乳腺癌的分子分型

乳腺癌的分子分型及意义郑州大学第一附属医院乳腺外2科王楠BiologicalChemotherapy3000BC1500’s1800’sSurgery193719501997RadiotherapyHormonalmanipulation•282例，组织学分级Ⅲ级，1993~2000年在theRoyalMarsdenHospital治疗的原发性乳腺癌（化疗方案含蒽环类药物）•CK5/6、CK14、CK17（免疫组化），三者有一个指标为阳性---A组，共49例（17．4%），对照组49例•配对原则：①年龄（差别在10岁以内）、淋巴结状态（阴性、1~4个+、≥5个+）、组织学分级为Ⅲ级②符合上述两个条件的病人，然后参考病人确诊的日期，时间最接近的即为配对对象A组B组A组A组B组B组A组A组B组B组A组A组B组B组与对照组B组相比，A组（CK5/6、CK14、CK17三者有一个指标为阳性）即使接受了含蒽环类药物的化疗方案，其无病生存率和总生存率也较低。同样的组织病理学分型，同样的临床分期，相似的年龄，相似的治疗计划，为何预后相差较大？●目前,随着分子生物学技术的应用及诊疗手段的不断提高,乳腺癌的研究已取得了长足的进展:早期肿瘤的检出率和治愈率不断提高,患者总死亡率逐渐下降。但是对于乳腺癌仍存在大量的困惑亟待解决,其中重要的一点就是,相同临床分期或病理类型的患者,采用同一方案治疗,其治疗的敏感性及患者预后存在明显的差异。●事实上,乳腺癌是一类分子水平上具有高度异质性的疾病。即使是组织形态学相同的肿瘤,其分子遗传学改变也可能不尽一致,从而导致肿瘤治疗和预后的差别。乳腺癌的病理分型目前多采用的病理分型•1、非浸润性癌也叫原位癌(导管内癌、小叶原位癌及乳头湿疹样乳腺癌）。指癌细胞局限在基底膜以上。转移很少，预后很好。•2、早期浸润性癌早期浸润性导管癌、早期浸润性原位癌。癌细胞侵及基底膜向间质浸润，仍是早期•3、浸润性特殊癌包括乳头样癌、髓样癌（有大量淋巴细胞浸润）、小管癌、腺样囊性癌、粘液腺癌、大汗腺样癌、鳞状细胞癌、乳头湿疹样癌。分化高，预后较好•4、浸润性非特殊癌包括浸润性小叶癌、浸润性导管癌、硬癌、单纯癌、髓样癌（无大量淋巴细胞浸润）、腺癌。此性分化低，预后差。其中硬癌最多见，占60%。•长期以来,肿瘤形态学一直是病理诊断的金标准,并成为临床治疗的依据，是临床上较成熟的风险评估指标。•乳腺癌的异质性提示乳腺癌可能存在不同的分子亚型。目前,乳腺癌分子分型研究正在开展中。以肿瘤分子表达差异为基础的乳腺癌分子分型的提出对于解决肿瘤的异质性、分期的合理性、预后判断的准确性及乳腺癌的个体化治疗将提供重要的依据。肿瘤分子分型的提出•肿瘤分子分型是最早由美国国立癌症研究所于1999年提出的。•肿瘤分子分型即通过综合的分子分析技术为肿瘤的分类提供更多的信息,使肿瘤的分类基础由形态学转向以分子特征为基础的新的肿瘤分类系统。2000年,Perou等最先对乳腺癌的基因表达进行研究,并提出了乳腺癌的分子分型。由此而写的论文《Molecularportraitsofhumanbreast》,发表于当年的Nature杂志上。乳腺癌分子分型的提出●通过对42例乳腺肿瘤患者的65份标本进行含有8102个人类基因的cDNA芯片检测后发现:同一肿瘤的基因表型相对稳定,化疗前后及肿瘤原发灶和转移灶之间的基因表达无明显改变,而不同肿瘤之间基因表达则存在着较大差别。●通过比较,Perou等选取出496个在不同肿瘤之间具有明显差异表达的“固有基因亚群”,并据此将检测标本分为雌激素受体(ER)阳性及阴性两组。●ER(+)组基因表达情况与乳腺腔上皮细胞表达相似,因此又被称为腔上皮型乳腺癌(luminal型),并被进一步分为luminalA型[ER(+)/HER-2(-)]及luminalB型[ER(+)/HER-2(+)]两型。●根据肿瘤基因表型ER(-)组被分为3型:HER-2(+)型[ER(-)/HER-2(+)]、基底细胞样(basal-like)型[ER(-)/HER-2(-)]及正常乳腺样(normalbreast-like)型。1.腔型A---luminalA(ER+and/orPR+,HER2-）2.腔型B--luminalB(ER+and/orPR+,HER2+)3.HER2过表达型---(ER-,PR-,HER2+)4.正常乳腺样型---normalbreast-like5.基底细胞样型---basal-like(ER-,PR-,HER2-,CK5/6+)各亚型乳腺癌的免疫表型及基因改变•Luminal型:是乳腺癌分子分型中最多见的一种类型。包括luminalA和luminalB型乳腺癌,均属于ER阳性乳腺癌,同时均表达腺上皮型细胞角蛋白CK8/18。该型乳腺癌虽然也存在肿瘤的异质性,但几乎均有雌激素诱导的增殖效应。luminal型乳腺癌除具有激素受体和CK8/18表达阳性的特点外,Forkhead-boxA1(FOXA1)的表达可能是其另一表达特点,FOXA1的表达与luminalA型乳腺癌密切相关。在基因水平上的改变,通过cDNA基因芯片技术对乳腺癌的分子表达水平差异进行分析显示,luminalA型乳腺癌的雌激素受体(ESR1)基因明显高表达,同时其他一些雌激素诱导基因如LIV-1、雌激素相关基因GATA结合蛋白3(GATA3)、XBP1及编码CK8、CK18的KRT8、KRT18基因等表达也明显上调,并出现具有特征性的survivin、ACAA1、ACOX1基因表达下降。LuminalB乳腺癌低至中度表达luminalA型分子特征,而增殖相关基因则相对高表达。●HER-2(+)型:以HER-2阳性表达为特征,根据组织异质性又可分为低级别和高级别。其分子特征是ERBB2基因明显扩增,同时伴有17号染色体上与erbB-2基因扩增相关基因如GRB7、TRAP100等表达上调而RAD5、谷胱甘肽S-转移酶Pi(GSTP1)、RRM2等表达下降。●Normalbreast-like型:其免疫表型为ER(-)/HER-2(-),同时基底上皮分子标志物,如CK5/6、CK14、CK17及EGFR阴性表达。Normalbreast-like型乳腺癌基因表达与正常乳腺组织、腺纤维瘤表达相似,高表达基底上皮及脂肪组织基因特征,而对于腔上皮细胞相关基因则低度表达。各亚型乳腺癌的免疫表型及基因改变basal-like型:是目前研究最为广泛的一种分子亚型。以ER(-)/HER-2(-)及基底上皮分子标志物,如CK5/6、CK14、CK17和/或EGFR高表达为其特征。关于其他乳腺癌分子标志物在basal-like型乳腺癌中的表达,basal-like型乳腺癌除呈现出上述特征性表达外,大多数该型癌对Vimentin抗体具有免疫原性,同时,P-钙黏附素、层黏连蛋白、P63、c-kit等在basal-like型乳腺癌中表达亦升高,而bcl-2则低表达或失表达,可能为乳腺癌分子分型提供新的标志物。此外,部分basal-like型乳腺癌可表达CK8/18等低分子质量细胞角蛋白,说明肿瘤细胞既可向基底细胞/肌上皮细胞分化,也可向腺腔型上皮分化。该型乳腺癌可能来源于肿瘤干细胞。目前,关于basal-like型乳腺癌基因水平的研究较为深入。有研究发现在basal-like型乳腺癌中,雌激素相关基因失表达或表达下调,而γ-氨基丁酸(GABA)、KRT5、KRT17、TRIM29、EGFR、转化生长因子β-2(TGFβ2)、基质金属蛋白酶14(MMP14)、TM4SF1及增殖相关基因表达明显上调,形成基底细胞乳腺癌基因组,PTEN基因的丢失亦常见于ER阴性、HER-2阴性表达的乳腺癌患者中。此外,basal-like型乳腺癌多伴有杂合性缺失(LOH),其LOH较常见18q、5q及p区域,与乳腺癌常发生的17p、17q、6q、11q、14q区域的LOH不同,从而显示出basal-like型乳腺癌的特征性改变。各亚型乳腺癌的免疫表型及基因改变乳腺癌分子分型的临床特征●luminal型属于内分泌治疗敏感性肿瘤,其内分泌治疗的敏感性与ER水平呈正相关。其中luminalA型HER-2表达阴性,内分泌治疗疗效明显优于luminalB型,在各亚型乳腺癌中预后最佳。luminalB型乳腺癌由于HER-2表达阳性,对他莫昔芬的反应性低于luminalA型,但改用其他作用机制的内分泌治疗仍有效。●对于Normalbreast-like型乳腺癌,目前报道较少,其预后与luminalA型接近,预后较佳。乳腺癌分子分型的临床特征•HER-2(+)型乳腺癌患者由于激素受体阴性表达,内分泌治疗无效,但患者化疗效果较好,并且是HER-2靶向治疗药——Heceptin治疗的适应病例。研究表明HER-2(+)型乳腺癌对于环磷酰胺联合蒽环类(AC)化疗方案的疗效明显优于luminal型,前者的临床缓解率可达70%,而后者为47%,同时两者病理完全缓解率的差异有统计学意义。HER-2(+)型乳腺癌虽然对化疗较为敏感,但预后较差,5年无转移生存率及总生存率均低于luminal型。乳腺癌分子分型的临床特征•关于basal-like型乳腺癌的临床预后,目前研究显示,与其他类型乳腺癌相比较,其预后最差,患者无病生存率及总生存率均明显降低。basal-like亚型是乳腺癌的独立预后因素,无论淋巴结转移与否,患者无病生存间期及总生存期均明显缩短,成为除肿瘤大小外最重要的患者预后预测因子。此外对basal-like型乳腺癌的转移部位进行分析发现,其转移多发生于内脏及中枢神经系统,如肝脏、肺、脊髓、脑等部位,而很少出现其他乳腺癌最常见的骨转移,分析可能与其特异性基因表达产生的肿瘤细胞宿主选择性有关。对于basal-like型乳腺癌的治疗,由于其激素受体及HER-2均阴性表达,对内分泌治疗及曲妥珠单克隆抗体治疗无效,因此只能选择化疗。与非basal-like型乳腺癌相比较,basal-like型乳腺癌具有更高的化疗敏感性。basal-like型乳腺癌的化疗敏感性与其组织学高分级及激素受体阴性表达密切相关,虽然对术前新辅助化疗敏感,病理缓解率高,但在乳腺癌的分子分型中,其预后仍最差。乳腺癌分子分型的靶向治疗•随着分子生物学技术的发展,分子靶向治疗在肿瘤的综合治疗中发挥着越来越重要的作用,成为今后乳腺癌治疗的发展趋势。在乳腺癌分子分型中,HER-2(+)亚型乳腺癌以erbB-2基因明显扩增为其分子特征,因此过度表达的HER-2基因成为其治疗的重要靶点之一。研究表明,针对HER-2基因的曲妥珠单克隆抗体联合化疗治疗晚期乳腺癌患者,其有效率及生存期明显提高;同时,对于erbB-2基因明显扩增的早期乳腺癌患者,联合应用两者进行术后辅助治疗,可使复发风险降低50%,明显延长无病生存期。乳腺癌分子分型的靶向治疗•basal-like型乳腺癌由于其特有的分子表达谱的改变,对内分泌治疗及曲妥珠单克隆抗体治疗无效,治疗途径单一,因此寻找新的治疗靶点成为提供个体化治疗及改善预后的关键。根据basal-like型乳腺癌的基因表型,推测其可能的靶点包括:细胞表面受体,如EGFR、c-kit,MAP蛋白激酶通路;蛋白激酶B(AKT)通路;DNA损伤修复阻断剂,如ADP-核糖聚合酶1(PARP1)阻断剂等。此外,在基因表型中上调表达的TGFβ2、MMP14,TM4SF1等均有可能成为basal-like型乳腺癌的治疗靶点,发挥抗肿瘤的作用。乳腺癌各分子亚型基因表型及临床病理学特点分子分型基因表达免疫表型组织学类型治疗与预后靶向治疗位点lminalAESR1、LIV1↑GATA3、XBP1↑survivin、ACOX1↓ER(+)/HER-2(-)浸润性小叶癌内分泌治疗效果最佳预后最好luminalB低到中度表达腔上皮基因特征,而增殖相关基因则相对高表达ER(+)/HER-2(+)导管癌内分泌治疗仍有效预后较好HER2过表达型Erb-B2、GRB7↑TRAP100↑R