血清人表皮生長因子受體2的臨床檢測價(jià)值與檢測方法研究進(jìn)展

?

·綜述·

血清人表皮生長因子受體2的臨床檢測價(jià)值與檢測方法研究進(jìn)展

王璐1,2，沈國棟1,2，胡世蓮1

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科，合肥 230001；2.腫瘤免疫營養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

人表皮生長因子受體2(HER2/ErbB2/p185)蛋白是一個跨膜受體包括胞外段、跨膜區(qū)域段及胞內(nèi)的絡(luò)氨酸激酶區(qū)域段[1]。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)HER2在乳腺癌、胃癌、卵巢癌中高表達(dá)且腫瘤組織中HER2的發(fā)現(xiàn)已成為腫瘤臨床診斷與治療的獨(dú)立指標(biāo)。檢測HER2的創(chuàng)傷性組織學(xué)方法包括免疫組織化學(xué)(IHC)、熒光原位雜交(FISH)等。近期發(fā)現(xiàn)存在于血清中的HER2包外區(qū)域段可以用酶聯(lián)免疫法(ELISA)檢測到，而且乳腺癌病人血清中HER2的水平與組織中HER2表達(dá)的水平是正相關(guān)的。此種方法已受到了FDA的認(rèn)證。

1血清HER2檢測在臨床中的重要性

1.1檢測病理結(jié)果HER2陽性的早期及轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人血清中HER2的水平對于早期乳腺癌的病人通過免疫組織化學(xué)及熒光原位雜交的方法可檢測到其中有20%~25%的病人HER2的水平高表達(dá)。但有研究發(fā)現(xiàn)對于部分初期乳腺癌的患者并不能通過免疫組織化學(xué)等組織檢測的方法檢測其HER2的水平，但卻可以通過檢測血清的方法來檢測到HER2的水平[2]。對比檢測組織中HER2的水平，檢測血清中HER2的水平不僅對病人創(chuàng)傷性小而且可以定量的檢測出HER2的水平。Fehm等[3]檢測了52位早期乳腺癌的患者血清中HER2的水平發(fā)現(xiàn)血清中HER2水平的升高暗示著病人病情有著隱匿性或顯性的轉(zhuǎn)移且與第一期的治療效果降低有關(guān)。從1989到2007年的一項(xiàng)研究共收集了初期乳腺癌病人883例，通過檢測其血清HER2的水平發(fā)現(xiàn)HER2在血清中的水平不僅與腫瘤的惡性程度及類固醇受體相關(guān)而且可以用來預(yù)測患者的無病生存期、總生存期和對治療的反應(yīng)程度[4]。

雖然有很多研究早期乳腺癌患者血清中HER2水平的實(shí)驗(yàn)，但近期更多的實(shí)驗(yàn)則側(cè)重于轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人血清中HER2水平與臨床結(jié)果關(guān)系的研究。Hayes[5]和Fehm[6]分別在2001年和2004年證明了血清中HER2的水平可以作為轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人臨床預(yù)后的一個獨(dú)立的因素。研究中顯示若患者基礎(chǔ)血清HER2水平超過15 μg/L則此病人總生存期和無進(jìn)展生存期都將縮短，而在治療過程中HER2水平是否下降與治療效果也密切相關(guān)。

對比早期和轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者發(fā)現(xiàn)，平均18.5%早期乳腺癌患者和43%轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者血清中HER2的水平升高[7]。平均早期乳腺癌患者HER2的值為(11.9±1.6)μg/L而轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者HER2的水平為(30.5±30.8)μg/L[8]。但無論是早期還是轉(zhuǎn)移性乳腺癌其血清中HER2的水平均與臨床結(jié)果密切相關(guān)。

1.2接受化療及靶向治療的HER2病理結(jié)果為陽性的乳腺癌患者血清HER2的水平用于治療乳腺癌患者的藥物有很多種，但現(xiàn)如今在臨床上用于治療HER2高表達(dá)的乳腺癌患者出現(xiàn)了一些針對性的藥物。例如，赫賽汀是典型的針對HER2的單克隆抗體，其與HER2的胞外區(qū)域段結(jié)合可以抑制絲裂原活化蛋白激酶途徑、磷酸激酶途徑及Akt信號通路從而促進(jìn)細(xì)胞的凋亡抑制細(xì)胞的增殖,與胞外段結(jié)合后可抑制HER2胞外段脫落至循環(huán)系統(tǒng)從而降低乳腺癌的侵襲性。而對于之前接受過阿霉素、紫杉醇及赫賽汀治療的病人若治療效果不佳或者產(chǎn)生了耐藥經(jīng)美國藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)則可用拉帕替尼結(jié)合卡培他濱來治療[9]。

對138例只接受拉帕替尼單藥物治療的HER2陽性的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者進(jìn)行研究。在其治療前收集一次血清和治療后每隔4周收集1次血清共收集5次。在開始治療的第8周、第12周及之后每隔12周用實(shí)體瘤療效的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果顯示治療前血清中HER2的基礎(chǔ)值是否超過15 μg/L和總反應(yīng)率相關(guān)，而在治療過程中HER2水平變化是否超過20%則與總反應(yīng)率及無病生存期相關(guān)[10]。另一對101個接受拉帕替尼治療患者的相似的研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)血清HER2水平是否大于15 μg/L和治療過程中血清HER2水平上升或下降超過20%可以預(yù)測此病人對拉帕替尼治療的反應(yīng)程度[11]。而在對用赫賽汀治療的患者血清HER2水平的研究中也發(fā)現(xiàn)血清HER2水平與臨床指標(biāo)密切相關(guān)。例如，Kostler等[12]和Esteva等[13]等發(fā)現(xiàn)血清中HER2的變化與無進(jìn)展生存期有關(guān)。Fornier等[14]則發(fā)現(xiàn)血清HER2水平與治療效果和臨床預(yù)后相關(guān)。在一個將這2種藥物對比的研究中發(fā)現(xiàn)在赫賽汀治療組中有44%的病人血清HER2水平下降超過20%，6%的病人HER2水平上升超過20%。在拉帕替尼治療組中有24%的病人血清HER2下降超過20%有41%的病人血清HER2的水平上升超過20%[11]。由此實(shí)驗(yàn)可推出在臨床中對于治療HER2陽性的病人赫賽汀的效果要強(qiáng)于拉帕替尼但拉帕替尼對赫賽汀耐藥的病人則起著顯著的作用。

除了上述2種靶向藥物外，激素治療也廣泛應(yīng)用于ER陽性的乳腺癌病人中2002的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)分泌治療對ER陽性且HER2陽性的病人治療的反應(yīng)性比ER陽性且HER2陰性的病人要差[15]。且血清中HER2水平越高其治療效果越差[16]。在乳腺癌患者接受蒽環(huán)類藥物為主的治療或者紫杉醇為主的治療，血清HER2的基礎(chǔ)水平也可用來預(yù)測臨床的預(yù)后[17-18]。

1.3監(jiān)測血清HER2水平用來早期篩查及監(jiān)測癌癥的復(fù)發(fā)乳腺癌術(shù)后的患者無法通過組織學(xué)的方法對其HER2水平進(jìn)行監(jiān)測，但可通過不斷檢測患者血清中HER2的水平對患者進(jìn)行監(jiān)測。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)血清中HER2的水平可以早于臨床診斷來預(yù)測患者癌癥的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。在1996年的通過Molina等[19]的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測HER2、CEA、和CA125可比臨床診斷時(shí)間提前4~5個月的時(shí)間來預(yù)測患者乳腺癌的復(fù)發(fā)。另一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)HER2和P53的變化可以提前150 d診斷患者是否患有乳腺癌[20]。而在2002年的一項(xiàng)研究中顯示通過單獨(dú)的檢測血清中HER2的水平則可比臨床診斷提前3~6個月的時(shí)間預(yù)測癌癥的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移[3]。且有研究證明有25%~50%的轉(zhuǎn)移性乳腺癌的病人之前用免疫組織化學(xué)的方法檢測其組織HER2的值為陰性，但通過監(jiān)測血清中的HER2水平發(fā)現(xiàn)HER2可轉(zhuǎn)為陽性。

2檢測血清HER2的方法

2.1用酶聯(lián)免疫吸附的方法檢測血清中HER2的水平現(xiàn)如今酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)是最常用的用于檢測血清中HER2值的方法，但由于其捕獲抗體及檢測抗體的不同則分為很多種。比如在Carney[7]的實(shí)驗(yàn)中用到了的捕獲抗體為NB-3檢測抗體為TA-1；中國科技大學(xué)研制的試劑盒則包括A18和A21兩種抗體[21]；在一個檢測了158名早期乳腺癌血清HER2的實(shí)驗(yàn)中用的ELISA試劑盒所包含的單克隆抗體分別為6G10和SV-2-61[22]。而且不同的試劑盒其選定的臨界值不同其中有以30 μg/L、20 μg/L、15 μg/L、10 μg/L、1900 HNV/mL等為臨界值。但在這么多的ELISA試劑盒中只有2種被美國FDA批準(zhǔn)可應(yīng)用于臨床檢測血清HER2的水平，它們分別是Bayer immumol automated 和Oncogene Sciences Cambridge.MA試劑盒[23-25]。

2.2其他用于檢測血清HER2的方法Hayashi等[26]用2種方法來檢測血清中HER2的水平，一種是酶聯(lián)免疫法另一種為化學(xué)發(fā)光免疫分析法，這個實(shí)驗(yàn)包括了59位接受赫賽汀治療的轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人和137個未接受赫賽汀治療的轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人。在檢測接受赫賽汀治療的病人中化學(xué)發(fā)光免疫分析法的靈敏度更高，但若用于檢測未接受赫賽汀治療的病人中此兩種方法則沒有區(qū)別。

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)及其他的免疫學(xué)測定方法的靈敏度并不能滿足對患者低濃度的標(biāo)記抗原測定的需要。在2011年的報(bào)告中顯示，癌癥患者的疾病進(jìn)展可以通過快速靈敏的檢測方法對血清中的腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行監(jiān)控。這里所指的方法則為用高度敏感的壓電微懸梁臂傳感器(PEMS)檢測血清中低濃度的生物標(biāo)記物。也首次被應(yīng)用到檢測血清中HER2的水平，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，抗HER2壓電微懸梁臂傳感器能夠測出重組和天然的大于等于2 μg/L的HER2的值[27]。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)以FATT為基礎(chǔ)的方法也可以檢測出極低濃度的生物標(biāo)記物[28]。

3結(jié)論與展望

通過對近期文獻(xiàn)的關(guān)注發(fā)現(xiàn)HER2基礎(chǔ)值是否大于15 μg/L和治療過程中變化是否超過20%與臨床結(jié)果有著明顯的相關(guān)性。綜合來說，基礎(chǔ)血清HER2的水平與總反應(yīng)率有關(guān)，而HER2水平變化是否大于20%則與總體反應(yīng)率和無進(jìn)展生存期相關(guān)。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)有30%~90%的轉(zhuǎn)移性乳腺癌病人血清HER2水平升高。但現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于臨床檢測HER2的方法還是免疫組織化學(xué)和熒光原位雜交的方法，雖然這2種方法的準(zhǔn)確性較高，但其無法用來隨時(shí)監(jiān)測患者的病情而且具有一定的創(chuàng)傷性，所以通過檢測血清中HER2的水平來判斷患者的病情將是未來臨床的發(fā)展趨勢。

大部分的實(shí)驗(yàn)都是研究乳腺癌患者與血清中HER2水平變化的關(guān)系，但血清中HER2水平的升高并不僅僅在乳腺癌的患者中。通過檢測150例胃癌患者血清HER2實(shí)驗(yàn)的研究中發(fā)現(xiàn)HER2在血清中的濃度范圍為4.8~180 μg/L，證實(shí)HER2對于胃癌患者來說也是一個潛在的生物指標(biāo)[29]。除此之外，在非小細(xì)胞肺癌、大腸癌、口腔癌、卵巢癌、前列腺癌和頭頸部癌癥的病人中發(fā)現(xiàn)其血清中可溶性HER2的水平要比正常人高，且HER2的升高均與臨床預(yù)后有著或多或少的相關(guān)性[30-32]。血清中HER2的水平不僅僅在癌癥患者中有其特殊的意義，研究證實(shí)在心力衰竭的病人中血清HER2的水平不僅高表達(dá)，且與臨床預(yù)后呈負(fù)相關(guān)[33]。在一項(xiàng)納入了57位健康人、41位乳腺癌早期病變的病人和30位乳腺癌的病人的研究中發(fā)現(xiàn)可溶性的HER2不僅僅存在于病人血清中，還存在于病人唾液中而且乳腺癌病人唾液中可溶性的HER2水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常人及乳腺早期病變病人唾液中HER2的水平。這個研究結(jié)果在2013年得到進(jìn)一步的證實(shí)，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)唾液中HER2水平與血清中HER2的水平有著同等的臨床意義[34]。

我國每年新發(fā)的腫瘤病人超過200萬人，其中胃癌、肺癌及乳腺癌占全部腫瘤的近30%，其中有近60萬腫瘤病人適于血清HER2的檢測。然而，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的臨床檢測血清HER2的試劑盒非常昂貴，且無法排除血清成分對檢測結(jié)果的干擾；而國內(nèi)尚無同類試劑盒，因此，研制出成本低且靈敏度高的血清HER2檢測試劑盒既有重大臨床意義，也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。

參考文獻(xiàn)

[1]Ishikaua T,Ichikawa Y,Shimizu D,et al.The role of Her-2 in breast cancer[J].J Surq Sci,2014,2(1):4-9.

[2]Pallud C,Guinebretiere JM,Guepratte S,et al.Tissue expression and serum levels of the oncoprotein HER-2/neu in 157 primary breast tumours[J].Anticancer Res,2005,25(2B):1433-1440.

[3]Fehm T,Gebauer G,Jager W,et al.Clinical utility of serial serum c-erbB-2 determinations in the follow-up of breast cancer patients[J].Breast cancer Res treat,2002,75(2):97-106.

[4]Molina R,Auge JM,Escudero JM,et al.Evaluation of tumor markers (HER-2/neu oncoprotein,CEA,and CA 15.3) in patients with locoregional breast cancer:prognostic value[J].J Tumour biol,2010,31(3):171-180.

[5]Hayes DF,Yamauchi H,Broadwater G,et al.Circulating HER-2/erbB-2/c-neu (HER-2) extracellular domain as a prognostic factor in patients with metastatic breast cancer:Cancer and Leukemia Group B Study 8662[J].Clin Cancer Res,2001,7(9):2703-2711.

[6]Fehm T,Jager W,Kramer S,et al.Prognostic significance of serum HER2 and CA 15-3 at the time of diagnosis of metastatic breast cancer[J].Anticancer Res,2004,24(3b):1987-1992.

[7]Carney WP,Neumann R,Lipton A,et al.Potential clinical utility of serum HER-2/neu oncoprotein concentrations in patients with breast cancer[J].Clin chemistry,2003,49(10):1579-1598.

[8]Yuan P,Xu BH,Chu DT.Correlation between serum HER-2 oncoprotein and patients with breast cancer[J].Chin Med Sci J,2004,19(3):212-215.

[9]Recondo G,Diaz Canton E,de la vega M,et al.Therapeutic options for Her-2 positive breast cancer:Perspectives and future directions[J].World J Clin Oncol,2014,5(3):440-454.

[10] Lipton A,Leitzel K,Ali SM,et al.Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) extracellular domain levels are associated with progression-free survival in patients with HER2-positive metastatic breast cancer receiving lapatinib monotherapy[J].Cancer,2011,117(21):5013-5020.

[11] Witzel I,Loibl S,von Minckwitz G,et al.Predictive value of HER2 serum levels in patients treated with lapatinib or trastuzumab -- a translational project in the neoadjuvant GeparQuinto trial[J].Br J Cancer,2012,107(6):956-960.

[12] Kostler WJ,Schwab B,Singer CF,et al.Monitoring of serum Her-2/neu predicts response and progression-free survival to trastuzumab-based treatment in patients with metastatic breast cancer[J].Clin Cancer Res,2004,10(5):1618-1624.

[13] Esteva FJ,Cheli CD,Fritsche H,et al.Clinical utility of serum HER2/neu in monitoring and prediction of progression-free survival in metastatic breast cancer patients treated with trastuzumab-based therapies[J].Breast Cancer Res,2005,7(4):R436-R443.

[14] Fornier MN,Seidman AD,Schwartz MK,et al.Serum HER2 extracellular domain in metastatic breast cancer patients treated with weekly trastuzumab and paclitaxel:association with HER2 status by immunohistochemistry and fluorescence in situ hybridization and with response rate[J].Ann Oncol，2005,16(2):234-239.

[15] Lipton A,Ali SM,Leitzel K,et al.Elevated serum Her-2/neu level predicts decreased response to hormone therapy in metastatic breast cancer[J].Clin Oncol，2002,20(6):1467-1472.

[16] Worsham MJ,Chitale D,Chem KM,et al.Cell signaling events differentiate ER-negative subtypes from ER-postive breast cancer[J].Med Oncol,2015,32(5):565.

[17] Schippinger W,Dandachi N,Regitnig P,et al.The predictive value of EGFR and HER-2/neu in tumor tissue and serum for response to anthracycline-based neoadjuvant chemotherapy of breast cancer[J].Am J Clin Pathol,2007,128(4):630-637.

[18] Chalasani P,Marron M,Roe D,et al.A phase I clinical trail of bavituximab and paclitaxel in patients with Her-2 negative metastatic breast cancer[J].Cancer Med,2015,31(1):1-9.

[19] Molina R,Jo J,Zanon G,et al.Utility of C-erbB-2 in tissue and in serum in the early diagnosis of recurrence in breast cancer patients:comparison with carcinoembryonic antigen and CA 15.3[J].Br J Cancer,1996,74(7):1126-1131.

[20] Wang G,Zhang W,Jiang W,et al.Overexpression of her-2 associated with the progression of esophageal cancer patients[J].Hepatogastroenterology,2013,60(128):1972-1978.

[21] Li P,Li Y,Li JY,et al.Characterization and utilization of two novel anti-erbB-2 monoclonal antibodies in detection of soluble ErbB-2 for breast cancer prognosis[J].Cancer Lett,2003,193(2):139-148.

[22] Sugano K,Ushiama M,Fukutomi T,et al.Combined measurement of the c-erbB-2 protein in breast carcinoma tissues and sera is useful as a sensitive tumor marker for monitoring tumor relapse[J].Int J Cancer,2000,89(4):329-336.

[23] Bethune-Volters A,Labroquere M,Guepratte S,et al.Longitudinal changes in serum HER-2/neu oncoprotein levels in trastuzumab-treated metastatic breast cancer patients[J].Anticancer Res,2004,24(2C):1083-1089.

[24] Zhou J,Liu Y,Wang T,et al.Serum Her-2 ECD level and its clinical significance in advanced breast cancer patients with different molecular subtypes[J].Zhong Hua Yi Xue,2014,94(18):1384-1387.

[25] Witzel I,Loibl S,von Minckwitz G,et al.Monitoring serum HER2 levels during neoadjuvant trastuzumab treatment within the GeparQuattro trial[J].Breast Cancer Res Treat,2010,123(2):437-445.

[26] Hayashi N,Nakamura S,Tokuda Y,et al.Serum HER2 levels determined by two methods in patients with metastatic breast cancer[J].Int J Clin Oncol,2012,17(1):55-62.

[27] Loo L,Capobianco JA,Wu W,et al.Highly sensitive detection of HER2 extracellular domain in the serum of breast cancer patients by piezoelectric microcantilevers[J].Analytical chemistry,2011,83(9):3392-3397.

[28] Freudenberg JA,Bembas K,Greene MI,et al.Non-invasive,ultra-sensitive,high-throughput assays to quantify rare biomarkers in the blood[J].Methods,2008,46(1):33-38.

[29] Oyama K,Fushida S,Tsukada T,et al.Evaluation of serum HER2-ECD levels in patients with gastric cancer[J].J Gastroenterol,2015,50(1):41-45.

[30] Leduc C,Besse B.Targeted therapies in non-small cell lung cancer in 2014[J].Rev Mal Respir,2015,32(2):182-192.

[31] Lim SW,Kim HR,Kim HY,et al.Over-expression of Her-2 in colorectal cancer tissue,but not in serum,constitutes an independent worse prognostic factor[J].Cellular Oncol,2013,36(4):311-321.

[32] Chen IH,Chang JT,Liao CT,et al.Prognostic significance of EGFR and Her-2 in oral cavity cancer in betel quid prevalent area cancer prognosis[J].Br J cancer,2003,89(4):681-686.

[33] Szmit S,Jank M,Maciejewski H,et al.Relationship between clinical data and gene expression in the HER2/ErbB2-dependent signaling pathway in patients with acute heart failure[J].J Appl Genet,2013,54(4):447-453.

[34] Alotaibi AM,Alqarni MA,Alnobi A,et al.Human epidermal growth factor receptor 2(Her-2/neu) in salivary gland carcinomas:a review of literature[J].J Clin Diagn Res,2015,9(1):4-8.

(收稿日期:2015-03-18)

通信作者：胡世蓮，主任醫(yī)師，教授，博士生導(dǎo)師，Email:hushilian@126.com

作者簡介：王璐，碩士在讀，Email：wanglu9065@163.com

基金項(xiàng)目：安徽省科技計(jì)劃項(xiàng)目(1303063017,1301042094,1402052075)

中圖分類號：R446

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI:10.3969/J.issn.1672-6790.2015.03.039