清CA15-3水平高(>24 U/mL)的患者，3年后DFS为50.0%，预后最差；无血清水平升高的患者DFS为91.2%，预后较好[24,25]。

6.2 血清TIMP-1、CAIX和HER-2在乳腺癌的应用

Ho等研究表明血清HER-2、碳酸酐酶(CAIX)和金属蛋白酶的组织抑制剂-1(TIMP-1)水平升高是短PFS的重要预后生物标志物；这些生物标志物水平的升高，除了HER-2靶向治疗外，也可用于TIMP-1和CAIX靶向治疗的评估[26]。

6.3 血清CA15-3、CEA与HER-2的联合应用

虽然乳腺癌HER-2潜在机理有待进一步探索，更多的临床证据表明，血清HER-2在乳腺癌诊断和治疗监测中有重要价值。我们也疑问是否血清HER-2与CA15-3、CEA等标志物联合检测会提高灵敏度。

Perrier等对接受曲妥珠单抗联合紫杉醇治疗的HER-2阳性转移性乳腺癌患者进行了研究，表明在治疗过程中对血清HER-2，CA15.3和CEA进行连续测量，有助于评估靶向治疗效果和预测疾病进展；与单独应用其中一种生物标志物相比，三种生物标志物联合分析可以更准确地对患者进行疗效评价，阈值>10%的三种生物标志物的平均减少是区分患者疾病进展、完全缓解、部分缓解或稳定的最佳参数[27]。

7 结语

血清HER-2作为乳腺癌的一种新型生物标志物，可以在乳腺癌的诊断、治疗监测、预后判断等方面发挥重要作用。

血清HER-2水平上升可能预示着乳腺癌的转移和复发。对于组织HER-2阴性的患者，血清HER-2≥15 ng/ml且未显示出下降时，应该考虑乳腺癌转移的可能性；也有部分研究认为对组织HER-2阳性患者发生转移的指示性较好。

当血清HER-2≥15 ng/ml时，常被认为是乳腺癌患者预后差的指标。血清HER-2水平的升高也与患者OS和DFS变短有关；高水平的血清HER-2与组织学分级、淋巴结转移、ER和PR阴性显著相关。因此，血清HER-2的检测将为HER-2阳性乳腺癌患者的预后判断提供重要参考。

血清HER-2水平升高可以为那些组织学检测结果阴性患者提供靶向治疗依据；在抗HER-2治疗中监测血清HER-2水平可能是新辅助曲妥珠单抗治疗期间临床评估的辅助手段；耐药现象也是曲妥珠单抗治疗乳腺癌患者所面临的一大问题，血清HER-2水平的升高可能预示着耐药。

针对血清HER-2的研究，其潜在机理仍然有待探索说明，也有一些研究对该实验持争论态度。但随着近年来针对血清HER-2的临床研究不断扩大和深入，作为一种新型生物标志物，越来越多的证据支持其临床应用。通过监测和评估乳腺癌患者的HER-2水平，制定合理的治疗策略，将会使患者临床获益。