摘要:人類表皮生長因子受體 2(HER2)是表皮生長因子受體(EGFR)家族的跨膜糖蛋白受體,在細胞增殖、存活和分化中起關鍵作用。HER2 信號異常與多種癌癥相關,尤其是乳腺癌和胃癌,其過表達或擴增常伴隨腫瘤侵襲性增強和預后不良。本文將系統梳理 HER2 的生物學特性、信號通路、失調機制及診斷方法,深入解析以 HER2 為靶點的治療策略,并展望未來靶向治療的發展方向。理解 HER2 調控的復雜機制,對開發高效的癌癥靶向療法、改善患者預后具有重要意義。一、HER2 的分子密碼:從結構到功能的癌癥開關1.1 HER2 的生物學角色
HER2 是一種酪氨酸激酶受體,如同細胞表面的 “信號指揮官”,通過與其他 EGFR 家族成員(如 HER1、HER3、HER4)形成二聚體來傳遞信號。與其他受體不同,HER2 沒有直接結合的配體,而是作為 “首選搭檔” 與其他受體配對,這種獨特的 “社交屬性” 使其在信號傳導中占據核心地位。
當 HER2 與 HER3 形成異源二聚體時,會激活下游的PI3K/AKT和MAPK等信號通路,這些通路如同細胞內的 “高速公路”,最終促進細胞增殖、抑制細胞凋亡,并推動腫瘤的生長與轉移。例如,在乳腺癌中,HER2/HER3 異源二聚體的過度激活,會使細胞失去生長控制,像失控的機器一樣瘋狂分裂 [圖 1]。
1.2 HER2 與 EGFR 家族的 “協作網絡”
HER2 與 EGFR 家族成員的相互作用構成了復雜的 “信號網絡”:
HER2/HER1 異源二聚體:在結直腸癌中,HER2 與 EGFR 的結合會影響靶向 EGFR 藥物(如西妥昔單抗)的療效;
HER2/HER3 異源二聚體:在前列腺癌和乳腺癌中,這種組合是最強的 “致癌推手”,HER3 雖激酶活性較弱,但能通過多個結合位點放大信號;
HER2/HER4 異源二聚體:在乳腺發育中起作用,但其在癌癥中的具體機制仍需深入研究。
這種 “協作網絡” 的異常激活,會打破細胞生長的平衡,使正常細胞逐步走向癌變。
二、HER2 的失控:癌癥進展的幕后推手2.1 HER2 失調的分子機制
HER2 的 “失控” 可通過多種途徑發生,如同復雜的 “故障電路”:
基因層面:約 20-30% 的乳腺癌存在 HER2 基因擴增,導致細胞表面 HER2 蛋白數量激增;
突變驅動:在非小細胞肺癌中,HER2 外顯子 20 插入突變可使受體持續激活,無需配體即可啟動致癌信號;
表觀調控異常:DNA 甲基化或組蛋白修飾的改變,會打開 HER2 基因的 “表達開關”,使其在不該活躍的細胞中過度表達 [圖 2]。
此外,HER2 的降解機制失靈也會導致其積累。正常情況下,細胞通過內吞和溶酶體降解來控制 HER2 水平,但在癌細胞中,這一過程可能被阻斷,如同垃圾處理系統癱瘓,導致 HER2 “堆積成災”。
2.2 HER2 與癌癥轉移:從局部到全身的擴散
HER2 過表達的癌細胞具有更強的 “遷徙能力”:
上皮 - 間質轉化(EMT):HER2 信號可誘導細胞失去上皮特性,獲得間質細胞的遷移能力,如同癌細胞 “脫掉上皮外衣,穿上遷徙裝備”;
細胞外基質降解:HER2 激活基質金屬蛋白酶(MMPs),破壞細胞外基質的屏障,為癌細胞 “開路”;
血管生成:通過調控 HIF1α,HER2 促進新血管生成,為腫瘤轉移提供 “運輸通道”。
臨床數據顯示,HER2 陽性乳腺癌患者的轉移風險顯著高于陰性患者,且更容易出現腦、肺等遠處轉移。
三、靶向 HER2:從實驗室到臨床的治療革命3.1 藥物研發的 “迭代升級”
針對 HER2 的治療藥物已歷經多代發展,如同不斷進化的 “精準武器”:
第一代:單克隆抗體
曲妥珠單抗(赫賽汀):首個 HER2 靶向藥,通過結合 HER2 胞外域阻斷二聚化,并激活免疫細胞的 “殺敵” 能力(ADCC 效應);
帕妥珠單抗(帕捷特):結合 HER2 的不同位點,阻止其與 HER3 結合,如同 “拆散致癌搭檔”。
第二代:小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKI)
拉帕替尼:進入細胞內抑制 HER2 的激酶活性,切斷信號傳導;
奈拉替尼:不可逆結合 HER1/HER2/HER4,用于早期乳腺癌術后強化治療,降低復發風險。
第三代:抗體 - 藥物偶聯物(ADC)
T-DM1( Kadcyla):曲妥珠單抗攜帶細胞毒藥物 DM1,精準 “投遞” 到 HER2 陽性細胞,減少全身毒性;
T-DXd(Enhertu):搭載更強效的拓撲異構酶抑制劑,單藥可用于多線治療失敗的晚期患者,療效顯著 。
HER2 靶向治療面臨的最大挑戰是耐藥性,如同癌細胞的 “防御升級”。研究發現,聯合用藥可有效克服這一問題:
雙靶向策略:曲妥珠單抗 + 帕妥珠單抗的 “雙抗” 組合,在術前新輔助治療中使腫瘤退縮率顯著提高;
跨通路抑制:HER2 抑制劑聯合 PI3K/AKT 通路抑制劑(如 alpelisib),可克服因 PI3K 突變導致的耐藥;
免疫聯合:HER2 ADC 與 PD-1 抑制劑的聯用正在臨床試驗中探索,有望激活免疫系統 “追殺” 癌細胞。
準確識別 HER2 陽性患者是靶向治療的前提,目前主要通過以下方法:
免疫組化(IHC):用抗體檢測細胞表面 HER2 蛋白表達,“+++” 為陽性,“++” 需進一步驗證;
熒光原位雜交(FISH):直接觀察 HER2 基因拷貝數,基因擴增為陽性;
下一代測序(NGS):檢測 HER2 突變,如非小細胞肺癌中的外顯子 20 插入突變;
多組學分析:結合基因表達譜(如 PAM50)和蛋白互作網絡,細化 HER2 陽性腫瘤的分子亞型。
HER2 狀態并非一成不變:
原發與轉移灶差異:約 10-15% 的乳腺癌患者原發灶與轉移灶的 HER2 表達不一致,需重復檢測;
治療中監測:血液 ctDNA 檢測可實時追蹤 HER2 突變,預測耐藥風險,指導治療調整。
盡管 HER2 靶向治療已取得顯著進展,仍有諸多科學問題待解:
異質性難題:同一腫瘤內 HER2 表達可能不均一,導致部分細胞 “逃逸” 靶向治療;
免疫調節機制:HER2 陽性腫瘤中免疫細胞浸潤較多,但為何仍易耐藥?可能與 PD-L1 表達、T 細胞耗竭有關;
跨癌種應用:除乳腺癌和胃癌外,HER2 在肺癌、子宮內膜癌中的靶向治療仍需更多臨床數據支持。
雙特異性抗體:同時靶向 HER2 和另一個腫瘤抗原(如 CD3),招募 T 細胞精準殺傷;
RNA 干擾(RNAi):沉默 HER2 基因表達,克服蛋白靶向治療的耐藥;
個性化疫苗:基于 HER2 肽段的腫瘤疫苗,激活患者自身免疫應答;
AI 輔助藥物設計:通過機器學習優化 HER2 抑制劑結構,提高親和力和選擇性。
從 1984 年 HER2 作為癌基因被發現,到曲妥珠單抗問世開啟靶向治療時代,再到 ADC 藥物實現 “精準爆破”,HER2 研究見證了癌癥治療從 “粗放化療” 到 “精準靶向” 的跨越。然而,耐藥性、跨癌種應用、免疫聯合等領域仍需突破。未來,隨著單細胞測序、AI 技術與精準醫學的結合,HER2 靶向治療將邁向 “個體化” 新紀元,為更多癌癥患者帶來生存希望。
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