PIK3CA突变与乳腺癌临床病理特征及预后的相关性

依合里曼·买买提，曹燕珍，王翠翠，岳 娜，梁莉萍

新疆医科大学附属肿瘤医院 病理科，新疆 乌鲁木齐 830011

乳腺癌(breast cancer, BC)是目前全球女性常见癌之一。乳腺癌是一种由基因组变异驱动的复杂且具有异质性的病变。据统计,磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide-3-kinase, PI3K)通路的改变出现在大约70%的乳腺癌病例中[1]。PIK3CA突变通过影响PI3K/Akt通路,在调控细胞增殖、凋亡、侵袭和转移中起着关键作用。磷脂酰肌醇激酶-3-催化亚基α(PIK3CA)突变发生在30%～50%的早期原发性乳腺癌以及转移性乳腺癌中[2],原发性乳腺癌中PIK3CA突变与肿瘤发生、发展及预后相关性的研究是乳腺癌研究中的热点问题之一。本研究通过检测PIK3CA在乳腺癌中的突变状态,阐述其与乳腺癌各临床病理特征的相关性,为乳腺癌精准治疗提供更多依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 临床病理资料:收集2018年1月至2020年1月181例存档于新疆医科大学附属肿瘤医院的侵袭性乳腺癌患者的蜡块、临床病理及随访预后资料。所有确诊病例均由2名医师复核。本研究通过新疆医科大学附属肿瘤医院伦理委员会的批准(批准号:K-2021020),并取得所有研究对象的知情同意。

1.1.2 试剂:雌激素受体(estrogen receptor, ER)、孕激素受体(progestogen receptor, PR)、人表皮生长因子受体2(human epidermalgrowth factor receptor-2, HER2)、增值指数(ki67)一抗(Roche公司);FISH PathVysion HER2 DNA probe kit试剂盒(Vysis公司);DNA提取试剂盒(QIAGEN公司);PIK3CA突变检测试剂盒(北京雅康博生物科技有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 免疫组织化学法检测ER、 PR、HER2、Ki67:用Roche BenchMark XT全自动免疫组化仪操作完成。ER、PR判读参见《乳腺癌雌、孕激素受体免疫组织化学检测指南(2015 版)》[3];Ki67阳性定义为任何强度和程度的侵袭性癌细胞核着色均计为阳性,以Ki67阳性细胞百分比作为Ki67 阳性指数。Ki67增值指数判读参考2021年《国际乳腺癌症Ki67工作组的最新建议:Ki67在癌中的评估》[4],判读分4步骤:1)百分比的判定,使用低倍镜(×4、×10)观察整张切片。评估切片中侵袭性癌细胞核的染色情况,划分为高、中、低、阴性4种类型;2)按照4种类别选择判读区域,每一种类别选择一个判读区域,如果类别<4,剩余的判读区域选择方式需按其标准分配方式进行标记;3)对选出的判读区域进行评分,使用高倍镜(×40)定位于所选视野区域,从选定视野的顶部按照“打字机”模式评估侵袭性癌细胞,总共计数100个,或者计算整个评估视野中的的所有侵袭性癌细胞;4)应用公式得出Ki67指数。

1.2.2 HER2阳性判断:参见《乳腺癌HER2检测指南(2019版)》免疫组织化学分为 0～3+,共4个评分等级。阴性组:0;低表达组1+、2+(FISH未扩增);阳性组:2+(FISH扩增)及3+。

1.2.3 FISH检测及阳性判断: HER2/CEP17≥2.0,且平均HER2拷贝数/细胞≥4.0或HER2/CEP17<2.0,平均HER2拷贝数/细胞≥6.0:阳性。HER2信号成簇表达为阳性。HER2/CEP17 ≥2.0,平均HER2 拷贝数/细胞<4.0或HER2/CEP17<2.0,平均 HER2拷贝数/细胞<4.0:阴性。HER2/CEP17<2.0,4.0<平均HER2拷贝数/细胞<6.0,此类患者需结合IHC结果,若IHC结果为(3+),判为阳性。若IHC结果为0、(1+)或(2+)判为阴性。

1.2.4 乳腺癌分子的分型:根据生物标志物ER、PR、HER2、Ki67的免疫组织化学评估。将乳腺癌分为4个亚型:Luminal A、Luminal B、HER2过表达型和三阴性乳腺癌。Liminal A:HER2-、ER+、PR+且高表达,Ki67≤14%。Luminal B:2种情况,1)HER2-、ER+、PR低表达,或ki67>14%;2)HER2阳性+、ER+、PR任意表达,Ki67任意表达。HER2过表达型:HER2阳性、ER-、PR-、Ki67任意表达。三阴性乳腺癌:HER2-、ER-、PR-、Ki67任意表达。

1.2.5PIK3CA突变的检测: 按照人PIK3CA突变检测试剂盒(荧光PCR法)产品使用说明书操作。PIK3CA突变检测9号外显子和20号外显子,9号外显子检测542、545密码子3种突变(E542K、E545K、E545D)。20号外显子检1047密码子两种突变(H10471、H1047R)。PIK3CA突变判读:1)若样品中某突变位点检测(FAM 通道)有扩增且Ct值≤35,则判定该样本突变结果为阳性;2)若Ct值>38,则判定该样本突变结果为阴性;3)若35

1.3 统计学分析

数据分析使用SPSS26.0统计软件包,计量资料以例数(n)和百分比(%)表示。采用χ2检验和Fisher精确概率法进行数据处理。

2 结果

2.1 181例侵袭性乳腺癌的ER、PR、Ki67、HER2检测

181例侵袭性乳腺癌中ER阳性122例(67.40%)、PR阳性109例(60.22%)、Ki67阳性高表达125例(69.06%)、HER2(2+)(免疫组化显示:HER2呈现中等程度表达)36例(19.89%)。对36例HER2(2+)标本进行FISH检测,HER2未扩增21例(11.60%)、HER2扩增15例(8.29%)。

2.2 PIK3CA突变检测

181例侵袭性乳腺癌中PIK3CA突变70例(38.67%)、未突变111例(61.33%)。70例PIK3CA突变中12例(17.14%)exon9突变,15例(21.43%)exon20突变。

2.3 PIK3CA突变在侵袭性乳腺癌不同分子分型间突变状态

70例PIK3CA突变中,34例(48.57%)Luminal A型、12例(17.14%)Luminal B型、22例(31.43%)HER2过表达型和2例(2.86%)三阴性乳腺癌,PIK3CA突变与在乳腺癌分子分型中分布有明显差异(P<0.05)。42例(60.00%)Ki67≥20%,PIK3CA突变在乳腺癌的Ki67表达有明显差异(P<0.05)(表1)。

表1 乳腺癌中PIK3CA 突变与临床病理特征的关系Table 1 Relationship between PIK3CA mutation and clinicopathological features in breast cancer[n(%)]

2.4 PIK3CA突变在乳腺癌HR/HER2及ER亚型不同分组比较

HR+/HER2-组PIK3CA突变率48.57%,非HR+/HER2-组突变率51.43%,二者间PIK3CA突变分布有明显差异(P<0.05)(表2)。

表2 PIK3CA突变在乳腺癌HR/HER2及ER亚型不同分组比较Table 2 PIK3CA gene mutations in breast cancer HR/HER2 and ER subtype was compared

2.5 PIK3CA突变与乳腺癌生存的关系

随访至少3年,随访中位数3.5年,181例侵袭性乳腺癌中,发生远处转移15例(8.29%),其中胸壁转移6例,腰椎转移4例,肺转移2例,脑转移2例,肝转移1例。181例中死亡16例,均为乳腺癌转移或复发,其中PIK3CA突变10例,野生型6例,PIK3CA突变病死率(14.3%)高于PIK3CA野生型(3.3%)。PIK3CA突变与乳腺癌患者生存之间有明显差异(P<0.05)(表3)。

表3 PIK3CA突变与乳腺癌生存的关系Table 3 Association of PIK3CA gene mutations with breast cancer survive

3 讨论

PIK3CA位于人类3号染色体q26.3,长34 kb,包含21个外显子。PIK3CA的主要职责在编码p110(催化亚基),p110α蛋白是PI3K酶的催化亚基,在生理条件下,信息传递过程中,细胞表面受体可激活PI3K,继而进行细胞内的信号转导。PIK3CA的p110α发生突变,PI3K酶将持续处于激活状态,细胞内信号转导被增强,导致成纤维细胞和乳腺上皮细胞的增殖和转化、抑制细胞凋亡,引发癌变、自身免疫性疾病等。超过80%的PIK3CA突变发生于外显子9 (P.E545K和P.E542K)和外显子20 (P.H1047R)[5]。约20%～40%的乳腺癌患者可发生PIK3CA突变,PIK3CA突变患者死亡率高于PIK3CA野生型,且死亡患者均为乳腺癌转移或复发, Exon9突变亚组预后最差[6]。PIK3CA突变与乳腺癌患者的临床病理学特征相关[7],PIK3CA突变在ER、PR阳性乳腺癌中更为常见,PIK3CA突变患者的Ki67 增值指数较高[8]。

PIK3CA突变与乳腺癌分子分型相关,提示PIK3CA突变可能与乳腺癌的发生发展有关[9]。PIK3CA突变对评估乳腺癌分子分型的预后和治疗有一定的临床指导价值:1)内分泌治疗与各种PI3K阻断剂之间亦存在明显的协同作用[10];2)PIK3CA突变与HER2阳性乳腺癌患者的不良预后以及靶向药物耐药性的产生有相关[11]。3)新辅助化疗在PIK3CA突变的三阴性乳腺癌的完全缓解率较差。4)ER+乳腺癌患者中有PIK3CA突变介导的PI3K/Akt/mTOR通路改变。PIK3CA突变的HR+/HER2-的乳腺癌患者总生存期较PIK3CA野生型差[12]。因此,PIK3CA抑制剂可改善PIK3CA突变HR+/HER2-的转移性乳腺癌患者的预后。目前特异性PIK3CA抑制剂被美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准用于治疗晚期PIK3CA基因突变的乳腺癌,PIK3CA抑制剂在国内仍处于临床研究阶段,有望获得上市批件。

综上所述,PIK3CA突变是乳腺癌常见的突变基因,PIK3CA突变与乳腺癌分子分型、Ki67 增值指数相关,PIK3CA突变或可被用于乳腺癌临床预后或靶向治疗的重要指标,为患者精准治疗提供参考。