回顧分析174例FISH和IHC全自動平臺檢測HER-2基因的狀態

林云恩　龍惠東　韓秀晶　秦積龍　譚小軍

【摘要】 目的：分析全自動免疫組化（IHC）和熒光原位雜交（FISH）技術平臺檢測乳腺浸潤性導管癌患者的HER-2蛋白（即C-erbB2蛋白）和HER-2基因擴增的結果的一致性，分析蛋白基因表達狀況與臨床病理特征的關系。方法：回顧性分析174例乳腺浸潤性導管癌患者的臨床資料，樣本經手術、麥默通活檢或穿刺取樣。分析IHC和FISH檢測結果;比較IHC檢測C-erbB2蛋白與FISH檢測HER-2基因的一致性;分析FISH與IHC檢測結果與ER、PR及臨床病理參數的關系。結果：FISH檢測顯示，HER-2基因無擴增表達（-）101例、HER-2基因有不同程度的擴增表達（+）73例;IHC檢測顯示，C-erbB2蛋白（-）、（+）、（++）、（+++）分別為4、15、114、41例;C-erbB2蛋白（+）和HER-2基因擴增（-）的一致率86.7%（13/15），C-erbB2蛋白（++）和HER-2基因擴增（-）的一致率70.1%（81/114），C-erbB2蛋白（+++）和HER-2基因擴增（+）的一致率92.7%（38/41），兩者陽性結果具有高度一致性（Kappa=0.766，P<0.001）;FISH檢測結果與年齡有關（P<0.05），IHC檢測結果與組織學分級有關（P<0.05），兩種檢測方法結果與腫瘤直徑、淋巴結轉移、ER、PR狀態等均無關（P>0.05）。結論：可以利用一致性非常好的IHC和FISH兩大平臺來檢測乳腺浸潤性導管癌HER-2蛋白和基因的表達狀態，以協助臨床用藥指導;IHC相對價格便宜，初步篩查蛋白結果，可以優先采用，對于結果為不確定的（++）IHC檢測標本，再進一步應用FISH法明確HER-2基因擴增狀態，以免誤導臨床;檢測操作和閱片判讀過程中規范化流程和高科技儀器設備起到很好的輔助作用。

【關鍵詞】 乳腺癌 HER-2基因 熒光原位雜交 全自動免疫組化

Retrospective Analysis of 174 Cases of HER-2 Gene Status Detection by FISH and IHC Automatic Platform/LIN Yunen， LONG Huidong， HAN Xiujing， QIN Jilong， TAN Xiaojun. //Medical Innovation of China， 2019， 16（29）： 0-028

[Abstract] Objective： To analyze the consistency of HER-2 protein （C-erbB2 protein） and HER-2 gene amplification in breast infiltrating ductal carcinoma patients detected by full automatic immunohistochemistry （IHC） and fluorescence in situhybridization （FISH） technology platform， and to analyze the relationship between the expression of protein gene and clinical pathological characteristics. Method： The clinical data of 174 patients with breast infiltrating ductal carcinoma were retrospectively analyzed. Samples were taken by surgery， Mammotome biopsy or puncture. The results of IHC and FISH were analyzed， the consistency of C-erbB2 protein detected by IHC and HER-2 gene detected by FISH was compared， and the relationship between FISH and IHC results and ER， PR and clinicopathological parameters was analyzed. Result： FISH detection showed that 101 cases of HER-2 gene had no amplified expression （-） and 73 cases of HER-2 gene had amplified expression （+）. IHC detection showed that C-erbB2 protein （-） （+） （++） （+++） was 4， 15， 114 and 41 cases respectively. The consistency rate of C-erbB2 protein （+） and HER-2 gene amplification （-） was 86.7% （13/15）， the consistency of C-erbB2 protein （++） and HER-2 gene amplification （-） was 70.1% （81/114）， the consistency rate of C-erbB2 protein （+++） and HER-2 gene amplification （+） was 92.7% （38/41）， the positive results were highly consistent （Kappa=0.766， P<0.001）. FISH results were correlated with age （P<0.05）， IHC results were correlated with histological grade （P<0.05）， and the results of the two methods were not correlated with tumor diameter， lymph node metastasis， ER and PR status （P>0.05）. Conclusion： The two platforms of IHC and FISH with good consistency can be used to detect the expression of HER-2 protein and gene in invasive ductal carcinoma of breast， so as to assist in clinical medication guidance. IHC is relatively inexpensive， and the preliminary results of screening protein can be preferred. For samples with uncertain results （++） IHC detection， FISH method is further applied to determine the amplification status of HER-2 gene in order to avoid misleading clinical practice. The standardized process and high-tech instruments and equipment play a very good auxiliary role in the process of test operation and film reading and interpretation.

[Key words] Breast cancer HER-2 gene Fluorescence in situ hybridization Automated immunohistochemistry

First-authors address： Affiliated Cancer Hospital and Insititute of Guangzhou Medical University， Guangzhou 510095， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.29.006

乳腺癌給女性健康造成極大的威脅，發病率正逐年攀升，女性腫瘤排位是最常見的惡性腫瘤之一[1]。人類表皮生長因子受體2（humanepidermal growth factor receptor-2，HER-2）是一種原癌基因，此基因位點在于17號染色體的長臂上，其表達產物為是一種跨膜蛋白：C-erbB2，此蛋白具有酪氨酸激酶活性。腫瘤中C-erbB2過表達，提示分化低、惡性度高、預后差，在乳腺浸潤性導管癌中被認為是僅次于淋巴結狀況的獨立預后指標[2]。目前，人源化的抗HER-2的單克隆抗體曲妥珠單抗（赫塞汀）已應用于腫瘤患者的治療，該藥物作用于HER-2受體的細胞外部分，阻止細胞內酪氨酸激酶活化，抑制依賴HER-2的腫瘤細胞的增殖和存活。研究發現，HER-2基因在10%～25%的乳腺癌中存在過表達[3]，HER-2基因擴增與否可用于指導靶向治療及化療藥物治療等方案的選擇。HER-2基因的檢測結果是乳腺癌靶向治療選擇的重要依據，同時對內分泌治療、化療方案的選擇及預后評估具有臨床指導意義。因此，HER-2蛋白（即C-erbB2蛋白）表達水平和基因擴增與否備受關注，而病理學檢測C-erbB2蛋白和基因表達是核心步驟。隨著全自動的免疫組化（immunohistochemistry，IHC）和熒光原位雜交（fluorescence in situhybridization，FISH）分析技術日益成熟，相比較傳統手工的IHC，分子病理診斷結果具有更高的準確度，同時具有標準化、靈敏性高等優點，有著廣泛的應用和發展前景。但是對于兩種檢測系統在C-erbB2蛋白表達水平和基因擴增的臨床檢測中的優勢，以及C-erbB2蛋白表達水平和基因擴增結果在臨床應用中評價仍需要臨床數據支持。本文回顧分析了174例乳腺浸潤性導管癌患者的病理標本，運用IHC和FISH兩個不同平臺，利用前后組織面，同時檢測C-erbB2蛋白表達和HER-2基因擴增的狀態，減少組織不同層面異質性的干擾，運用統計學工具分析兩個平臺檢測結果的一致率。總結經驗，不斷提高技術操作和病理閱片的一致性，同時討論其與臨床病理的關系，以期為乳腺癌的臨床治療和預后判斷提供更準確的參考和依據。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 樣本來源于廣州醫科大學附屬腫瘤醫院病理科2017年3月-2019年2月經手術、麥默通活檢或者穿刺取樣的174例乳腺浸潤性導管癌標本。納入標準：均確診為浸潤性導管癌;女性患者。排除標準：患者術前接受其他臨床治療。其中年齡28～72歲，平均（47.4±6.1）歲;全部切片經兩位高年資病理醫生復查閱片，所有樣本均用10%中性緩沖福爾馬林液固定，石蠟包埋，切片厚度3 μm，連續切片6張，①②③號分別染色雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）、C-erbB2蛋白，④號切片進行FISH檢測，⑤號保留后備，⑥號切片染HE。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑 ER、PR兔抗人單克隆抗體購自基因科技（上海）股份有限公司;HER-2兔抗人單克隆抗體購自羅氏診斷產品有限公司;乳腺癌HER-2基因擴增診斷試劑盒購自雅培Vysis公司。

1.2.2 主要設備 Dako Omnis全自動免疫組化儀（購自安捷倫科技有限公司）;Roche Ventana Benchmark XT全自動免疫組化儀（購自羅氏診斷產品有限公司）;熒光顯微鏡（購自日本Olympas公司）;雅培Bioview全自動熒光原位雜交掃描分析系統（購自雅培Vysis公司）。

1.2.3 FISH檢測 操作步驟如下：切片在環保透明劑中脫蠟、100%、95%、75%梯度酒精復水，于雙蒸水中洗3 min，在氯化鈉檸檬酸鈉緩沖液（pH=7.0，簡稱2×SSC緩沖液）中漂洗3 min，將切片浸沒在80 ℃的預處理液NaSCN中13 min，雙蒸水洗30 s，2×SSC緩沖液洗30 s，用紙巾吸干組織邊緣液體，將玻片浸沒在蛋白酶工作液中，37 ℃作用15 min;依次在濃度75%、95%、100%乙醇中梯度脫水

30 s，室溫干片。再避光滴加HER-2探針10 μL，加蓋玻片，橡膠水泥封邊，75 ℃變性5 min，42 ℃雜交儀中過夜。第2天玻片去膠去蓋玻片后，Vysis Wash Buffer Ⅰ室溫作用5 min（蓋玻片去除后開始計時），移入預熱到72 ℃的Vysis Wash Buffer Ⅱ中作用2 min，雙蒸水洗1 min;室溫晾干，滴加DAPI細胞核復染劑，加蓋玻片，靜置20 min后于雅培Bioview全自動熒光原位雜交掃描分析系統下觀察染色、計數。

1.2.4 IHC（HER-2、ER、PR）檢測 切片在57 ℃烤箱烤片過夜，第2天上機Roche Ventana Benchmark XT全自動免疫組化儀進行檢測，程序如下。脫蠟：EZ Prep 76 ℃作用4 min，反應緩沖液（Reaction Buffer，RB）沖洗;抗原修復：pH 8.0～8.5免疫組化抗原修復緩沖液（CC1）100 ℃作用15 min，RB沖洗;封閉：3%H2O2封閉內源性抗原，37 ℃作用4 min，RB沖洗;一抗（HER-2、ER、PR）：37 ℃作用12 min，RB沖洗;二抗：檢測系統（ultraview universal DAB detection kit）HRP multimer 37 ℃作用8 min，RB沖洗;DAB顯色：檢測系統DAB 37 ℃作用8 min，RB沖洗;強化：檢測系統Copper 37 ℃作用4 min，RB沖洗;襯染：蘇木素37 ℃作用8 min，RB沖洗;返藍：返藍液37 ℃作用8 min，RB沖洗;取出染色完成的玻片，用含清潔劑的清水沖洗玻片上多余的油質，常規梯度酒精脫水、環保透明劑透明后，用中性樹膠封片;顯微鏡下觀察著色、評分。

1.3 結果判定 FISH結果判定根據2019版中國乳腺癌HER-2檢測指南[4];IHC（C-erbB2蛋白）結果判定根據2019版中國乳腺癌HER-2檢測指南[4]，其中（-）和（+）為陰性結果，（+++）為陽性結果，（++）為不確定病例;IHC（ER、PR）結果判定參照Falleni等[5]的方法。

1.4 觀察指標 分析IHC和FISH檢測結果;比較IHC檢測C-erbB2蛋白與FISH檢測HER-2基因的一致性;分析FISH與IHC檢測結果與ER、PR及臨床病理參數的關系。

1.5 統計學處理 使用SPSS 18.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，組間比較采用t檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗;一致性采用Kappa檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IHC和FISH檢測結果分析 174例乳腺浸潤性導管癌FISH檢測顯示，58.0%（101/174）HER-2基因無擴增表達，HER-2（-）示紅綠信號呈雙體性，見圖1;42.0%（73/174）HER-2基因有不同程度的擴增，HER-2（+）示紅信號點簇狀擴增，見圖2。IHC檢測顯示，C-erbB2蛋白（-）（+）（++）（+++）分別為4、15、114、41例，其中C-erbB2蛋白（-）示腫瘤細胞膜無表達，見圖3;C-erbB2蛋白（+）示腫瘤細胞膜淡黃色半連續表達，見圖4;C-erbB2蛋白（++）示腫瘤細胞膜黃色連續表達，見圖5;C-erbB2蛋白（+++）示腫瘤細胞膜褐色連續強表達，見圖6;本組IHC檢測C-erbB2蛋白陽性表達率23.6%（41/174）。

2.2 IHC和FISH檢測結果一致性檢驗 C-erbB2蛋白（+）和HER-2基因擴增（-）的一致率86.7%（13/15），C-erbB2蛋白（++）和HER-2基因擴增（-）的一致率70.1%（81/114），C-erbB2蛋白（+++）和HER-2基因擴增（+）的一致率92.7%（38/41），兩者陽性結果具有高度一致性（Kappa=0.766，P<0.001）;擴大范圍，將陰性、陽性病例同時進行一致性分析顯示，IHC檢測C-erbB2蛋白（-/+）和（+++）與FISH檢測HER-2基因擴增具有中等一致性（Kappa=0.434，P=0.022）。見表1。

2.3 FISH、IHC檢測結果與ER、PR及臨床病理參數的關系分析 FISH檢測結果與年齡有關（P<0.05），IHC檢測結果與組織學分級有關（P<0.05）;兩種檢測方法結果與腫瘤直徑、淋巴結轉移、ER、PR狀態等均無關（P>0.05）。見表2。

3 討論

隨著分子生物學的發展，FISH的應用給傳統病理學帶來了一場革命，使純形態的病理學發展成了形態學與免疫學及分子生物學相結合的現代病理學，為病理學的教學與科研工作提供了極為有力的幫助。FISH技術檢測HER-2基因是實體瘤分子應用成熟的典型之一，HER-2基因擴增是乳腺癌發病的主要機制，其擴增會影響腫瘤生長與擴散能力，影響腫瘤對治療的反應。而曲妥珠單抗是一種重組DNA衍生的人源化單克隆抗體，能特異地作用于HER-2受體過表達的乳腺癌細胞，可降低復發率和死亡率，提高生存期，改善預后，在HER-2陽性乳腺癌患者術后輔助治療和轉移性一線治療中的作用已被公認，曲妥珠單抗是美國食品和藥品管理局（FDA）認證的第一個治療乳腺癌的分子靶向藥物，因其價格昂貴，同時乳腺癌化療藥物存在心臟毒性的潛在風險[6]，所以HER-2基因表達擴增狀態和ER、PR激素相關的檢測至關重要。

目前，IHC和FISH是臨床上評價乳腺癌HER-2基因狀態最常用的兩種方法。傳統手工IHC由于成本低、方法成熟;全自動IHC最大限度去除人為影響因素、結果穩定、可重復性高，IHC染色能長期保存，在臨床廣泛運用。FISH技術是一種分子細胞遺傳學技術，具有快速、檢測信號強、雜交特異性高等特點，對目的基因進行定性定量及定位分析，具有高穩定性、高準確性的優點，配合Bioview全自動熒光原位雜交掃描分析系統，有效避免主觀誤差，因此，Roche Ventana全自動IHC檢測C-erbB2蛋白表達和FISH檢測HER-2基因擴增是國際推薦的標準。

本次回顧分析結果顯示，FISH檢測結果與年齡有關（P<0.05），IHC檢測結果與組織學分級有關（P<0.05），兩種檢測方法結果與腫瘤直徑、淋巴結轉移、ER、PR狀態等均無關（P>0.05）。作為激素依賴性器官，乳腺標本ER、PR陰性作為預后不良特征已得到公認，本研究HER-2基因擴增與ER和PR陰性狀態無關（P>0.05），與文獻[7-8]報道有出入。考慮到不同人種、不同地區患者乳腺癌的生物學行為可能存在差異，入組樣本的選擇可能存在一定的偏差，有待進一步擴大數據和樣本的總結分析。本研究結果顯示，IHC檢測C-erbB2蛋白（-/+）和（+++）與FISH檢測HER-2基因擴增具有中等一致性（Kappa=0.434，P=0.022）。當IHC檢測結果為（++）時，很有必要進行FISH檢測進一步驗證[9-12]。很多因素可能導致檢測結果的個別差異：（1）標本的固定、溫濕度變化等，均可能造成標本蛋白和基因的破壞;（2）雖然在SOP的規范下操作和閱片，但主觀意識和細心用心，也會使得包括腫瘤自身異質性在內的因素導致結果的不一致;（3）對于HER-2相關實驗數據的各種不同，與腫瘤選擇的類型、項目檢測所使用的平臺，以及HER-2基因的活化與否均存在一定的相關性。

因此，臨床病理除了提升技師、醫師的主觀能動性和認真負責的態度，同時運用FISH和IHC兩大平臺互補，檢測C-erbB2蛋白基因狀態有很大的必要性。本實驗采用DAKO Omnis檢測ER、PR和國際標準的Roche Ventana Benchmark XT檢測C-erbB2蛋白水平，減少人為因素的影響，讓實驗更加客觀、可靠。雅培Bioview全自動熒光原位雜交掃描分析系統是通過軟件控制載玻片自動進樣掃描，控制顯微鏡自動查找細胞，并且進行各種探針圖像捕捉，并自動去除背景，自動合成彩色的圖片的集成系統。Bioview全自動熒光原位雜交掃描分析系統可以大大降低工作人員的強度，并且在同一個標準的控制下，提高了分析判斷的準確度，并且利用現代化的高科技手段，可以快速實現多方多終端會診及遠程診斷。

綜上所述，筆者認為：（1）當C-erbB2蛋白表達為（-/+）或（+++）時，IHC和FISH檢測的一致性較高，如果患者條件允許，IHC檢測結果為（+）或者（+++）時也建議做FISH確認;而當C-erbB2蛋白表達為（++）時，必須進行FISH檢測;（2）乳腺癌HER-2基因狀態與患者年齡和組織學分級有著一定的關系，對判斷乳腺癌預后及擬定治療方案有重要臨床意義;（3）推進規范化培訓，加強溝通，讓技師操作和醫生閱片的標準保持高度一致性;（4）充分利用儀器設備和高科技分析軟件，解放人力的同時提升分子病理報告精準度。

參考文獻

[1] Chen W，Zheng R，Baade P D，et al.Cancer statistics in China，2015[J].Ca Cancer J Clin，2016，66（2）：115-132.

[2] Dittrich A，Gautrey H，Browell D，et al.The HER2 Signaling Network in Breast Cancer--Like a Spider in its Web[J].J Mammary Gland Biol Neoplasia，2014，19（3-4）：253-270.

[3] Niikura N，Tomotaki A，Miyata H，et al.Changes in tumor expression of HER2 and hormone receptors status after neoadjuvant chemotherapy in 21755 patients from the Japanese breast cancer registry[J].Ann Oncol，2016，27（3）：480-487.

[4]《乳腺癌HER2檢測指南（2019版）》編寫組.乳腺癌HER2檢測指南（2019版）[J].中華病理學雜志，2019，48（3）：169-175.

[5] Falleni M，Pellegrini C，Marchetti A，et al.Survivin gene expression in Early-stagenon-small cell lung cancer[J].J Pathol，2003，200（5）：620-266.

[6]龍惠東，林云恩，劉觀成，等.N末端B型腦利鈉肽前體對乳腺癌蒽環類化療相關心臟毒性的預測價值[J].中國醫師雜志，2015，17（10）：1516-1519.

[7]王鴻雁，張學斌，蔣伊娜，等.乳腺癌HER-2基因擴增的臨床病理意義[J].腫瘤防治研究，2010，37（11）：1264-1268.

[8] Horiguchi J，Koibuchi Y，Iijima K，et al.Co-expressed type of ER and HER-2 protein as a predictive factor in determining resistance to antiestrogen therapy in patients with ER-positive and HER-2 positive breast cancer[J].Oncol Rep，2005，14（5）：1109-1116.

[9]戴菡玨，陳昊，朱衛東，等.熒光原位雜交和免疫組織化學法檢測乳腺浸潤性導管癌中HER-2基因狀態的研究[J].臨床腫瘤學雜志，2017，22（7）：617-621.

[10] Payandeh M，Sadeghi M，Sadeghi E，et al.Is there any Con-cordance between of IHC with FISH in HER-2 positive breast cancer patients？[J].Int J Hematol Oncol Stem Cell Res，2017，11（1）：43-48.

[11]王胄.IHC與FISH檢測乳腺癌Her-2表達對比分析及Her-2（2+）基因擴增狀態與臨床病理特征相關性研究[D].烏魯木齊：新疆醫科大學，2017.

[12]連婧.IHC、FISH與CISH法檢測乳腺癌Her-2基因狀態的對比研究及17號染色體倍體分析[D].太原：山西醫科大學，2009.

（收稿日期：2019-05-31） （本文編輯：董悅）