多基因陣列表達譜檢測在乳腺癌中的應用

陳小松， 沈坤煒

（上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院外科 乳腺疾病診治中心，上海 200025）

早期診斷和輔助治療可顯著提高乳腺癌病人的預后。乳腺癌輔助治療方案的制定，既往大多依據病人的復發風險和治療反應。常規臨床病理指標包括腫瘤大小、淋巴結轉移數和組織學分級，可反映疾病負荷，預測病人預后。關于治療的反應性，既往主要依據雌激素受體 （estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）和人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2，HER2）的表達情況來判別。ER或PR陽性病人需行內分泌治療；HER2+病人需考慮抗HER2靶向治療；而對于三陰型乳腺癌病人，則需化療。由于乳腺癌存在異質性，上述臨床病理指標對乳腺癌病人預后和療效的預測存在不足，故需進一步尋找有效指標，指導乳腺癌個體化輔助治療。隨著人類基因組計劃的完成和基因芯片的應用，可采用多基因陣列表達譜將乳腺癌病人進一步分型，指導制定個體化輔助治療方案。本文就目前臨床應用的乳腺癌多基因陣列表達譜，結合臨床診療進展，評述其在乳腺癌個體化治療中的作用。

乳腺癌多基因陣列表達譜概述

乳腺癌多基因陣列表達譜包括乳腺癌固有分子分型、21 基因復發分數（recurrence score,RS）、70基因預后分型、乳腺癌指數 （breast cancer index,BCI）、整合臨床病理指標的 EPclin和 PAM50 ROR，以及針對三陰型乳腺癌的三陰型分子分型（見表 1）[1]。2000 年，Perou 等[2]最早報道乳腺癌的固有分子分型，其分為Luminal A、Luminal B、HER2-E、Basal-like及Normal-like 5個類型，具有不同的預后和生物學特征。臨床可根據乳腺癌ER、PR、HER2及Ki67的表達水平，行乳腺癌固有分子分型。21基因RS是美國FDA最早批準用于臨床檢測和應用的乳腺癌多基因陣列表達譜，可采用10%甲醛包埋標本進行檢測[3]。筆者單位從2014年常規開展21基因RS檢測應用至今，目前已累計超過2 000例病人，可預測ER+/HER2-、淋巴結陰性病人的預后，并減少約5%Luminal B型乳腺癌病人輔助化療的應用。70基因預后分型可預測病人預后。最初使用新鮮標本檢測，限制其臨床應用，技術改進后，可在10%甲醛包埋標本進行檢測，促進臨床推廣[4]。 EPclin[5]和 PAM50 ROR[6]均是多基因陣列表達譜整合臨床病理指標。回顧性數據顯示，多基因較單一指標更好地預測預后，但目前尚缺乏高等級循證醫學證據證實其對化療效果的預測，臨床應用較少[5-6]。

21基因RS在ER+/HER2-乳腺癌中的應用

ER+/HER2-乳腺癌存在較大的異質性，在內分泌治療基礎上是否需化療有爭議。21基因RS通過在NSABP B14臨床研究進行檢測和驗證，分為低、中、高危3組，預測病人10年的遠處轉移發生率分別為6.8%、14.3%和30.5%[3]。NSABP B20臨床研究進一步評估21基因RS對化療療效的預測價值：輔助化療可降低高危組病人27.6%遠處轉移率；而對于低危組的病人，輔助化療不提高其預后，提示可豁免化療[7]。前瞻性TAILORx臨床研究針對ER+/HER2-、淋巴結陰性的乳腺癌病人。根據21基因RS 結果，病人劃分為低危（＜11 分）、中危（11～25 分）和高危（＞25分）3組，共10 273例病人。對于低危病人，單獨接受內分泌治療；中危組病人在內分泌治療基礎上，隨機接受化療或不化療；而高危組病人接受內分泌治療+化療。中位5年隨訪結果顯示，低危組單獨內分泌治療乳腺癌病人，其5年無遠處轉移生存率（distant metastasis free survival,DMFS）為99.3%，提示其無需化療[8]。進一步隨訪顯示，中危組病人單獨內分泌治療和內分泌+化療的9年DMFS分別為94.5%和95%，提示輔助化療不改善病人預后。亞組分析發現，年齡、RS分值與輔助化療獲益存在交互作用：年齡＞50歲組中，輔助化療不改善病人預后；但年齡≤50歲且RS＞15分的病人，輔助化療可提高9年6%～9%的絕對無浸潤癌生存率[9]。之后該研究評估臨床風險和21基因RS是否能預測預后和化療療效（見表2）。發現臨床危險度分類可預測各RS組病人的預后。臨床高危組病人預后差；在中危RS組人群中，臨床危險度不能預測化療療效；對于年齡≤50歲、RS 16～20且臨床低危的病人，輔助化療不提高DMFS，余結論類似9年隨訪結果[10]。

表1 乳腺癌多基因陣列表達譜

表2 TAILORx臨床研究結果概括：21基因RS和化療獲益之間的關系

基于TAILORx的結果，NCCN和ASCO指南均更新了對于ER+/HER2-乳腺癌病人的臨床診療路徑。除T1a和部分T1b病人外，都推薦ER+/HER2-、淋巴結陰性病人行21基因RS檢測，并依據其結果，指導是否需輔助化療。但筆者認為尚不能僅憑21基因RS結果，就決定臨床是否需化療。對于21基因RS為26～30的病人，是否可根據TAILORx臨床研究均給予輔助化療，尤其是年齡＞50歲的病人，尚存較多爭議。另外，老年乳腺癌病人是否可根據21基因RS結果進行臨床輔助化療決策，尚缺依據。在黏液癌、浸潤性小葉癌和小管癌等特殊類型乳腺癌病人中，21基因RS對預后和化療療效的預測價值，是否等同于浸潤性導管癌病人，目前尚無臨床研究支持。最后，在TAILORx臨床研究的中危組病人中，年齡＜50歲且RS 16～25分者，輔助化療獲益是否來自化療誘導的閉經作用？如果是，則臨床應用卵巢功能抑制是否可起到類似化療的作用，從而進一步降低化療比例，尚待臨床研究驗證[10]。

在ER+/HER2-、淋巴結陰性乳腺癌病人中，21基因RS目前有Ⅰ類證據支持臨床應用。但對于淋巴結陽性的病人，21基因RS是否可預測預后和化療獲益？SWOG 8814試驗入組絕經后淋巴結陽性的乳腺癌病人，發現21基因RS低危病人在他莫昔芬治療基礎上，環磷酰胺+多柔比星+氟尿嘧啶（cyclophosphamide+adriamycin+fluorouracil,CAF）輔助化療不提高病人預后。但該研究入組病人數較少（低危組146例），使用的是CAF方案，低危組病人亦有30%以上的復發率，故不能根據該結果指導臨床實踐[11]。PlanB研究入組ER+/HER2-、N1病人。RS≤11的病人未行輔助化療，3年無病生存率高達97.9%，提示對該部分人群可豁免化療[12]。該結果尚待RxPONDER臨床研究證實。在RxPONDER研究結果公布之前，尚不能推薦所有ER+/HER2-、N1病人行21基因RS檢測。在筆者單位，對于ER+/HER2-、N1但已絕經的乳腺癌病人，推薦行21基因RS檢測，根據檢測結果行多學科討論，決定輔助治療方案。

70基因預后分型在乳腺癌中的應用

70基因預后分型（MammaPrint）可將乳腺癌病人分為預后好和預后差信號組，比常規臨床病理指標能更好預測預后。前瞻性MINDACT臨床研究評估MammaPrint對化療療效的預測價值。根據臨床風險（C）和 MammaPrint（G）結果，將病人分為：G/C均高危（1 806例）、G 高危/C低危（592例）、G 低危/C高危（1 550例）和G/C均低危（2 745例）。在該研究中，G/C均高危的病人，推薦化療；對G/C均低危的病人，則無需化療；在G和C危險度不符的病人中，隨機接受化療或不化療，G高危/C低危和G低危/C高危兩組病人5年DMFS分別為94.8%和95.1%，提示輔助化療不改善病人的預后。同時，對G低危/C高危未接受輔助化療的人群分析發現，其5年DMFS為94.7%，高于原先統計學設定的92%，提示MammaPrint能更好劃分臨床高危病人，可使46%臨床高危病人豁免化療[13]。MINDACT研究入組了部分N1、三陰型和HER2+的病人，但ER-病人只有5%為G低危，88%三陰型病人為G和C均高危。同時，對于淋巴結2～3枚轉移病人是否可與1枚轉移具有相似的預測價值尚存爭議。故在臨床上，MammaPrint主要應用于ER+/HER2-、N陰性或1枚轉移的乳腺癌病人，三陰型或HER2+病人尚不推薦[14]。

多基因陣列表達譜與ER+病人延長內分泌治療

ER+乳腺癌病人在5年內分泌治療后，存在10%～40%的遠期復發風險。延長內分泌治療可降低ER+病人的遠期復發風險，但絕對獲益較小。需尋找有效指標預測其遠期復發風險，從而為高危的病人選擇延長內分泌治療。EBCTCG薈萃分析顯示，常規的臨床病理指標 （T、N、組織學分級和Ki67）可預測遠期復發風險。多基因陣列表達譜是否可更好預測遠期復發風險[15]？Ma等[16]采用HXOB13/IL17BR比值，構建乳腺癌指數（breast cancer index,BCI），將病人分為低、中和高危組，并與乳腺癌病人遠期復發風險相關。在TransATAC臨床研究中，發現BCI較21基因RS以及IHC4能更好地預測ER+乳腺癌病人的遠期復發風險，提示BCI可指導后續強化內分泌治療方案的選擇[17]。除BCI外，EPclin以及ROR等多基因陣列表達譜也可預測遠期復發風險，在TransATAC的再次研究中發現，BCI、EPclin 和 ROR （C-index 分別為 0.75、0.77 和0.79）多基因陣列表達譜較CTS、IHC4以及21基因RS能更好地預測ER+、淋巴結陰性乳腺癌病人的遠期復發風險；但在淋巴結陽性病人中，其預測效能較低（C-index均＜0.70），提示在 ER+、淋巴結陰性病人中，多基因陣列可幫助挑選合適的高危人群接受強化內分泌治療，增加強化內分泌治療的臨床獲益率[18]。

多基因陣列表達譜與HER2+乳腺癌預后和療效預測

HER2+乳腺癌曲妥珠單抗輔助治療可顯著降低復發和死亡風險，但其絕對獲益率為6%～12%，需尋找HER2外能預測其療效的分子標志物，從而有助于更合理地選擇抗HER2靶向藥物。CALGB 40601研究顯示，HER2-富集型（HER2-enrichment,HER2-E）組病人接受紫杉醇聯合曲妥珠單抗/拉帕替尼新輔助治療的病理完全緩解 （pathologic complete response，pCR）率達70%，顯著高于Luminal A型的34%和Luminal B型的36%[19]。在曲妥珠單抗輔助治療臨床研究中，NCCTG 9831臨床研究亞組分析發現，HER2-E病人可更多地從曲妥珠單抗治療中獲益，但Basal-like型病人獲益較少[20]。分子分型是否與曲妥珠單抗療效相關，需待HERA、NSABP B31等曲妥珠單抗輔助治療臨床研究證實。

HER2+早期乳腺癌病人在曲妥珠單抗治療基礎上，聯合帕妥珠單抗可進一步降低疾病復發風險，但其絕對獲益率低[21]。FDA批準帕妥珠單抗可用于HR-或淋巴結陽性等高危HER2+乳腺癌病人的輔助治療，是否還有其他指標預測病人的治療獲益？2019年ASCO公布的APHINITY臨床研究分子標志物分析發現，Basal-like型較Luminal A型病人預后差，但不能預測帕妥珠單抗治療獲益。針對T細胞免疫信號通路的分析發現，3基因免疫信號可預測HER2+病人預后，但亦不能預測帕妥珠單抗療效[22]。故需尋找其他分子標志物，如腫瘤浸潤淋巴結細胞，并整合臨床病理指標、基因突變、HER2拷貝數和基因表達譜模型，幫助臨床篩選高危人群，提高抗HER2靶向藥物的療效。

三陰型乳腺癌的多基因陣列表達譜

三陰型乳腺癌病人存在異質性。新輔助治療后達到pCR的病人，預后與非三陰型乳腺癌相似，但未達到pCR病人，預后顯著差于非三陰型乳腺癌病人；腺樣囊腺癌、髓樣癌等特殊類型乳腺癌，常不表達ER、PR和HER2，但其預后較好。Lehmann等[23]整合21個基因表達譜數據庫中的587例三陰型乳腺癌病人行聚類分析發現，三陰型乳腺癌包含Basal-like 1型、Basal-like 2型、Luminal雄激素受體型、間質干細胞型、間質型以及免疫調節型。在體外對治療反應不盡相同：Basal-like型對鉑類藥物敏感；而間質干細胞型對PI3K信號通路抑制劑較敏感；雄激素受體抑制劑對Luminal雄激素受體型病人有效。在此基礎上，根據基因表達譜的不同，可將三陰型乳腺癌分為不同的4～5型，指導后續臨床研究設計和開展[24]。但上述三陰型分子分型在早期乳腺癌病人中，缺乏前瞻性臨床研究，評估其對預后及療效的預測作用，目前僅處于研究階段。

多基因陣列表達譜檢測有助于更好了解乳腺癌異質性，預測病人的預后和療效，推動乳腺癌個體化治療的進展。21基因RS和MammaPrint已批準在ER+/HER2-、淋巴結陰性乳腺癌病人中應用，但針對HER2+和三陰型乳腺癌，尚缺有效多基因陣列表達譜指導臨床診治。可整合相關多基因陣列表達譜、基因突變指標、免疫和臨床病理等相關指標，提高預后和療效預測的準確性，從而實現乳腺癌的個體化治療。