李以?shī)?,謝麗
南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院腫瘤中心暨南京大學(xué)臨床腫瘤研究所,南京 210008
人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)是 位 于 染 色 體17q21 的原癌基因,編碼具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白。過表達(dá)的HER2 能夠通過形成同源二聚體或與表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)家族其他分子形成異源二聚體,分別激活下游的RAS/絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路和磷脂 酰 肌 醇3-激 酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋 白 激 酶B(protein kinase B,PKB,又 稱AKT)通路,促進(jìn)細(xì)胞的存活、代謝、增殖及侵襲[1]。HER2 過表達(dá)發(fā)生于10%~34%的乳腺癌中[2],提示臨床分期更高、生存期更短、更易發(fā)生進(jìn)展或轉(zhuǎn)移,是預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,也是抗HER2 治療的指征[2-3]。而與之相反的,HER2 表達(dá)陰性,尤其是Luminal 型乳腺癌患者,預(yù)后相對(duì)較好[3-4],且一般認(rèn)為不會(huì)從抗HER2 治療中獲益[5]。然而,在這些被定義為HER2 表達(dá)陰性的乳腺癌患者中,有45%~55%實(shí)際為HER2 低表達(dá)[5],即免疫組化(immunohistochemistry,IHC)(+)或IHC(++)且原位雜交(in situ hybridization,ISH)(-)的 患 者[6]。與HER2 陽性患者相比,一般認(rèn)為這類患者對(duì)傳統(tǒng)抗HER2 治療更不敏感,因此較少使用HER2 靶向治療[5];而相較于HER2 陰性患者,HER2 低表達(dá)則提示相對(duì)不良的預(yù)后[7]??梢?,乳腺癌HER2 表達(dá)水平存在較大的異質(zhì)性。HER2 低表達(dá)的乳腺癌在此前相關(guān)報(bào)道較少,但隨著研究深入,其特殊臨床特征也越發(fā)受到關(guān)注。此外,隨著以抗體偶聯(lián)藥物(antibody-drug conjugate,ADC)為 代 表 的 抗HER2 治療藥物的研發(fā)與探索,HER2 低表達(dá)的乳腺癌患者也能從HER2 靶向治療中獲益,其治療模式可能會(huì)因此有所改變。本文就HER2 低表達(dá)乳腺癌患者的臨床特征及治療進(jìn)展進(jìn)行綜述。
乳腺癌細(xì)胞的HER2 表達(dá)水平存在較大的異質(zhì)性。HER2 低表達(dá)乳腺癌細(xì)胞表面存在(4~100)萬個(gè)HER2 分子,明顯高于心肌細(xì)胞[8]。在乳腺癌中HER2 低表達(dá)與激素受體(hormone receptor,HR)有密切聯(lián)系,占HR 陽性患者的65.4%,但僅占三陰性乳腺癌患者的36.5%;同時(shí)在HER2 低表達(dá)人群中有88.2%為HR 陽性。HER2 低表達(dá)集中于乳腺癌Luminal 亞型(占79.6%),與HER2 陰性表達(dá)者相比,增殖相關(guān)基因、酪氨酸激酶受體和基底樣亞型相關(guān)基因表達(dá)均顯著下降,而與Luminal 亞型相關(guān)基因則表達(dá)上調(diào)[4]。研究表明,HER2 低表達(dá)患者乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,BRCA)1/2、腫瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)及其他乳腺癌相關(guān)驅(qū)動(dòng)基因突變率較HER2陰性表達(dá)乳腺癌患者低,但有更高的磷脂酰肌醇3-激酶催化亞單位(phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha,PIK3CA)突變率[9]。此外,HER2 表達(dá)水平與雌激素受體(estrogen receptor,ER)呈正相關(guān)[10]。較HER2 陰性表達(dá)及HER2(+)乳腺癌患者相比,HER2(++)且ISH(-)原發(fā)腫瘤體積大、分化程度低、臨床分期高、易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,且有高Ki-67 表達(dá)率[4,7,9,11-12]。由此可見,HER2 低表達(dá)乳腺癌有特殊的病理特征,且可能存在信號(hào)通路異常。
乳腺癌組織表達(dá)HER2 水平具有顯著異質(zhì)性,主要表現(xiàn)在不同細(xì)胞亞群間的空間異質(zhì)性以及不同時(shí)段的時(shí)間異質(zhì)性。具有HER2 瘤內(nèi)異質(zhì)性的腫瘤往往預(yù)后較差,且對(duì)傳統(tǒng)抗HER2 治療較不敏感[13-15]。這種異質(zhì)性在HER2 低表達(dá)乳腺癌中更常見,且常呈“mosaic”嵌合型分布[14]。HER2 表達(dá)在同一病灶不同發(fā)展階段、原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶間都可能存在差異[16-17]。因此,可以認(rèn)為HER2 低表達(dá)狀態(tài)在HER2 陽性乳腺癌的不同階段或區(qū)域廣泛存在。時(shí)間與空間上的異質(zhì)性使腫瘤治療更為復(fù)雜,也是治療過程中腫瘤克隆進(jìn)化而導(dǎo)致治療失敗的根本原因。
HER2 作為一個(gè)強(qiáng)腫瘤驅(qū)動(dòng)基因,其過表達(dá)提示腫瘤細(xì)胞增殖能力強(qiáng)、侵襲性強(qiáng)且預(yù)后不佳。HER2 低表達(dá)狀態(tài)區(qū)別于HER2 過表達(dá)與HER2 陰性表達(dá)。一方面,獲益于抗HER2 靶向藥物,HER2過表達(dá)患者預(yù)后反而優(yōu)于HER2 低表達(dá)人群,展現(xiàn)出顯著優(yōu)于HER2 低表達(dá)腫瘤患者的無病生存率(disease-free survival,DFS)[7,18]。Rossi 等[7]的回顧性研究發(fā)現(xiàn),HER2 低表達(dá)乳腺癌患者在最初的4~5 年內(nèi)DFS 顯著優(yōu)于未進(jìn)行過曲妥珠單抗輔助治療的HER2 過表達(dá)患者,但隨后逐漸表現(xiàn)出劣勢(shì)。另一方面,HER2 低表達(dá)乳腺癌相較于HER2 陰性表達(dá)患者,預(yù)后相對(duì)不良[19],HER2(++)/ISH(-)乳腺癌患者預(yù)后較HER2(-)或HER2(+)差,HER2(0)、HER2(+)及HER2(++)/HER2(-)患者中5 年DFS 分別為86%、84%和62%[7]。第三方面,盡管受HR 表達(dá)影響,HER2 低表達(dá)相較于HER2 陰性表達(dá)患者,新輔助化療獲益率也明顯下降,病理學(xué)完全緩解(pathological complete response,pCR)率分別為39.9%和29.2%[9]。此外,在中分化腫瘤中,HER2表達(dá)狀態(tài)對(duì)預(yù)后的影響最大,相較于HER2(-)及HER2(+),HER2(++)乳腺癌患者的總生存時(shí)間更短,是中分化乳腺癌預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12]。然而,有部分研究也表明,HER2 低表達(dá)與HER2 陰性表達(dá)乳腺癌在總生存期、無病生存期和無進(jìn)展生存期上并無顯著差別[4-5,7]。
可見,HER2 低表達(dá)腫瘤有較獨(dú)特的臨床特征,因其不能從曲妥珠單抗等傳統(tǒng)HER2 靶向治療中獲益[20],預(yù)后相對(duì)較差,對(duì)化療也相對(duì)不敏感。因此,針對(duì)HER2 低表達(dá)乳腺癌患者的治療有其特殊性,也需要得到更多的重視。
HER2 是乳腺癌靶向治療最成功的靶點(diǎn)[2]。目前已被批準(zhǔn)上市的HER2 靶向治療藥物主要包括3類:靜脈使用的單抗類藥物曲妥珠單抗、帕妥珠單抗和Margetuximab(MAGH22),口服酪氨酸激酶抑制劑拉帕替尼、奈拉替尼、吡咯替尼和圖卡替尼,以及ADC T-DM1 和DS-8201a。這些抗HER2 治療藥物在HER2 過表達(dá)乳腺癌患者的新輔助治療、術(shù)后輔助治療及晚期解救治療中均發(fā)揮了重要作用。長(zhǎng)期以來,HER2 靶向治療針對(duì)的是HER2 過表達(dá)乳腺癌患者,然而以DS-8201a、SYD985 為代表的新興藥物的研發(fā)與探索,使HER2 低表達(dá)乳腺癌患者也能從中獲益。此外,也在探索抗HER2 疫苗在HER2 低表達(dá)乳腺癌治療中的應(yīng)用??笻ER2治療在HER2 低表達(dá)乳腺癌中的應(yīng)用也越發(fā)受到重視。
曲妥珠單抗與帕妥珠單抗通過與HER2 的胞外結(jié)構(gòu)域緊密結(jié)合,抑制HER2 同源及異源二聚體化,抑制下游信號(hào)通路激活,同時(shí)結(jié)合免疫效應(yīng)細(xì)胞的Fc 受體誘導(dǎo)其對(duì)HER2 陽性腫瘤的抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependent cellmedicated cytotoxicity,ADCC),最終抑制細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡[21-22]。盡管這兩個(gè)單克隆抗體聯(lián)合化療是晚期HER2 陽性乳腺癌的一線標(biāo)準(zhǔn)治療方案,但是由于HER2 低表達(dá)腫瘤細(xì)胞對(duì)HER2 通路的依賴性以及抗體誘導(dǎo)的ADCC 效應(yīng)均較弱,多項(xiàng)研究已經(jīng)證實(shí)未見明確療效[20,23]。經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)改良的Margetuximab(MGAH22)對(duì)Fc 段進(jìn)行改構(gòu)后具有更強(qiáng)的ADCC活性,能對(duì)HER2 低表達(dá)的腫瘤細(xì)胞發(fā)揮活性作用,然而其確切療效有待進(jìn)一步臨床研究證實(shí)(Ⅱ期,NCT01828021)[24]。
雙特異性抗體藥物能夠同時(shí)結(jié)合兩個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn),抑制雙靶點(diǎn)的信號(hào)通路,招募并激活免疫效應(yīng)細(xì)胞,增強(qiáng)ADCC 從而增強(qiáng)療效。目前靶向HER2 用于乳腺癌治療的雙抗類藥物主要包括Zenocutuzumab(MCLA-128)、Zanidatamab(ZW25),以及通過“橋接”激活免疫效應(yīng)細(xì)胞的PRS-343、Ertumaxomab。
MCLA-128 通過靶向HER2 和HER3 雙靶點(diǎn),阻斷調(diào)節(jié)蛋白(heregulin,HRG)對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的刺激,抑制HER2 與HER3 異源二聚化;同時(shí)招募免疫效應(yīng)細(xì)胞并增強(qiáng)ADCC 以殺傷腫瘤細(xì)胞[25-26]。體外研究表明,MCLA-128 能夠抑制被HRG 刺激生長(zhǎng)的HER2 低表達(dá)實(shí)體瘤細(xì)胞的增殖[26-27]。一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究正在探討在內(nèi)分泌治療耐藥、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)4/6抑制劑進(jìn)展后的HR 陽性、HER2 低表達(dá)轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中,MCLA-128 與內(nèi)分泌治療聯(lián)合應(yīng)用的安全性以及療效[28-29]。ZW25 能夠同時(shí)靶向HER2的兩個(gè)不同抗原表位,通過在細(xì)胞表面聚集HER2受體,并將其內(nèi)化和下調(diào)發(fā)揮抗腫瘤作用,在不同HER2 表達(dá)水平中都有良好的抗腫瘤活性[30]。ZW25 正在HER2 陽性和HER2 低表達(dá)的實(shí)體瘤患者中進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)(NCT02892123)。
PRS-343 同時(shí)靶向HER2 和T 細(xì)胞上的共刺激受體CD137,激活腫瘤抗原特異性T 細(xì)胞并提供共刺激信號(hào),增強(qiáng)免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷力,但在HER2 低表達(dá)細(xì)胞系中對(duì)T 細(xì)胞的共刺激作用有限[31]。靶向HER2 及T 細(xì)胞表面抗原CD3 并能特異性激活Fcγ受體的雙抗類藥物Ertumaxomab 招募和激活T 細(xì)胞的能力較PRS-343 更強(qiáng),且能通過Fcγ受體陽性細(xì)胞的吞噬作用攝取、加工和提呈腫瘤相關(guān)蛋白[32]。Ertumaxomab 在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出對(duì)HER2 低表達(dá)腫瘤細(xì)胞有較曲妥珠單抗更顯著的抗腫瘤活性[33],Ⅰ期臨床試驗(yàn)也表明Ertumaxomab 對(duì)不同HER2 表達(dá)水平的轉(zhuǎn)移性乳腺癌均有較好療效[34]。
ADC 在抗體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上通過連接子與小分子細(xì)胞毒性藥物偶聯(lián),促進(jìn)抗體與腫瘤細(xì)胞表面靶蛋白結(jié)合,經(jīng)內(nèi)吞作用入胞,在溶酶體中分解出細(xì)胞毒性藥物殺傷腫瘤細(xì)胞,兼具靶向性、細(xì)胞毒性和介導(dǎo)免疫效應(yīng)細(xì)胞ADCC 的作用[35]。相較傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物及單抗類藥物,ADC 藥物有更高的安全性、有效性及體循環(huán)穩(wěn)定性。
T-DM1 以曲妥珠單抗為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),通過不可剪切的硫醚鍵連接微管蛋白聚合抑制劑Emtansine(DM1),平均藥物抗體比(drug antibody ratio,DAR)為3.5。盡管其在HER2 陽性乳腺癌新輔助治療后強(qiáng)化及晚期二線治療中的地位是十分肯定的,但在HER2 低表達(dá)腫瘤體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中均未見明確療效[36-37]。而Trastuzumab-Deruxtecan(DS-8201a,T-Dxd)間的連接子是可裂解肽段,平均DAR 可達(dá)7~8。高負(fù)載量及較高的膜穿透性使DS-8201a 可以通過旁觀者效應(yīng)殺傷鄰近的腫瘤細(xì)胞[36,38],從而克服腫瘤HER2 表達(dá)異質(zhì)性,也使得HER2 低表達(dá)腫瘤細(xì)胞對(duì)DS-8201a 敏感。Ⅰb 期臨床試驗(yàn)(NCT02564900)證明了DS-8201a 在HER2 低表達(dá)乳腺癌患者中良好的抗腫瘤活性和安全性[39]。期待DS-8201a 在HER2 低表達(dá)乳腺癌患者二線治療Ⅲ期臨床試驗(yàn)的療效相關(guān)數(shù)據(jù)公布(NCT03734029) 。 Trastuzumab- Duocarmazine(SYD985)通過可被剪切的連接子將曲妥珠單抗與DNA 烷化劑seco-DUBA 偶聯(lián),平均DAR 為2[40-41]。RC48-ADC 采用可剪切連接子將抗HER2 單抗Hertuzumab 與微管抑制劑MMAE 連接,DAR 為4。后兩個(gè)ADC 均有在研項(xiàng)目進(jìn)行中[40,42]。其中,SYD985 在HER2 低表達(dá)且HR 陽性和陰性的乳腺癌患者中客觀有效率分別達(dá)28%和40%[40],而RC48-ADC 在HER2 低表達(dá)乳腺癌初步研究中客觀有效率可達(dá)39.6%,疾病控制率達(dá)89.6%[42]。
臨床前研究提示其他ADC 也有相應(yīng)應(yīng)用前景。ARX788 在HER2 低表達(dá)乳腺癌的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和人源異種移植模型中都表現(xiàn)出較好療效[43-44]。XMT-1522 在因HER2 表達(dá)降低及EGFR 表達(dá)增加而對(duì)T-DM1 耐藥的HER2 陽性乳腺癌細(xì)胞及小鼠模型中表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性[45],目前正在進(jìn)行Ⅰb 期臨床試驗(yàn)(NCT02952729)[46-47]。基于ZW25與微管抑制劑MMAE 偶聯(lián)的ZW49 已在HER2 低表達(dá)腫瘤的細(xì)胞和動(dòng)物模型中表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性[48]。
腫瘤疫苗作為主動(dòng)免疫治療,通過激活或放大人體自身的免疫反應(yīng),建立較為持久的免疫記憶以識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞。因作用機(jī)制不同,腫瘤疫苗并不要求腫瘤細(xì)胞表面靶蛋白的過表達(dá),對(duì)HER2 低表達(dá)乳腺癌也會(huì)有一定治療及預(yù)防復(fù)發(fā)作用[49-50]。針對(duì)HER2 蛋白的乳腺癌疫苗被廣泛研究并寄予厚望。目前主要包括多肽疫苗nelipepimut-S(E75)、GP2、AE37 和MVF HER2(628-647),以及以病毒為載體的疫苗VRP-HER2。
NeuVaxTM是HER2 胞外結(jié)構(gòu)域的多肽nelipepimut-S(E75)與免疫佐劑粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF)組成的多肽疫苗[51],在Benavides 等[50]的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,HER2 低表達(dá)尤其是HER2(+)的患者,表現(xiàn)出最大臨床獲益。nelipepimut-S 能夠激活各HER2 表達(dá)水平乳腺癌患者體內(nèi)的免疫應(yīng)答,并降低復(fù)發(fā)率(NCT00841399、NCT00584789)[52],然而納入758 例HER2 低表達(dá)乳腺癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)(NCT01479244)中并未觀察到nelipepimut-S 對(duì)DFS 有顯著影響[53]。臨床前研究表明,曲妥珠單抗能夠促進(jìn)Fc 受體介導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)對(duì)HER2 抗原的攝取和交叉呈遞,促進(jìn)nelipepimut-S 特異性的細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)激活,起到協(xié)同作用[54]。nelipepimut-S 與曲妥珠單抗聯(lián)合治療HER2 低表達(dá)乳腺癌患者在臨床Ⅱb 期試驗(yàn)(NCT01570036)中表現(xiàn)出較好安全性[55],尤其對(duì)三陰性乳腺癌患者,聯(lián)合治療能夠降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[56]。
GP2 疫苗與人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)-A2的親和力雖然低于nelipepimut-S,但免疫原性相似,同樣能增強(qiáng)CTL 的免疫應(yīng)答[57]。而AE37 則屬于長(zhǎng)肽疫苗,能引起輔助性T 細(xì)胞對(duì)HER2 陽性表達(dá)腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答,增強(qiáng)CTL 的細(xì)胞毒性,誘導(dǎo)長(zhǎng)期免疫記憶并持續(xù)激活CTL[49,58],其應(yīng)用不受患者HLA 分型的限制[49]。一項(xiàng)納入456 例患者的臨床Ⅱ期試驗(yàn)(NCT00524277)表明GP2 和AE37 疫苗在各HER2 表達(dá)水平乳腺癌患者中均有良好的安全性和免疫應(yīng)答,但總體上并未顯著提高患者的DFS[59]或降低患者的復(fù)發(fā)率[57]。但對(duì)特定亞組的分析顯示,AE37疫苗降低HER2低表達(dá)乳腺癌患者復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)并明顯改善其DFS[59]。此外,也有B 細(xì)胞抗原表位疫苗MVF HER2(628-647)與MVF HER2(316-339)聯(lián)合組成的多表位疫苗在HER2 不同表達(dá)水平腫瘤中的應(yīng)用效果,正于臨床前研究[60]和臨床Ⅰ期試驗(yàn)[61]進(jìn)行探索。
乳腺癌組織中HER2 表達(dá)水平存在顯著的異質(zhì)性。從臨床特征上來看,HER2 低表達(dá)狀態(tài)有別于HER2 過表達(dá)與HER2 陰性表達(dá)乳腺癌,是一種特殊的HER2 表達(dá)狀態(tài),也可以理解為HER2 在乳腺癌中異質(zhì)性表達(dá)的狀態(tài),且可能獲益于HER2 靶向治療。
單抗及雙抗類藥物通過抑制靶點(diǎn)下游信號(hào)通路,同時(shí)激活免疫效應(yīng)細(xì)胞,增強(qiáng)ADCC 而發(fā)揮療效。盡管傳統(tǒng)的曲妥珠單抗與帕妥珠單抗對(duì)HER2 低表達(dá)乳腺癌未見明確療效,而經(jīng)優(yōu)化的單抗類MGAH22 確切療效也有待進(jìn)一步臨床研究證實(shí),但雙抗類藥物如MCLA-128、ZW25 和Ertumaxomab 均在HER2 低表達(dá)乳腺癌中表現(xiàn)出較好的抗腫瘤活性,表明抗體類藥物仍有潛在療效。
隨著靶向HER2 治療藥物的發(fā)展,新一代ADC藥物如DS-8201a、SYD985、RC48-ADC 等展現(xiàn)出廣闊前景。憑借其可剪切的連接子和較高的DAR,通過提高膜穿透性和藥物負(fù)載量,可以克服乳腺癌組織中HER2 表達(dá)的異質(zhì)性,在嵌合型HER2 異質(zhì)性腫瘤組織中,通過旁觀者效應(yīng)殺傷鄰近腫瘤細(xì)胞,在HER2 低表達(dá)腫瘤靶向治療中表現(xiàn)出明確療效。其他ADC 藥物如ARX788、XMT-1522、ZW49 等也已在臨床前研究中嶄露頭角。
此外,疫苗制劑如nelipepimut-S(E75)、GP2 和AE37 等,通過激活人體主動(dòng)免疫過程,建立較為持久的免疫記憶。其單獨(dú)使用或與抗HER2 抗體的聯(lián)合使用都可能為HER2 異質(zhì)性表達(dá)的乳腺癌帶來一定臨床獲益。
綜上所述,乳腺癌中HER2 低表達(dá)是一種特殊的HER2 表達(dá)狀態(tài),也是HER2 表達(dá)異質(zhì)性的反映,而HER2 靶向治療策略的應(yīng)用仍有待進(jìn)一步的探索。