结直肠癌抗HER2靶向治疗的困境及展望

许婷，王晰程

北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所/消化肿瘤内科/恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室 100142 北京

结直肠癌是全球范围内高发的恶性肿瘤之一。世界卫生组织国际癌症研究机构发布的2020年全球最新癌症负担报告显示，结直肠癌发病率位于全部恶性肿瘤的第3位，年新发病例193万例；在我国，结直肠癌仅次于肺癌，发病率排名第2位，年新发病例56万例，且发病率呈现逐年上升的趋势[1]。复发转移是造成结直肠癌患者死亡的重要原因，近年来随着肿瘤分子生物学特征研究的不断深入，靶向肿瘤驱动基因的精准治疗取得了快速的进展，为携带特定基因突变的晚期结直肠癌提供了新的治疗选择。

人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）是一个原癌基因，位于17号染色体q21，编码跨膜酪氨酸激酶受体。HER2与EGFR、HER3、HER4共属于人表皮生长因子受体家族，它是HER家族中唯一一个不与配体结合，而是通过形成同源或异源二聚体进一步自体磷酸化胞内酪氨酸残基从而激活下游信号级联反应的酪氨酸激酶受体[2-3]。HER2能够激活细胞内关键的信号通路，包括PI3K-AKT信号通路、MAPK信号通路等，参与调控细胞的增殖、凋亡、分化与迁移，因此HER2过表达或扩增所导致的酪氨酸激酶受体激活能够参与多种恶性肿瘤的发生和发展[4]。在胃癌和乳腺癌中，HER2是相对成熟的治疗靶点。3%～5%的结直肠癌患者存在HER2变异，HER2变异主要包括HER2突变、HER2扩增和HER2过表达。近年来，抗HER2治疗在结直肠癌中也受到越来越多的关注。本文围绕HER2变异在结直肠癌中的诊断、预后价值及治疗进展进行综述。

1 结直肠癌HER2阳性诊断标准

免疫组化（immunohistochemistry，IHC）检测HER2蛋白表达和荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization，FISH）检测HER2基因扩增是实体肿瘤中常用的HER2检测方法。目前，胃癌HER2阳性和乳腺癌HER2阳性已经具有公认的判读方法和诊断标准。既往文献报道结直肠癌中HER2扩增/过表达的比例为1.3%～12.4%[5-9]。但由于结直肠癌HER2阳性比例低，人群富集困难，长期以来尚未形成统一的结直肠癌HER2阳性的诊断标准。

2015年，Valtorta等[8]对1 000例结直肠癌标本进行了HER2 IHC及FISH检测，发现HER2在结直肠癌中的表达与胃癌不同，具有高度同质性，大部分HER2阳性的结直肠癌中均有超过50%的肿瘤细胞过表达HER2。因此，该研究将结直肠癌HER2阳性定义为超过50%的肿瘤细胞HER2 IHC+++或者HER2 IHC++且超过50%的肿瘤细胞HER2/CEP17≥2，即HERACLES标准。2020年，中山大学附属肿瘤医院的一项研究使用胃癌ToGA研究HER2阳性诊断标准和HERACLES诊断标准评估一个结直肠癌队列中的HER2状态，发现采用这两个标准诊断得到的结直肠癌HER2阳性率分别为2.9%和2.6%，筛选出的患者群体高度重叠，进一步支持了结直肠癌HER2表达同质性较高的结论[10]。

随着液体活检和二代测序技术的不断成熟，液体活检在评估结直肠癌HER2状态中的价值越来越明显。我中心前期研究发现HER2组织学检查结果阳性的晚期结直肠癌患者的ctDNA HER2拷贝数高于HER2组织学检查结果阴性的患者[11]。2018年ASCO会议上报道的一项关于二代测序技术检测HERACLES研究队列患者ctDNA HER2拷贝数的研究发现，超过96%的HER2组织学检查结果阳性的结直肠癌患者能够通过液体活检被筛选出来，此外，校正后的ctDNA HER2拷贝数与肿瘤组织HER2拷贝数具有相关性，并且ctDNA HER2拷贝数与抗HER2治疗无进展生存期（progression-free survival，PFS）显著相关[12]。2019年ESMO会议上报道的TRIUMPH研究的纳入标准之一为ctDNA HER2扩增+RAS野生型，研究结果显示，ctDNA HER2阳性晚期结直肠癌患者对于曲妥珠单抗联合帕托珠单抗治疗的客观缓解率（objective response rate，ORR）和疾病控制率（disease control rate，DCR）均与HER2组织学检查结果阳性的患者接近[13]。虽然基于肿瘤组织的HER2过表达/扩增是一种更为广泛接受的临床检测方法，但液体活检能够实时反映肿瘤基因变异状态，检测样本更容易获取，有望在临床价值得到验证后成为筛选结直肠癌HER2阳性人群的新手段。

2 HER2阳性结直肠癌的临床特征及预后

在结直肠癌中，HER2状态与肿瘤原发部位相关。PETACC-3研究中局部进展期远端结肠癌（脾曲、降结肠）相比于近端结肠癌更容易出现HER2基因扩增[14]，Nam等[15]在转移性结直肠癌中也得到了类似的研究结果。此外HER2过表达与KRAS/BRAF基因状态显著相关，811例KRAS/BRAF野生型结直肠癌患者中17例存在HER2过表达（2.1%），尤其是在左半结肠KRAS/BRAF野生型结直肠癌中HER2过表达比例达到了5.2%，而在421例KRAS或BRAF突变患者中仅1例（0.2%）患者存在HER2过表达[9]。

HER2过表达在晚期结直肠癌中的预后价值尚不明确。迄今最大的一项回顾性研究纳入了1 342例晚期结直肠癌患者，结果发现HER2状态与PFS（HR=0.73，P=0.11）、总生存期（overall survival，OS）（HR=0.87，P=0.48）均无显著相关性；此外，该研究纳入的1 767例Ⅱ/Ⅲ期局部进展期结直肠癌患者的HER2表达水平对复发率和OS亦无显著影响[9]。Raghav等[16]研究发现在98例接受单纯化疗的RAS/BRAF全野生型晚期结直肠癌患者中，HER2过表达对PFS并无显著影响。但也有部分研究结果相反，PETACC8研究对2 559例Ⅲ期结肠癌患者进行生存分析发现，HER2变异的Ⅲ期结肠癌患者的无复发生存期（HR=1.55，P=0.04）及OS（HR=1.57，P=0.05）较无HER2变异的患者差[17]。

3 转移性结直肠癌抗HER2治疗的相关研究

研究表明，HER2过表达与部分RAS野生型晚期结直肠癌抗EGFR单抗治疗的原发耐药与继发耐药相关[18-20]。因此，探索HER2阳性结直肠癌精准治疗策略是改善患者预后的重要方向。早在2003年，有研究者对FOLFOX联合曲妥珠单抗治疗一线治疗失败的HER2扩增型转移性结直肠癌的疗效进行了探索，由于入组缓慢，该研究最终只纳入了21例患者，其中5例（24%）患者达到部分缓解，因研究样本量较小且为单臂研究，难以评估患者是否受益于抗HER2治疗[21]。Bertotti等[18]在动物模型上发现HER2阳性结直肠癌对西妥昔单抗和帕妥珠单抗耐药，但拉帕替尼联合西妥昔单抗或帕妥珠单抗能够长期抑制肿瘤生长。基于上述结果开展的HERACLES-A研究纳入了27例HER2扩增型转移性结直肠癌患者接受曲妥珠单抗联合拉帕替尼治疗，结果显示ORR达到30%，DCR为74%，中位PFS为21周[22]。类似地，在应用曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗的MyPathway研究中，57例HER2扩增型转移性结直肠癌中有32%的患者达到疾病缓解，其中RAS/RAF野生型患者ORR为40%，中位PFS为5.3个月[23]。虽然HERACLES-A与MyPathway研究的样本量有限，但它们为转移性结直肠癌抗HER2治疗提供了重要的支持证据。

近年来，越来越多用于治疗HER2阳性晚期肿瘤的抗HER2小分子酪氨酸激酶抑制剂、抗体偶联药物（antibody-drug conjugate，ADC）以及双特异性抗体进入临床实践或临床研究。ADC是将单克隆抗体药物的高特异性和小分子细胞毒药物的高活性相结合，以提高抗肿瘤药物的靶向性、减少毒副作用。已有研究将靶向HER2的ADC类药物T-DM1及T-DXd（DS-8201）用于治疗结直肠癌。2020年发表的HERACLES-B研究使用曲妥珠单抗联合T-DM1治疗标准治疗失败的HER2扩增型转移性结直肠癌，虽然ORR仅为9.7%，但DCR（77.4%）和中位PFS（4.1个月）接近HERACLES-A、MyPathway研究的水平[24]。T-DXd是HER2靶向抗体曲妥珠单抗偶联拓扑异构酶抑制剂形成的ADC类药物。在多中心Ⅱ期DESTINY-CRC01研究中，78例RAS/BRAF野生型二线及以上治疗失败的晚期结直肠癌患者接受T-DXd单药治疗，根据HER2 IHC表达及原位杂交（situ hybridization，ISH）扩增水平分为3个队列，队列A为IHC+++或IHC++/ISH扩增，队列B为IHC++/ISH无扩增，队列C为IHC+，其中队列A的ORR达到45.3%，中位PFS为6.9个月，而队列B及队列C未观察到有效患者[25]。除ADC类药物外，高选择性抗HER2小分子酪氨酸激酶抑制剂图卡替尼也受到了众多关注。2019年ESMO会议上公布的MOUNTAINEER研究是一个多中心、单臂Ⅱ期临床研究，该研究应用图卡替尼联合曲妥珠单抗治疗RAS野生型且HER2扩增型转移性结直肠癌患者，截至2019年4月26日，22例患者ORR为55%，中位PFS和OS分别达到了6.2个月和17.3个月[26]。

4 HER2突变与结直肠癌

随着二代测序技术在临床上应用渐广，研究发现除拷贝数变异外，HER2突变也存在于包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌、结直肠癌、胰腺癌、胆囊癌在内的多种恶性肿瘤中，突变率在0.2%～12.6%之间[27-28]。Subramanian等[27]提出HER2常见突变可根据突变类型分为3类：Ⅰ类突变为发生于胞外区、跨膜区和近膜区的点突变；Ⅱ类突变则指激酶区插入突变，位于第20号外显子，主要发生于肺癌、卵巢癌及小部分乳腺癌中，在消化道肿瘤中十分少见；Ⅲ类突变为激酶区点突变，大部分位于第19～21号外显子，常见突变热点包括V842I、V777L/M、L755S、D769。约2%的结直肠癌存在HER2突变[4,29-30]，其中以胞外区S310F、激酶区V842I、V777L以及L755S突变等最为常见，激酶区插入或缺失突变在结直肠癌中暂未见报道。在结直肠癌细胞系中，上述4种突变均能够提高HER2、MAPK、AKT信号通路的活化程度，促进肿瘤细胞增殖，介导抗EGFR单抗的耐药[29]。

HER2突变主要通过提高HER2激酶活性或影响受体二聚化而产生促癌作用。因此，HER2突变位点是抑制受体二聚化或降低激酶活性的单克隆抗体或小分子酪氨酸激酶抑制剂的理想治疗靶点[31]。然而，已有研究表明，抗HER2靶向药物在HER2突变实体瘤中的疗效受HER2突变类型及肿瘤类型的影响较大[32]。Kavuri等[29]验证了 HER2 S310F 突变和 L866M突变的2种结直肠癌PDX模型对不同抗HER2靶向药物的反应，来那替尼、拉帕替尼单药对上述2种PDX模型具有一定抑瘤作用，曲妥珠单抗对L866M突变的PDX模型抑瘤作用较弱，曲妥珠单抗联合来那替尼或拉帕替尼的双重抗HER2治疗能够明显提高抗肿瘤疗效。随后，Hyman等[33]的SUMMIT研究纳入了125例HER2突变的晚期肿瘤患者，这些患者接受不可逆性泛HER抑制剂来那替尼的靶向治疗，结果显示乳腺癌的ORR为32%，宫颈癌为20%，胆囊癌为22.2%，在上述3种肿瘤中，多种HER2突变类型的患者均能够获得临床获益，然而，该研究纳入的12例晚期结直肠癌患者，无论HER2突变类型如何，对来那替尼的治疗均无反应。MyPathway研究中共纳入了36例接受曲妥珠单抗联合帕托珠单抗治疗的HER2突变（无HER2扩增/过表达）的晚期实体瘤患者，结果发现仅4例患者达到客观缓解，其中3例为非小细胞肺癌，1例为胆管癌患者；3例结直肠癌患者（S310F突变、G776C突变、T862A/A2584G共突变）均未观察到临床疗效[34]。

总的来说，HER2突变晚期结直肠癌的抗HER2治疗前景尚不明朗，无论是靶向HER2的小分子酪氨酸激酶抑制剂还是单克隆抗体药物的联合至今均未在HER2突变晚期结直肠癌中观察到有效病例。因此，HER2突变在结直肠癌中是否是肿瘤的驱动基因，能否作为治疗靶点尚有待证实。

5 HER2阳性结直肠癌治疗的未来方向

抗HER2治疗在HER2阳性尤其是HER2 IHC+++或高拷贝数扩增的晚期结直肠癌后线治疗中具有理想的疗效。但由于缺乏循证医学证据，目前国内外的临床指南并未根据HER2状态对晚期结直肠癌的一线治疗方案进行调整。鉴于HER2靶向治疗在结直肠癌后线治疗中具有较高的ORR，抗HER2治疗前移是未来重要的探索方向之一。一项图卡替尼联合曲妥珠单抗+化疗对比标准化疗±西妥昔单抗/贝伐珠单抗作为HER2阳性晚期结直肠癌一线治疗的全球多中心Ⅲ期临床研究正在进行中[35]，该研究预期纳入400例受试者，其研究结果将为HER2阳性晚期结直肠癌的一线治疗带来重要的指导依据。

除HER2表达水平外，RAS/BRAF基因状态及肿瘤原发部位同样对结直肠癌抗HER2治疗的疗效也有重要影响。MyPathway研究纳入的13例KRAS基因突变的患者中，仅有1例患者达到疾病控制，KRAS突变患者的中位PFS显著短于KRAS野生型患者，12例原发灶位于右半结肠的患者的ORR及DCR分别为8%和17%[23]。与西妥昔单抗相似，存在RAS/BRAF突变及右半结肠肿瘤对靶向HER2的单克隆抗体药物原发耐药。而ADC类药物不仅能够阻断异常活化的HER2信号，还能够通过内化作用释放毒素以旁观者效应杀伤肿瘤细胞，因此对HER2阳性结直肠癌也具有潜在的应用价值。在DESTINY-CRC02研究中，HER2阳性合并RAS基因突变的患者接受DS-8201治疗，该研究目前已经完成入组，其结果值得期待[35]。随着研究的深入，根据肿瘤的临床分子特征选择最优的抗HER2治疗药物治疗HER2阳性结直肠癌也是未来精准治疗的重要方向。

HER2除通过促进肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞凋亡参与肿瘤发展外，还可以调节免疫功能，保护癌细胞免受STING信号引起的抗肿瘤免疫。抗HER2药物与免疫调节药物的有效结合也是HER2阳性结直肠癌未来的治疗方向之一。SBT6050是一种将TLR8激动剂和抗HER2单抗结合的ADC类药物，能够有效激活HER2阳性肿瘤微环境中的髓样细胞，重新编程肿瘤微环境[36]。SBT6050联合帕博利珠单抗治疗HER2阳性实体肿瘤的Ⅰ期临床研究正在进行中（NCT04460456）。我中心开展的KN026（抗HER2双特异性抗体）联合KN046（抗PD-L1、抗CTLA-4双特异性抗体）治疗HER2阳性实体肿瘤的Ⅱ期临床研究中，共有11例晚期结直肠癌患者可评估疗效，ORR和DCR分别为5/11和10/11，ORR显著优于曲妥珠单抗+帕妥珠单抗/拉帕替尼治疗[37]。此外，HER2特异性自体CAR-T细胞治疗以及HER2肽疫苗也已在HER2阳性晚期肿瘤中开展临床研究[35]。HER2阳性结直肠癌能否成为微卫星稳定结直肠癌中能够从免疫治疗中获益的特殊群体，还有待更多的研究来揭示。

6 小结

HER2变异的结直肠癌是一类相对少见且特殊的结直肠癌，虽然HER2阳性在结直肠癌中的预后价值尚不确定，但是现有的临床研究数据已经证实了其作为结直肠癌治疗靶点的重要价值。分子检测技术、液体活检技术的进步，以及新型HER2靶向药物的问世，将对HER2阳性结直肠癌的临床诊断及治疗带来深远影响。此外，仍需要开展更深入的转化研究及临床研究进一步探讨抗HER2治疗原发耐药的患者及HER2突变型结直肠癌的治疗方向。

利益冲突声明全体作者均声明不存在与本文相关的利益冲突。