多基因阵列表达谱检测在乳腺癌中的应用

陈小松，沈坤炜

（上海交通大学医学院附属瑞金医院外科 乳腺疾病诊治中心，上海 200025）

早期诊断和辅助治疗可显著提高乳腺癌病人的预后。乳腺癌辅助治疗方案的制定，既往大多依据病人的复发风险和治疗反应。常规临床病理指标包括肿瘤大小、淋巴结转移数和组织学分级，可反映疾病负荷，预测病人预后。关于治疗的反应性，既往主要依据雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）和人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor-2，HER2）的表达情况来判别。ER或PR阳性病人需行内分泌治疗；HER2+病人需考虑抗HER2靶向治疗；而对于三阴型乳腺癌病人，则需化疗。由于乳腺癌存在异质性，上述临床病理指标对乳腺癌病人预后和疗效的预测存在不足，故需进一步寻找有效指标，指导乳腺癌个体化辅助治疗。随着人类基因组计划的完成和基因芯片的应用，可采用多基因阵列表达谱将乳腺癌病人进一步分型，指导制定个体化辅助治疗方案。本文就目前临床应用的乳腺癌多基因阵列表达谱，结合临床诊疗进展，评述其在乳腺癌个体化治疗中的作用。

乳腺癌多基因阵列表达谱概述

乳腺癌多基因阵列表达谱包括乳腺癌固有分子分型、21基因复发分数（recurrence score,RS）、70基因预后分型、乳腺癌指数（breast cancer index,BCI）、整合临床病理指标的EPclin和PAM50 ROR，以及针对三阴型乳腺癌的三阴型分子分型（见表1）[1]。2000年，Perou等[2]最早报道乳腺癌的固有分子分型，其分为Luminal A、Luminal B、HER2-E、Basal-like及Normal-like 5个类型，具有不同的预后和生物学特征。临床可根据乳腺癌ER、PR、HER2及Ki67的表达水平，行乳腺癌固有分子分型。21基因RS是美国FDA最早批准用于临床检测和应用的乳腺癌多基因阵列表达谱，可采用10%甲醛包埋标本进行检测[3]。笔者单位从2014年常规开展21基因RS检测应用至今，目前已累计超过2 000例病人，可预测ER+/HER2-、淋巴结阴性病人的预后，并减少约5%Luminal B型乳腺癌病人辅助化疗的应用。70基因预后分型可预测病人预后。最初使用新鲜标本检测，限制其临床应用，技术改进后，可在10%甲醛包埋标本进行检测，促进临床推广[4]。EPclin[5]和PAM50 ROR[6]均是多基因阵列表达谱整合临床病理指标。回顾性数据显示，多基因较单一指标更好地预测预后，但目前尚缺乏高等级循证医学证据证实其对化疗效果的预测，临床应用较少[5-6]。

21基因RS在ER+/HER2-乳腺癌中的应用

ER+/HER2-乳腺癌存在较大的异质性，在内分泌治疗基础上是否需化疗有争议。21基因RS通过在NSABP B14临床研究进行检测和验证，分为低、中、高危3组，预测病人10年的远处转移发生率分别为6.8%、14.3%和30.5%[3]。NSABP B20临床研究进一步评估21基因RS对化疗疗效的预测价值：辅助化疗可降低高危组病人27.6%远处转移率；而对于低危组的病人，辅助化疗不提高其预后，提示可豁免化疗[7]。前瞻性TAILORx临床研究针对ER+/HER2-、淋巴结阴性的乳腺癌病人。根据21基因RS结果，病人划分为低危（＜11分）、中危（11～25分）和高危（＞25分）3组，共10 273例病人。对于低危病人，单独接受内分泌治疗；中危组病人在内分泌治疗基础上，随机接受化疗或不化疗；而高危组病人接受内分泌治疗+化疗。中位5年随访结果显示，低危组单独内分泌治疗乳腺癌病人，其5年无远处转移生存率（distant metastasis free survival,DMFS）为99.3%，提示其无需化疗[8]。进一步随访显示，中危组病人单独内分泌治疗和内分泌+化疗的9年DMFS分别为94.5%和95%，提示辅助化疗不改善病人预后。亚组分析发现，年龄、RS分值与辅助化疗获益存在交互作用：年龄＞50岁组中，辅助化疗不改善病人预后；但年龄≤50岁且RS＞15分的病人，辅助化疗可提高9年6%～9%的绝对无浸润癌生存率[9]。之后该研究评估临床风险和21基因RS是否能预测预后和化疗疗效（见表2）。发现临床危险度分类可预测各RS组病人的预后。临床高危组病人预后差；在中危RS组人群中，临床危险度不能预测化疗疗效；对于年龄≤50岁、RS 16～20且临床低危的病人，辅助化疗不提高DMFS，余结论类似9年随访结果[10]。

表1 乳腺癌多基因阵列表达谱

表2 TAILORx临床研究结果概括：21基因RS和化疗获益之间的关系

基于TAILORx的结果，NCCN和ASCO指南均更新了对于ER+/HER2-乳腺癌病人的临床诊疗路径。除T1a和部分T1b病人外，都推荐ER+/HER2-、淋巴结阴性病人行21基因RS检测，并依据其结果，指导是否需辅助化疗。但笔者认为尚不能仅凭21基因RS结果，就决定临床是否需化疗。对于21基因RS为26～30的病人，是否可根据TAILORx临床研究均给予辅助化疗，尤其是年龄＞50岁的病人，尚存较多争议。另外，老年乳腺癌病人是否可根据21基因RS结果进行临床辅助化疗决策，尚缺依据。在黏液癌、浸润性小叶癌和小管癌等特殊类型乳腺癌病人中，21基因RS对预后和化疗疗效的预测价值，是否等同于浸润性导管癌病人，目前尚无临床研究支持。最后，在TAILORx临床研究的中危组病人中，年龄＜50岁且RS 16～25分者，辅助化疗获益是否来自化疗诱导的闭经作用？如果是，则临床应用卵巢功能抑制是否可起到类似化疗的作用，从而进一步降低化疗比例，尚待临床研究验证[10]。

在ER+/HER2-、淋巴结阴性乳腺癌病人中，21基因RS目前有Ⅰ类证据支持临床应用。但对于淋巴结阳性的病人，21基因RS是否可预测预后和化疗获益？SWOG 8814试验入组绝经后淋巴结阳性的乳腺癌病人，发现21基因RS低危病人在他莫昔芬治疗基础上，环磷酰胺+多柔比星+氟尿嘧啶（cyclophosphamide+adriamycin+fluorouracil,CAF）辅助化疗不提高病人预后。但该研究入组病人数较少（低危组146例），使用的是CAF方案，低危组病人亦有30%以上的复发率，故不能根据该结果指导临床实践[11]。PlanB研究入组ER+/HER2-、N1病人。RS≤11的病人未行辅助化疗，3年无病生存率高达97.9%，提示对该部分人群可豁免化疗[12]。该结果尚待RxPONDER临床研究证实。在RxPONDER研究结果公布之前，尚不能推荐所有ER+/HER2-、N1病人行21基因RS检测。在笔者单位，对于ER+/HER2-、N1但已绝经的乳腺癌病人，推荐行21基因RS检测，根据检测结果行多学科讨论，决定辅助治疗方案。

70基因预后分型在乳腺癌中的应用

70基因预后分型（MammaPrint）可将乳腺癌病人分为预后好和预后差信号组，比常规临床病理指标能更好预测预后。前瞻性MINDACT临床研究评估MammaPrint对化疗疗效的预测价值。根据临床风险（C）和MammaPrint（G）结果，将病人分为：G/C均高危（1 806例）、G高危/C低危（592例）、G低危/C高危（1 550例）和G/C均低危（2 745例）。在该研究中，G/C均高危的病人，推荐化疗；对G/C均低危的病人，则无需化疗；在G和C危险度不符的病人中，随机接受化疗或不化疗，G高危/C低危和G低危/C高危两组病人5年DMFS分别为94.8%和95.1%，提示辅助化疗不改善病人的预后。同时，对G低危/C高危未接受辅助化疗的人群分析发现，其5年DMFS为94.7%，高于原先统计学设定的92%，提示MammaPrint能更好划分临床高危病人，可使46%临床高危病人豁免化疗[13]。MINDACT研究入组了部分N1、三阴型和HER2+的病人，但ER-病人只有5%为G低危，88%三阴型病人为G和C均高危。同时，对于淋巴结2～3枚转移病人是否可与1枚转移具有相似的预测价值尚存争议。故在临床上，MammaPrint主要应用于ER+/HER2-、N阴性或1枚转移的乳腺癌病人，三阴型或HER2+病人尚不推荐[14]。

多基因阵列表达谱与ER+病人延长内分泌治疗

ER+乳腺癌病人在5年内分泌治疗后，存在10%～40%的远期复发风险。延长内分泌治疗可降低ER+病人的远期复发风险，但绝对获益较小。需寻找有效指标预测其远期复发风险，从而为高危的病人选择延长内分泌治疗。EBCTCG荟萃分析显示，常规的临床病理指标（T、N、组织学分级和Ki67）可预测远期复发风险。多基因阵列表达谱是否可更好预测远期复发风险[15]？Ma等[16]采用HXOB13/IL17BR比值，构建乳腺癌指数（breast cancer index,BCI），将病人分为低、中和高危组，并与乳腺癌病人远期复发风险相关。在TransATAC临床研究中，发现BCI较21基因RS以及IHC4能更好地预测ER+乳腺癌病人的远期复发风险，提示BCI可指导后续强化内分泌治疗方案的选择[17]。除BCI外，EPclin以及ROR等多基因阵列表达谱也可预测远期复发风险，在TransATAC的再次研究中发现，BCI、EPclin和ROR（C-index分别为0.75、0.77和0.79）多基因阵列表达谱较CTS、IHC4以及21基因RS能更好地预测ER+、淋巴结阴性乳腺癌病人的远期复发风险；但在淋巴结阳性病人中，其预测效能较低（C-index均＜0.70），提示在ER+、淋巴结阴性病人中，多基因阵列可帮助挑选合适的高危人群接受强化内分泌治疗，增加强化内分泌治疗的临床获益率[18]。

多基因阵列表达谱与HER2+乳腺癌预后和疗效预测

HER2+乳腺癌曲妥珠单抗辅助治疗可显著降低复发和死亡风险，但其绝对获益率为6%～12%，需寻找HER2外能预测其疗效的分子标志物，从而有助于更合理地选择抗HER2靶向药物。CALGB 40601研究显示，HER2-富集型（HER2-enrichment,HER2-E）组病人接受紫杉醇联合曲妥珠单抗/拉帕替尼新辅助治疗的病理完全缓解（pathologic complete response，pCR）率达70%，显著高于Luminal A型的34%和Luminal B型的36%[19]。在曲妥珠单抗辅助治疗临床研究中，NCCTG 9831临床研究亚组分析发现，HER2-E病人可更多地从曲妥珠单抗治疗中获益，但Basal-like型病人获益较少[20]。分子分型是否与曲妥珠单抗疗效相关，需待HERA、NSABP B31等曲妥珠单抗辅助治疗临床研究证实。

HER2+早期乳腺癌病人在曲妥珠单抗治疗基础上，联合帕妥珠单抗可进一步降低疾病复发风险，但其绝对获益率低[21]。FDA批准帕妥珠单抗可用于HR-或淋巴结阳性等高危HER2+乳腺癌病人的辅助治疗，是否还有其他指标预测病人的治疗获益？2019年ASCO公布的APHINITY临床研究分子标志物分析发现，Basal-like型较Luminal A型病人预后差，但不能预测帕妥珠单抗治疗获益。针对T细胞免疫信号通路的分析发现，3基因免疫信号可预测HER2+病人预后，但亦不能预测帕妥珠单抗疗效[22]。故需寻找其他分子标志物，如肿瘤浸润淋巴结细胞，并整合临床病理指标、基因突变、HER2拷贝数和基因表达谱模型，帮助临床筛选高危人群，提高抗HER2靶向药物的疗效。

三阴型乳腺癌的多基因阵列表达谱

三阴型乳腺癌病人存在异质性。新辅助治疗后达到pCR的病人，预后与非三阴型乳腺癌相似，但未达到pCR病人，预后显著差于非三阴型乳腺癌病人；腺样囊腺癌、髓样癌等特殊类型乳腺癌，常不表达ER、PR和HER2，但其预后较好。Lehmann等[23]整合21个基因表达谱数据库中的587例三阴型乳腺癌病人行聚类分析发现，三阴型乳腺癌包含Basal-like 1型、Basal-like 2型、Luminal雄激素受体型、间质干细胞型、间质型以及免疫调节型。在体外对治疗反应不尽相同：Basal-like型对铂类药物敏感；而间质干细胞型对PI3K信号通路抑制剂较敏感；雄激素受体抑制剂对Luminal雄激素受体型病人有效。在此基础上，根据基因表达谱的不同，可将三阴型乳腺癌分为不同的4～5型，指导后续临床研究设计和开展[24]。但上述三阴型分子分型在早期乳腺癌病人中，缺乏前瞻性临床研究，评估其对预后及疗效的预测作用，目前仅处于研究阶段。

多基因阵列表达谱检测有助于更好了解乳腺癌异质性，预测病人的预后和疗效，推动乳腺癌个体化治疗的进展。21基因RS和MammaPrint已批准在ER+/HER2-、淋巴结阴性乳腺癌病人中应用，但针对HER2+和三阴型乳腺癌，尚缺有效多基因阵列表达谱指导临床诊治。可整合相关多基因阵列表达谱、基因突变指标、免疫和临床病理等相关指标，提高预后和疗效预测的准确性，从而实现乳腺癌的个体化治疗。