空间分子图谱揭示KN026治疗晚期HER2阳性乳腺癌应答的关键特征：从HER2/ESR1交叉对话到免疫微环境重塑

《British Journal of Cancer》：Spatial molecular analyses reveal key features associated with response to KN026 in advanced HER2-positive breast cancer

本研究针对KN026在HER2阳性晚期乳腺癌中疗效异质性问题，通过数字空间多组学分析揭示：肿瘤细胞中ERBB2高表达且ESR1低表达、CDK12共表达特征与客观应答相关；KN026通过抑制PI3K/AKT/NOTCH信号通路削弱ESR1补偿效应，并重塑T/B淋巴细胞免疫微环境。该研究为HER2/HR双阳性患者联合内分泌治疗提供理论依据。

　　

在乳腺癌治疗领域，HER2阳性亚型因其侵袭性强、预后差的特点始终是临床关注的焦点。尽管曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗的双靶向方案已显著改善患者生存，但仍有部分患者面临原发或继发耐药困境。近年来，新型双特异性抗体KN026的出现为这一领域注入新活力——这种能同时靶向HER2受体结构域II和IV的抗体，在II期临床试验中展现出中位无进展生存期（PFS）27.7个月的优异数据，且在不同激素受体（HR）状态亚组中疗效差异较小。这种"去差异化"的疗效特征背后，究竟隐藏着怎样的分子机制？为了揭开这一谜题，哈尔滨医科大学肿瘤医院张清媛教授团队联合多家中心，在《British Journal of Cancer》发表了突破性研究。

研究人员创新性地采用数字空间分析（DSP）技术，对8例治疗前后肿瘤样本进行全转录组空间测序。这种技术就像给肿瘤组织绘制"分子地图"，能同时解析不同区域细胞的特异性基因表达模式。研究团队特别选取了3例达到客观缓解（OR）和3例未达到客观缓解（non-OR）患者的样本，通过荧光标记区分上皮细胞（PanCK+）、T细胞（CD3+）和B细胞（CD20+）区域，最终从29个感兴趣区域（ROI）中分离出59个精细分区（AOI）进行测序分析。

关键实验方法概述

本研究纳入II期临床试验（NCT05838066）中6例晚期HER2阳性乳腺癌患者的配对样本，采用GeoMx数字空间分析系统对福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织进行全转录组（18,677个基因）检测。通过免疫荧光标记引导的空间分区测序，结合TCGA/GDSC数据库验证，并利用BT474/MCF7-HER2细胞系进行质粒转染、共培养、CCK-8增殖实验和流式细胞术等功能验证。

肿瘤细胞适应性状态决定KN026疗效

空间转录组分析揭示，应答区域的肿瘤细胞呈现独特的分子签名：ERBB2、CALML5和TFAP2B高表达，而ESR1表达相对较低。特别值得注意的是，ERBB2与ESR1表达呈显著负相关（r=-0.9, p<0.01），而CALML5与TFAP2B则呈现协同表达模式。通过GDSC数据库药物敏感性分析发现，CALML5的药敏模式与ERBB2高度一致，提示其可能参与HER2信号通路调控。

CDK12与ESR1构成空间特异性应答标志

研究团队发现细胞周期调控基因CDK12与ERBB2在应答区域呈现显著共表达（r²=0.057, p=0.037）。KN026治疗显著降低CDK12和ERBB2表达，尤其在意向性应答区域。更引人注目的是，治疗前ESR1表达的组间差异在治疗后明显缩小，提示KN026对雌激素受体信号产生调控作用。机制探索显示，在无应答肿瘤细胞中，ESR1与NOTCH信号（HES1, r=0.62）和PI3K-AKT信号（AKT1, r=0.67）存在强正相关，而在应答区域这种关联消失，表明KN026可能通过阻断下游信号通路削弱ESR1的补偿效应。

双特异性抗体的独特作用模式

相较于曲妥珠单抗联合帕妥珠单抗方案，KN026表现出独特的差异基因聚类特征。蛋白互作（PPI）网络分析显示，KN026与另一种双特异性抗体441共同影响染色质重塑和氧化应激相关基因，但KN026特异性调控内质网靶向和中性粒细胞胞外诱捕网形成信号。值得注意的是，在CDK12过表达的BT474细胞中，KN026显示出优于单靶点抗体的增殖抑制效果（p=0.038），这为HER2/CDK12共扩增人群的精准治疗提供依据。

KN026重塑肿瘤免疫微环境

空间免疫图谱分析显示，应答区域富含CD8⁺中央记忆T细胞（T_cm）、细胞毒性T细胞和初始T细胞，且与B细胞簇相邻分布。治疗后调节性T细胞（Treg）显著降低（p=0.0016），而CD4⁺静息记忆T细胞增加（p=0.0027）。特别值得注意的是，虽然NK细胞比例下降，但T/B淋巴细胞呈现功能重编程：T细胞中炎症相关基因（JUN、CD69、STAT1）上调，B细胞中抗原呈递和髓系细胞分化调控信号激活。共培养实验证实，KN026处理可显著提升CD8⁺T细胞中穿孔素⁺颗粒酶B⁺亚群比例，增强肿瘤杀伤能力。

免疫排斥现象的时空异质性

研究发现在HER2高表达（3+）区域，其与浆细胞样树突状细胞（pDC）、调节性T细胞等免疫细胞的共定位程度较低，特别是滤泡辅助T细胞（T_fh）明显缺乏，提示存在免疫排斥现象。成纤维细胞在无应答区域的肿瘤边缘大量聚集，形成物理屏障阻碍药物渗透。空间关联分析显示，成纤维细胞签名与低HER2表达区域显著相关（r²=0.08, p=0.015），这为理解药物分布异质性提供新视角。

研究结论与展望

本研究通过空间多组学技术揭示KN026疗效的二元决定机制：在肿瘤细胞层面，ERBB2信号强度与ESR1/CDK12等旁路信号活性的平衡状态共同构成应答基础；在微环境层面，T/B淋巴细胞的重编程而非传统髓系细胞介导的ADCC效应，成为免疫调控的主要驱动力。特别重要的是，研究发现KN026能通过强力抑制PI3K-AKT/NOTCH等共享信号通路，削弱ESR1阳性肿瘤的补偿性增殖优势，这从机制层面解释了其在HR不同亚组中疗效差异缩小的现象。

这些发现为临床实践提供重要启示：对于HER2/HR双阳性患者，KN026联合内分泌治疗可能产生协同效应，这已在MCF7-HER2细胞实验中得到初步验证（联合他莫昔芬抑制率显著提升）。尽管研究存在样本量有限等局限性，但其所揭示的空间分子特征为精准筛选优势人群、优化组合策略提供全新路线图，有望推动晚期HER2阳性乳腺癌治疗进入"空间生物学指导下的精准时代"。

（本文作者：Jianli Ma, Shengnan Sun, Xiaowen Tang, Jingxuan Wang, Wenhui Zhao, Dabei Tang, Ying Song, Liru Li, Haitao Luo, Xuhui Liu, Yuwei Deng, Qingyuan Zhang）