前言 由于肿瘤存在异质性，在经过药物治疗后，往往因残存耐药细胞的增殖形成肿瘤细胞克隆替换，导致耐药发生，乳腺癌的HER2异质性是HER2阳性乳腺癌抗HER2药物治疗耐药的关键因素，但是T-DXd却能克服乳腺癌HER2异质性影响，其中的奥秘是什么呢？这是肿瘤异质性研究探索中值得关注的问题。 乳腺癌异质性概述 肿瘤异质性可分为肿瘤间异质性和肿瘤内异质性，其中，根据肿瘤间异质性分类的各型乳腺癌可视其为异质性瘤内不同成分，以某不同类型“混合”而构成的肿瘤; 换言之，肿瘤内异质性可视为肿瘤间异质性的基础。肿瘤内异质性又包含克隆异质性和细胞间异质性，肿瘤内异质性常表现为时间和空间异质性[1,2]： 临床工作中，病理学异质性多为空间异质性，常表现为下述三种情况: 在未扩增的细胞背景中有成簇扩增细胞; 少量扩增背景中有未扩增的细胞; 孤立的细胞扩增。如HER2异质性， 其发生率在20%左右[3]，包括了上面所列出的几种情况。空间异质性表现为免疫组织化学(IHC)和荧光原位杂交(FISH) 结果不一致或者同一组织中HER2扩增结果不一致。时间异质性是指HER2基因扩增在浸润性乳腺癌治疗不同时间段，如原发灶及转移癌病灶中HER2基因扩增出现不同结果[4]。 乳腺癌根据肿瘤组织基因检测结果分为不同的分子分型，目前认为是不同类型的正常细胞恶性转化的结果。乳腺癌的异质性和乳腺癌的分子分型有关[5]。临床中，HER2阳性乳腺癌占比20%左右[6]。根据IHC，10%以上肿瘤细胞膜染色即可判定为HER2阳性，表明HER2阳性乳腺癌中存在大量异质细胞，即HER2阳性乳腺癌由多种不同HER2状态的肿瘤细胞亚型组成[7]（图1）。 图1. HER2检测标准及判读[7] 乳腺癌异质性对治疗的影响 大多数肿瘤细胞在最初阶段对系统治疗均会表现一定程度的有效反应。肿瘤细胞丰富的克隆大多相继被消灭，以致肿瘤整体的异质性减少。但是，经过一段时期后，残留的对治疗不敏感的肿瘤细胞亚群持续增殖而致肿瘤复发或者转移。复发瘤的肿瘤细胞遗传不稳定性增强。附加遗传变异瘤细胞适应能力增强，进而大量增殖形成克隆替换[2,8]（图2）。 图2. 肿瘤异质性导致耐药细胞增殖形成克隆替换 这种由肿瘤异质性和药物治疗形成的克隆选择，会导致耐药发生，进而导致更具侵袭性和抵抗性的肿瘤复发。一项基础研究[9]利用肿瘤生长模型模拟肿瘤生长到100亿个细胞，然后接受150天治疗后，观察肿瘤大小、敏感克隆细胞和4种耐药克隆细胞(R1-R4)的生长变化过程，研究定义了治疗后四种可能的结果：pCR（残留肿瘤细胞<10000），如果无pCR，则为敏感残留病灶（至少80%的残留肿瘤由敏感细胞组成）、克隆替代（至少80%的残留肿瘤由一个耐药克隆组成）和多克隆耐药残留病灶（少于80%的残留肿瘤由敏感细胞和多克隆耐药组成）,结果表明异质性肿瘤治疗后出现了多种结局（图3）。 图3. 肿瘤异质性使得治疗形成克隆选择，并导致不同的治疗结局 近年来，针对HER2的生物靶向药物成为治疗乳腺癌的重要突破。帕妥珠单抗、Apatinib/ target=_blank class=infotextkey>LApatinib/ target=_blank class=infotextkey>拉帕替尼、吡咯替尼和恩美曲妥珠单抗（T?DM1）等新的抗HER2药物的成功问世，改变了HER2阳性乳腺癌的临床实践。但是HER2异质性是抗HER2药物耐药的关键因素，抗HER2治疗的疗效受到HER2表达和肿瘤异质性的影响。一项研究[10]通过检测EMILIA研究中肿瘤标志物HER2 mRNA的表达状况，分析其对疗效的影响，结果表明，T-DM1治疗组中HER2 mRNA低表达组乳腺癌患者的mOS显著更差。另一项研究[11]中，T-DM1+帕妥珠单抗用于HER2异质性乳腺癌的病理完全缓解（pCR）率为0%，而非异质性组pCR则高达55%（图4）。 图4. 抗HER2治疗的疗效受到HER2表达和肿瘤异质性影响 此外，多项研究显示，抗HER2治疗后会导致“HER2 Loss”。一项研究[12]通过筛选日本肿瘤登记数据，纳入21755例接受新辅助治疗且无远处转移的乳腺癌病例，分析新辅助治疗对患者HER2、ER、PR表达改变的影响，结果显示，治疗前为HER2阳性的2811例患者中，601例(21.4%)在新辅助治疗后变为HER2阴性，其中包括接受曲妥珠单抗新辅助治疗的342例HER2阳性转化为HER2阴性的肿瘤患者。而治疗前为HER2阴性的9947例患者中，340例(3.4%)在治疗后变为HER2阳性。以上研究均提示，HER2异质性会使得乳腺癌的治疗面临挑战。 T-DXd破解HER2异质性乳腺癌的疗效基础 T-DXd是一种抗体偶联药物（ADC），通过可特异性酶解的四肽连接子将曲妥珠单抗与拓扑异构酶Ⅰ抑制剂（DXd）偶联而成。药物进入肿瘤细胞后，可裂解的四肽连接子，能被肿瘤细胞高表达的溶酶体蛋白酶特异识别和切割，从而高效释放载药DXd。T-DXd优化的结构降低了连接子的疏水性，极大程度保证了ADC药物的稳定性，既能避免载药脱落造成毒性，又能实现药物抗体比（DAR）高达8，从而递送更多载药分子，提高治疗效力[13,14]（图5）。 图5. T-DXd连接子结构优化，突破DAR限制 与此同时，DXd是一种新型拓扑异构酶Ⅰ抑制剂，具有强大的抗肿瘤活性，活性是SN-38（伊立替康活性代谢产物）的10倍，是常见化疗药物的100-1000倍[13,15]。并且连接子末端自切割的性质赋予其具有更好的细胞膜渗透性，能穿透细胞膜进入周围细胞发挥旁观者效应[16]。值得注意的是，T-DXd的旁观者效应仅杀伤旁邻肿瘤细胞，对远处细胞无影响，强效杀伤肿瘤的同时，还能确保全身其余脏器的安全性[16]。 经典的抗HER2药物治疗，抗肿瘤作用依赖于HER2信号通路，仅杀伤HER2阳性肿瘤。而T-DXd具有强效的旁观者效应，可杀伤HER2阳性及旁邻HER2阴性及HER2低表达肿瘤。并且得益于其高的DAR值，能保障足够的有效胞内药物浓度。这些特性都是T-DXd克服HER2异质性影响的疗效基础。 T-DXd破解HER2异质性乳腺癌的循证支持 一项研究[17]通过几种HER2阳性细胞系和源自患者的异种移植（PDX）模型，评估T-DXd在体外和体内的药理活性，并将其与T-DM1以及与T-DXd结构相似但DAR=3.4的ADC药物进行疗效对比。结果表明，T-DXd药代动力学和安全性良好，在HER2高表达、T-DM1不敏感的PDX模型中均显示出良好效果，同时，T-DXd（而非T-DM1）对多种HER2低表达的乳腺癌PDX模型具有抗肿瘤作用（图6）。此外，在HER2低表达细胞系中，DAR=8的T-DXd比DAR=4的ADC，在安全性良好的情况下具有更强的抗肿瘤活性。该研究不仅展现了T-DXd旁观者的优势，还充分体现出高的DAR值能在更广泛的HER2水平上有效。 图6. T-DXd在多种HER2低表达的乳腺癌模型中显示出良好的抗肿瘤作用 除此之外，临床研究DS8201-A-J101[18]也充分验证了T-DXd能够强效控制HER2低表达(IHC 2+/ISH-，IHC 1+/ISH-或IHC 1+/ISH未检测)的异质性肿瘤，纳入的54例患者在标准治疗失败后接受T-DXd治疗，研究者和中心评估的客观缓解率（ORR）分别为44.4%和37%，疾病控制率（DCR）分别为83.3%和87%，并且疗效持久，中位无进展生存期（mPFS）分别为8.0个月和11.1个月，中位疾病缓解时间（mDOR）分别为11.0个月和10.4个月（图7）。 图7. DS-8201-A-J101研究中T-DXd疗效评估 以上临床前及临床研究均表明，尽管T-DXd以HER2为靶标，但其抗肿瘤作用不依赖于HER2通路。并且由于旁观者效应，早线T-DXd治疗可能有利于控制肿瘤异质性，预防后续抗HER2治疗耐药的发展。这一点在2020年圣安东尼奥乳腺癌会议(SABCS)公布的DESTINY-Breast01研究[19]结果中得到了验证，患者既往接受中位6线治疗后，整体人群ORR为61.4%，而该亚组分析中既往仅接受2线治疗的患者能观察到ORR高达76.7%（图8），这可能转化成更长的PFS，提示T-DXd早线应用可以让更多患者获得长期生存。DESTINY-Breast03是T-DXd与T-DM1头对头比较，用于HER2阳性晚期乳腺癌二线治疗的全球III期临床试验[20]。中期分析显示，T-DXd相比T-DM1，两组PFS具有高度显著的统计学差异，并具有临床意义的改善。同时结果显示，尽管OS数据尚未成熟，但T-DXd有很明显的OS改善趋势。独立数据监测委员会基于主要研究终点的优效性，推荐发布该研究的阳性结果，这无疑是对T-DXd卓越疗效的充分肯定。此外，T-DXd的DESTINY-Breast04研究和DESTINY-Breast06研究[20]正在围绕HER2低表达乳腺癌进行探索研究，相信随着这些III期研究成果的披露，HER2异质性乳腺癌治疗领域将迎来令人鼓舞的全新局面。 图8. 不同治疗线数的ORR获益 总结 T-DXd具有精巧的结构设计和独特的作用机制，基于较高的DAR，能保障足够的有效胞内药物浓度，增加抗肿瘤效力；基于旁观者效应，能将细胞毒性作用扩展至邻近肿瘤细胞，由此构成T-DXd破解HER2异质性乳腺癌的疗效基础。并且早线应用能避免克隆替换，长期控制HER2耐药，让患者获益更多。 专家介绍 应红艳 教授 北京协和医院肿瘤内科副主任医师 北京乳腺病防治学会内科专业委员会委员 中国医疗促进会姑息治疗和人文关怀分会委员 北京乳腺病防治学会健康管理专业委员会常务委员 中国研究性医院学会精准医学与肿瘤MDT专业委员会乳腺学组委员 北京乳腺病防治学会肿瘤免疫治疗专业委员会常务委员 中国宋庆龄基金会肿瘤诊疗与区域产学研联盟疑难肿瘤专业委员会委员 [1] Burrell, R., McGranahan, N., Bartek, J. et al. 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