一文匯總 | 三陰性乳腺癌的診斷技術進展

乳腺癌已成為全球第一高發癌癥，根據Global Cancer 2020年數據顯示^[1]，年齡標準化發病率達到47.8/10萬。全球范圍內，每年有新發乳腺癌患者2261419例，我國每年新發乳腺癌患者416371例，占全球新發病人數18.4%，而我國乳腺癌發病率仍呈上升趨勢^[2]。

總體上，根據ER/PR/HER2的狀態，基底標志物（CK5/6，EGFR），Ki-67增殖指數，可以將乳腺癌分為管腔A型（Luminal A）、管腔B型（Luminal B），HER2富集型（HER2 Enriched），基底樣型（Basal-like），正常樣型（Normal-like）以及Claudin-low型共6種不同的內在亞型^[3]。

圖1：基于免疫組化結果的乳腺癌內在亞型^[3]

使用“管腔（luminal）型”這個名稱，是因為這種類型的乳腺癌存在于乳房的管腔（內部）上皮細胞。Perou及其同事在2000年首次發現管腔型乳腺癌^[4]。這一類型乳腺癌涵蓋了很大一部分ER陽性的乳腺癌患者。隨后，管腔型乳腺癌患者又被分為管腔A型和管腔B型。管腔B型往往表達HER2和Ki67。因此，相比管腔A型，管腔B型腫瘤傳播更快，預后較差。

HER2富集型乳腺癌往往ER和PR陰性，但HER2基因過表達。相比管腔型，HER2富集型乳腺癌生長速度快，預后差，但是可以從抗HER2治療中獲益。正常樣型乳腺癌患者組織中腫瘤細胞比例低，增殖相關基因的表達較低。基底樣型乳腺癌往往ER、PR和HER2均陰性，即所謂三陰性乳腺癌（TNBC）。

但并不是所有三陰性乳腺癌均是基底樣型。Prat及其團隊^[5]發現約70-80%的三陰性乳腺癌是基底樣型乳腺癌。之所以叫基底樣型（basal-like）是由于這類腫瘤細胞EGFR、CK5/6、CK14和 CK17的達與基底細胞（basal cell）相似。Claudin-low型乳腺癌也屬于三陰性乳腺癌。

這類腫瘤低表達E鈣粘蛋白（E-cadherine），粘蛋白-1（mucin-1），上皮細胞黏附分子（EpCAM）和緊密連接蛋白（claudins）。除此之外，Claudin-low型與管腔型、HER2富集型和基底樣型乳腺癌相比，增殖相關基因（Ki-67）和管腔型標志物的表達有限，但高表達上皮間充質轉化（EMT）基因（CD14、CD79b和vav1）和癌癥干細胞特征基因。

三陰性乳腺癌（TNBC）大概占所有乳腺癌人群的10-15%，相比其他亞型乳腺癌預后往往較差。TNBC被分為六種亞型^[6]，免疫調節型（IM）、管腔雄激素受體型（LAR）、基底樣1型（BL-1）、基底樣2型（BL-2）、間充質型（M）和間充質干細胞樣型（MSL），如圖2所示。這些類型根據其基因表達組合進行分類。

圖2：三陰性乳腺癌的內在亞型^[3]

BL-1型高表達DNA復制和修復的相關基因，而BL-2型高表達生長因子信號傳導相關基因。IM型高表達與免疫過程相關的基因，如NK細胞通路、TH1/TH2通路、炎癥因子信號傳導、B細胞受體（BCR）和抗原加工等相關基因。LAR型高表達雄激素受體及其調節途徑的基因。此外，MSL型和M型均高表達與細胞外受體相互作用、細胞運動和細胞分化途徑相關的基因。但與M型不同，MSL型低表達claudins。

Lehmann等研究^[7]發現IM型和MSL型TNBC中的轉錄物分別來自腫瘤浸潤淋巴細胞和腫瘤相關的基質細胞，因此又將TNBC重新分為BL-1型、BL-2型、M型和LAR型四種亞型。不同的TNBC具有不同的基因表達特征和生物學特征，理論上會對不同的治療方案敏感性不同。因此。對于TNBC患者的精確診斷，有利于制定其后續的治療方案。

表1：不同的三陰性乳腺癌使用不同的治療方案^[3]

目前對于TNBC的診斷主要依賴于免疫組化（IHC）技術。ASCO/CAP（American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists）制定了多項指南，確保每次診斷的可靠性和可重復性，降低假陰性和假陽性的發生率。即便目前有指南的規范，但是受IHC技術的限制，TNBC的診斷往往比較耗時，同時檢測結果準確性對操作者的依賴性較強。然而，隨著分子生物學的進展，已經出現了一些新的技術方法來提高TNBC的診斷效率和準確度。

基于血液樣本的液體活檢是一類無創診斷方法，通過在血液標本中分析循環腫瘤細胞（CTC）和循環腫瘤核酸（ctNA）包括循環腫瘤DNA（ctDNA）和microRNA（miRNA）的存在，來獲得腫瘤的信息。

在癌癥患者血液中發現的ctDNA通常來自原發腫瘤、CTC、以及腫瘤發生和進展過程中凋亡和壞死的細胞。血液中腫瘤ctDNA的含量取決于原發灶或轉移灶的大小，因此ctDNA的含量可以反應腫瘤負荷的大小。

由于ctDNA具有較短的半衰期（15分鐘到幾小時），因此相比影像學檢查，可以更好的實時反應腫瘤負荷以評估治療方案的有效性。另外，有研究表明ctDNA分析能夠檢測早期乳腺癌患者的疾病轉移和復發，因此可以作為乳腺癌轉移復發的替代診斷方法。目前ctDNA在乳腺癌診斷中的應用還在進一步發展和驗證中。

microRNA（miRNA）是由約22個核苷酸組成的短鏈RNA，可以與目標mRNA結合來調節數千個基因的表達。miRNA參與細胞發育、生長、分化、死亡、染色體結構、代謝和形態發生等過程。此外，致癌miRNA或抑癌miRNA在腫瘤發生發展中也起到重要作用。

多項研究發現，在乳腺癌患者血液樣本中存在一些特定的miRNA。進一步研究發現，特定miRNA的表達水平和腫瘤類型、腫瘤分期、分級相關。目前已經有研究者通多檢測多個miRNA組成的基因標簽來嘗試篩查乳腺癌，但是由于樣本人群比較局限，目前該方法還在進一步驗證中。

外泌體是細胞分泌于胞外的膜結合囊泡，由Pan和Johnstone于1983年首次報道。主要參與將生物分子（如，DNA、RNA、蛋白質和脂質）運輸到受體細胞，參與細胞信號傳導和細胞間分子通訊過程。癌細胞的外泌體可以觸發增殖和免疫逃逸過程，進而造成癌癥進展和轉移。有研究表明，外泌體蛋白可用作診斷和預后預測的潛在標志物。

免疫PET成像利用單克隆抗體來定位位于細胞外基質或細胞表面的特定標志物，進而被PET檢測系統識別，最終提高腫瘤診斷的效率。2017年，一項研究^[8]發現非轉移性黑色素瘤糖蛋白B（gpNMB）高表達于TNBC患者，并且參與腫瘤的發生和進展過程。隨后在TNBC異體移植瘤模型中成功開發了靶向gpNMB的成像抗體試劑用于TNBC的免疫PET成像診斷。

免疫PET成像不僅可以參與乳腺癌的早期診斷，而由于其針對潛在治療靶點進行成像，因此診斷結果可以直接影響患者治療方案的確定。

生物傳感器是由生物受體、信號轉換器和檢測器三部分組成的分析工具，可以用于包括酶、免疫成分（抗原和抗體）、核酸成分（DNA、RNA、miRNA和ctDNA）以及其他生物成分的鑒定和分析。

生物受體是一種固定的敏感生物元件（酶、DNA探針、抗體），可以特異性識別分析物（酶底物、互補DNA、抗原）。生物傳感器將分析物與生物受體相互作用發出的（生物）化學信號轉換為電子信號。信號強度與分析物的濃度相關，因此檢測器可以通過分析信號強度對分析物的濃度進行分析。

納米生物傳感器是一種將納米顆粒與傳感器相結合的生物傳感器。由于納米顆粒尺寸小（表面積體積比高），可以通過識別低濃度的生物分析物來放大傳感器的接收能力，從而提高檢測靈敏度。

已經有研究證明，納米生物傳感器可以檢測腫瘤相關miRNA等生物樣本，用于乳腺癌的診斷。另外，已經有納米生物傳感器具備識別和區分癌、非癌（正常）和轉移性乳腺癌細胞的能力，提示納米生物傳感器具有巨大的分析和診斷潛力^[9]。

圖3：納米生物傳感器的工作原理^[3]

一般而言，不同分型的乳腺癌具有不同的基因表達譜。因此，理論上可以通過檢測基因表達譜來對乳腺癌進行精準診斷。nCounter^? Breast Cancer 360? Panel和數字化PCR就是基于該原理開發的診斷技術。

nCounter^? Breast Cancer 360?大約包含770個基因，提供了乳腺癌本身生物學特征以及免疫防御機制和腫瘤微環境的信息，可用于乳腺癌分子分型。

數字PCR（dPCR）是一種在擴增過程開始之前將樣品分離到多個孔中的PCR方法。dPCR可用于癌癥患者ctDNA和miRNA的鑒定。目前已經有4重ddPCR用于同時分析四種癌基因（PUM1、ESR1、PGR和ERBB2），從而確定乳腺癌亞型^[10]。

表2：三陰性乳腺癌不同亞型的基因表達譜^[3]

不同于HER2富集型乳腺癌可以使用抗HER2治療，管腔型乳腺癌可以使用內分泌治療。TNBC往往只能使用化療。而實際上TNBC具有不同的基因表達譜，可以進一步分為不同的亞型。

多項臨床研究表明，部分TNBC可以選擇化療以外的治療方案。比如gBRCA突變的患者可以使用PARP抑制劑，PD-L1陽性的患者可以使用免疫檢查點抑制劑。

而TNBC的精確診斷對于其個體化方案的制定至關重要。隨著新的檢測方法的不斷開發，除了提高診斷準確度和效率之外，還可以實時評估患者對治療方案的應答效果，進而調整后續的治療方案，做到真正的全程個體化治療。

而乳腺癌診斷的進步不僅局限于TNBC，毫無疑問，可以擴展到所有乳腺癌患者。相信在不遠的未來，所有乳腺癌患者都可以依賴于更加快速、準確的診斷結果制定個體化治療方案，最終獲得最佳的治療效果。