HER2低表達(dá)乳腺癌最近被定義為對新型抗體--藥物偶聯(lián)物敏感的潛在亞型。但其分子異質(zhì)性和顯著特征尚不清楚，尤其是在中國人群中，這限制了該亞型患者在抗體-藥物偶聯(lián)物時代的精確管理。本研究分析了434名HER2低表達(dá)患者的多組學(xué)隊(duì)列，揭示了HER2低乳腺癌的異質(zhì)性，為未來擴(kuò)大Her2低表達(dá)患者的獲益，奠定了基礎(chǔ)。

方法學(xué)

        回顧性研究了2013年1月1日至2014年12月31日在FUSCC乳腺外科就診的773名中國乳腺癌患者。

        收集參與者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量，包括年齡、研究者觀察到的性別和更年期狀態(tài)。原發(fā)腫瘤樣本在手術(shù)過程中采集，進(jìn)行病理學(xué)檢查和多組學(xué)分析。ER、PR、HER2、Ki67的病理檢查由FUSCC病理科進(jìn)行。在IHC檢測中，ER/PR陰性定義為 <1% 陽性染色細(xì)胞。

        腫瘤樣本進(jìn)行WES（鑒定出49122個體細(xì)胞突變）、CNA檢測（鑒定出27100個體細(xì)胞基因水平CNA和76個焦點(diǎn)峰）、RNA測序（鑒定出19892個mRNA）、TMT定量蛋白質(zhì)組學(xué)（鑒定出7952個蛋白質(zhì)、153,441個獨(dú)特肽和3,430,404個肽譜匹配）和代謝組學(xué)（鑒定出669個極性代謝物和1312個脂質(zhì)）生成多組學(xué)數(shù)據(jù)。

結(jié)   論

        在本文隊(duì)列中，HER2低表達(dá)與激素受體陰性亞組中的 HER2-0 腫瘤傾向性更為明顯。在 HER2 低表達(dá)腫瘤中，激素受體陰性亞組也存在顯著的患者間異質(zhì)性：基底樣腫瘤類似于 HER2-0疾病，非基底樣HER2低表達(dá)腫瘤類似于 HER2 陽性疾病。這些非基底樣HER2低表達(dá)腫瘤具有 PIK3CA 突變、FGFR4/PTK6/ERBB4 過表達(dá)和脂質(zhì)代謝激活。在激素受體陽性腫瘤中，HER2低表達(dá)腫瘤在 17q 峰中的缺失比HER2-0腫瘤少。以上首次揭示了中國人群Her2低表達(dá)患者的異質(zhì)性。

結(jié)果 1：HER2低表達(dá)腫瘤患者之間具有很強(qiáng)的分子異質(zhì)性。

        在多組學(xué)數(shù)據(jù)集中，HER2 低表達(dá)腫瘤同時具有低 ERBB2 擴(kuò)增率 （4.0%）（下圖 1b）。HER2低表達(dá)腫瘤中ERBB2的RNA和蛋白水平顯著高于HER2-0腫瘤，低于HER2陽性腫瘤（下圖1c，d）。在隊(duì)列中按 HR 狀態(tài)分層后也觀察到類似的結(jié)果。下圖 1e 顯示了按 HR 狀態(tài)和 HER2 IHC 評分分層的 HER2 低乳腺癌的分子景觀。對于基因組改變，在HER2低表達(dá)的乳腺癌中發(fā)現(xiàn)了復(fù)發(fā)性突變，如PIK3CA、TP53和GATA3，并且在RNA和蛋白質(zhì)水平上也可以看到拷貝數(shù)改變（CNA）的下游效應(yīng)。此外，在轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組水平上，均顯示出HER2低表達(dá)乳腺癌的患者間的異質(zhì)性，HR陰性亞組的HER2 1+腫瘤和HER2 2+腫瘤之間的差異大于HR陽性亞組（下圖1e）。

結(jié)果 2：HER2 低表達(dá)患者的臨床結(jié)局優(yōu)于Her2-0患者。

        本文研究了HER2低表達(dá)和HER2-0乳腺癌患者之間臨床結(jié)果差異。所有納入患者和HER2低表達(dá)隊(duì)列的中位隨訪時間都為6.9年。HER2 低表達(dá)患者的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無生存期 （DMFS）在整個隊(duì)列（P = 0.034）和 HR 陽性隊(duì)列 （P = 0.011）中具有顯著更好的預(yù)后，但在 HR 陰性隊(duì)列中則沒有 （P = 0.968）（下圖 2a-c）。關(guān)于總生存期（OS），根據(jù)HR狀態(tài)，兩組之間沒有發(fā)現(xiàn)顯著差異。

結(jié)果 3：在HR陰性亞組中，脂質(zhì)代謝基因的蛋白水平和脂質(zhì)（尤其是鞘脂）的豐度隨著HER2 IHC評分的增加而增加。

        研究者發(fā)現(xiàn)與 HER2-0 患者相比，HER2 低表達(dá)患者包含較少的基底樣腫瘤（35.2% vs. 13.8%）（下圖 3a）。經(jīng)HR 分層后，僅在HR陰性亞組中存在顯著差異（69.7% vs. 96.3%，P = 0.015）（下圖 3b、c），這意味著 HR 陽性和 HR 陰性乳腺癌應(yīng)分別進(jìn)行后續(xù)分析。同樣，在乳腺癌IntClus亞型系統(tǒng)中，HR陰性HER2低表達(dá)腫瘤包含的基底樣亞型明顯少于HER2-0 腫瘤（56.6% vs. 82.6%，P = 0.038）。HR 陰性亞組中 HER2-low 和 HER2-0 乳腺癌之間的這種差異也隱含在幾個具有不同分子亞型的TNBC系統(tǒng)中，包括FUSCC-TNBC亞型、Burstein亞型、Lehman亞型和Quist的TNBC 亞型。

        在差異表達(dá)基因（DEGs）方面，在HR陰性亞組中，差異表達(dá)的基因較多，差異程度也更明顯，尤其是脂質(zhì)代謝相關(guān)基因（下圖3d，e）。

        為了更深入地了解HER2-low乳腺癌，本文在隨后的分析中考慮了HER2 IHC評分。在HR陰性亞組中，與HR陽性亞組相比，在轉(zhuǎn)錄組水平上有更多的增加和減少的基因集（分別為161個和2個，285個和11個減少）（下圖3f，g）。根據(jù)上述差異分析，脂質(zhì)代謝相關(guān)基因集在HR陰性亞組中表現(xiàn)出較強(qiáng)的富集（下圖3f，g，用紅線表示），并且是倍數(shù)變化最大的基因集之一。

結(jié)果 4：中國HER2 低表達(dá)乳腺癌患者的異質(zhì)性具有獨(dú)特的分子景觀圖。

        高達(dá)30.3%的 HR 陰性HER2低表達(dá)患者患有非基礎(chǔ)樣疾病，顯著高于本文隊(duì)列中HR陰性HER2-0患者（30.3% vs. 3.7%，P = 0.005）。這一比例也顯著高于西方HR陰性HER2低表達(dá)隊(duì)列（30.3% vs. 16.7%，P = 0.041）（下圖 4a）。此外，本文隊(duì)列中HER2 IHC 2+亞組中非基底樣腫瘤的比例是西方人群的兩倍多（57.1% vs. 21.6%，P = 0.010）（下圖4b），這進(jìn)一步表明了中國HER2低表達(dá)乳腺癌患者的患者間異質(zhì)性。進(jìn)一步研究了ER2-low乳腺癌的患者間異質(zhì)性。發(fā)現(xiàn)HER2-low基底樣腫瘤與HER2-0腫瘤高度相似，而HER2-low非基底樣腫瘤與HER2陽性腫瘤更相似，這凸顯了HER2-low非基底樣腫瘤與其他TNBCs的獨(dú)特性。

        在這些獨(dú)特的HR陰性HER2低表達(dá)非基底樣腫瘤中，進(jìn)一步評估這些腫瘤的其他潛在驅(qū)動機(jī)制，觀察到PIK3CA突變的高頻率（61.5%）;同時還檢查了所有參與 PI3K 和 ERBB2 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基因（下圖 4f），發(fā)現(xiàn) FGFR4、PKT6 和 ERBB4基因 在HER2 低表達(dá)的非基底樣腫瘤中，轉(zhuǎn)錄組水平上顯著過表達(dá)（圖 4g-i）。對于這三個基因，在非基底樣腫瘤和基底樣腫瘤之間沒有觀察到 CNA 的差異，表明這種差異不是由 CNA 驅(qū)動的。對于 PTK6，還觀察到其在 ERBB2 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用的基因集評分升高，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了其重要性。值得注意的是，PTK6、FGFR4 和 ERBB4 的表達(dá)水平互不相關(guān)，表明它們在非基底樣腫瘤中具有獨(dú)立作用。

        除了潛在的驅(qū)動事件外，本文還全面分析了HR陰性HER2-low非基底樣腫瘤的分子特征。觀察到多種代謝過程的激活，包括脂質(zhì)代謝。此外，還證明了該亞組患者中PIK3CA突變、FGFR4/PTK6/ERBB4過表達(dá)與脂質(zhì)代謝之間的相關(guān)性。這些相關(guān)性表明了這些分子特征之間的潛在相互作用，這可能共同促成 HR 陰性 HER2低表達(dá)非基底樣腫瘤的 HER2 樣景觀（下圖 4k）。

結(jié)果 5：17q的改變與HR陽性HER2低表達(dá)乳腺癌患者的預(yù)后改善相關(guān)。

        在HR陽性隊(duì)列中，與HER2-0患者相比，HER2-low乳腺癌患者的DMFS明顯改善。HR陽性狀態(tài)下的HER2-low和HER2-0腫瘤在轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)水平上的差異相對較小。在基因組層面上，HR陽性HER2低表達(dá)中最常見的突變癌癥相關(guān)基因（CAGs）是PIK3CA（45%）、TP53（24%）、GATA3（16%）和MAP3K1（13%）。然而，與HER2-0腫瘤相比，并沒有發(fā)現(xiàn)CAGs發(fā)生差異突變。

        同時本文還發(fā)現(xiàn)幾個CNA差異：HER2低表達(dá)腫瘤的17q12擴(kuò)增水平顯著高于HER2-0腫瘤（28.5% vs. 5.2%），17q11.2缺失/缺失（21.3% vs. 51.7%）和17q21.31缺失/缺失水平（22.3% vs. 51.7%）較低。

        在單因素Cox回歸分析中，17q12的增益/擴(kuò)增與DMFS無關(guān)（HR= 1，P = 0.934）（下圖5e）。然而，對于17q11.2，其缺失/缺失狀態(tài)與較差的DMFS相關(guān)，并具有臨界意義（HR= 1.8，P = 0.077）（下圖5f）。17q21.31的缺失/缺失與較差的DMFS顯著相關(guān)（HR=2.3，P=0.011）（下圖5g）。在多變量Cox分析中，糾正HER2狀態(tài)后，17q21.31和17q11.2的缺失/缺失也與較差的DMFS相關(guān)（17q21.31：HR=2.07，P=0.003;17q11.2：HR=1.59，P=0.191）（下圖5h）。

討   論

        本文提供了一個全面的多組學(xué) HER2 低乳腺癌數(shù)據(jù)集，并表明 HER2 低表達(dá)乳腺癌的獨(dú)特性質(zhì)、患者間異質(zhì)性以及種族和民族差異取決于 HR 狀態(tài)，這些特征在 HR 陰性亞組中更為明顯。同時還揭示了一種潛在的驅(qū)動機(jī)制，并提出了一些HER2低表達(dá)乳腺癌的可能治療靶點(diǎn)。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于根據(jù) HR 狀態(tài)、分子亞型以及種族和血統(tǒng)信息更精確地對 HER2 低患者進(jìn)行分層，以便為 ADC 時代未來的研究和實(shí)踐做好準(zhǔn)備。

        同時，該研究也存在一些局限性。首先，本文是回顧性研究，在臨床應(yīng)用之前需要進(jìn)行更大規(guī)模的前瞻性研究來驗(yàn)證研究結(jié)果。其次，準(zhǔn)確區(qū)分特定 IHC評分仍然具有挑戰(zhàn)性，尤其是在低范圍（IHC 0 或 1+）49。迫切需要更精確或更專業(yè)的診斷系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

Dai LJ, Ma D, Xu YZ, Li M, Li YW, Xiao Y, Jin X, Wu SY, Zhao YX, Wang H, Yang WT, Jiang YZ, Shao ZM. Molecular features and clinical implications of the heterogeneity in Chinese patients with HER2-low breast cancer. Nat Commun. 2023 Aug 22;14(1):5112. doi: 10.1038/s41467-023-40715-x. PMID: 37607916; PMCID: PMC10444861.