《Frontiers in Oncology》:Bridging practice and precision: a quantitative HER2 protein assay ready for clinical use in guiding trastuzumab deruxtecan therapy
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当前IHC评估HER2存在不一致性,难以准确区分HER2 0与1+。本研究探索了一种基于定量斑点印迹(QDB)的HER2蛋白检测方法,以填补这一临床需求空白。结果显示QDB检测的一致性显著优于IHC,并通过ROC分析确定了区分HER2 0与1+的临界值(0.2746 nmol/g)。该研究支持QDB HER2检测作为一种替代方案,有望为区分HER2-low与HER2 0、指导T-DXd用药及未来的结果导向患者分层奠定基础。
论文解读
在乳腺癌的靶向治疗领域,HER2(人表皮生长因子受体2)的状态是决定治疗策略的关键。多年来,临床上主要依赖免疫组化(IHC)和荧光原位杂交(FISH)来评估HER2,并据此使用抗HER2药物。然而,随着新一代抗体药物偶联物(ADC)如Trastuzumab Deruxtecan(T-DXd)的适应症扩展至HER2-low(IHC 1+或2+/ISH未扩增)甚至HER2-ultralow(IHC 0但存在膜染色)患者,传统的IHC评估方法正面临巨大挑战。问题在于,IHC是一种定性的评估方法,就像人们肉眼难以精确界定光谱中黄色与绿色的分界一样,病理学家也很难就HER2 0与1+的微弱差异达成一致。近期甚至有研究表明,通过IHC区分HER2 0与非0的准确性“仅比抛硬币稍好一点”。这种评估的主观性和不一致性,可能导致一部分本应受益于T-DXd的患者被错误地排除在治疗之外。那么,有没有一种更客观、更精确的方法,能够为这些“低表达”患者提供明确的用药指引呢?
为了回答这个问题,一项探索性研究在《Frontiers in Oncology》上发表,旨在评估一种名为定量斑点印迹(Quantitative Dot Blot, QDB)的HER2蛋白定量检测方法,是否能超越传统IHC,为T-DXd的精准用药提供更可靠的依据。
研究采用的关键技术方法主要包括:研究者回顾性收集了来自滨州医学院烟台附属医院的乳腺癌患者石蜡包埋(FFPE)切除样本,并根据入院时间划分为训练队列(n=106)和验证队列(n=119)。核心实验技术包括:1)定量斑点印迹:从FFPE切片提取蛋白裂解液,通过QDB方法绝对定量HER2蛋白水平;2)免疫组化:在相邻切片上进行IHC染色,并由来自中国9家医院的18位(训练队列)或12位(验证队列)经验丰富的病理学家独立评分,以最大程度消除主观性,并将其作为评价QDB性能的基准;3)统计分析:通过受试者工作特征(ROC)曲线分析确定区分0与1+的临界值,并计算组内相关系数(ICC)和一致性(concordance)来比较QDB与IHC的一致性。
研究结果
QDB检测方法表现出更高的可重复性
研究对每个样本的HER2蛋白水平由两名技术员在两个月内重复测量7次,而IHC切片则由多位病理学家评估。结果显示,QDB检测的整体变异系数(CV)平均为23.3%,其评估者间ICC高达0.877。相比之下,病理学家对IHC评分的ICC仅为0.513,表明QDB方法的评估者间一致性显著高于IHC。这一结果直观地显示在对比热图中。0.2746 nmole/g in orange. The missing values due to insufficient lysates were in white. The inter-rater Intraclass Correlation Coefficient (ICC) was calculated using IHC scores and quantitative HER2 levels using two-way random absolute agreement model.">
确定区分HER2 0与1+的定量临界值
为了将QDB的定量结果转化为可用于临床判读的分类信息,研究者以18位病理学家一致同意(unanimous agreement)划分为IHC 0和1+的47个样本为基准,进行了ROC分析。分析得到的曲线下面积(AUC)高达0.9477,表明QDB具有极好的区分能力。基于此,研究确定了区分0与1+的临界值为0.2746 nmol/g(纳摩尔/克)。为了应对任何定量检测固有的不精密度,研究者还计算了该临界值的“不精密度区间”:C5(0.221 nmol/g,结果低于此值有5%的可能性被误判为阳性)和C95(0.318 nmol/g,结果高于此值有95%的可能性为阳性)。据此,可将样本分为0q(<0.221 nmol/g)、Eq(0.221-0.318 nmol/g,不确定区间)和1+q(>0.318 nmol/g)。
QDB与IHC具有良好的一致性,并可能识别出被IHC遗漏的阳性病例
使用上述临界值和不精密度区间对样本进行分类后,QDB与IHC在训练队列和验证队列中均表现出高度一致性。在训练队列中,与病理学家的一致同意、≥90%同意、共识(≥75%同意)相比,QDB的总体符合率分别为90.9%、88.4%、87.3%和84.5%。在独立的验证队列中,与病理学家的一致同意、≥90%同意、共识相比,符合率分别达到92.0%、92.4%、90.5%和82.3%。尤为重要的是,即使在病理学家一致判定为IHC 0的样本中,仍有约15%(训练队列13.4%,验证队列13.0%)被QDB方法划分为1+q。这表明,当前的IHC方法在检测低水平HER2表达时可能存在灵敏度不足的问题,可能导致部分患者被误判为阴性。
研究结论与重要意义
本研究开发并验证了一种基于QDB的定量HER2蛋白检测方法,旨在为T-DXd的临床应用提供更精准的指导,以区分HER2-low与IHC 0患者。该方法展现了远优于传统IHC的评估者间一致性和客观性。通过建立0.2746 nmol/g的定量临界值及其不精密度区间,研究成功将HER2蛋白绝对定量值转化为可操作的临床分类(0q/Eq/1+q),并与病理学家评估保持了高符合率。
这项研究的意义深远。首先,它直接回应了当前IHC在区分HER2 0与1+时面临的主观性和不一致性危机,为临床提供了一种客观、定量、高通量且易于在常规实验室开展的替代检测方案。其次,研究发现QDB能识别出约15%被病理学家一致判为IHC 0但可能具有可检测HER2表达的样本,这突显了现有IHC标准可能低估了部分患者的HER2状态,从而可能影响其获得T-DXd治疗的机会。最后,也是最重要的,该研究为未来开发真正基于药物疗效(药效学)的定量伴随诊断(CDx)铺平了道路。当前确定的临界值是与现有病理学定义(HER2-low)最佳对齐的“分析学”临界值,而非基于T-DXd疗效的“治疗学”临界值。然而,在基于疗效数据的理想临界值被全球监管机构批准之前,这种能显著改善当前标准实践一致性的定量方法,无疑将为患者带来巨大获益,并引领靶向治疗领域向更精准的蛋白质定量诊断时代迈进。