唐平秀,杜瓊,王萌萌,郭子寒,葉璇,單瀚*
1復旦大學附屬腫瘤醫院藥劑科,復旦大學上海醫院腫瘤學系,上海 200032;2遂寧市中心醫院藥學部,遂寧 629000
人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)作為表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)家族中的一員,可通過形成同源或異源二聚體進一步自身磷酸化胞內的酪氨酸殘基,激活下游級聯信號反應的受體酪氨酸激酶,進而調控細胞的增殖、分化與遷移[1]。HER2基因定位于染色體17q21上,可編碼具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白[2]。HER2基因擴增或其編碼的蛋白過表達使得其可不需要配體激活,直接誘導HER2蛋白形成同源或異源二聚體、活化受體酪氨酸激酶、激活RAS-RAF-MEK-ERK MAPK和PI3K-AKT-mTOR等下游信號通路,促進腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移[3]。大量研究表明,HER2基因擴增與乳腺癌、胃癌、結直腸癌(colorectal cancer,CRC)、膀胱癌、卵巢癌、子宮內膜癌、肺癌等多種惡性腫瘤密切相關[3]。近年來,越來越多的研究開始探討HER2基因擴增在CRC中的預后作用以及抗HER2靶向治療作用。3%的CRC患者中可檢測到HER2基因擴增和其編碼的蛋白過表達,而攜帶野生型RAS或BRAF基因的CRC患者中的檢測率較高,約為5%[4]。
目前,CRC患者HER2陽性(包括HER2基因擴增和其編碼的蛋白過表達)的判斷標準僅來自于臨床研究,尚未建立經過權威機構認證的判讀標準。可采用免疫組織化學法(immunohistochemistry,IHC) 評 估 HER2蛋白過表達;采用熒光原位雜交法(fluorescence in situ hybridization,FISH)和二代測序(nextgeneration sequencing,NGS)技術檢測HER2基因擴增狀態[5]。參考 HERACLES 研究[6]中的相關診斷標準,IHC結果中,大于50%的腫瘤細胞呈現3+陽性(即細胞膜的基底和側邊/側邊/整個胞膜呈強陽性著色)被定義為HER2陽性;HER2評分為2的患者應通過FISH檢測進一步明確HER2基因擴增狀態。FISH檢測結果中,HER2基因擴增陽性定義為大于50%的腫瘤細胞中HER2/第17號染色體計數探針(chromosome enumeration probe 17th,CEP17)比值≥2.0。
研究HER2信號通路激活在CRC患者中的臨床和生物學意義是一個重要的研究方向。盡管HER2作為轉移性結直腸癌(metastatic colorectal cancer,mCRC)患者預后生物標志物的作用仍不明確,但多項研究表明,HER2基因擴增和其編碼的蛋白過表達可作為抗EGFR療效的負向預測因素[7-10]。
抗EGFR單抗在mCRC的臨床治療中發揮著重要作用。已有研究明確了抗EGFR單抗治療的原發性耐藥與EGFR信號通路下調及其下游信號通路的構成性激活有關,主要表現為KRAS活化突變及NRAS、BRAF或PIK3CA活性突變[11]。但是,大約40%的mCRC患者存在KRAS突變,同時僅有13%~17%的攜帶野生型KRAS基因的患者使用抗EGFR單抗治療后達到客觀緩解,這提示抗EGFR單抗還存在著其他耐藥通路[7]。
Bertotti等[7]將來自85例mCRC患者的具有遺傳特征的肝轉移手術標本在小鼠體內進行異種移植,并測試異種移植小鼠對于西妥昔單抗的響應,結果觀察到異種移植小鼠對西妥昔單抗的響應率與臨床患者結果相似;基因型-反應相關性分析發現,具有HER2基因擴增的小鼠特異性地分布在西妥昔單抗耐藥、攜帶野生型KRAS/NRAS/BRAF/PIK3CA基因隊列中;在連續傳代且攜帶野生型RAS基因小鼠中設計多臂實驗來驗證HER2基因擴增對于抗EGFR單抗的療效預測作用,結果表明同時對HER2和EGFR進行阻滯可見明顯、持久的腫瘤退縮。該研究提示在攜帶野生型RAS基因的mCRC個體中,HER2基因擴增是抗 EGFR單抗療效的負向預測因素。
Yonesaka等[8]回顧性評估了HER2基因擴增對233例使用西妥昔單抗治療的CRC患者臨床獲益的影響,結果表明與HER2基因未擴增患者比較,HER2基因擴增患者的無進展生存期(progress free survive,PFS)和總生存期(overall survival,OS)均縮短近50%。
Raghav等[9]通過設計2個隊列回顧性分析了HER2基因擴增對攜帶野生型RAS和BRAF基因的mCRC患者抗EGFR單抗二線或三線臨床療效的影響。在第1隊列中采用IHC和FISH檢測了mCRC患者的HER2基因擴增狀態,并在第2隊列中采用NGS技術進行驗證。結果顯示,在第1隊列中,HER2基因擴增患者的PFS低于HER2基因非擴增患者(P<0.05),該結果與驗證隊列相似。
Martin等[10]通過FISH評估了170例接受西妥昔單抗或帕尼單抗治療的攜帶野生型KRAS基因mCRC患者的HER2基因擴增狀態。根據HER2基因拷貝數狀態,患者表現出3種細胞遺傳學特征:4%的患者在所有腫瘤細胞中都有HER2基因擴增,61%的患者因為染色體多體或次要克隆基因擴增而呈現HER2 基因擴增,35%不存在HER2基因擴增。這些亞組在客觀緩解率(objective response rate,ORR)、PFS和OS方面與不同的臨床行為顯著相關,且第1組療效最差。該研究表明,即使患者攜帶野生型KRAS基因,若存在HER2基因擴增,則也無法從抗EGFR單抗治療中獲益。
盡管上述研究均為回顧性研究,但仍可確定HER2基因擴增對抗EGFR單抗治療的療效具有較明確的負向預測作用。
中國臨床腫瘤協會(Chinese Society of Clinical Oncology,CSCO)發布的《中國臨床腫瘤協會(CSCO)結直腸癌診療指南》(以下簡稱:CSCO指南)[12]以及美國國立綜合癌癥網絡(National Comprehensive Cancer Network,NCCN)發布的《NCCN腫瘤學臨床實踐指南:結腸癌》(NCCN Clinical Practice Guidelines In Oncology:Colon Cancer,以下簡稱:NCCN 指南)[13]中,針對mCRC患者的一線治療,推薦主要基于微衛星狀態、腫瘤原發位置以及RAS或BRAF基因狀態進行分層。其中,針對微衛星不穩定(microsatellite instability,MSI)或者錯配修復缺陷(mismatch repair-deficient,dMMR)患者,推薦使用免疫治療;微衛星穩定(microsatellite stability,MSS)患者中,對于腫瘤位于左半結腸且攜帶野生型RAS和BRAF基因者,推薦使用西妥昔單抗或帕尼單抗進行靶向治療,而對于腫瘤位于右半結腸且RAS或BRAF基因突變者,推薦使用貝伐珠單抗進行靶向治療。二線治療藥物根據一線治療結果進行選擇,若MSI或者dMMR患者一線未進行免疫治療,則二線推薦免疫檢查點抑制劑;含奧沙利鉑的治療方案和含伊立替康的治療方案互為一二線;依據RAS或BRAF基因分型及一線治療情況選擇抗HER2靶向治療;針對BRAF V600E突變者進行抗HER2靶向治療。三線治療方案主要包括瑞戈非尼、呋喹替尼、曲氟尿苷替匹嘧啶等藥物及抗HER2靶向治療等。
現階段,HER2基因擴增狀態檢測多在標準治療失敗后的患者中進行,而尚未納入mCRC患者的常規分子標志物檢測中[14]。但基于抗EGFR單抗在mCRC患者中的廣泛應用現狀及HER2基因擴增對抗EGFR單抗治療療效的負向預測作用,HER2基因擴增狀態檢測不僅關系到后續進行的抗HER2治療,還對一線靶向治療藥物的選擇具有指導意義。因此,建議將HER2基因擴增狀態檢測納入mCRC患者的常規基因檢測中。對于HER2陰性的mCRC患者,醫師可根據CSCO指南分層選用一線靶向治療藥物;而對于存在HER2基因擴增或其編碼蛋白過表達的mCRC患者,西妥昔單抗的療效欠佳,一線靶向治療宜選用貝伐珠單抗[12-13]。
研究表明,HER2基因擴增或其編碼的蛋白過表達與攜帶野生型KRAS/NRAS或BRAF基因狀態密切相關[15]。Richman等[15]回顧性分析了來自QUASAR、FOCUS 和PICCOLO這3項CRC臨床試驗的3256例患者,發現2.1%的攜帶野生型KRAS/BRAF基因的CRC患者存在HER2過表達,而僅有0.2%的KRAS/BRAF突變型的CRC患者存在HER2過表達;Ⅳ期臨床試驗中,攜帶野生型KRAS/BRAF基因的CRC患者中HER2過表達者占5.2%,而突變型中僅占1.0%。
另有研究表明,KRAS/NRAS或BRAF突變與HER2基因擴增型mCRC患者的抗HER2靶向治療藥物耐藥相關[16]。在MyPathway臨床研究[17]中,57例HER2基因擴增型mCRC患者(43例攜帶野生型KRAS基因)采用曲妥珠單抗聯合帕妥珠單抗進行抗HER2靶向治療,亞組分析發現攜帶野生型KRAS基因的mCRC患者ORR為40%,而KRAS突變組僅為8%;攜帶野生型KRAS基因的mCRC患者的中位無進展生存期(medium progression free survival,mPFS)、中位總生存期(medium overall survival,mOS)均高于KRAS突變組。因此,RAS/RAF狀態對mCRC患者的HER2基因擴增狀態檢測以及后續的抗HER2靶向治療具有指導意義。存在KRAS/NRAS或BRAF突變的mCRC患者較少出現HER2基因擴增或其編碼的蛋白過表達,且HER2基因擴增或其編碼的蛋白過表達型CRC患者采用抗HER2靶向治療的臨床療效欠佳。因此,不建議對KRAS/NRAS或BRAF突變的CRC患者進行常規的HER2基因擴增狀態檢測以及抗HER2靶向治療。
針對HER2基因擴增型患者的抗HER2靶向治療主要集中在后線治療,常用藥物包括大分子單抗(曲妥珠單抗、帕妥珠單抗)、小分子酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors,TKI)(拉帕替尼、吡咯替尼、圖卡替尼等)及抗體偶聯藥物[曲妥珠單抗-美坦新(trastuzumab emtansine,T-DM1)、Trastuzumab deruxtecan(T-DXd)][18]。大量研究探討了HER2基因擴增型mCRC患者進行抗HER2靶向治療聯合化療的療效[19-21],如氟尿嘧啶聯合曲妥珠單抗、伊立替康聯合曲妥珠單抗等,但HER2的低過表達率限制了其在mCRC中的進一步研究。近年來關于HER2基因擴增型mCRC患者的臨床研究主要集中在探索“去化療”的靶向治療方向。
Ⅱ期HERACLES-A研究[6]探討了曲妥珠單抗聯合拉帕替尼在攜帶野生型KRAS基因、HER2陽性及對標準治療耐藥的mCRC患者中的應用,27例mCRC患者的平均ORR為30%,獲得緩解的患者中88%為HER2陽性,mPFS和mOS分別為5.3月和11.5月,45%的mCRC患者生存時間超過1年且耐受性較好,3級不良事件(adverse event,AE)發生率為22%,未發生4~5級AE。MyPathway研究[17]也提示曲妥珠單抗聯合帕妥珠單抗對攜帶野生型KRAS基因的HER2基因擴增型mCRC患者療效較好。盡管HERACLES-A與Mypathway的研究樣本量均有限,但仍為mCRC患者的雙靶聯合治療提供了重要的支持證據。
多項Ⅱ期臨床試驗探討了曲妥珠單抗聯合TKI的療效。MOUNTAINEER研究[22]納入了23例攜帶野生型RAS基因的HER2基因擴增型mCRC患者,并采用曲妥珠單抗聯合圖卡替尼進行治療,患者的ORR為52%,mPFS和mOS分別為8.1月和18.7月,且耐受性較好,3級AE發生率為8%,未發生4~5級AE。一項HER2-FUSCC-G研究[23]對11例標準治療無效的HER2陽性mCRC患者采用曲妥珠單抗聯合吡咯替尼治療,結果顯示mCRC患者的ORR為 45.5%,3~4級AE發生率為36.4%;攜帶野生型KRAS基因mCRC患者的ORR為55.6%;與KRAS突變患者相比,攜帶野生型KRAS基因的mCRC患者的生存期延長。
在HERACLES-A研究基礎上開展的Ⅱ期HERACLES-B研究[24]中,給予31例攜帶野生型RAS/BRAF基因、HER2陽性及對標準治療耐藥的mCRC患者帕妥珠單抗聯合T-DM1治療,結果表明,患者ORR為9.7%,mPFS為4.1月;IHC 3+陽性mCRC患者的mPFS(5.7月)長于IHC 2+陽性mCRC患者(1.9月,P=0.0008),且具有更高的ORR和更持久的疾病控制。
DS-8201是一種新型抗體偶聯藥物,DESTINY-CRC01研究[25]探討了其在多線治療后進展的HER2陽性、攜帶野生型RAS基因的mCRC患者中的應用。根據HER2的表達狀態,可將mCRC患者分為3個隊列:A隊列為IHC3+陽性或2+陽性且FISH陽性;B隊列為IHC2+陽性且FISH陰性;C隊列為IHC1+陽性。隊列A的ORR和疾病控制率(disease control rate,DCR)分別為45.3%和83.0%,mPFS和mOS分別為6.9月和15.5月;隊列B和C的mPFS分別為2.1月和1.4月,mOS分別為7.3月和7.7月。65.1%的mCRC患者發生≥3級的治療相關AE,其中最常見的為血液疾病和胃腸道疾病。
近年來,分子生物學在CRC研究領域的應用不斷深入,分子標志物在疾病診斷、指導治療及預后分析等臨床實踐中發揮了重要作用。HER2基因擴增或其編碼的蛋白過表達可作為抗EGFR治療效果的負向預測因素,但目前HER2對于mCRC的預后作用尚不明確。HER2基因擴增對一線治療靶向藥物選擇具有指導意義,因此建議將HER2基因擴增狀態檢測納入mCRC患者的常規分子標志物檢測中。針對HER2基因擴增、攜帶野生型KRAS/NRAS或BRAF基因的mCRC患者,抗HER2靶向治療顯示出較好的抗腫瘤活性,為mCRC患者提供了新的治療選擇。