预测乳腺癌新辅助化疗反应的临床病理和分子指标研究进展

李强，李映良，刘莹莹，查明智

南昌大学第一附属医院普外科，南昌330000

新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）又称术前化疗或诱导化疗，是指对非远处转移肿瘤在局部治疗前进行的全身性、系统性的细胞毒性药物治疗。自20世纪70年代初首次使用以来，NAC已成为局部晚期乳腺癌的标准治疗方案，主要是因为其能降低肿瘤负荷。目前，NAC也越来越多地用于早期乳腺癌的治疗，提高保乳率。虽然大多数乳腺癌患者能从NAC中获益，但是仍有一小部分患者在治疗过程中没有反应，甚至出现疾病进展，从而失去对疾病持久局部控制的机会。早期识别这部分无反应的患者，有助于实施个体化治疗，避免延误治疗。因此，寻找能够在早期预测NAC反应的生物标志物成为了研究热点。本文对有关生物标志物的最新研究进行综述。

1 临床病理指标

1.1 肿瘤大小

肿瘤大小不仅是制订乳腺癌治疗方案的重要依据，也是评价乳腺癌预后的重要指标。在近几年的研究中，肿瘤大小已经被证实为乳腺癌NAC反应的独立预测因子。张小飞等发现，肿瘤大小是NAC完全缓解（complete response，CR）的独立影响因素，随着肿瘤增大，CR率逐渐降低。Jin等对500例原发性乳腺癌患者的研究发现，相对于T期患者，T期患者不太可能实现病理完全缓解（pathological complete response，pCR），多因素分析结果显示，肿瘤大小、激素受体状态和化疗方案均是pCR的独立预测因素。Goorts等对2366例患者的队列研究中发现，在所有检测变量中，肿瘤大小（以乳腺癌TNM分期中的T分期表示）是pCR最重要的预测因子，在该研究中总pCR率为21%，其中T、T、T和T期的pCR率分别为31%、22%、18%和17%，较低的T分期是高pCR率的显著独立预测因子。在同一个研究中还发现人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）阳性、雌激素受体（estrogen receptor，ER）阴性和孕激素受体（progesterone receptor，PR）阴性也是pCR的独立预测因子。因此，乳腺癌的肿瘤大小是NAC疗效的可靠预测因子，较小的肿瘤更容易达到pCR。

1.2 组织学分级

组织学分级与DNA增殖指数和DNA倍体有关，是判断乳腺癌分化程度和预后的重要指标。此外，组织学分级也是与NAC后pCR有关的病理因素。Kurozumi等对129例HER2阳性浸润性乳腺癌患者进行了研究，G级患者的pCR率为70.0%，G级患者的pCR率为36.8%，差异有统计学意义，结果表明组织学分级是HER2阳性乳腺癌NAC后pCR的预测因素。然而，在三阴性乳腺癌中，这种联系只表现在特定的治疗方案中，G级仅是铂类药物治疗中更高pCR的预测因子。此外，在Jarzab等对353例乳腺癌行NAC患者的前瞻性观察中发现，高级别或Ki-67≥20%的肿瘤患者pCR的机会最多，多变量分析显示只有组织学分级和ER状态是pCR的独立预测因子，组织学分级高则pCR发生的概率增加2.42倍，ER高表达则pCR发生的概率减少0.41倍。因此，组织学分级是NAC反应重要的预测指标，G级乳腺癌患者更容易获得pCR。

1.3 分子亚型

乳腺癌分子亚型基于ER、PR、HER2的表达，根据其肿瘤标志物和生物侵袭性分为4种亚型：Luminal A型、Luminal B型、HER2过表达型和三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）。不同分子亚型的乳腺癌对NAC的敏感性及预后具有显著差异。刘伟等对416例接受蒽环类联合紫杉类药物NAC的乳腺癌患者进行了研究，结果显示总pCR率为23.1%，其中激素受体（hormone receptor，HR）+/HER2-组为 6.9%，HR-/HER2+组为41.5%，HR+/HER2+组为30.9%，HR-/HER2-组为41.1%，多因素分析显示分子亚型是pCR的独立预测因子，结果表明HER2过表达型和TNBC患者更容易获得pCR。此外还发现pCR是更好远期生存的预测因子，但是这种关系仅存在于HER2阳性及TNBC患者中。这可能与乳腺癌不同分子亚型固有的pCR率偏差有关。如另一项研究所示，该研究评估了来自美国国家癌症数据库的13 939例乳腺癌NAC患者，结果表明分子亚型是pCR的独立预测因子，Luminal A型乳腺癌最不可能达到pCR，而HER2过表达型乳腺癌的pCR率最高，并且pCR与预后的相关性在Luminal B型、HER2过表达型和TNBC患者中更加显著。尽管在TNBC病例中达到pCR的可能性相对较高，但这一亚组仍可能存在较差的预后。除了免疫组织化学的分子亚型外，PAM50定义的分子亚型也是预测pCR有价值的工具。实际上，大多数HR+乳腺癌的pCR率如此之低，以致NAC在这些病例中似乎不起作用，这一事实说明在治疗决策中可以使用分子亚型作为NAC反应的预测因子。

1.4 Ki-67

Ki-67是一种在细胞核中表达的蛋白质，它存在于细胞周期的所有阶段以及有丝分裂的细胞核中，除了G期的静止细胞。Ki-67作为细胞增殖标志物，在预测NAC反应中也具有重要的作用。Alba等对262例乳腺癌NAC患者进行了研究，确定了预测pCR最佳的Ki-67阈值为50%，结果显示Ki-67＞50%的患者获得pCR的比例明显高于Ki-67≤50%的患者，Ki-67＞50%是NAC后pCR的独立预测因子，提示细胞增殖与化疗敏感性密切相关。此外还发现在ER-HER2-和ER-HER2+乳腺癌患者中Ki-67的预测价值最高。然而在一项对1010例乳腺癌患者的研究中，Chen等发现Ki-67仅能作为Luminal亚型的NAC预测因子，25.5%被确定为区分疗效的最佳阈值。在这项研究中，虽然NAC后几乎所有的分子亚型Ki-67均有下降，但在HER2过表达型和TNBC中，CR组和非CR组的Ki-67下降情况比较，差异无统计学意义，提示在NAC中表现出肿瘤萎缩但Ki-67水平仍然很高的HER2过表达型和TNBC患者，应该考虑进行积极的全身辅助治疗。除此之外，NAC前后Ki-67的下降还与无病生存期和总生存期的改善显著相关，而NAC后残余肿瘤Ki-67无明显下降的患者预后较差。Ki-67变化不同的患者属于异质性群体，具有不同的预后，不能使用单一疗法治疗，需要引入新的治疗策略，这给临床医师带来了挑战。虽然Ki-67高表达预示肿瘤增殖较快和不良预后，但是Ki-67高表达的患者在NAC中往往具有更高的pCR率，这部分患者能够从NAC中更多获益。

2 中性粒细胞-淋巴细胞比率（neutrophillymphocyte ratio，NLR）

全身炎症和免疫在肿瘤的发生、侵袭和转移中起着至关重要的作用，外周血NLR是容易获得的全身炎性反应标志物，并已被证实为各种肿瘤的预后预测因素，包括肺癌、胃肠道癌、肝癌和乳腺癌，也有一些研究表明NLR与乳腺癌NAC反应相关。Chen等对215例Ⅱ～Ⅲ期的乳腺癌NAC患者进行了研究，结果显示，NAC前较低NLR（NLR＜2.06）组患者的pCR率高于较高NLR（NLR≥2.06）组，提示NLR可能是预测NAC反应的重要因素。在同一研究中还发现，NAC前高NLR（NLR≥2.06）组患者的无复发生存率和乳腺癌特异性生存率均明显低于低NLR（NLR＜2.06）组，多因素分析显示NLR≥2.06是独立的不良预后因素。在另一项研究中，Chae等在TNBC中也发现了同样的结果。这提示乳腺癌患者对NAC反应可能与炎症存在相关性。血小板-淋巴细胞比率（platelet-lymphocyte ratio，PLR）作为评估肿瘤患者全身炎性反应的另一个指标，有研究发现其在预测预后及化疗敏感性方面具有和NLR同样的作用。此外，一项研究还发现在Luminal B型（HER2-）乳腺癌患者中，NAC前PLR作为pCR的预测因子要优于NLR。因此，NLR和PLR都可以作为乳腺癌NAC反应及预后的预测因子，为临床治疗决策提供参考。

3 肿瘤浸润淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocyte，TIL）

TIL是一种存在于肿瘤组织内部具有高度异质性的淋巴细胞，在肿瘤免疫应答中发挥重要的作用。Liu等对116例乳腺癌患者的NAC前活组织切片进行基质TIL水平的评估，评价TIL与NAC反应及预后的相关性，结果确定30%为区分NAC反应的最佳阈值，多因素分析显示TIL≥30%是pCR和无事件生存的独立有利预测因子。此外，在Yang等的研究中，也发现了类似的结果，并确定20%为TIL的最佳阈值。肿瘤组织内有多种淋巴细胞浸润，不同的淋巴细胞在肿瘤的发生发展中具有不同的作用。在Rao等的研究中发现，NAC前高浸润CD4TIL、高浸润CD8TIL和拓扑异构酶Ⅱα（topoisomeraseⅡα，TOPOⅡα）高表达均是TNBC患者pCR和预后的有利预测因子。而在另一项研究中却发现，CD4的叉头状/翼状螺旋转录因子 P3（forkhead/winged helix transcription factor P3，FOXP3）阳性Treg在乳腺癌中的表达与NAC疗效呈负相关。所以CD4TIL与乳腺癌NAC疗效的关系尚存在争议。在另一项研究中，Abe等发现TIL密度也是评价NAC反应的有效指标。虽然TIL的评估方法和最佳阈值尚没有统一的标准，TIL在不同的乳腺癌亚型中对NAC反应及预后的预测价值不同，但是TIL作为乳腺癌NAC疗效的预测因子已被证实，可以为临床实践提供参考。

4 基因和分子标志物

基于先进的分子生物学技术发展，有研究开始揭示单基因和表达变异作为pCR潜在预测因子的作用。现就近几年乳腺癌NAC反应相关的基因和分子标志物研究进展作一总结（表1）。

表1 乳腺癌NAC反应相关的基因和分子标志物

4.1 单基因变异

乳腺癌的发生、发展是一个多基因、多阶段的协调作用过程，与多种原癌基因的异常激活及抑癌基因的异常失活有关。已有很多研究描述了关键肿瘤基因的变异与pCR的关系。例如，Wunderle等的研究就证实了

BRCA1/2

突变预测了乳腺癌NAC更高的pCR率，并且在治疗类型之间没有差异。

p53

作为人体内重要的抑癌基因，

p53

突变在Wang等的研究中也被确定为pCR的独立有利预测因子，但是仅限于接受蒽环类和环磷酰胺治疗的患者。此外，在 Bianchini等和 Loibl等的研究中，观察到

PIK3CA

的突变可能是NAC和抗HER2治疗耐药的主要中介，研究还发现低水平TGF与高pCR率相关。不同乳腺癌亚型的遗传异质性与NAC反应的差异显著相关，除了基因突变外，基因的扩增和转录水平在预测NAC反应中也具有潜在的价值。CBL等评估了51例患者的

MYC

扩增情况，

MYC

基因扩增定义为MYC/CEP8＞2.2，并确定MYC/CEP8＞2.5作为预测pCR的最佳阈值，结果表明

MYC

扩增对pCR具有较高的预测潜力。

SPAG5

是乳腺癌的另一个新扩增基因，高水平的SPAG5转录和蛋白浓度也被证实为较高pCR率的独立预测因子。最后，有研究对TNBC患者NAC前活检标本中提取的DNA进行基于甲基化特征的表观遗传学评价，构建了一个双基因（

FERD3L

和

TRIP10

）表观遗传评分预测NAC反应，受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线的曲线下面积（area under the curve，AUC）=0.905，结果表明利用

FERD3L

和

TRIP10

基因的表观遗传特征可以准确预测TNBC的pCR。截至目前，关于基因在治疗反应中作用的研究层出不穷，但是缺乏进一步的前瞻性研究验证这些发现。尽管如此，以上的研究仍然提示单基因变异在预测NAC反应方面具有重要的潜在价值。

4.2 分子标志物

HIF-1α是一种异源二聚体核转录因子，其在人类的多种肿瘤细胞中表达，是肿瘤对缺氧反应的重要调控因子。HIF-1α已被证明有助于乳腺癌的化疗耐药性。一项纳入220例乳腺癌患者的观察性研究评估了NAC前肿瘤标本中HIF-1α蛋白的表达，多因素分析表明HIF-1α阴性表达是pCR的一个独立有利预测因子。另一方面，HIF-1α表达对无复发生存也具有独立预后价值。碳酸酐酶在绝大多数肿瘤中都有表达，其表达量与肿瘤细胞的侵袭和转移能力密切相关。在乳腺癌中，CAIX表达与其预后有关。此外，在局部晚期乳腺癌患者中，CAIX表达还被认为是NAC后pCR的独立预测因子。另一项研究评估了ALDH1对乳腺癌预后和化疗反应的影响，结果显示ALDH1的表达与肿瘤体积较大、淋巴结转移、核等级较高、HER2+和HR-亚型显著相关。ALDH1在HER2型和TNBC中表达显著。ALDH1+患者的无病生存期和总生存期显著缩短，但是仅限于Luminal型患者。在NAC方面，ALDH1+TNBC具有较高的化疗耐药性。以上这些分子标志物都是预测NAC反应潜在的预测指标，可作为临床治疗决策的参考。

5 小结与展望

在乳腺癌NAC中，pCR预测一直是各种工作的重点，这些工作旨在完善临床治疗决策。迄今为止，肿瘤大小、组织学分级、分子亚型和Ki-67是最常用于预测NAC反应的临床病理指标，部分原因是它们在临床实践中的应用较广泛。然而，乳腺癌NAC反应预测领域的最新研究开始揭示了单基因和分子标志物作为pCR预测因子的临床价值。在某些情况下甚至超过了经典预测因子的作用。此外，在NAC反应中探索这些基因和分子标志物对理解NAC的耐药机制和发现治疗诱导的新可操作靶点至关重要。预测指标的价值在不同的分子亚型和治疗方案中具有显著的差异，所以在临床工作中应个体化运用预测指标。同时应将各种指标结合起来，构建一个评估NAC疗效的模型，从而筛选出能从NAC中获益的患者，指导个体化治疗方案的制订。