乳腺癌的分子诊断测试 |
分子检测在预防，诊断和治疗乳腺癌方面变得越来越重要。有许多作为护理标准的基因和基因组测试。这些测试在不同的组织标本上进行，需要各种测试方法，并为患者提供了不同水平的临床实用性。经常要求肿瘤科护士对患者进行这些分子检测以及检测结果的含义的教育。高级肿瘤科护士必须经常下令进行测试，解释结果并向患者提供初步的解释和指导。本文旨在为所有护士提供有关乳腺癌患者的诊断和治疗相关分子检测的概述。这篇综述是根据使用分子检测的阶段和临床情况而组织的。
乳腺癌是一种临床病理上异质的疾病，其病理结果范围广，组织学特征尚不能完全预测。组织学相似的肿瘤之间的分子差异导致临床行为和对治疗反应的差异。除了传统的组织学评估之外，通过测量癌症相关基因的表达来表征肿瘤细胞的分子特性已经成为新型乳腺癌治疗的基础。临床上最有用的三种分子标记是雌激素和孕激素受体和人类表皮生长因子2型受体，也称为原癌基因neu。这三个标志物具有针对特定治疗的有据可查的预后价值和预测价值。根据组织学特征和分子特征，病理学家将乳腺癌分为四种主要的分子亚型：腔A和腔B，HER2型和基底样：ER-，PR-和HER2阴性。另外，一些作者提出正常乳腺样肿瘤，其特征差和的不确定的临床意义的第五类别。
不同的乳腺癌亚型具有独特的社会人口统计学，人体测量学和生殖特征，以及不同的预后和对治疗的不同反应。所有乳腺癌中的大多数是ER阳性的，其中70％以上也是PR阳性的。在大约15％的浸润性乳腺癌中观察到HER2基因扩增。激素受体状态以及HER2的检测是乳腺癌治疗的标准。美国临床肿瘤学会和美国病理学家学院的联合指南得到了美国国家综合癌症中心乳腺癌小组的认可，建议在所有新的浸润性乳腺癌中确定这三种标志物的状态和乳腺癌复发。ASCO的质量肿瘤学临床实践倡议现在建议HER2检测对于所有新诊断的妇女中的第一个办公室访问的31天内，浸润性乳腺癌，就地使用两种蛋白质表达分析通过免疫组织化学或基因扩增荧光杂交。在大多数HER2阳性肿瘤中，HER2蛋白的过度表达是基因扩增的结果。因此，两个测试都提供了等效的信息。ASCO/美国病理学家学院指南没有指定对任何一种测试的偏爱，但是如果结果不清楚，他们建议使用其他测定方法进行反射测试。对于ER和PR蛋白，IHC是首选的方法尽管它不是唯一的分类依据，因为低染色的ER阳性肿瘤的临床病理特征与ER阴性肿瘤相似。
本文讨论的大多数测试都提供有关肿瘤分子生物学的信息。在本期其他地方讨论了确定患者遗传性癌症风险以及BRCA1和BRCA2基因中是否存在种系突变的测试。重要的是要注意，尽管很少见，但是当患者接受肿瘤基因组测试时，有可能在单个基因中发现种系突变。然而，肿瘤测试的主要目的是确定除标准的细胞毒性化学疗法和其他药理干预措施以外或代替其他针对受体的特定激素或抗体治疗的患者。细胞毒性药物针对所有快速分裂的细胞，因此在整个细胞周期中会杀死大多数癌细胞。但是，正常细胞也会受到影响，从而导致许多潜在的副作用。与癌细胞产生的针对特定蛋白质的靶向疗法相比，细胞毒性化学疗法的侵袭性小且副作用小。生物标记物驱动的靶向治疗的主要好处是能够针对特定癌症亚型定制治疗，提供与患者肿瘤匹配的治疗，
具体的治疗建议和附加测试取决于三种主要生物标志物的初始诊断状态以及其他临床发现。研究表明，在肿瘤组织或血清中检测到的其他几种生物标志物与疾病的严重程度相关，包括尿激酶型纤溶酶原激活物，纤溶酶原激活物抑制剂1，CA15-3，CA27.29，癌胚抗原，Ki67，细胞周期蛋白E，组织蛋白酶D和循环中的肿瘤细胞。基因组技术的最新发展已经确定了在乳腺癌中具有预后和预测价值的基因表达模式。这些模式构成了许多多参数基因表达测试的基础。
这些测试大多数是在常规芯针活检或确定性手术中获得的保存肿瘤组织样品上进行的。这些测试通过逆转录聚合酶链反应或基于微阵列的测定法对信使RNA水平进行定量分析，并通过各种免疫组织化学方法对蛋白质水平进行定量分析。使用数学算法，将结果转换为定量预测分数，该分数会根据可能的临床结果进行解释。几项商业测试，包括OncotypeDx，MammaPrint，Mammostrat，THEROS乳腺癌指数，Prosigna，和BreastGeneDX根据多种基因的表达来估计早期乳腺癌的复发风险。一些测试也有助于预测药理干预措施的结果。在困难的情况下，当显微镜分析和组织学染色方法本身无法提供确定的诊断时，应进行专门设计的测试可以识别原发性乳腺癌亚型或未知原发性转移癌的起源组织。但是，NCCN和美国国家临床卓越研究所均建议不要使用基因表达图谱来鉴定原发性未知癌症患者的原发性肿瘤，理由是证据不足，不能改善治疗或改变结局。
基于将生存率与临床病理结果相关联的研究，已开发出许多有助于将患者分为不同预后组的预后工具。这些工具使用风险预测算法来生成与生存预后治疗获益相对应的数字评分。除了各自供应商在特定基因表达测试中使用的专有算法外，临床医生还可以使用其他几种通用应用程序来输入患者数据，例如诊断时的年龄，肿瘤等级和大小，激素受体状态以及数量淋巴结阳性。诺丁汉预后指数，建立于1980年代初期，并得到充分验证，是基于肿瘤三个特征的简单公式。最近开发的NottinghamPrognosticIndexPlus是一种基于原始NottinghamPrognosticIndex的更为复杂的算法，并结合了10种肿瘤生物标记物以改善患者预后分层。除了临床病理信息外，免疫组化4评分是一种基于对ER，PR，HER2和Ki67状态进行定量评估的预后工具。可以从许多实验室分别订购这四种蛋白质标记物的IHC分析。IHC分析还由德国生物制药公司BioNTechDiagnostics以试剂盒MammaTyper的形式出售。Online是另一个基于Web的工具，临床医生可在其中输入肿瘤的许多临床病理特征，以及建议的系统疗法来估计无需治疗和未接受治疗的10年生存率。给定不同的辅助治疗方案，以计算患者的复发风险。这些测试和工具共同用于癌症管理的各个阶段：预后，治疗计划和监测对治疗的反应。但是，在众多的肿瘤标志物中，ASCO目前仅推荐uPA/PAI-1，CA15-3，CA27.29，CEA和OncotypeDx21基因组。
以下是根据ASCO和NCCN建议在初步确定ER/PR/HER2状况后对乳腺癌患者进行测试和管理的特定策略的简短概述。HER2阳性肿瘤具有额外的HER2基因拷贝高水平的HER2蛋白，可控制乳腺癌细胞的生长和扩散。这些肿瘤通常比HER2阴性肿瘤生长快，因此HER2过表达与更具侵略性的癌症相关。同时，HER2阳性肿瘤易受FDA批准的HER2靶向治疗，例如单克隆抗体曲妥珠单抗和帕妥珠单抗，酪氨酸激酶抑制剂lapatinib和新一代抗体-药物偶联物T-DM1。ASCO临床实践指南和NCCN乳腺癌小组建议，对于被认为是HER2阳性的患者，以曲妥珠单抗，帕妥珠单抗和紫杉烷作为第一线治疗，以T-DM1作为第二线治疗的HER2靶向治疗。它必须指出的是，HER2过表达并不总是准确预测从抗HER2治疗中获益，因为没有谁的表达HER2但有渲染曲妥珠单抗无效的相互作用等异常情况的患者的一小部分。除了预测抗HER2靶向治疗的获益外，HER2测试还预测蒽环类药物对细胞毒性化疗的敏感性。
已经测量了多种测量多种生物标记物的基因表达测试，包括OncotypeDx，MammaPrint和Mammostrat，用于ER+早期乳腺癌患者，以评估化疗获益的可能性以及复发的可能性。其中，OncotypeDx被最广泛地使用。它测量了肿瘤中21种基因的信使RNA表达，以量化10年后远距离复发的可能性。肿瘤的分类为低风险评分，平均复发风险为7％，中风险评分或高风险评分。这些风险评分还用于预测手术后辅助化疗的获益。ASCO使用肿瘤标记物治疗乳腺癌的指南建议使用OncotypeDx来确定将接受他莫昔芬辅助治疗的淋巴结阴性，ER+浸润性乳腺癌妇女的预后。在最新的准则更新中，不建议使用其他多参数基因表达测定法。该指南特别指出，MammaPrint的临床用途仍在“调查中”。然而，该领域的一些研究人员认为，两种测试的验证水平是可比的。自从指南更新以来，更多的基因表达测试已引入美国市场，包括Mammostrat，THEROSBCI，BreastGeneDX等，它们各自使用不同的基因组。这些测试的相对有效性以及结合使用测试的效用尚待确定。
ASCO还建议测试ER+/PR+患者中的侵袭标志物uPA和PAI-1的水平。在临床前模型中，这两种标记物均已表明与侵袭，血管生成和转移有关。在未接受辅助全身治疗的患者中，这些标志物具有非常强的预后价值，与大小，等级和激素受体状态无关。增高的患者uPA和PAI-1的水平有癌症复发的风险较高，但也从患者除这两个标记的低水平蒽环类化疗获益更多。uPA和PAI-1表达低的患者同样可以接受毒性较小的基于CMF的化学疗法治疗。在将接受辅助内分泌治疗的激素受体阳性女性中，低水平的uPA和PAI-1与足够低的复发风险相关，可以避免化疗，因为它只会带来最小的额外益处。ASCO特别建议通过酶联免疫吸附测定对至少300mg的新鲜或冷冻乳腺癌组织进行uPA和PAI-1测试，因为这些标记的IHC不准确，并且使用这些方法的ELISA的预后价值较小的组织标本尚未通过验证。
已有一些研究分析了OncotypeDx对ER+1-3例淋巴结癌阳性的患者的治疗决策的影响。在谁接受的OncotypeDX检测淋巴结阳性患者中，三分之一接收结果之后选择了化疗。包括Medicare在内的数家第三方付款人，对于一到三个淋巴结阳性的患者，可报销OncotypeDx和Mammaprint。但是，肿瘤基因检测网无法确定那些报告了OncotypeDx或Mammaprint指导治疗的淋巴结阳性患者健康结果的出版物。当前的NCCN指南在该患者组中分配了关于使用OncotypeDx的2B类证据，定义为没有统一的共识，但没有重大分歧。ASCO指南未解决在淋巴结阳性患者中使用OncotypeDx。
在激素受体阴性的乳腺癌患者中，可供选择的测试和治疗方法较少。MammaPrint被出售作为早期乳腺癌的预后测试。但是，ASCO指南不建议进行此测试。同样不建议使用其他多参数基因表达测试，例如OncotypeDx。几项大型随机临床试验表明，ERPR患者无法从内分泌治疗中受益。ASCO建议测试uPA和PAI-1的水平，以确定基于CMF的辅助化疗的潜在益处。
三阴性乳腺癌具有高度侵袭性，占转移性疾病和乳腺癌死亡病例的比例过高。在非洲血统的女性中，这种亚型的发病率是白人或西班牙裔女性的三倍。TNBCs不响应的靶向治疗药物，因为这些肿瘤缺乏激素受体和HER2受体，这让细胞毒性化疗作为唯一药物的选择。因此，预测化学疗法的益处的多参数基因表达测定在临床上没有用。标准的细胞毒性化学治疗药物经常被用作新辅助疗法。基于蒽环类/紫杉烷类的主要全身治疗是II-III期TNBC患者的当前护理标准。尽管TNBC显示出比其他乳腺癌亚型更高的化学敏感性，这反映在对新辅助化疗的更高病理完全反应中，但其复发率仍是所有亚型中最高的。其他疗法正在对BRCA1突变的TNBC患者进行临床前和早期临床研究。在评估TNBC患者预后的指南中没有肿瘤标志物的建议。这些患者的预后很差，部分原因是治疗选择有限。开发新的生物标志物和确定最佳治疗靶点至关重要。几个基因表达研究的目的是发展的基础TNBCs的更好分子分层。这些研究表明，TNBC的临床病理学异质性对应于独特的转录特征。一项研究确定了一组新的14种预后基因候选物，其中8种与炎症调节有关。根据欧洲和非洲血统的TNBC患者基因转录模式的比较，建议在种族背景下考虑靶向治疗的选择。
研究表明某些生物标志物与导管原位癌的局部复发风险之间存在关联，但ASCO目前不建议对DCIS患者进行基因组检测。但是，自2007年指南更新以来，已经引入了OncotypeDx测试的一种变体，可以专门估算DCIS患者原位癌复发的风险以及发展为浸润性疾病的风险。几个第三方付款人的偿还对这些患者使用OncotypeDx的。大多数晚期乳腺癌患者患有ER阳性，HER2阴性疾病。对于ER阳性转移性乳腺癌患者，内分泌治疗优于化疗作为一线治疗。HER2阳性转移性乳腺癌患者的标准治疗方法是曲妥珠单抗联合化疗。HER2阳性局部晚期或转移性乳腺癌患者的3期EMILIA随机对照试验曲妥珠单抗Emtansine与卡培他滨+拉帕替尼的开放标签研究和TH3RESA的两个不同表位，CEA代表一组在某些癌症中升高的糖蛋白。除传统的预后指标外，多项研究还确定了MUC-1和CEA是疾病预后的独立预测因子。但是，这些标记物的用途在某种程度上受到灵敏度和特异性低的限制，因为这些标记物在某些健康个体和良性肿瘤中也被检出，对于CEA，在重度吸烟者中也被检出。ASCO特别建议这些血清标志物仅与诊断成像，病史和体格检查结合使用。
一些肿瘤学家对这些肿瘤标志物进行了随访，因为这些标志物的水平可以预测疾病复发的时间比其他可用方法早约6个月，因此可以在乳腺癌治疗后进行评估。由于尚无研究表明及时发现复发具有明显的益处，因此目前的ASCO指南不建议在初次治疗后或转移性肝癌患者中使用CA15-3，CA27.29或CEA进行常规随访。无癌症症状临床检查无具体发现。
肿瘤大小，等级，淋巴结受累，激素受体状态和HER2过表达是常规影响治疗决策的最佳确定因素。但是，目前使用的几种分子标志物的预后和预测价值前景广阔。在这方面仍然有积极的辩论，需要更多的研究。通常，这些测试具有临床试验中记录的预后预测价值，尽管没有直接证据表明使用它们可以改善治疗效果。一些测试仅在狭窄的患者人群中得到验证，即使在这些人群中，也有必要对测试标准进行微调。例如，有研究表明，在非常强的ER阳性肿瘤患者中，临床效用受到限制。尚未评估大多数生物标志物在具有不同遗传特征的人群中的预测价值。
很少进行直接比较各种基因组在乳腺癌中的功效的研究。在2009年，美国国家癌症研究所资助的2年疗效比较研究计划，以评估临床有效性和癌症基因组学的效用。已经确定了该领域的具体挑战，例如创新的快速步伐，缺乏法规，隐私问题以及数据获取方面的困难，使临床医生难以输入数据，而且大多数基因组测试都缺乏一致的程序术语代码。
即使随着特定测试的预后和预测价值的临床证据数量的增加，也没有关于各种测试组合实用性的可用数据。比较了几个多参数基因表达面板，并在对单个患者的结局预测中证明了显着的一致性。需要进行更多的研究来确定针对各种类别患者的最佳测试算法，以避免重复并限制成本。例如，虽然初步数据表明，BRCA1/2之间的OncotypeDx复发评分分布没有差异，但未知的BRCA测试结果是否排除了OncotypeDx样多基因表达面板的使用尚不清楚突变携带者和其他乳腺癌患者人群。此外，个别患者的生物标志物状态在疾病过程中可能会发生变化，并且在病灶之间可能会有所不同。因此，一次性测试可能无法提供最佳治疗所需的全面信息。
鉴于这些局限性，临床医生在管理和解释基于基因组的测试以及根据结果做出治疗决策时会遇到一些问题。这些测试非常昂贵，而且保险政策在资格标准和覆盖范围方面也各不相同。由各个专业和政府机构发布的测试指南不完整，有时会相互矛盾。ASCO的详细测试指南是2007年制定的，当时美国只有很少的基因组测试。从那时起，这些测试的市场一直在迅速增长，并且迫切需要全面的指南更新。
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