HER2-low乳腺癌的临床、病理和PAM50基因表达特征_新浪财经

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转自：医学界

关于HER2-low乳腺癌有哪些需要掌握的内容？

鉴于抗HER2新型ADC药物在HER2-low乳腺癌中表现出高活性，HER2-low能否作为独立的乳腺癌分型成为近年来备受领域学者重点关注的热点探索方向。为了阐明HER2-low乳腺癌的临床和分子特征，一项研究收集了3689例HER2阴性乳腺癌患者的回顾性临床病理学和PAM50数据，结果发现，①HR阳性肿瘤中HER2-low乳腺癌的比例（65.4%）高于三阴性乳腺癌（TNBC，36.6%）。②在HR阳性肿瘤中，ERBB2和Luminal相关基因在HER2-low肿瘤中的表达高于HER2 0。相反，根据HER2表达状态分层时，在TNBC中未发现差异表达的基因。③在HER2-low范围内，HR阳性肿瘤的ERBB2水平高于TNBC。④HER2-low与HR阳性和TNBC的总生存期（OS）无关。⑤病理学家对HER2-low检测的可重复性未达到最佳标准。该研究结果提示了HER2-low乳腺癌的巨大生物学异质性，并强调了使用可重复和灵敏的检测方法来测量HER2-low的必要性。为进一步全面表征HER2-low乳腺癌的特征提供了新的循证证据。特将该研究重点内容梳理如下，以飨读者。

研究方法

▌患者数据

所有非重复、公开可用的乳腺数据集（即12项研究和6477例患者）均来自于cBio癌症基因组学门户网站（http://cbioportal.org）。从这些数据库中，提取已知IHC和HER2扩增状态的HER2阴性肿瘤人群。其他患者提取自医院诊所（西班牙巴塞罗那）的内部数据库、两项SOLTI临床试验（SOLTI 1501-VENTANA和SOLTI 1402-CORALEEN）、西班牙癌症研究组（GEICAM）/CIBOMA研究以及来自先前发表的医院诊所（西班牙巴塞罗那）、Vall d'Hebron医院（西班牙巴塞罗那）、罗马生物医学大学（意大利罗马）和GEICAM17之间的合作项目。

▌入选标准

如果患者为HER2阴性且IHC和HER2扩增状态已知，且至少有以下一种可用信息，则纳入分析：（1）临床病理学特征；（2）PAM50基因表达数据和（3）确定的PAM50内在亚型。评价了以下临床病理学特征（如可用）：Ki67 IHC、组织学分级、雌激素受体和孕激素受体状态、诊断时年龄、绝经状态、肿瘤样本来源（原发性与转移性）、组织学亚型和TIL。

▌基于IHC的分类

肿瘤分为HR阳性（即ER和/或PR≥1%）或TNBC（即ER＜1%和PR＜1%）。IHC评分为0则将肿瘤判读为HER2 0，HER2 IHC评分为1+或2+且原位杂交（ISH）技术检测HER2扩增结果为阴性，则将肿瘤判读为HER2-low。之前已使用FDA批准的标准抗体和ISH技术确定了每个队列的HER2状态，并根据ASCO/CAP指南进行分类。只要条件允许，则根据最新的ASCO/CAP指南，结合HER2 IHC评分解释ISH来源的HER2/CEP17比值和ERBB2拷贝数结果。具体来看，即平均HER2拷贝数＜4.0个信号/细胞的肿瘤被认为是HER2阴性，这种情况下如果IHC评分为1+或2+，则被认为是HER2-low，与HER2/CEP17比值无关。但是，如果HER2/CEP17比值≥2.0且HER2 IHC 3+，则认为肿瘤为HER2阳性并排除。

如果获得的平均HER2拷贝数≥4.0且＜6.0个信号/细胞，无需HER2/CEP比值和IHC 3+，也认为肿瘤为阳性并将其排除。如果IHC为0，则认为肿瘤为HER2阴性，如果IHC为1+，则认为肿瘤为HER2-low。在IHC 2+的情况下，考虑到复检的不可行性，如果从原始数据集中获得HER2阳性/阴性分类，则采用该分类，并将肿瘤视为HER2阴性和HER2-low。如果未提供分类，则排除样本。

如果IHC评分为0、1+或2+，同时HER2平均拷贝数≥4.0且＜6.0个信号/细胞，HER2/CEP17比值＜2.0，则认为IHC 0肿瘤为HER2阴性，IHC 1+或2+为HER2-low。相反，如果HER2/CEP17比值≥2.0，则认为肿瘤为HER2阳性并排除。

在HER2拷贝数≥6.0个信号/细胞的情况下，无论HER2/CEP17比值结果如何，在IHC为2+或3+的情况下，均认为肿瘤为HER2阳性并排除。但在HER2/CEP17比值＜2.0和IHC为0或1+的情况下，则认为肿瘤为阴性，在第二种情况下也可视为HER2-low。排除HER2检测结果持续不明确的患者。

为了评价病理学家之间HER2 IHC检测的一致性，本研究对100例独立的HER2染色病例（HER2 0、1+、2+和3+）进行了病理学家间一致性分析。来自4家机构（即医院诊所、VHIO、HVH和Campus Bio-Medico）的5名独立乳腺癌专业病理学家（即BG、ES、RF、VP和GP）参与了研究。向进行一致性分析的FS和AP提供设盲评分。

▌PAM50亚型和基因表达数据

本研究从13个回顾性队列中的9个获得了PAM50亚型信息和单个基因表达数据。之前已使用了基于nCounter技术进行的PAM50分析研究。从福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）肿瘤样本中获得内在亚型和原始基因表达数据。对于RNA纯化（Roche High Pure FFPET RNA isolation kit），每个肿瘤标本至少使用1-3个10μm FFPE玻片，必要时进行大体解剖，以避免正常乳腺组织污染。通过nCounter平台（NanoString Technologies,Seattle WA），使用至少约150 ng总RNA测量50个乳腺癌相关基因、4个免疫相关基因、雄激素受体基因和5个管家基因（ACTB、MRPL19、PSMC4、RPLP0和SF3A1）的表达。使用5个管家基因对研究数据进行log以2为底数的转换和归一化。内在亚型（Luminal A、Luminal B、HER2-E、Basal-like和Normal-like）在之前已经使用基于研究的PAM50内在亚型预测因子进行了测定。

研究结果

▌HER2-low的临床病理学特征

本研究共探索了3689例HER2阴性乳腺癌患者的13个独立数据集（图1）。总体而言，1486例（40.3%）患者为HER2 0肿瘤，1489例（40.4%）患者为HER2 1+肿瘤，714例（19.3%）为HER2 2+肿瘤。临床病理学和基因表达数据（如可用）主要从原发性疾病中获得（HER2-low组为71.1%，HER2 0组为73.7%）。根据HR状态，2962例（80.8%）患者为HR阳性肿瘤，706例（19.2%）为三阴性乳腺癌（TNBC）。

图1.研究流程图

与TNBC相比，HER2-low肿瘤更常见于HR阳性疾病（65.4%vs.36.6%，p＜0.001；图2）。更具体地说，与TNBC相比，HR阳性疾病中IHC评分为1+和2+的可能性更高（1+：43.8%vs.26.8%；2+：21.6%vs.9.8%，p＜0.001；图2）。在其他临床病理学变量方面，与HER2 0肿瘤相比，HER2-low肿瘤的原发性肿瘤尺寸更大（p=0.007），淋巴结受累更多（p=0.010）（表1）。在HER2 0队列中未观察到男性患者，而在HER2-low亚组中观察到15例病例（p=0.001）。HER2-low肿瘤诊断时的中位年龄高于HER2 0（59 vs.55岁，p=0.003）。绝经状态（p=0.898）、组织学分级（p=0.175）、Ki67 IHC评分（p=0.092，采用14%临界值）和基质肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）百分比（p=0.218）方面无统计学显著差异。但是其中TIL水平根据HER2 IHC水平分布不同（p=0.033），HER2 2+（中位数：5；四分位距[IQR]1-5）的TIL水平高于1+（中位数：1；IQR 1-5；p=0.035）和0（中位数：1；IQR 1-5；p=0.035）。

图2.HER2阴性乳腺癌按照HR状态、HER2-low状态、IHC评分的亚型分类

▌HER2-low评分的可重复性

为了评价病理学家对HER2 IHC评分的可重复性，研究者观察了来自医院诊所病例中100个独立病例的200个HER2 IHC染色切片。病理报告代表4个HER2 IHC类别（即，0、1+、2+和3+）。来自4家不同机构（Clinic、VHIO、VHV和Campus Bio-Medico）的5名乳腺癌专业病理学家（BG、ES、RF、GP和VP）以设盲方式对100例病例进行了修订和评分。总体而言，观察到35例不一致病例（35%）：IHC 1+vs.0（n=15）、1+vs.2+（n=12）、2+vs.0（n=1）、3+vs.1+（n=1）和3+vs.2+（n=6）评分。在大多数病例中（25/35，71.4%），仅1名病理学家与其他病理学家不一致。综合评分kappa一致性评分为0.79（p＜0.001），认为具有实质性的一致性。根据HER2 IHC类别0、1+、2+和3+的kappa评分分别为0.82（几乎完全一致）、0.67（基本一致）、0.74（基本一致）和0.92（几乎完全一致）（p＜0.001）。当删除HER2 3+病例时，获得了相似的结果（数据未显示）。

▌PAM50内在亚型的分布

1576例（42.7%）患者可获得PAM50内在亚型。内在亚型在3个基于IHC评分的组别之间，以及HER2-low和HER2 0肿瘤之间存在差异分布（两者p＜0.001）（图3、表1）。HR阳性和TNBC之间的内在亚型分布也不同（p＜0.001）（图3）。具体而言，与IHC 1+（49.0%）、IHC 0（28.7%）和TNBC（1.6%）相比，IHC 2+（54.2%）、HER2-low（50.8%）和HR阳性（56.6%）组中Luminal A型肿瘤更常见。同样，与IHC 1+（28.0%）、IHC 0（18.9%）和TNBC（0.2%）相比，IHC 2+（30.2%）、HER2-low（28.8%）和HR阳性（33.9%）组中Luminal B更常见；与IHC 2+（2.8%）、IHC 1+（4.0%）、HER2-low（3.5%）和HR阳性肿瘤（3.1%）相比，IHC 0（5.9%）和TNBC（8.5%）组中HER2富集（HER2-E）更常见；与IHC 2+（9.8%）、IHC 1+（15.2%）、HER2-low（13.4%）和HR阳性肿瘤（3.9%）相比，基底细胞样肿瘤主要集中在IHC 0（43.7%）和TNBC（84.7%）组内。

表1.按照HER2状态进行分层的患者基线特征

图3.根据HER2状态和HR状态的内在亚型分布

在HR阳性疾病中，HER2-low和HER2 0肿瘤之间以及根据IHC评分，内在亚型分布存在差异（两种情况下p＜0.001；表2）。具体而言，与HER2 0相比，HER2-low中Luminal B和基底细胞样亚型的频率较低（Luminal B：8.0%vs.34.9%；基底细胞样：1.9%vs.33.4%），而与HER2 0相比，HER2-low中Luminal A亚型的频率更高（58.9%vs.2.8%）。根据HER2-low状态和IHC评分，TNBC的亚型分布无显著差异（分别为p=0.438和p=0.284；表2）。当根据相同的HER2 IHC评分比较HR阳性和TNBC时，内在亚型分布存在显著差异，基底细胞样肿瘤是每个TNBC/HER2表达亚群的主要亚型（HER2 0为85.2%，HER2 1+为85.4%，HER2 2+为78.4%）。正如预期，Luminal A（HER2 0为51.8%，HER2 1+为57.9%，HER2 2+为60.6%），其次是Luminal B亚型（HER2 0为34.9%，HER2 1+为33.1%，HER2 2+为33.8%），在每个HR阳性/HER2表达亚群中最常见。

表2.按照HER2表达状态分层的HR阳性和TNBC中的PAM50分型

最后，本研究还评估了HER2-low乳腺癌中PAM50亚型的分布是否因ERBB2 mRNA水平而不同。根据ERBB2表达将所有HER2阴性疾病患者分为三分位数（即从低到高：T1、T2和T3）（表3）。正如预期，根据ERBB2水平，HER2-low乳腺癌的亚型分布不同（p＜0.001），与T1组（31.7%、15.8%和3.6%）相比，T2-3组更富集Luminal A、Luminal B和HER2-E亚型（51.5%、34.9%和6.3%）。相反，与T2-3组相比，T1组的基底细胞样亚型更常见（44.6%vs 2.9%）。当将ERBB2高水平/HER2-low和ERBB2低水平/HER2-low肿瘤与整个HER2-low人群进行比较时，结果相似（均为p＜0.001）（表3）。

表3.根据ERBB2 mRNA水平，HER2-low肿瘤的内在亚型分布

▌PAM50和单个基因表达分析

1320例（35.8%）患者的PAM50和单个基因表达数据可用于评估。在整体人群中，发现55个基因中有34个（61.8%）在HER2-low和HER2 0肿瘤之间存在差异表达（假发现率[FDR]＜5%）（表4）。具体而言，与HER2 0相比，发现HER2-low肿瘤中14个基因（41.2%）显著下调，包括增殖相关基因（例如，CCNB1、CCNE1、MELK、MKI67、MYBL2等）、基底样相关基因（例如，KRT14、KRT17、KRT5、FOXC1、MYC等）、酪氨酸激酶受体（即，EGFR、FGFR4）和3个PAM50标记基因（即，HER2-E、基底细胞样和正常乳腺样型）。相反，与HER2 0相比，发现20个基因（58.8%）在HER2-low中显著上调，包括Luminal相关基因（例如，BCL2、BAG1、FOXA1、ESR1、PGR、GPR160和AR）和2个PAM50标记基因（即，luminal A和B）。根据HR状态，在HR阳性疾病中观察到与一般人群相似的结果（表4）。然而，在TNBC中，没有发现单个基因或PAM50标记基因在HER2-low和HER2 0肿瘤之间存在差异表达。当HER2-low肿瘤细分为1+和2+时，也观察到类似的结果（表4）。

表4.HER2-low和HER2 0肿瘤中存在差异化表达的前20位基因

▌根据HER2表达和HR状态的基因表达谱

先前的结果提示HR状态是HER2-low乳腺癌潜在生物学特性的关键决定因素。为了进一步探索这一点，本研究根据HER2表达（即HER2 0、1+和2+）和HR状态（即阳性和阴性）评价了HER2阴性乳腺癌的总体基因表达谱。结果清楚地表明，HR状态是潜在生物学的主要驱动因素（图4）。正如预期，无论HER2 IHC状态如何（即HER2-low vs.HER2 0），均发现增殖相关基因（例如，CCNE1、MKI67和EXO1）在TNBC中的表达高于HR阳性。相反，与TNBC相比，发现Luminal相关基因（例如ESR1、AR和BCL2）和ERBB2在HR阳性中的表达更多，与HER2 IHC状态无关。值得注意的是，ERBB2表达最高的是HR阳性/HER2-low肿瘤组。最后，与之前的结果一致，相比HER2 0肿瘤，HR阳性疾病内的HER2-low肿瘤表现出相对较低的增殖相关基因表达和较高的Luminal相关基因表达。

图4.根据HER2表达和HR状态分析HER2阴性乳腺癌的基因表达谱

▌ERBB2表达分析

之前观察到ERBB2水平因HER2 IHC表达（HER2 0、1+和2+）和HR状态而异有些出乎意料。为了进一步探索这一发现，本研究正式比较了基于HER2 IHC表达的HR阳性疾病和TNBC中ERBB2的丰度。与TNBC相比，无论HER2 IHC表达如何，HR阳性肿瘤中ERBB2水平在统计学上显著增高（p＜0.001；图5A,B）。

在HR阳性疾病内，与HER2 0相比，HER2-low肿瘤中ERBB2水平显著增高（1.4倍平均差异，p＜0.001，图5C），HER2 IHC 2+肿瘤中观察到的表达水平最高，其次是1+和0（图5D），按降序排列（HER2 2+vs.HER2 0）。在TNBC内，3个HER2 IHC组的ERBB2水平无统计学显著差异（p=0.080，图5E）；然而，与HER2 0肿瘤相比，TNBC/HER2-low肿瘤中ERBB2表达水平显著更高（p=0.027），尽管绝对平均差异非常小（图5F）。

图5.按照HER2-low状态，总人群、HR阳性和TNBC人群中的ERBB2 mRNA水平

▌HER2阴性晚期乳腺癌中HER2-low的预后意义

本研究针对两个数据集（即Memorial Sloan Kettering cancer Center database和Hospital Clinic内部数据库）中的1304例晚期乳腺癌患者进行了探索性OS分析。OS定义为从首次诊断乳腺癌的日期开始。总体人群的中位随访时间为90.3个月。在所有患者中，HER2-low和HER2 0组之间未观察到OS的统计学显著差异（p=0.787）。根据HR状态和HER2 IHC水平获得了相似的结果（图6）。

图6.HER2阴性晚期乳腺癌按照HER2表达状态的总生存期

总结与讨论

本研究为HER2-low乳腺癌的临床和分子特征提供了初步的循证依据，根据本研究结果，HER2-low代表了绝大多数（59.7%）HER2阴性肿瘤患者。临床上，HER2-low乳腺癌在老年和男性患者中明显更常见，与HER2 0肿瘤相比，呈现出更多的腋窝淋巴结受累。重要的是，本研究观察到HR状态在HER2-low疾病中具有重要作用。例如，HER2-low在HR阳性乳腺癌中的占比高于TNBC（65.4%vs.36.6%），大多数HER2-low肿瘤为HR阳性（88.2%）或Luminal A型或B型（79.6%）。研究还发现，无论HR状态如何，绝大多数（67.6%）HER2-low肿瘤的IHC评分为1+。

当根据HER2状态（HER2 0和HER2-low）对HR阳性疾病和TNBC的PAM50内在亚型进行分析时，在TNBC中未观察到PAM50内在亚型在不同HER2表达肿瘤分布中的显著差异，PAM50内在亚型从高到低的发生率依次为基底细胞样亚型（84.7%），其次是HER2-E（8.5%）亚型。相反，在HR阳性肿瘤中，HER2-low肿瘤似乎表现为Luminal亚型的比例高于HER2 0肿瘤。值得注意的是，HER2-E亚型不常见，在HER2-low和HER2 0乳腺癌中分布相似。

正如预期，根据HER2 IHC表达和HR状态，HER2阴性乳腺癌的基因表达谱在各亚型分布中的差异与观察到的单个基因表达变化一致。例如，与HER2-low肿瘤相比，发现绝大多数增殖相关基因和酪氨酸激酶受体基因在HER2 0肿瘤中的表达更多，而HER2-low肿瘤的Luminal相关基因表达更多。这一发现在HR阳性肿瘤中尤其相关。相反，根据HER2 IHC表达，在TNBC中未观察到明显的生物学差异。总体而言，这些发现表明，与TNBC/HER2-low肿瘤相比，HR阳性/HER2-low肿瘤是更为独特的生物学实体。

尽管HER2-low肿瘤中HER2-E表型缺乏富集有些出乎意料，但是之前的研究表明，HER2-E表型并不是由ERBB2等单个基因的表达来定义的。事实上，之前也有研究表明，两个变量（即HER2-E表型和ERBB2水平）具有独立的预测和预后作用。总的来说，这一发现清楚地强调了需要将单个基因或受体的表达与潜在的肿瘤表型分开。

总体而言，这是首次专门针对HER2-low乳腺癌的全面研究，根据HR状态对三种不同的基于IHC的HER2阴性乳腺癌进行了广泛的比较，结果发现HER2-low乳腺癌十分复杂，并具有较高的异质性，但没有特定的预后意义。而且需要强调的是，与其他组相比，HR阳性/HER2-low是一个更加独特的生物学实体。未来随着新型抗HER2治疗药物的广泛应用，有必要针对HER2-low乳腺癌开展更进一步的研究探索，以帮助更多乳腺癌患者从新型治疗中获益。

参考文献：

[1]Schettini F,Chic N,Brasó-Maristany F,et al.Clinical,pathological,and PAM50 gene expression features of HER2-low breast cancer.NPJ Breast Cancer.2021 Jan 4;7(1):1.

审批号：CN-105955

过期日期：2023-12-6

*本文由阿斯利康提供支持，仅供医疗专业人士参考

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