HER-2阳性表达在胃癌中的临床意义及其分子靶向治疗研究进展

李粉婷 综述，王 新审校

(第四军医大学西京消化病医院肿瘤生物学国家重点实验室，西安710032)

胃癌在全世界范围内发病率居第四位，癌症相关致死率处于第二位。很多胃癌患者在发现时已经处于进展期并且已经发生远处转移，对于胃癌患者的治疗，除了手术切除外，全身性化疗是一个重要的治疗手段。晚期胃癌患者一般中位生存期很少超过12个月，5年生存率＜7%。HER-2在胃癌中的表达率较高，而在胃正常组织中均未见阳性表达，提示HER-2表达是胃黏膜上皮细胞发生恶变的标志，可作为胃癌诊断和预后的重要参考指标。HER-2在HER/erbB家族的活化和信号转导中起着重要作用，参与了肿瘤细胞的增殖、分化、转移和细胞转化。因此，针对HER-2的靶向治疗已经成为众多学者关注的焦点。本文就HER-2阳性表达在胃癌中的临床意义及其分子靶向治疗研究进展综述如下。

1 HER-2的定义及功能

HER-2基因定位于人类染色体17q21上，编码分子量为185KD的跨膜糖蛋白，由胞内酪氨酸激酶结构域、跨膜区和胞外结构域(extracellular domain，ECD)三部分组成，是具有蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinace，PTK)活性的跨膜蛋白，跨膜区为单一跨膜序列;胞内部分则由酪氨酸激酶结构域及含有数个磷酸化位点的C末端共同构成［1］。HER-2属于表皮生长因子受体(EGFRs)家族，由HER-1、HER-2、HER-3、HER-4组成。HER-2没有明确的配体，常与其他HER家族成员形成异二聚体，HER-2-HER-3异二聚体是最活跃的HER信号二聚体，并且在HER-2介导的肿瘤中起着重要的作用，受体的二聚体化是HER家族活化的重要方式。在胞外信号诱导二聚体形成，活化胞内段的酪氨酸激酶，使自身酪氨酸位点磷酸化，同时通过募集各种接头蛋白，依次激活下游信号通路，HER家族信号通路参与了肿瘤细胞的增殖、分化、转移和细胞转化［2］;另一方面，HER-2的异二聚体使EGFR(表皮生长因子受体)在细胞膜过表达，加速了细胞的增殖，导致肿瘤形成和生长加快［3］。在HER-2参与的信号转导中，较为明确且重要的是Ras/MAPK通路以及PI3K/Akt通路，激活哪条通路取决于配体与哪种二聚体结合。应用PI3K抑制剂阻断HER-2阳性细胞Akt的磷酸化，可抑制肿瘤细胞的生长，瘤细胞阻滞于 G1 期［4］。

2 胃癌中的HER-2检测

HER-2基因的检测可以通过免疫组化(IHC)检测，也可以通过荧光原位杂交(FISH)使HER-2基因扩增来检测。胃癌HER-2的表达与乳腺癌不同，胃癌中肿瘤的异质性较乳腺癌更常见，因此IHC检测显示胃癌组织中U型腺管样排列的肿瘤细胞显示不完全性(仅基底及侧面)膜染色应视为阳性［5］，为此建立了符合胃癌的HER-2检测判读标准。日本学者［6］根据霍夫曼的胃癌评分标准［7］进行研究，结果显示200例胃癌手术切除标本中IHC检测有23%的病例HER-2蛋白过表达，FISH检测有27%的病例存在HER-2基因扩增，两者符合率为86．7%，而胃癌活组织切片中HER-2的检出率较手术切除的标本检出率略微高(22%VS．19%)。当HER-2表达(++)时 HER-2基因扩增率为43．8%，而FISH检测常常用于IHC(++)患者的再检测［8］。IHC和FISH检测在胃癌HER-2是否表达的检测中都起着重要的作用，但也存在一些问题。IHC的检测是基于胃上皮的分泌性质，这会使得基底层不完整的膜染色率升高导致假阳性，并且发生肠上皮化生的细胞存在非特异性染色。在ToGA试验中，IHC检测为(-/+)的胃癌患者再经过FISH检测，结果显示这些患者中高达22%的HER-2是扩增的，这提示尽管基因扩增是HER-2过表达的主要机制，但是翻译后调控或许在HER-2受体表达中发挥着一定的作用，这一方面仍值得我们去探索［9］。

3 HER-2与胃癌的预后

HER-2参与多种癌症的发生、发展，其中就包括进展期胃癌和胃食管交界处癌。HER-2的过表达和扩增率与原发肿瘤的位置有关，在胃食管交界处较胃远端的肿瘤HER-2的过表达和扩增率要高［10］。而胃和胃食管交界处的腺癌中阳性率达20%，并且在肠型腺癌中更显著［11］。在小肠型和高分化胃癌中阳性率分别显著高于混合型和低分化胃癌，但与性别、年龄、肿瘤部位或TNM分期、浸润深度、淋巴结转移和远处转移无关。在低分化胃癌患者中，无淋巴结转移患者较淋巴结转移患者HER-2阳性率较高，分化较好的胃癌患者中并没有这种差异［12］。Grabsh 等［13］认为 HER-2 的过表达与胃癌的预后没有明显的关联，但也有研究［14］认为HER-2的过表达对胃癌的预后有着一定的预测作用，对于那些HER-2阳性的患者预后往往较差。最近有学者对HER-2在胃癌的病理特征及预后意义方面做了一项Meta分析［15］，该分析所涉及文献来源广泛，他们认为HER-2过表达与患者的总生存期是相关的，同时HER-2过表达还与鲍曼分型、肿瘤分化、淋巴转移、静脉浸润、淋巴管浸润相关、而与肿瘤大小、浸润深度、肿瘤分期无关。总的来说，HER-2过表达患者预后往往较差。

4 HER-2靶向治疗

4．1 曲妥珠单抗分子靶向治疗

曲妥珠单抗是一种针对人表皮生长因子受体2型的人源化IgG单克隆抗体，抑制HER-2依赖的肿瘤细胞增殖和存活的细胞外结构域。曲妥珠单抗通过胞内和胞外的作用来抑制HER-2过表达的胃癌细胞的增殖，但结合后并不能完全阻止HER-2与HER/erbB家族其他成员形成二聚体［16］。其作用机制大体为:(1)阻断HER-2胞外结构域的解离;(2)阻断HER-2/HER-3非配体依赖的二聚体形成及结构域的活化［17］;(3)活化PTEN阻断Akt磷酸化。曲妥珠单抗与HER-2结合后，还可与表达Fc受体的免疫细胞结合产生抗体依赖的细胞毒效应而间接发挥抗肿瘤作用［18］。

目前临床上胃癌患者的一线化疗方案:顺铂联合氟尿嘧啶或者卡培他滨，与以顺铂为基础的化疗方案相比，以奥沙利铂为基础的化疗方案也有同样的疗效［19］。同时也有一些三药化疗方案:例如改良的DCF方案(多西他赛+顺铂+氟尿嘧啶)，EOX方案(表柔比星+奥沙利铂+卡培他滨)。尽管化疗患者有35%～45%的反应率，但是中位生存期很少超过12个月，2年生存率也只达到15%～20%［10］。

在ToGA试验中，曲妥珠单抗的使用明显提高了患者的总生存期(4．2个月)，对于那些没有转移，没有可测量病灶，组织学表现为弥漫型的肿瘤患者，使用曲妥珠单抗治疗并没有显著获益［20］。曲妥珠单抗联合化疗治疗胃和胃食管交界的转移性腺癌，对于IHC(+++)或者IHC(++)进一步做FISH检测结果为阳性的患者可以使用曲妥珠单抗。同时一些临床试验已经证明曲妥珠单抗联合三药化疗方案也有着不错的疗效，DCS方案(多西他赛+顺铂+替吉奥)对于转移性胃癌患者的治疗有着较好的疗效，一项临床研究证实了DCS+T-mab(DCF方案+曲妥珠单抗)对于不可切除的HER-2阳性的转移性胃癌患者有着不错的疗效［21］。另一项Ⅱ期临床试验证实在HER-2阳性进展期胃癌患者中，曲妥珠单抗联合SP(S1+顺铂)方案有着较好的抗肿瘤效应，66．7%的患者临床获益，62．6%的患者在6个月内无病生存，中位生存期为14．6个月［22］。

最新研究显示［23］曲妥珠单抗可以与胃泌素协同通过胃泌素/胆囊收缩素B受体(CCKBR)通路靶向作用于细胞质内的AE1(anion exchanger 1)和P16来抑制HER-2阴性胃癌细胞的生长。其大致作用机制为曲妥珠单抗可以上调CCKBR蛋白水平，但是不能启动它的信号转导，然而胃泌素不仅可以提高CCKBR蛋白的表达水平还可以激活CCKBR。曲妥珠单抗和胃泌素的联合治疗可以在G0/G1期捕获胃癌细胞，下调胃癌细胞相关蛋白的表达，包括 AE1、cyclinD1、β-catenin 和 cytoplasmicp16。这一研究结果颠覆了我们对HER-2阴性胃癌患者治疗的认识，但是仍有待我们进一步去验证。

同时，最近一篇文献报道了一位74岁的女性胃癌患者在检测HER-2阳性使用曲妥珠治疗后，HER-2转为了阴性［24］。这提示我们在临床治疗的过程中，HER-2或许并不稳定，应根据情况重新进行HER-2的检测。

4．2 曲妥珠单抗的耐药

曲妥珠单抗用来治疗HER-2阳性胃癌的同时，其耐药已经成为了需要关注的新问题。有研究者认为以STAT3为中心的正反馈循环调节着曲妥珠单抗的耐药，曲妥珠单抗的长期使用可以引起纤维连接蛋白表达的上调，对曲妥珠单抗敏感的胃癌患者的表皮生长因子和IL-6可以导致STAT3的过度活化，而活化的STAT3可以反过来促进纤维连接蛋白，表皮生长因子，IL-6的表达，这样组成了一个可以传递并且扩大STAT3信号正反馈环路。并且，过度活化的STAT3信号通路可以促进MUC1和MUC4的表达，结果通过持续的保持HER-2的活性来介导曲妥珠单抗的耐药［25］。还有学者［26］认为 PTEN 缺失是HER-2靶向治疗早期耐药的一个重要的预测指标，并且PTEN缺失的患者较那些没有缺失的疾病无进展生存期(progression-free survival time PFS)明显缩短(4．9 个月 VS．7．3 个月)。Zuo 等［27］认为PI3K-AKT信号通路的激活是导致曲妥珠单抗耐药的一个重要机制，这或许与PTEN基因5，7，8外显子的突变以及IGF-1R信号通路的过度活化相关。最新研究认为曲妥珠单抗的耐药可能还与miR-223/FBXW7通路有关，miR-223可以对FBXW7进行调控，FBXW7对多种癌蛋白底物有着重要的调控作用，包括c-Myc、Notch、c-jun、m-TOR 等。miR-223的过表达可以使FBXW7的表达下降，同时也使胃癌细胞对曲妥珠单抗的敏感性下降，而抑制miR-223则可以恢复FBXW7的表达以及胃癌细胞对曲妥珠单抗的敏感性。此外，miR-223的过表达还可以阻止曲妥珠单抗诱导的细胞凋亡［28］。

4．3 其他药物治疗

曲妥珠单抗的耐药成为了一个新的难题，新的靶向药物，比如酪氨酸激酶抑制剂(TKIs):拉帕替尼和PF-00299804，雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路抑制剂比如:依维莫司，热休克蛋白90(HSP90)抑制剂AUY922等，当作为一线治疗药物的曲妥珠单抗无效时，这些药或许可以作为二线治疗方案。

拉帕替尼是一种针对HER-2和EGFR的双重抑制剂，可同时抑制HER-2和EGFR的酪氨酸激酶结构域的ATP结合位点，阻断酪氨酸磷酸化和下游信号通路，导致细胞增殖减少和凋亡增加，对HER(++)胃癌细胞系N87有抗增殖活性。III期临床试验TRIO-013/LOGIC研究中，HER-2过表达的胃癌患者实验组接受奥沙利铂和卡培他滨联合拉帕提尼作为一线治疗方案，而对照组使用奥沙利铂和卡培他滨加安慰剂治疗，研究结果显示，加用拉帕替尼对于总生存期并没有明显的延长，实验组为12．2个月，对照组为10．5个月［10］，这一结果在另一个II期临床试验中也得到了验证，实验结果显示:拉帕替尼对于HER-2阳性的进展期胃癌患者疗效并不明显［29］。在另一项Ⅲ期临床试验 TyTAN中，拉帕替尼与紫杉醇联用患者与单用紫杉醇患者相比，患者的中位生存期分别为11．0月和8．9月，两组的PFS和TTP并没有显著的差异，与 IHC(-/+)或者(++)患者相比，对于IHC(+++)的患者，拉帕替尼与紫杉醇联合治疗有较好的疗效，但是在意向人群中并没有显著提高总生存期［30］。

达可替尼和poziotinib口服即有生物活性，是第二代不可逆泛HER酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)，可以抑制人类表皮生长因子受体(HER)家族酪氨酸激酶所有催化酶的活性，封闭HER细胞内酪氨酸激酶ATP结合位点，阻碍向胞内传递有丝分裂信号，在HER-2扩增的胃癌细胞中具有强大的抗增殖活性［31］。

抗体药物偶联技术的使用使得T-DM1得以发展，T-DM1是由美登素1衍生而来的兼有细胞毒性与强效抗微管活性的制剂，Barok等［32］证实T-DM1对于HER-2阳性的胃癌也有着很好的抗肿瘤效应，并且对曲妥珠单抗耐药的细胞系有着不错的疗效。其主要作用机制是在溶酶体降解后在胞内释放DM1，DM1是微管构成的强效抑制剂，从而诱导细胞凋亡。

研究显示HER-3与胃癌的恶性生物学行为也存在一定关联，HER-3表达阳性的患者往往生存期较短，因此HER-3靶向药物的研发或许为胃癌患者的治疗提供了可能［33］。

5 结语

尽管HER-2在胃癌中的预后意义仍存在争议，但是毫无疑问，HER-2在受体活化和肿瘤细胞信号转导中发挥重要作用，参与了肿瘤细胞的增殖、分化、转移和细胞转化，并且参与了肿瘤血管的生成。HER-2的过表达和扩增在胃食管交界处较胃远端的肿瘤发生率要高，在胃和胃食管交界处的腺癌中阳性率达20%，并且在肠型腺癌中更显著，HER-2的检测有助于更好地筛选曲妥珠单抗的潜在获益人群。因此，HER-2已经成为胃癌一个重要的靶向治疗的关键。ToGA试验无疑为HER-2靶向药物曲妥珠单抗的临床应用提供了有力的证据，但同时也有许多新问题有待解决。胃癌的发生发展具有其复杂性，HER-2靶向治疗的价值较为有限，因此探索新的治疗药物显得十分必要。

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