ERBB2
ERBB2(Erb-B2 Receptor Tyrosine Kinase 2),更为人熟知的名字是 HER2(Human Epidermal Growth Factor Receptor 2),是表皮生长因子受体(EGFR/ERBB)家族成员。与其他家族成员(EGFR, HER3, HER4)不同,ERBB2 缺乏已知的配体结合域,始终处于“开放”的活性构象,是家族中首选的异源二聚体伴侣。它通过与配体激活的其他 ERBB 受体(特别是 HER3)配对,形成强效的信号复合物,激活 PI3K/AKT 和 MAPK 通路,强力驱动细胞增殖和存活。在临床上,ERBB2 扩增或过表达是约 15-20% 乳腺癌和胃癌的关键驱动事件,定义了“HER2 阳性”亚型。针对 HER2 的靶向治疗(单抗、TKI、ADC)彻底改变了这类恶性肿瘤的自然病程。
分子机制:无配体受体与异源二聚化
ERBB2 的独特之处在于它是一个“孤儿受体”(Orphan Receptor),不需要结合配体即可发挥功能,主要依赖与其他家族成员的协作。
- 固定开放构象: 大多数 RTK 在未结合配体时处于折叠的自抑制状态,而 HER2 的胞外域结构始终处于伸展的、类似于配体结合后的开放构象。这使得它极易与其他受体发生相互作用。
- 异源二聚化 (Heterodimerization): 当 EGFR 或 HER3 结合各自的配体(如 EGF 或 NRG)后,HER2 是它们首选的二聚化伙伴。其中,HER2-HER3 二聚体被认为是致癌性最强的组合:HER3 缺乏激酶活性但有多个 PI3K 结合位点,HER2 激酶活性强但不能直接招募 PI3K,两者互补,强力激活下游的 PI3K/AKT/mTOR 生存通路。
- 同源二聚化: 在 HER2 基因扩增导致膜蛋白极度过表达(>200万/细胞)的情况下,HER2 分子间碰撞概率增加,发生自发的同源二聚化和自磷酸化,实现非配体依赖性的持续激活。
临床景观:HER2 阳性与 HER2 低表达
HER2 状态的精准评估是乳腺癌和胃癌病理诊断的核心,近年来“HER2 低表达”概念的提出重塑了治疗格局。
| 疾病类型 | 变异/状态 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 乳腺癌 (HER2+) | 扩增 / IHC 3+ | 定义为 IHC 3+ 或 IHC 2+/FISH 扩增。约占乳腺癌的 15-20%。历史上预后最差,但在靶向治疗时代预后显著改善。脑转移风险相对较高。 |
| 乳腺癌 (HER2-Low) | IHC 1+ 或 2+/FISH- | 约占乳腺癌的 45-55%。传统上被归为 HER2 阴性,不适用曲妥珠单抗。但新型 ADC 药物(如 T-DXd)利用“旁观者效应”在此类患者中取得了突破性疗效。 |
| 胃/胃食管结合部癌 | 扩增 / 过表达 | 约 10-20% 的晚期胃癌为 HER2 阳性。与乳腺癌不同,胃癌 HER2 异质性强(Focal expression),且很少发生同源二聚化,对 TKI 反应较差,主要依赖单抗和 ADC。 |
| 非小细胞肺癌 (NSCLC) | 外显子 20 插入 | 约 2-4% 的 NSCLC 携带 HER2 Exon 20 插入突变。这是独立的驱动基因,对传统 EGFR TKI 不敏感,需使用专门针对外显子 20 的 TKI(如 Mobocertinib)或 ADC。 |
治疗策略:单抗、双抗与 ADC 的进化
针对 HER2 的药物研发经历了从单克隆抗体阻断到抗体偶联药物(ADC)精准投送的演变。
- 单克隆抗体:
Trastuzumab (曲妥珠单抗):结合 HER2 结构域 IV,抑制同源二聚化并介导 ADCC 效应。
Pertuzumab (帕妥珠单抗):结合 HER2 结构域 II,特异性阻断 HER2 与 HER3 的异源二聚化。两者联用(“妥妥双靶”)是 HER2+ 乳腺癌的标准一线方案。 - 抗体偶联药物 (ADC):
T-DM1 (恩美曲妥珠单抗):早期 ADC,用于二线治疗。
T-DXd (DS-8201 / Enhertu):新一代 ADC,携带高载量的拓扑异构酶 I 抑制剂。由于其可裂解的连接子和膜穿透性载荷,具有显著的旁观者效应 (Bystander Effect),能有效杀伤 HER2 低表达或异质性肿瘤细胞。 - 小分子 TKI:
Tucatinib (图卡替尼):高选择性 HER2 抑制剂,能穿透血脑屏障,是治疗 HER2+ 乳腺癌脑转移的重要药物。
Neratinib (奈拉替尼):不可逆泛 HER 抑制剂,用于强化辅助治疗。
关键关联概念
- HER2-low: 定义了适用新型 ADC 治疗的新人群(IHC 1+ 或 2+/FISH-)。
- 异源二聚化: HER2 依赖 HER3 等伙伴激活信号的机制。
- 旁观者效应: T-DXd 等 ADC 药物杀伤邻近 HER2 阴性细胞的能力。
- 外显子 20 插入: 肺癌中特殊的 HER2 激酶域激活突变。
学术参考文献与权威点评
[1] Slamon DJ, et al. (1987). Human breast cancer: correlation of relapse and survival with amplification of the HER-2/neu oncogene. Science.
[学术点评]:奠基之作。Dennis Slamon 首次发现 HER2 扩增与乳腺癌不良预后之间的强相关性,确立了 HER2 作为治疗靶点的理论基础。
[2] Baselga J, et al. (1996). Phase II study of efficacy and safety of anti-epidermal growth factor receptor monoclonal antibody 425 in advanced squamous cell carcinoma of the head and neck. (注:此处应引用 Baselga 关于 Trastuzumab 的早期研究,如 JCO 1996)。更正引用:Slamon DJ, et al. (2001). Use of chemotherapy plus a monoclonal antibody against HER2 for metastatic breast cancer that overexpresses HER2. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:临床里程碑。关键的 III 期试验,证明化疗联合曲妥珠单抗显著延长了 HER2 阳性转移性乳腺癌患者的生存期,开启了靶向治疗时代。
[3] Modi S, et al. (2022). Trastuzumab Deruxtecan in Previously Treated HER2-Low Advanced Breast Cancer. New England Journal of Medicine (NEJM) (DESTINY-Breast04).
[学术点评]:颠覆性突破。该研究证明了 T-DXd 在 HER2 低表达患者中显著优于化疗,打破了“HER2 阴性”的传统二元分类,重新定义了乳腺癌的治疗标准。
[4] Bang YJ, et al. (2010). Trastuzumab in combination with chemotherapy versus chemotherapy alone for treatment of HER2-positive advanced gastric or gastro-oesophageal junction cancer (ToGA): a phase 3, open-label, randomised controlled trial. The Lancet.
[学术点评]:胃癌突破。ToGA 试验确立了曲妥珠单抗在 HER2 阳性晚期胃癌中的一线治疗地位,是首个在该领域取得成功的靶向药物。
[5] Yarden Y, Sliwkowski MX. (2001). Untangling the ErbB signalling network. Nature Reviews Molecular Cell Biology.
[学术点评]:机制综述。系统解析了 ERBB 家族受体的配体特异性、二聚化层级(HER2 作为首选伙伴)及下游信号网络,是理解 HER2 生物学的必读文献。