基因表達譜分子診斷促進乳腺癌精準治療

■ 文 /周 彤 袁 芃

免疫基因檢測以及單細胞測序和循環腫瘤細胞監測的應用，將有助于乳腺癌術后個性化治療方案的精準選擇，極大地提高乳腺癌治療效率。

乳腺癌占我國婦女惡性腫瘤發病率的第一位，并以每年4%左右的速度逐年增加。據《2015中國腫瘤登記年報》統計，2015年中國女性乳腺癌發病人數為27.24萬例，死亡人數為6.95萬例，預計到2018年將分別達到30.64萬例和7.18萬例，現患病例在200萬例以上。近年來，分子分型、腫瘤浸潤淋巴細胞和免疫相關基因表達對復發風險、療效預測，以及免疫治療的應用成為乳腺癌診治的熱點。這些新技術、新產品的應用，在有效提高乳腺癌治療效率、延長患者生存時間的同時，可避免無效化療及其所帶來的不良反應，提高患者生存質量，節約大量的醫療資源。目前，我國在這一領域的研發工作也開始起步，并取得了一些創新的研究成果，正在與國際接軌、縮小差距。

基因表達譜的乳腺癌分子診斷臨床意義

乳腺癌的分子診斷在歐美國家已得到廣泛開展。以美國為例，每年有超過10萬例的乳腺癌患者會接受基于腫瘤組織基因表達的分子診斷，占全部乳腺癌病例的40%以上。分子診斷結果可以幫助醫生和患者決定手術后是否需要化療，以及預測相應的遠處轉移風險，基于分子診斷結果進而改變傳統治療方案的比例在35%以上。此外，多項臨床研究結果顯示，基于多基因表達的乳腺癌分子分型可以幫助醫生預測輔助化療、靶向以及免疫治療的效果，進而有針對性地制定個體化治療方案，極大地提高治療效率。當前國際上應用最為廣泛、影響力大的乳腺癌分子檢測項目主要有以下幾種。

當前國際上乳腺癌分子分型、預后及預測檢測方法

分子診斷結果可以幫助醫生和患者決定手術后是否需要化療，以及預測相應的遠處轉移風險，基于分子診斷結果進而改變傳統治療方案的比例在35%以上。

● 21基因(Oncotype Dx)

21基因由美國國家外科輔助乳腺癌和大腸癌研究計劃（NSABP）和Genomic Health公司（GHI）開發，針對雌激素受體（ER）陽性和淋巴結轉移陰性的乳腺癌患者，預測其遠處轉移發生的風險，進而決定手術后需要化療還是僅需要內分泌治療，患者根據風險指數被分為低、中和高復發危險組。最近，《新英格蘭醫學雜志》發表的一項研究顯示，根據21基因檢測的結果，約70%的ER陽性、淋巴結陰性的患者手術后無須化療。過去10年，21基因檢測已廣泛用于臨床實踐中，為數十萬乳腺癌患者提供了良好的臨床治療指導，積累了豐富的臨床數據。然而，21基因也存在一定不足，它只適用于ER陽性患者，而對其他類型的乳腺癌則無法預測。

●70基因(MammaPrint)

70基因是由荷蘭癌癥研究院與Agendia公司聯合開發的一種乳腺癌多基因檢測系統，采用雙色cDNA芯片技術測定70個基因的表達情況。與21基因方法類似，70基因根據基因表達水平對患者進行評分，并限于ER陽性和淋巴結陰性患者。不同之處在于患者只分低和高復發風險組，以減少中間組造成的不確定性。70基因臨床上對病例復發的預測效果良好，并能夠對治療提供重要指導作用，已得到美國食品藥品監督管理局（FDA）批準上市。

● 55基因(PAM50)

55基因由美國北卡羅來納大學教堂山分校與Prosigna公司共同研發，可對乳腺癌進行分子分型和轉移風險評估，并且不限于ER陽性、淋巴結陰性患者，已得到FDA批準。與21基因相比，55基因增加了分子分型，而在臨床實踐中，這一分型最重要的意義在于能夠將ER陽性的不活躍的管腔A型腫瘤與ER陽性的侵犯性的管腔B型腫瘤區分開來，同時ER陰性的腫瘤的復發風險可得到有效預測。相較上述兩種風險評估體系，55基因考慮到乳腺癌的腫瘤異質性，可以提供相對完善的亞型分型，有針對性地指導不同亞型的輔助治療，因而可為乳腺癌精準臨床治療提供更多幫助。然而，55基因的不足之處在于未將與乳腺癌預后密切相關的腫瘤組織免疫基因的表達納入風險評估體系，因而對轉移危險評估有待進一步提高。

2018年2月，《美國醫學會雜志》腫瘤學分冊（JAMA Oncology）在線發表了多家國際醫療機構聯合進行的一項隨機臨床研究數據，直接比較了Oncotype Dx (RS)、PAM50 (ROR)、Breast Cancer Index(BCI)、EndoPredict(EPC)、臨床治療指數（CTS）以及ICH4等6種方法對ER陽性、人表皮生長因子受體-2（HER2）陰性的早期乳腺癌患者接受治療后5～10年的預后價值。結果發現，50基因ROR、7基因BCI、11基因EPC臨床對總體和后期遠處復發的預后價值顯著較高。但是，對于1～3個淋巴結陽性的女性，上述任何方法獨立獲得的信息有限，需要密切結合臨床。這些數據可能有助于腫瘤專科醫師和患者考慮使用“化療±延長內分泌治療”時選擇最合適的檢測方法。

目前，乳腺癌的分子診斷在國內已開始得到重視。2017年版的《中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規范》指出：“乳腺癌術后輔助全身治療的選擇應基于復發風險個體化評估與腫瘤病理分子分型及對不同治療方案的反應性。”目前，對于復發風險的個體化評估，國內主要采用傳統的病理、免疫組化及臨床分級等信息進行，基于多基因表達的分子診斷尚未有自主研發產品。由于缺乏核心算法、數據庫標準化及系統中國病例驗證，檢測結果用于指導臨床治療存在一定的不確定性。

新一代乳腺癌分子分型診斷

近年來，多項對于腫瘤組織中免疫細胞浸潤及免疫相關基因表達的研究表明，存在于腫瘤組織內的免疫功能與腫瘤的復發風險及治療效果有密切關系。腫瘤組織中淋巴細胞浸潤數量多或免疫相關基因表達高，對乳腺癌化療或最新的免疫檢查點抑制劑會有良好的反應和效果；反之，如果免疫細胞數量少或免疫基因表達低，則會對治療產生耐受，進而增加復發的危險和治療的難度。當前所有乳腺癌分子診斷產品在對乳腺癌分型和復發風險評估時，均沒有應用乳腺癌腫瘤組織的免疫相關基因表達，風險評估體系存在一定不足。

2018年10月，由復旦大學附屬腫瘤醫院及美國北卡羅來納大學Lineberger癌癥研究中心牽頭，聯合國內多家三甲醫院及上海善準生物科技有限公司，共同完成了一項腫瘤內免疫基因表達對乳腺癌遠處轉移風險影響的研究，首次將免疫相關基因表達引入乳腺癌預后及遠處轉移風險評估。該項研究通過對5000余例乳腺癌全基因表達譜及臨床數據分析，篩選出17個與乳腺癌預后密切相關的免疫基因，發現其表達水平對乳腺癌分型中ER陰性、增殖基因高表達患者遠處轉移風險有顯著影響。研究人員以此為基礎，結合以往乳腺癌多基因表達的分子分型研究結果，建立了一個72基因乳腺癌遠處轉移風險預測模型Precitype Dx ，提出了除經典亞型Luminal A、Luminal B、HER2-enriched及 Basal-like外的一個新的亞型“Immune-enhanced（免疫增強型）”。免疫指數的應用，可提高對高危亞型乳腺癌復發風險預測的準確性。

目前，Precitype Dx 72基因檢測已在包括中國臺灣在內的900余例中國乳腺癌病例中進行驗證，并繼續擴大病例數量，預計很快將為中國乳腺癌患者提供檢測服務，提高中國乳腺癌的診治水平。

當前所有乳腺癌分子診斷產品在對乳腺癌分型和復發風險評估時，均沒有應用乳腺癌腫瘤組織的免疫相關基因表達，風險評估體系存在一定不足。

未來乳腺癌分子分型診斷發展方向

新的生物技術的發展在不斷推動腫瘤診治的進步。近年來，單細胞測序技術及循環腫瘤細胞（CTC）檢測正成為腫瘤領域研究的熱點，也為乳腺癌分子診斷的研發提供了新的技術手段。單細胞測序技術可以對單個腫瘤細胞進行基因測序和表達檢測，通過對來源于同一乳腺腫瘤的數千個腫瘤細胞進行基因表達檢測，進而進行PAM50或Precitype分子分型，幫助診斷乳腺腫瘤的異質性，從而有針對性地制訂更加完善和精準的治療方案。目前，這些技術在乳腺癌診斷中還處于探索階段，不久的將來期望能完成成熟產品的研發，造福乳腺癌患者。

基于分子診斷的乳腺癌術后治療方案的選擇已非僅僅為判斷是否“化療獲益”，而有著更為復雜的個體化臨床需求，以往乳腺癌治療所慣常采用的“對號入座”式的菜單模式將面臨更多挑戰。免疫基因檢測以及單細胞測序和循環腫瘤細胞監測的應用，將有助于乳腺癌術后個性化治療方案的精準選擇，極大提高乳腺癌治療效率。