不同HER2表达水平的三阴性乳腺癌有何差异？快来看看这项研究

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本文从单细胞RNA水平揭示HER2-negative TNBC与HER2-low TNBC生物学特性差异的研究。其结果强调了HER2表达对TNBC肿瘤异质性的重要作用，并可能为TNBC患者更精确的临床分类标准与个体化治疗策略提供新的思路。

在乳腺癌患者中，三阴性乳腺癌（TNBC）的占比约为15％~20％[1]，具有发病早、转移风险高、预后不佳等特点。这类乳腺癌还具有高度的异质性，不同亚型的患者具有不同的生物学特征、治疗敏感性及临床结局。HER2表达水平的差异是TNBC中明显的异质性特征之一[2]，且近期研究表明，靶向HER2的新型抗体药物偶联物（ADC）对于HER2低表达（HER2-low）的TNBC患者具有潜在疗效。但目前人们对于HER2表达水平之于TNBC的临床特征与肿瘤生物学特性的潜在影响尚不清楚，亟待相关研究进行探索。

今年3月，空军军医大学第二附属医院包国强教授团队在《Breast Cancer Research》期刊上发表了一项研究评估HER2低表达（HER2-low）在TNBC患者中的临床意义；描绘HER2-low与HER2阴性（HER2-negative）TNBC的转录组模式；探索HER2表达水平对TNBC的肿瘤行为学与微环境特性的潜在影响[3]。该研究不仅有助于更好地了解HER2-low和HER2-negative TNBC的潜在的临床和生物学异质性，还能为制定更精准的TNBC分类和个性化治疗策略提供新的线索。攫取重要内容整理如下，以飨读者。

与HER2-negative表型的患者相比，

HER2-low TNBC患者具有更恶性的临床特征

该研究回顾性地纳入了251例TNBC患者，其中157例为HER2-low，94例为HER2-negative，比较两组的临床特征与预后发现：

• 与HER2-negative TNBC患者相比，HER2-low患者更有可能出现较大的肿瘤（P = 0.04）、淋巴结受累（P = 0.02）、Ki67高表达（P < 0.001）、较高的组织学分级（P < 0.01）。

• HER2-low TNBC患者更有可能在年轻时（＜45岁）确诊（P = 0.03）。

• Kaplan–Meier分析显示，相对而言，HER2-low TNBC患者的总生存期较短（P < 0.001）。

• Cox比例风险模型分析显示，新辅助治疗、淋巴结转移和Ki67水平是影响HER2-low TNBC患者预后的重要因素。

图1 不同HER2表达水平的TNBC在临床特征方面的差异

scRNA-seq结果显示，HER2-low TNBC的肿瘤细胞cluster比HER2-negative TNBC更具侵袭性

研究团队对7例TNBC患者（HER2-negative vs HER2-low，4 vs 3）的36168个细胞进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），以进一步探索两种不同表型的TNBC之间肿瘤生物学特性的差异。结果显示：

与HER2-low TNBC相比，HER2-negativeative TNBC内皮细胞（1.8%对8.1%，P < 0.05）和成纤维细胞（1.8%对8.1%，P < 0.05）占比较低，但T细胞（6.1% vs 0.7%，P < 0.05）和B细胞（25.4% vs 0.3%, P < 0.05）占比较高。

基于肿瘤细胞的特征基因表达谱，研究者将肿瘤细胞进一步细分成了15个cluster。在HER2-low与HER2-negativeative TNBC患者中，不同cluster的分布存在差异。HER2-low组中，包含7个独特的肿瘤cluster（cluster 2、3、8、9、11、12、14），具有上调血管生成，上皮细胞-间充质细胞转化（EMT）和生物代谢等相关功能，表明该组中肿瘤细胞具有侵袭性特征。反之，HER2-low组的标志性肿瘤cluster（cluster 4、5、6、7、10和15）与细胞增殖和免疫反应相关。

这些结果均表明，HER2-low和HER2-negative TNBC患者肿瘤cluste的细分和功能特征上具有异质性，HER2-low TNBC组肿瘤细胞更具侵袭性。

图2 HER2-negative TNBC与HER2-low TNBC之间肿瘤细胞的不同cluster与特征

HER2-negative TNBC与HER2-low TNBC具有不同的肿瘤进化特征

两个TNBC组中，肿瘤cluster具有不同的分化状态。HER2-low组处于较高的分化状态，但肿瘤干性指数维持在较低的水平。在HER2-negative TNBC中，主要的肿瘤cluster呈现为分化早期阶段，可上调免疫激活。

研究者进行拟时序分析发现，由HER2-negative肿瘤细胞起始，分裂为两种不同的分化支，其中一支的末端为HER2-low和HER2-negative肿瘤细胞的混合，而另一支末端充满HER2-low肿瘤细胞。根据拟时序轨迹将所有肿瘤细胞分为三种状态（state）进行分析，state 1的肿瘤细胞表现出免疫相关特征基因的激活（IGLC2、IGHG4、IGHG1和IGKC），而state 3的肿瘤细胞主要为生物代谢相关基因的高表达（PTN、SCGB2A2、MUCL1、PIP）。

对两组的不同分化分支（Pre-branch、Fate 1和Fate 2）的基因表达特征进行分析，研究者发现，在HER2-low TNBC组中，Fate 1分支主要与模块2基因（PTN、KRT15、S100A8等）具有相关性，这表明肿瘤具有凋亡、迁移和代谢的特征；Fate 2分支中，模块1基因表达水平更高，这些基因主要富集于免疫和炎症过程（如PDIA3、HSPA5和HLA-A）、细胞增殖和迁移（如MMP2、COL3A1和COL1A1）以及细胞干性维持（如DDX6、RIF1和SMC3）。

同样，在HER2-negative TNBC组中，Fate 2分支的基因主要参与细胞增殖（CCNK、CCNT1、CETN2等）和DNA损伤修复（BLM、HMGB1、FOXM等）。而Fate 1分支的高表达基因（TNF、CXCL1、JUN等）主要在免疫应答和肿瘤迁移过程中富集。

图3 HER2-low和HER2-negative TNBC中肿瘤细胞的不同的动态进化特征

这些结果表明，HER2-low和HER2-negative TNBC具有不同的肿瘤进化特征。

HER2-negative TNBC高表达良好预后相关的免疫球蛋白基因

免疫球蛋白相关基因（IGKC、IGHG1、IGHG4、IGLC2等）在HER2-negative TNBC中显著上调，而APOD、MUCL1、SCGB2A1、PTN等基因在HER2-low TNBC中上调。IGKC、IGHG1和IGHG4的高表达与TNBC患者的良好预后具有显著的相关性；然而，SCGB2A1和PTN的高表达与TNBC患者的不良预后有关。

图4 HER2-low和HER2-negative TNBC肿瘤细胞的不同特征

与HER2-low TNBC相比，HER2-negative TNBC具有更活跃的免疫微环境特征

CD8+效应T细胞、CD4+增殖T细胞和幼稚T细胞在HER2-negative组中似乎更常见。单细胞（T细胞）受体测序（scTCR-seq）结果显示，HER2-negative组具有更丰富的TCR多样性。与HER2-low TNBC相比，HER2-negative TNBC表现出更高的巨噬细胞浸润（主要是M2表型）。GEO数据集分析表明，TNBC中ERBB2的表达与M0巨噬细胞浸润呈显著正相关，但与在抗肿瘤免疫活性中起着重要作用的M1巨噬细胞浸润呈负相关（P＜0.001）。这些结果表明，HER2-negative TNBC免疫微环境更活跃，这对促进免疫治疗应答至关重要。

图5 HER2-low和HER2-negative TNBC免疫细胞的不同特征

HER2-negative TNBC在免疫治疗后表现出免疫微环境的促炎状态

经治疗后，HER2-negative TNBC表现出较好的临床应答。与未经治疗的患者相比，接受免疫治疗后，患者的Tregs细胞水平降低，CD8+T细胞和CD4辅助性T细胞水平升高，这些潜在肿瘤反应性T细胞的增多，表明HER2-negative TNBC患者接受免疫治疗后，T细胞的抗肿瘤能力增强，表现为接受免疫治疗后参与免疫应答的T细胞功能上调，TCR多样性更高。

值得注意的是，患者接受免疫治疗后，M1巨噬细胞的丰度增加，但M2巨噬细胞丰度下降，表明新辅助系统治疗（NST）可能改变HER2-negative TNBC中M1/M2巨噬细胞极化的程度。

这些结果表明，HER2-negative TNBC接受免疫治疗后，免疫微环境更可能出现促炎状态，这可能有助于对免疫治疗的应答。

图6 新辅助免疫治疗前后HER2-negative TNBC免疫微环境的特征变化

对比HER2-low TNBC，HER2-negative TNBC表达出更高水平的免疫治疗生物标志物

在两组TNBC中，不同免疫治疗靶（(PD-1/L1、CTLA4、CD47、CDK4/6、PARP1/2和DDR1/2）的表达水平存在差异。在HER2-negative TNBC中，PDCD1（PD-1）和CD274（PD-L1）高度表达于T细胞和髓系细胞。PD-L1在髓系细胞上的显著表达可能增加肿瘤免疫逃逸的潜在风险。因此，对于HER2-negative TNBC患者，免疫疗法的应用似乎更为迫切。同时，来自GEO数据库的TNBC数据集证实，ERBB2与CD274、CTLA4、CD47、CDK6和DDR2的表达呈负相关。

总体而言，HER2-low TNBC与HER2-negative TNBC之间免疫微环境状态不同，具体表现为免疫细胞丰度、TCR多样和关键免疫治疗靶点表达水平的差异。这对TNBC患者是否需要接受免疫治疗具有参考价值。

图7 HER2-low和HER2-negative TNBC中关键免疫治疗生物标志物的不同表达模式

研究者通过回顾性与前瞻性的方式探讨了HER2-low TNBC与HER2-negative TNBC的潜在的临床与生物学的异质性。与HER2-low表型相比，HER2-negative TNBC临床症状较轻、淋巴结受累较少、肿瘤组织学分级较低、Ki67较低，预后更好。

进一步探索两个TNBC组之间单细胞转录谱的差异发现，这两种表型的TNBC具有不同的肿瘤特性与生物学特征。HER2-low TNBC表现出与代谢、增殖与分化相关的侵袭性特征，而HER2-negative TNBC中免疫球蛋白相关基因高度表达，更有可能在免疫反应中发挥作用。两者呈现出不同的进化轨迹。此外，HER2-negative TNBC中，免疫治疗的靶向基因富集必答，免疫活动性增强，CD8+T细胞与TCR更具多样性。HER2表达水平还能影响巨噬细胞的生物学功能。

这是首个从单细胞RNA水平揭示HER2-negative TNBC与HER2-low TNBC生物学特性差异的研究，强调了HER2表达对TNBC肿瘤异质性的重要作用，并可能为TNBC患者更精确的临床分类标准与个体化治疗策略提供新的思路。

结论

这些数据证实了一个关键议题：不同HER2表达状态的TNBC患者在临床行为与肿瘤生物学特性方面存在差异，这对于TNBC患者的临床管理而言是不可忽视的因素。该研究将为TNBC的精准分类和个性化治疗提供新的线索。

参考文献：

[1]Guarneri V, Barbieri E, Dieci MV, et al. Anti-HER2 neoadjuvant and adjuvant therapies in HER2 positive breast cancer. Cancer Treat Rev. 2010 Nov;36 Suppl 3:S62-6.

[2]Denkert C, Seither F, Schneeweiss A, et al. Clinical and molecular characteristics of HER2-low-positive breast cancer: pooled analysis of individual patient data from four prospective, neoadjuvant clinical trials. Lancet Oncol. 2021 Aug;22(8):1151-1161.

[3]Xi E Hu, Ping Yang, Songhao Chen, et al. Clinical and biological heterogeneities in triple-negative breast cancer reveals a non-negligible role of HER2-low. Breast Cancer Res. 2023 Mar 30;25(1):34.

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审批编号 CN-124181 过期日期 2024-11-1

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