一文读懂：Ki-67 在乳腺癌中的应用
学术
科学
2024-07-28 20:20
浙江
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《乳腺癌诊疗指南》中提到浸润性乳腺癌的病理报告应包括与患者治疗和预后相关的所有内容，还应包括 ER（雌激素）、PR（孕激素）、HER2（表皮生长因子受体）、Ki-67（肿瘤细胞增殖百分比）等指标的检测情况。紧随 ER、PR 和 HER2 出现的 Ki－67 为何需要检测？本文就来探讨一下这个问题。
Ki-67 是与细胞周期相关的一种核蛋白，除了细胞分裂的静息期外，其它各期均有表达，反映了肿瘤细胞增殖的速度，与肿瘤细胞浸润、转移、种植的能力密切相关。
1983 年 Ki-67 在德国基尔（Kiel）大学的病理学系中首次被发现，对应的原始克隆编号为 67，Ki-67 由此而来，它是增殖的细胞标志物，也是免疫组化的重要标记之一，与细胞增殖紧密相关。细胞分裂经历四个主要周期：G1 期（间期）、S 期（合成期）、G2 期（第二间期）和 M 期（有丝分裂期）。Ki-67 存在于细胞活跃阶段的所有周期（G1、S、G2 和 M），但在 G0 期（静息）细胞中不存在。Ki-67 蛋白的细胞含量在细胞周期的 S 期的细胞进展过程中显着增加，在 M 期之后迅速降低，最终在 G0 期（静止期）基本不表达。Ki-67 高水平表明细胞分裂增殖活动非常积极。在肿瘤组织中，Ki-67 表达较高，而在正常组织中，几乎不表达[1-3]。利用 Ki-67 阳性标记处于增殖周期细胞胞核的这个特性，Ki-67 表达的百分比可以用于判断处于分裂增殖周期细胞的百分比，因此成为临床上判断肿瘤增殖情况的重要指标。举个例子：假设某肿瘤病理组织样品中有 4000 个细胞，癌细胞数量翻一倍所需时间为 6 个月。若该样品 Ki-67 是 25%，可以认为该组织中有 1000 个癌细胞，经过 6 个月，该组织中会有 2000 个癌细胞，再经过 6 个月则为 4000 个癌细胞，达到 4000 个癌细胞数量所需时间为一年。如果 Ki-67 是 50%，也就是组织中有 2000 个癌细胞，只需经过 6 个月时间就会达到 4000 个癌细胞，速度比前者快了近一倍。Ki-67 指导乳腺癌的分子分型（Luminal A 和 B 型）基因分型在乳腺癌治疗中有着决定性的意义。乳腺癌术后肿瘤标本依据免疫组化检查的结果确定分子分型，根据 HER2、ER、PR、Ki-67 四个指标进行划分。研究表明，Ki-67 的高表达与乳腺癌生长与转移的风险增加有关，而 Ki-67 的低表达则与良好的预后相关。在乳腺癌治疗中，Ki-67 的检测也非常有意义。根据 Ki-67 值的高低，可以选择不同的治疗策略。Ki-67 在乳腺癌的分子分型中的应用见表 1。表 1：乳腺癌分子分型；来源：乳腺癌诊疗指南（2022 年版）Ki-67 评估早期乳腺癌预后，确定是否进一步辅助化疗[4]Ki－67 还在乳腺癌治疗方案选择和预后评估上起着越来越重要的作用，因此，应对所有乳腺浸润性癌病例进行 Ki－67 检测[5]。较高 Ki-67 表达水平与 ER 阳性乳腺癌患者较差的预后相关，Ki-67 免疫组织化学检测无需复杂的分子检测即可辅助临床医师作出基本判断。应用免疫组织化学分析 Ki-67、ER、PR 和 HER2 4 种蛋白（IHC4）表达状态也在预测预后方面提供帮助。在高质量控制和标准化前提下，IHC4 更易应用于临床实践，以更低的成本提供准确的临床指导。虽然 Ki-67 指数对早期乳腺癌患者有预后预测意义，但其分析效度和阈值具有较大变异性，一些临床试验使用了特定的 Ki-67 界值，但其有效性还未得到广泛的实验室验证，限制了 Ki-67 的临床应用。2021 年，国际 Ki-67 乳腺癌工作组（IKWG）共识会议评估了 Ki-67 在乳腺癌中的分析有效性和临床实用性。IKWG 承认 Ki-67 IHC 作为乳腺癌预后标志物具有临床有效性，但得出的结论是，临床实用性仅适用于对解剖学上有利的雌激素受体阳性和 HER2 阴性患者进行预后评估，以识别那些不需要辅助化疗的患者。当 Ki-67 指数 ≤5% 或 ≥30% 时，可用于预后及疗效评估。IKWG 认为 Ki-67 免疫组织化学 ≤5% 或 ≥30% 时在观察者间的一致性较高。因此，若低于或高于这两个阈值，Ki-67 免疫组织化学可用于指导早期乳腺癌患者化疗与否，而不一定需要昂贵的多基因表达谱检测，Ki-67 免疫组织化学指数在 5%～30% 之间时预测作用有限。对临床因素预后差（淋巴结阳性、肿瘤较大）但生物学因素有利（ER 高、HER2 低、Ki-67 低）的乳腺癌患者是否可以安全地避免辅助化疗，目前尚不清楚。传统理论认为这类患者对辅助化疗可能受益不明显，这也是前瞻性随机试验 RxPonder 的研究重点。对临床因素预后差、低 Ki-67 的患者，IKWG 不推荐根据 Ki-67 免疫组织化学结果决定化疗与否。Ki-67 共识更新的同时，IKWG 线上发布了包含 Ki-67 在内的 Predict 模型，指导早期浸润性乳腺癌患者治疗策略。Predict 模型用 R 语言通过 clojurescript（一种脚本）实现，在 GitHub 云平台存有完整的实现代码。该模型输入患者的相关信息（年龄、肿瘤大小、组织学分级、淋巴结情况、ER、HER2 及 Ki-67 指数）后，算法则预测出不同治疗方案提高乳腺癌患者 15 年生存率的概率；以可视化曲线及文字两种格式显示辅助和非辅助治疗（化疗、激素治疗、绝经后患者应用曲妥珠单抗和双膦酸盐）的生存预测。在乳腺癌中，Ki-67 在不同分子亚型的评估中也是一个非常重要的预测因子。一项早期乳腺癌的 meta 分析表明 Ki-67 表达高的患者复发风险高，生存率更差。Penault-Llorca F 报道了 PACS01 试验高 Ki-67 指数（≥ 20%）可预测雌激素受体（ER）阳性乳腺癌患者对多西紫杉醇辅助治疗的有效性。BCIRG001 研究发现 TAC（阿霉素或表阿霉素+环磷酰胺）化疗方案对 Ki-67 指数高（≥ 13%）的 ER 阳性、淋巴结阳性患者的内分泌治疗有显著的补充作用[6]。不能耐受化疗的老年 ER 阳性乳腺癌患者，术前使用新辅助内分泌治疗可使肿瘤降期。Ki-67 水平对于辅助内分泌治疗的方案选择上无指导作用，然而在临床试验中，患者应用短期（2～4 周）或长期（>3 个月）新辅助内分泌治疗，连续活检动态检测 Ki-67 表达，Ki-67 水平明显降低的患者有相对好的预后[7]。因此，Ki-67 的早期变化及新辅助治疗疗程结束时 Ki-67 水平对预后的预测有重要意义，前者用于确定患者能否从当前的治疗（即正在治疗）中获益，而后者预估患者短期复发转移风险，继而决定是否后续治疗（如化疗）[5]。
[1] Klöppel G, La Rosa S. Ki67 labeling index: assessment and prognostic role in gastroenteropancreatic neuroendocrine neoplasms. Virchows Arch. 2018 Mar;472(3):341-349. doi: 10.1007/s00428-017-2258-0. Epub 2017 Nov 13. Erratum in: Virchows Arch. 2017 Dec 26;: PMID: 29134440.[2]Scholzen T, Gerdes J. The Ki-67 protein: from the known and the unknown. J Cell Physiol. 2000 Mar;182(3):311-22. doi: 10.1002/(SICI)1097-4652(200003)182:3<311::AID-JCP1>3.0.CO;2-9. PMID: 10653597.[3]Bruno S, Darzynkiewicz Z. Cell cycle dependent expression and stability of the nuclear protein detected by Ki-67 antibody in HL-60 cells. Cell Prolif. 1992 Jan;25(1):31-40. doi: 10.1111/j.1365-2184.1992.tb01435.x. PMID: 1540682.[4] Darzynkiewicz Z, Zhao H, Zhang S, Lee MY, Lee EY, Zhang Z. Initiation and termination of DNA replication during S phase in relation to cyclins D1, E and A, p21WAF1, Cdt1 and the p12 subunit of DNA polymerase δ revealed in individual cells by cytometry. Oncotarget. 2015 May 20;6(14):11735-50. doi: 10.18632/oncotarget.4149.[5] 乳腺癌诊疗指南（2022 年版）[J]. 中国合理用药探索,2022,19(10):1-26.[6] 刘月平. 国际乳腺癌 Ki-67 工作组 Ki-67 评估更新的主要内容解读 [J] . 中华病理学杂志, 2021,50(7) : 704-709.DOI：10.3760/cma.j.cn112151-20210303-00179[7] Ki-67 在乳腺癌新辅助内分泌治疗中的意义，《循证医学》2020 年 第 20 卷 第 5 期，DOI:10.12019/j.issn.1671-5144.2020.05.012.
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