位于17号染色体的人表皮生长因子受体2（HER2）基因编码受体型酪氨酸激酶，其过表达可启动下游信号刺激细胞生长转化。有研究表明，15%～20%乳腺癌存在HER2过表达，主要机制涉及基因扩增。HER2过表达或扩增与乳腺癌不良预后有关，并能预测多种药物治疗的敏感性，尤其是对靶向治疗患者的筛选起关键作用。目前，对乳腺癌HER2状况的准确评估已成为当代病理学检测的重要内容。
目前，临床主要采用免疫组织化学（IHC）和（或）原位杂交（ISH）技术评估HER2状态，作为抗HER2靶向治疗筛选治疗获益患者的重要依据。2007年，美国临床肿瘤学会（ASCO）联合美国病理医师学院（CAP）公布了HER2检测指南，有力推动了包括我国在内的全世界医疗机构相关检测工作水平的提高。随着经验的积累，人们发现了一些乳腺癌遗传学改变的特殊方式，如17号染色体非整倍体，尤其是多体性。2013年，ASCO/CAP再次修订2007年乳腺癌HER2检测指南，主要对HER2检测评估标准进行了调整。为了更准确评估17号染色体非整倍体时HER2的状态，荧光原位杂交（FISH）检测结果除评估HER2/17号染色体着丝粒区（CEP17）比值外，增加了HER2平均拷贝数因素，即2013年HER2检测指南对采用双探针FISH检测HER2阳性定义为：HER2/CEP17≥2.0，或HER2平均拷贝数≥6.0。
我院乳腺中心自2008年以来，全面按照2007年ASCO/CAP的HER2检测指南规范处理乳腺癌标本并进行HER2检测，对所有乳腺癌标本常规进行HER2IHC检测，对不确定患者推荐行FISH检测。本研究中，我们回顾性分析了FISH检测的338例乳腺癌17号染色体非整倍体情况，并结合2013年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南标准，探讨其对HER2状态评估的影响。
目的：探讨乳腺癌17号染色体多体（多体17）对人表皮生长因子受体2（HER2）状态评估的影响及意义。
方法：收集338例行HER2免疫组织化学（IHC）及荧光原位杂交（FISH）检测的乳腺癌患者临床病理资料，根据2013年美国临床肿瘤学会/美国病理医师学院（ASCO/CAP）乳腺癌HER2检测指南标准，分析17号染色体中间着丝粒区（CEP17）拷贝数及多体17对HER2评估的影响，并分析多体17与乳腺癌患者临床病理特征的关系。
结果：338例乳腺癌患者中，HER2IHC阴性9例（2.7%），不确定309例（91.4%），阳性20例（5.9%）。HER2FISH阴性226例（66.9%），不确定13例（3.8%），阳性99例（29.3%）。338例乳腺癌患者中，42例（12.4%）为多体17，291例（86.1%）为17号染色体双体，5例（1.5%）为17号染色体单体。多体17与HER2蛋白表达有关（P=0.046）。多体17患者的HER2FISH结果和HER2拷贝数与非多体17患者比较，差异有统计学意义（P＜0.001）。多体17患者的HER2/CEP17比值与非多体17患者比较，差异无统计学意义（P=0.930）。多体17的存在与乳腺癌病理学分级和Ki-67指数有关（均P＜0.05），而与患者年龄、肿瘤大小、淋巴结转移、雌激素受体（ER）状态、孕激素受体（PR）状态和新辅助疗效评估无关（均P＞0.05）。
结论：在多体17的乳腺癌中评估HER2信号的绝对拷贝数尤为重要，并应结合HER2/CEP17比值及HER2蛋白表达水平进行综合评估。
一般来说，有两种遗传学机制可致基因拷贝数增加：一为染色体基因片段优势复制，即扩增，产生基因扩增的遗传学事件非常复杂，可包括端粒短缩、反复循环的断裂融合桥接、来自多个染色体的序列编入等；另一种则为多体性，通常是细胞分裂时发生错误分离的结果。这两种分子遗传学异常有时可并存，但却代表不同机制，产生的后果也不同。虽然扩增是乳腺癌HER2基因拷贝数增加的最常见机制，但也有约10%～50%的乳腺癌发生累及17号染色体的非整倍体改变，并且常为多体性。
在缺乏细胞遗传学方法分析时，多体17的确定一般常采用FISH检测的CEP17信号数作为替代。但是多体17的界定值目前文献中的标准并不明确，因为二体型标本也可由于人工因素、G2期细胞、染色体不稳定性等原因而偏离CEP17平均拷贝数为2的理论值。一般认为，多体17的发生并不少见，其发生率为8%～48.7%，存在较大差异的主要原因与采用不同界定值有关。Wang等采用CEP17平均拷贝数≥2.26为多体性、CEP17平均拷贝数≤1.75为单体性的标准，结果显示，在189例乳腺癌患者中，非整倍体占51.3%，其中多体17占48.7%，多数为较低程度多体性（CEP17平均拷贝数为2.26～3.75），仅5.3%的患者为较高程度多体性（CEP17平均拷贝数＞3.76）。目前，多数研究将CEP17平均拷贝数≥3.0定义为多体17。多体17时CEP17平均拷贝数可有很大变化，但低倍数组更多见，而≥5.0高倍数组少见。本组338例患者中，42例（12.4%）患者存在多体17（CEP17平均拷贝数≥3.0），其中38例（90.5%）为CEP17低倍数，4例（9.5%）为CEP17高倍数。也有学者将CEP17高倍数组的定义为CEP17扩增（CEP17平均拷贝数≥5.0）。本组单体17（CEP17＜1.25）仅有5例（1.5%）。
基因扩增虽是HER2过表达的首要遗传学机制，但继发于多体17的基因数量增加是否可引起HER2蛋白表达增强，如何将多体17整合到HER2状态检测结果的解释中，以及是否作为曲妥珠单抗用药筛选对象等，尚存在争议，未达成国际共识。但近年来的多数研究显示，多体17可引起HER2蛋白水平增加，但通常达不到有治疗意义的阳性（3＋）水平。VandenBempt等采用HER2/CEP17双探针FISH方法检测了226例多体17的乳腺癌患者，分析HER2mRNA和蛋白表达水平的变化，结果显示，不伴有HER2扩增的多体17乳腺癌并不引起HER2mRNA明显增加，HER2/CEP17比值多为不确定，大多数患者的HER2蛋白为2＋。本组42例多体17患者中，37例为HER2IHC不确定，但5例（11.9%）为HER2IHC阳性。但由于本研究为非随机性研究，不除外数据偏倚。
多体17对HER2FISH评估的影响值得关注。CEP17信号数增加或减低时，单独运用HER2/CEP17比值进行HER2状态评估，会导致假阳性或假阴性结果。2007年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南认为，HER2平均拷贝数除多倍体外，还受肿瘤细胞有丝分裂指数、细胞核水平等多因素影响，而HER2/CEP17比值更能反映HER2扩增状态。但随着对多体17等非整倍体现象的发现，仅依据HER2/CEP17比值而不考虑HER2平均拷贝数进行HER2状态评估，将掩盖HER2基因的实际状况。本组有2例患者HER2平均拷贝数≥6.0，CEP17平均拷贝数为5.88～6.10，HER2/CEP17比值＜1.8，根据2007年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南标准评为HER2阴性，但2013年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南标准则为HER2阳性；13例HER2平均拷贝数为4.03～5.73，CEP17平均拷贝数为2.60～4.77，HER2/CEP17比值为0.98～1.70，2007年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南标准评为HER2阴性，2013年ASCO/CAP乳腺癌HER2检测指南标准重新评估为HER2不确定。有研究显示，有27.3%的乳腺癌患者发生CEP17拷贝数的改变，但未发现其与HER2扩增有关。本组患者中，多体17与非多体17患者在HER2状态和HER2平均拷贝数间差异均有统计学意义（P＜0.001），但在HER2/CEP17比值间的差异无统计学意义（P=0.930）。
虽然多体17也可能引起HER2拷贝数增加，但是目前有关多体17发生与肿瘤临床病理因素、预后和治疗反应等方面的关系尚不明确。Orsaria等研究表明，多体17与乳腺癌组织学分级、肿瘤细胞核的级别有关，但与淋巴结转移、ER表达等无关。本研究中，多体17与乳腺癌病理学分级和Ki-67指数有关（均P＜0.05），而与患者年龄、肿瘤大小、淋巴结转移、ER状态、PR状态、新辅助化疗疗效无关（均P＞0.05）。VandenBempt等研究显示，单纯因多体17引起的HER2拷贝数增加的肿瘤在病理学上与HER2阴性肿瘤有更多的相似性。N9831项目的Ⅲ期临床研究显示，多体17并不能预测靶向药物的治疗反应，HER2扩增伴有多体17组与HER2扩增不伴有多体17组比较，曲妥珠单抗的疗效无明显差异。有研究显示，105例曲妥珠单抗治疗的HER2阳性患者中，26例（27%）为多体17，其中2例HER2IHC阳性但HER2FISH阴性（HER2/CEP17＜2.0），使用曲妥珠单抗治疗获益，但与一些重要临床试验结果不一致。在本研究中，对于多体17及非多体17的患者，其新辅助化疗后组织学分级的差异无统计学意义。上述研究进一步强调了评价CEP17拷贝数增加的重要性及对乳腺癌临床病理因素、预后和治疗反应的不确定性，需要进一步的研究来证实多体17患者可能的临床获益。
多体17对HER2评估的影响还存在更加复杂的因素。有研究显示，发生于17号染色体基因片段的扩增子在大小和复制数量上不等，但常涵盖多个基因，并可累及着丝粒位点。Troxell等研究显示，CEP17扩增的患者可分为CEP17扩增累及和不累及HER2位点（即伴有或不伴HER2扩增），前者的HER2/CEP17为1.0～1.9，HER2蛋白过表达；后者HER2/CEP17＜1.0，HER2蛋白常无过表达。其他的相关研究也表明，包含着丝粒部位的扩增是CEP拷贝数增加的常见原因，而仅14%～19%为真性多体性，采用CEP17平均拷贝数的增加而假定为多体17的病例，更多实际情况为累及着丝粒周围基因的扩增（HER2及CEP17的共扩增）。因此，准确的HER2状态评估应在17号染色体包括HER2的多个位点、mRNA和蛋白等不同水平获取更多信息，而非仅仅采用两种探针的FISH分析。
综上所述，乳腺癌的分子遗传学表现可能有更加复杂的形式，尤其是多体17并不少见，而少数肿瘤可发生CEP17扩增，后者又可伴随或不伴HER2扩增。因此，评估HER2平均拷贝数尤为重要，并应结合HER2/CEP17比值以及蛋白表达水平进行综合评估，如有条件可以同时检测TP53等相关基因辅助判断17号染色体情况，对HER2状态进行客观准确评估。建议在FISH检测报告中，全面客观描述原始数据，包括计数细胞、CEP17及HER2平均拷贝数及HER2/CEP17比值，然后评判HER2扩增和蛋白表达水平（IHC结果），以尽可能为临床提供科学、客观的检测数据。
Zhonghua Zhong Liu Za Zhi. 2016 Feb 23;38(2):124-9.
Assessment and significance of human epidermal growth factor receptor 2 gene status in breast cancer with polysomy of chromosome 17.
Zhang H, Si JW, Zhang S, Wang Y, Li D, Li T.
Department of pathology, Peking University First Hospital, Beijing 100034, China.
OBJECTIVE: To explore the impact of polysomy of chromosome 17 on the interpretation of human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) status and its clinical significance in breast cancers.
METHODS: Clincopathological data of 338 breast cancer patients were collected, and the association of clinicopathological characteristics with polysomy of chromosome 17 was analyzed. Based on the American Society of Clinical Oncology /College of American Pathologists updated recommendations of HER2 testing in breast cancer in 2013, the relationships between the copy number of centromeres on chromosome 17 (CEP17) and HER2 status, other important biological markers and clincopathological features of breast cancer were analyzed statistically.
RESULTS: Immunohistochemical examination revealed that among the 338 breast cancer cases, there were 9 (2.7%) HER2-negative cases, 309 (91.4%) HER2-equivocal cases, and 20 (5.9%) HER2-positive cases. The FISH analysis showed that there were 226 (66.9%) HER2-negative cases, 13 (3.8%) HER2-equivocal cases, and 99 (29.3%) HER2-positive cases. Among the 338 breast cancer patients, 42 (12.4%) cases were identified as chromosome 17 polysomy (polysomy 17), 291 (86.1%) cases were chromosome 17 disomy, and 5 (1.3%) cases were chromosome 17 monosomy. Polysomy 17 showed significant correlation with the intensity of HER2 protein expression (P=0.046). The HER2 FISH results and HER2 gene copy number of polysomy 17 cases showed significant differences from the non-polysomy 17 cases (P<0.001). There were no significant differences of HER2/CEP17 ratio between the polysomy 17 and non-polysomy 17 groups (P=0.930). Polysomy 17 cases showed a significant relationship with tumor grading and Ki-67 index (P<0.05), but not with the age of patient, tumor size, lymph node metastasis, ER and PR expressions, and effect evaluation of neoadjuvant chemotherapy (P>0.05).
CONCLUSIONS: In the breast cancer with polysomy of chromosome 17, assessment of the absolute copy number of HER2 signals is even more important, and the HER2/CEP17 ratio and HER2 protein expression levels should be comprehensively evaluated together.
PMID: 26899332
DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-3766.2016.02.009
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