乳腺癌患者her-2检测方法的研究进展

乳腺癌患者her-2检测方法的研究进展

人类表皮生长因子受体-2（h-2，niu）是17号染色体21号的原癌基因。在20%30%的乳腺癌患者中，有h-2基因的生长或蛋白异常。HER-2阳性的乳腺癌患者往往表现为肿瘤恶性程度高、治疗效果及预后较差,但其对使用特异的HER-2靶向药物治疗效果较好。因此,准确地检测乳腺癌患者的HER-2状态对于临床进行个体化治疗和评估预后至关重要。近年,乳腺癌组织中HER-2状态检测的应用技术越来越多。大致分为:1)HER-2蛋白水平的检测,如免疫组织化学(IHC);2)HER-2基因DNA水平的检测,如荧光原位杂交(FISH)、亮视野原位杂交(BISH)、多重连接探针扩增技术(MLPA)等;3)HER-2转录水平的检测,如定量逆转录聚合酶链反应(Q-RT-PCR)、RNA原位杂交(RNA-ISH)等。本文将对这些技术的特点进行介绍,并对其优势和存在的不足进行综述。1自身相关性和稳定性差目前国内外乳腺癌HER-2检测最常用的方法为IHC和FISH。IHC是一项广泛而实用的技术,具有检测成本低、操作简单、耗时短、可实现自动化检测和染色后切片便于存档等优点,阅片时可同时进行组织形态学评价,已成为乳腺癌患者检测HER-2扩增初筛最常使用的方法。FISH较IHC更特异、更准确并且稳定性更高,尤其是双探针FISH在原来单一的HER-2探针的基础上加入了17号染色体着丝粒探针(CEP17)作为内对照,已成为目前HER-2检测的“金标准”。IHC是一种半定量的方法,易受到受检组织固定时间、固定液的选择、抗体试剂盒的选择和染色结果判读的主观性等诸多因素的影响,因此准确性和稳定性差于FISH。但FISH作为一门专业技术,其操作步骤和设备远比IHC更复杂,而且还有信号判读时缺乏组织形态学参考及染色后的切片不宜长时间保存等不足。另外FISH的准确性还受17号染色体异倍体及肿瘤异质性等因素的影响,亦存在少数病例因标本较少或前期处理不当而无法进行FISH检测或多次检测结果均为临界值,无助于临床治疗。对于FISH无法确定HER-2状态的标本应积极选择其他方法(如PCR、RNA-ISH等)进行检测。2乳腺癌2检查的最新成果2.1原位杂交模拟BISH是近十几年来出现的HER-2基因检测的新技术,主要包括显色原位杂交技术(CISH)、银增强原位杂交(SISH)等方法。2013年10月ASCO/CAP发布了乳腺癌HER-2检测指南,将BISH列为乳腺癌HER-2检测的新技术。2.1.1her-2基因检测CISH由Tanner等用来首先报道检测HER-2基因扩增,主要原理是使用地高辛或生物素标记的探针在癌组织切片上进行杂交反应,显色后在普通光学显微镜下观察HER-2信号的方法。CISH是一种定量的HER-2检测方法,与IHC相比CISH特异性更强、准确性和稳定性更高。CISH与FISH相比,CISH独特的优势在于可以在普通光学显微镜下观察HER-2基因信号,并能同时进行组织学评价,另外CISH操作步骤和设备较简单,染色后的切片信号稳定,便于长期存档。CISH分为单、双探针CISH。单探针CISH仅含有HER-2基因探针,信号单一且空间分辨率较低,可能会造成HER-2基因低度扩增病例被漏诊,当HER-2基因低度扩增的信号数与无扩增的信号数相接近时,亦容易造成误判。另外,单探针CISH缺乏CEP17作为内对照,无法排除单色探针可能造成的假阴性(17号染色体单体)或假阳性(17号染色体多体)。双探针CISH在HER-2探针(绿色信号)的基础上加入CEP17号探针(红色信号)作为内对照,通过计算绿/红色信号的比值来表示HER-2基因状态,从而很好的解决了上述的问题。单、双探针CISH的评分标准均可参照ASCO/CAP指南中原位杂交(ISH)的标准,Jacquemier等通过分析多中心的乳腺癌HER-2检测结果,发现CISH和FISH总一致性为98%。因此CISH适合在无FISH检测条件的实验室使用。2.1.2sish的应用SISH用于HER-2基因扩增检测,主要是利用酶促反应原理促进银离子沉积并凝固到HER-2基因的靶位点而产生精确的显色信号,对显色信号分析后获得HER-2基因状态的方法。虽与CISH有一些共同优点,如SISH可在普通光学显微镜下判读HER-2基因信号、同时可进行组织学评价、染色后的切片信号稳定亦便于长期保存等,但较CISH准确度更高、耗时更少。SISH与FISH相比较,操作步骤简单易掌握,可实现全程自动化检测,6h内可获得检测结果,符合临床快速诊断的要求。并且评分标准完全可以参照ASCO/CAP的评分标准。SISH分为单、双探针SISH。单探针SISH的缺点类似于单探针CISH,双探针SISH引入CEP17探针作内对照,已被FDA批准用于HER-2检测。据相关文献报道,SISH检测HER-2基因状态与FISH的符合率达87%~97%。因此SISH可能在未来成为乳腺癌HER-2检测的常规方法。当然作为一种新技术SISH也有一些不足,如检测成本较高、银染的HER-2基因信号为黑色而内对照CEP17信号是红色造成信号对比不够清晰。2.2本底、后保证检测结果MLPA的检测原理主要为使用荧光标记的探针与HER-2基因的DNA进行杂交,之后通过连接、PCR扩增,产物经毛细管电泳分离及数据收集,对收集的数据使用软件进行分析后得出检测结果。该技术操作简单并可实现自动化检测,还具有检测成本低廉、耗时短、灵敏度高和特异性强等优点。特别适合用来检测片段化的DNA样本,如中性福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的肿瘤组织,并且少量标本便可实现检测目的。在HER-2基因检测的同时,MLPA可对17号染色体上不同区域的多个靶基因进行检测,有利于17号染色体非整倍体的检测并获得不同区域的靶基因异常扩增信息。但是该技术也存在一些缺点,如检测标本缺乏组织形态学的评价、DNA提取中难免混有非浸润性癌组织的DNA、可能受到靶序列或扩增产物的交叉污染等。Moelans等发现ML⁃PA和FISH/CISH有很好的一致性,是一种可靠的HER-2检测方法。因此对于组织较少无法进行FISH/CISH检测或需同时检测17号染色体上多个基因的乳腺癌病例可选择MLPA进行检测。2.3q-rt-pcr检测Q-RT-PCR在HER-2基因检测的原理是将HER-2基因信使核糖核酸(mRNA)逆转录成互补DNA(cDNA)再进行实时PCR反应,通过测定样品中特定mRNA含量,继而反映细胞内HER-2基因表达量。该方法具有PCR的普遍优点,如检测成本低廉、特异性强、灵敏度高、操作简单和自动化检测等,尤其适合对新鲜的冰冻组织进行检测,并且少量组织便可获得检测结果。但是该技术最大的缺点是在DNA/RNA提取过程中不可避免的混入非浸润癌成分,也不能彻底消除肿瘤异质性和17号染色体异倍体对检测结果的影响,另外因组织固定等原因导致HER-2基因mRNA片段降解和操作中RNA酶的污染,也可能干扰检测结果,造成检测结果的不稳定性。有研究发现Q-RT-PCR检测HER-2扩增和IHC一致率可达97%,但也有研究表明相比于IHC/FISH,Q-RT-PCR更易造成HER-2的假阴性。可见Q-RT-PCR进行HER-2检测还存在争议。Q-RT-PCR因较少的标本便能进行HER-2基因的高通量检测,对乳腺癌的治疗及预后可能有较好的应用前景。2.4rna-2检测RNA-ISH进行HER-2检测的原理与DNA-ISH类似,通过使用地高辛或荧光素标记的探针与被检组织中HER-2基因的mRNA片段进行杂交反应,然后进行显色或激发光照射,在普通光学显微镜或荧光显微镜下对mRNA信号进行定量,继而获得被检组织HER-2基因表达情况。RNA-ISH是一种特异而敏感的检测方法,可对新鲜的冰冻组织或FFPE组织进行快速检测,检测需要标本量较少并且全程自动化检测。但是作为一种新技术,RNA-ISH也有一些不足,如检测标本mRNA可能降解、操作过程中可能受到RNA酶的污染、判读结果时缺乏组织形态学资料等。西班牙Alba等发现RNA-ISH与FISH和IHC的一致性分别为96.5%和95.2%。所以RNA-ISH也可能是检测HER-2状态的一种比较可靠方法。3her-2检测技术综上所述,准确检测乳腺癌患者HER-2的状态是乳腺癌患者预后评估和制定有效治疗方案的先决条件,对乳腺癌的诊疗具有重要的指