HER2低表达检测和临床意义

文摘   健康   2024-06-20 08:00   四川  


引言
2023年12月5-9日在美国圣安东尼奥举行的乳腺癌研讨会(SABCS),作为乳腺癌领域的国际盛会,会议内容涵盖了乳腺癌的最新研究成果、临床实践经验、治疗进展和技术创新等方面。特别值得关注的是,会议中多篇摘要涉及HER2-low判读及检测新技术,本文旨在展示会议中HER2-low的判读一致性及检测新技术的应用研究,并探究判读及检测技术的创新及应用前景。 


01

HER2-low的临床意义

随着新一代抗体-药物偶联物的发展,HER2阳性乳腺癌治疗模式发生改变1。HER2-low乳腺癌指HER2 IHC评分为1+或2+且ISH检测结果为阴性的乳腺癌2。2022年6月发表的T-Dxd治疗HER2-low晚期乳腺癌的3期临床试验(DB-04)的结果显示T-Dxd可以显著提高HER2-low转移性乳腺癌患者的无进展生存期和总生存期2,HER2-low提供了治疗靶点。2022年8月,美国食品和药物管理局(FDA)批准T-Dxd作为第一个靶向治疗不可切除或转移HER2-low 乳腺癌的患者,使HER2-low乳腺癌受到关注。


02
HER2检测技术及判读标准的演化

自2000年曲妥珠单抗获批,抗HER2靶向治疗已经走过二十多年,传统的HER2免疫组化(IHC)和荧光原位杂交(FISH)检测技术一直是乳腺癌HER2检测的基石。随着HER2-low概念的提出3,为HER2的检测和判读带来了新的挑战,尤其是0和1+的区分4。未来或许需要更精确、更可靠的检测方法来确保HER2-low评分的准确性与一致性,以实现对乳腺癌更精准的治疗。


03
2023 SABCS HER2-low的检测与判读热点问题

将从以下四个方面筛选针对HER2-low研究的部分壁报内容进行介绍: 

Part 01 HER2-low动态变化



PS08-09 HER2动态变化对T-dxd疗效的影响

191例接受T-DXd治疗患者入组,中位随访10.4个月,中位TTNT(Time to next treatment)在HER2+组为10.4个月,HER2-low为7.6个月,HER2-0为3.7个月(图1)。在原发肿瘤和接受T-DXd治疗前活检的HER2状态变化显著影响了患者的TTNT,其中从HER2-low到HER2-0的患者TTNT最短(3.0个月),从HER2-0到HER2-low为5.6个月,HER2-low稳定则为9.4个月(P=0.006,图2)。6/58(10.3%)有NGS数据的患者有ERBB2缺失,与中等或低水平DNADX(血浆ctDNA)5 HER2状态相比,具有高水平患者的TTNT和rwPFS明显更长(图3)。这表明HER2状态的变化是影响T-dxd疗效的一个重要因素,需要在临床治疗中充分考虑。

PO4-05-06  CDK4/6抑制剂治疗后HER2状态的变化

此项研究纳入了304例连续接受CDK4/6i+ET治疗的HR+/HER2- mBC患者,117 (38%)HER2-0患者,187(62%)HER2-low患者。3名乳腺病理学专家对治疗前、后活检进行了重新判读,7HER2-0患者判为HER2-low,与初始判读的一致性为82%49例患者在CDK4/6i+ET治疗后进行活检,64%HER2-0患者转为HER2-low38%HER2-low患者转为HER2-0,不一致率为51%经过治疗前的重新评估、CDK4/6i+ET治疗后的重新活检,最终88%的患者被分类为HER2-low。因此,应在转移性乳腺癌(MBC)病程早期重复活检以评估接受T-DXd治疗的获益人群。

Part 02 HER2低表达判读一致性



PO1-17-04 T-DXd获批后对HER2-low判读的影响

研究依据2021.10.1-2022.6.7Group 1,401例)和 2022.10.31 -2023.6.7Group 2312例)两个时间段中的病例进行分组,HER2判读标准为2018ASCO/CAP Guideline。在DB04研究结果发布前后,两组间HER2-阴性NOS01+没有明确区分)、HER2-lowHER2-0HER2-1+的占比均存在显著差异,HER2-2+/3+的占比无显著差异。因此,HER2 01+的判读不但受到阅片医师差异的影响,HER2-low相关的临床治疗对HER2判读也有直接影响。

PO4-25-12 提高HER2-low评分一致性和准确性的研究

来自8个实验室的9名乳腺病理学家收集了来自3个实验室的60例浸润性乳腺癌活检标本,全部用Ventana 4B5 HER2染色,判读标准参考2018ASCO/CAP Guideline40例被分类为1+3例被分类为2+(未扩增),总计43(71.7%)评估为HER2-low状态。在评估HER2-low时,通过评分标准和判读陷阱的学习指导(图1),HER2 IHC评分的一致性达到了71.7-91.7%(图2),不一致的病例多是由于<20%的肿瘤细胞表达HER2


PO4-26-08 HER2-low和IHC >0且<1+在乳腺癌中的患病率及其历史和重新评估结果的一致性:国内的一项多中心回顾性研究

关于乳腺癌人群中HER2-low患病率的数据从42.8%到59%不等,并且大多数关于HER2-low患病率的研究都是基于历史评分结果6,7。2869例患者被纳入分析,人群特征、组织病理学和临床病理学信息在HER2-low和HER2-0之间没有显著差异。54.5%的患者为HER2-low乳腺癌,10.6%的患者HER2 IHC >0且<1+。将历史与重新评估结果进行比较,两者之间的一致率为83.1% (Kappa, 0.77)(图1),其中HER2-low的一致率为91.7%(图2),表明在规范的指南指导学习下,HER2-low判读结果的可靠性。

Part 03 HER2低表达人工智能(AI) 辅助判读



PO2-07-05 基于深度学习的AI模型对HER2-low肿瘤的识别

选择了三个不同队列675例原发性乳腺癌患者的HER2切片(KCL_GSTT_1,n=369;Cypath_Breast,n=214; KCL_GSTT_2, n=92),Cypath_Breast作为训练集,KCL_GSTT_1和KCL_GSTT_2作为验证集。KCL_GSTT_1队列由5位病理学专家进行注释。Cypath_Breast和KCL_GSTT_2由1位乳腺病理学专家进行注释。在两个独立的验证队列中,AI的模型可以识别95%的HER2-low病例,展示了基于人工智能工具的实用性和可靠性,尽量减少人工判读的差异。

图1:a不同队列中HER2 IHC评分的分布;b人群中HER2状态的分布。图2:(DAB)通道强度与AI模型赋值为0 / 1+ / 2+ / 3+概率的相关性

PO2-14-12 使用机器学习模型精确量化乳腺癌的HER2评分

为了更加准确的进行HER2评分,此项研究开发的机器学习算法(“AIM-HER2”),是基于aMIL(Adversarial Multiple-instance learning)预测电子切片评分的新方法(图1)。每张电子切片经过三名病理学家阅片,该模型接受了来自65名委员会认证病理学家超过157,000个注释和大约12,000张电子切片评分的训练。与病理学家间评分的一致性相比,AIM-HER2与病理学家间评分的一致性相似。AIM-HER2在使用不同类型扫描仪和多次不同HER2抗体检测后的表现支持了该模型在临床的广泛适用性(图2)。


PO4-26-09   人工智能(AI)在乳腺癌HER2 IHC 0和1+评分中的优势  

本研究是基于全切片图像(WSI)的人工智能工具,包括以下三个步骤:排除导管原位癌(DCIS)的同时分割肿瘤区域,然后基于膜染色模式对肿瘤细胞进行检测和分类,最后根据2018年HER2 ASCO/CAP指南对HER2 IHC评分。由经验丰富的病理学家进行注释,使用了265张电子切片进行测试,证明了基于AI的方法对HER2 IHC 0和1+评分的优异性能。同时发现在经过培训的病理学家中,存在2.83%至24.98%的“灰色地带”,突出了人工判读的局限性,该区域内的AI援助可能有助于减少主观影响。

Part 04 HER2低表达新生物标志物



PO2-13-03 HER2-PET显示的空间异质性

186例患者中⁸⁹Zr-trastuzumab摄取值进行比较,分析HER2靶向放射性药物 ⁸⁹Zr-trastuzumabHER2-PET)在抗HER2 治疗预测中的作用(图1)。约30%活检中HER2-low或阴性的患者实际上在体内其他地方有高HER2摄取的转移灶(2)。与单病灶活检相比,HER2-PET在解决肿瘤潜在多发转移灶的空间异质性方面提供了新的方法,有望作为抗HER2 ADC药物的生物标志物。

PO4-14-06 HER2-ECD对T-DXd治疗的影响

HER2的细胞外结构域(ECD)通过一种被称为“ECD脱落”的蛋白水解机制释放到血液中。这种蛋白水解脱落在细胞膜上留下一个组成活性的截断受体,其致癌性比全长受体高10 - 100倍,并促进癌细胞的生长和存活。HER2-ECD已被证实为HER2阳性转移性乳腺癌的预后标志物和治疗预测标志物,因此,在转移灶中HER2表达未得到证实的情况下,HER2-ECD被认为是一种潜在的生物标志物8。回顾性分析了41例使用T-DXd治疗的转移性乳腺癌患者,HER2状态为阳性或HER2-low,HER2-ECD高定义为>15ng/ml(图1)。高HER2-ECD组的ORR明显低HER2-ECD组、中位PFS明显长于低HER2-ECD组(图2)。HER2-ECD有可能成为筛选T-DXd治疗的生物标志物。


PO4-14-08基于基因表达谱的HER2-low乳腺癌分类器  

分别从石蜡包埋组织(INT1和INT2,发现集)和冷冻组织(INT3,验证集)中提取RNA获得基因表达谱(GEP),利用GEP鉴别HER2-low乳腺癌。采用非参数Kruskal-Wallis (KW)检验和事后配对比较来评估HER2-low特征与IHC类别的关联,产生了一个包含20个基因具有HER2-low特异性的基因组(图1)。与其他亚型相比,Luminal A和B亚型中的HER2-low特征值更高(p<0.0001)(图2)。与之前发表的单一ERBB2基因表达评估相比,此项研究可以有效区分HER2-low肿瘤,包括1+和0的区分,有助于HER2-low乳腺癌患者更精准地识别和治疗。


PO5-13-06 基于ERBB2 mRNA表达和基因变异识别HER2-low乳腺癌  

比较全转录组测序获得的ERBB2 (HER2) mRNA表达与IHC/ISH检测的HER2状态。ERBB2表达在HER2-0、1+、2+以及HER2-low、阴性组之间存在差异,HER2-0组表达最低,HER2-2+组表达最高(图1)。ERBB2 mRNA的表达与HER2蛋白IHC状态呈正相关,利用ERBB2表达和其他基因的改变识别HER2-0和HER2-low,需要更多的研究来确定此方法是否可以用于识别接受T-DXd治疗的患者。HER2-0和HER2-low组基因变异发生率存在差异(GATA3=0.012,PTEN=0.038),HER2-0 样本中PTEN基因变异相对富集(图2,3),应进一步研究以确认mTOR /AKT抑制剂是否适用于此组患者。


PO4-19-01 基于循环肿瘤DNA(ctDNA),T-DXd的二次辅助治疗干预研究  

survival-heroes试验是一项前瞻性、随机、开放标签的III期临床研究,研究对象是通过液体活检确定的复发患者(ctDNA阳性),基于CT和SPECT影像显示没有复发或转移性疾病的证据,以确定T-DXd对HER2阳性/HER2-low具有高复发风险的早期乳腺癌患者的二次辅助治疗效果。分层因素是HER2和HR状态,入组计划于2024.3开始。预期结果:MRD(minimal residual disease-ctDNA导致治疗转向早期干预,在针对MRD的液体活检后进行二次辅助靶向治疗,ctDNA有可能成为筛选T-DXd治疗的生物标志物。


PS06-07 微创液体活检测定HER2状态  

通过对乳腺癌循环肿瘤细胞染色质(增强子和启动子)和DNA甲基化(DNAme)的表观基因组分析,建立HER2、ER分类模型。在这项回顾性研究中,分析了130名MBC患者的1mL血浆,通过液体活检评估全基因组肿瘤转录调控信息,展示了以非侵入性方式区分HER2+/-(图1), ER+/-(图2)MBC独特生物学的能力,有望在临床实践中作为评估MBC患者HER2和ER状态的微创技术,并证明了对HER2-low分类的潜力。


04
小结

HER2表达水平在制定乳腺癌治疗策略的过程中至关重要,病理医师在评估乳腺癌中HER2表达方面发挥了重要作用,因此也决定了疾病的治疗方向。与传统的检测方法相比,新兴技术在提升HER2评价的一致性及精准度方面展现出了潜在的优势,虽然这些新技术展现了它们在实际应用中的巨大潜力,但在被纳入乳腺癌治疗标准之前,还需要经历严格的临床试验和验证过程。随着研究的不断深入和技术的日趋成熟,这些革命性的HER2检测方法将在乳腺癌诊治方面发挥更为关键的作用。



参考文献  








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作者简介




连婧

副主任医师,医学博士,硕士生导师

山西省肿瘤医院/中国医学科学院肿瘤医院山西医院/山西医科大学附属肿瘤医院

中国抗癌协会肿瘤病理专业委员会乳腺肿瘤学组委员

山西省抗癌协会乳腺癌专业委员会青年委员会常务委员
山西省医师协会病理学医师分会委员会委员
山西省医师协会乳腺医师分会委员会委员
山西省医学会病理专业委员会委员
END



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