引言
恶性肿瘤的发生发展是一个多步骤、多基因参与的复杂过程,其中RTK信号通路的异常激活是其核心机制之一。ErbB家族也是RTK家族的众多成员之一,该家族包含四个成员:EGFR、HER2、HER3和HER4,它们通过配体诱导的同源或异源二聚化激活下游信号级联反应,调控细胞的增殖、存活、分化与迁移。
其中,HER2具有独特的生物学地位。与其他三个成员不同,HER2没有已知的天然配体,但其胞外域处于一种持续的”激活样”构象,使其成为家族中最优先的二聚化伙伴。HER2参与形成的二聚体具有很强的信号转导能力,能高效激活多种关键促癌通路。因此,当HER2因基因扩增、蛋白过表达或激活性突变而异常激活时,可导致下游信号通路的持续过度活化,从而驱动肿瘤的发生与恶性进展。
一、HER2的生物学特性
HER2的分子结构
● HER2基因:定位于人类17号染色体q21的原癌基因,包含27个外显子,编码一条由1255个氨基酸残基组成的跨膜糖蛋白,成熟蛋白的分子量约为185kDa。
● HER2蛋白:其整体结构与ErbB家族其他成员类似,由三个主要功能域构成:
①胞外域(ECD):由约630个氨基酸组成,包含四个亚结构域(I–IV),即两个配体结合域(L1/L2,对应亚结构域I和III,作为底物结合口袋)和两个富含半胱氨酸的域(CR1/CR2,对应亚结构域II和IV,有助于二聚化)。
在无配体结合的状态下,其二聚化臂即处于持续暴露的”开放”构象,这使得HER2无需配体即可作为优先的二聚化伙伴与其他家族成员形成异源二聚体。
②跨膜域(TMD):由约23个疏水氨基酸残基组成,形成单次α-螺旋跨膜结构,将受体锚定在细胞膜上。跨膜域不仅起结构连接作用,还参与受体二聚化的稳定性调控。
③胞内域:包含近膜区、酪氨酸激酶域(TKD)和C端尾部。
-酪氨酸激酶域:具有内在的酪氨酸激酶活性,在受体二聚化后发生反式自磷酸化,激活激酶活性并为下游信号分子提供磷酸酪氨酸结合位点。
-C端尾部:含有多个酪氨酸磷酸化位点(如Y1139、Y1196、Y1221、Y1222、Y1248等),这些位点磷酸化后可招募含SH2或PTB结构域的接头蛋白和信号分子,启动下游信号级联反应。
图1 HER2蛋白的结构
HER2的表达与调控
在正常生理状态下,HER2在多种上皮组织中低水平表达,参与胚胎发育过程中的细胞增殖与分化调控。在成人组织中,HER2在乳腺、胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道等上皮细胞中均有表达,但其表达水平受到严格的转录和翻译后调控。
● 转录水平调控:HER2基因的启动子区域含有多个转录因子结合位点,包括AP-2、YY1、Ets、Pax等。
①HER2基因扩增是导致其蛋白过表达的最主要机制,在乳腺癌中约90%以上的HER2蛋白过表达由基因扩增驱动。
②除基因扩增外,HER2的转录还可受表观遗传调控(如启动子区甲基化状态、组蛋白修饰)和微环境信号(如缺氧、炎症因子)的影响。
● 翻译后调控:HER2蛋白在细胞表面的表达水平还受内吞、降解和再循环等过程的调控。
①正常情况下,HER2的内吞速率相对较慢,使其在细胞膜上具有较长的半衰期。热休克蛋白90(HSP90)作为分子伴侣参与HER2蛋白的正确折叠和稳定性维持,HSP90抑制剂可导致HER2蛋白的降解。
②此外,HER2的ECD可被金属蛋白酶(如ADAM10/17)剪切脱落,形成可溶性HER2(sHER2),其血清水平在部分HER2阳性肿瘤患者中升高,可作为动态监测的生物标志物。
图2 HER2表达和激活的调节以及失调的机制
● HER2的异常激活机制:在肿瘤中,HER2的异常激活主要通过以下几种机制实现:
①基因扩增:HER2基因拷贝数增加导致受体在细胞表面过度表达,在没有配体的情况下即可发生同源二聚化和自磷酸化,持续激活下游信号。这是乳腺癌和胃癌中HER2异常的主要机制。
②蛋白过表达:在部分肿瘤中,HER2蛋白过表达可在无基因扩增的情况下发生,可能与转录增强、mRNA稳定性增加或蛋白降解减少有关,这种情况在尿路上皮癌中较为常见,仅30%–50%的IHC3+肿瘤伴有HER2扩增。
③激活性突变:HER2基因的体细胞突变可导致受体在不依赖配体和基因扩增的情况下发生组成性激活。突变可发生在胞外域(如S310F/Y)、跨膜域或激酶域(如外显子20插入、L755S、V777L、V842I等),是非小细胞肺癌中HER2异常的主要形式。
④二聚化伙伴的共表达:HER2与HER3或其他ErbB家族成员的共表达可增强信号输出,即使HER2本身表达水平不高,也可通过异源二聚化产生较强的促癌信号。
二、HER2的相关信号通路
ErbB家族概述
ErbB家族属于I型跨膜受体酪氨酸激酶超家族,四个成员(EGFR/HER1、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3、HER4/ErbB4)在结构上高度同源,但在功能上各有侧重。
● EGFR:是首个被发现和克隆的成员,其配体包括表皮生长因子(EGF)、转化生长因子α(TGF-α)、双调蛋白(Amphiregulin)、β细胞素(Betacellulin)、表调节素(Epiregulin)和肝素结合EGF样生长因子(HB-EGF)。
● HER3:其配体包括神经调节蛋白1和2(NRG1/2)。
● HER4:其配体包括NRG1–4。
● HER2:是家族中唯一没有已知配体的成员。它不直接响应胞外配体信号,而是作为其他配体结合受体的优先二聚化伙伴,放大和整合来自EGFR、HER3和HER4的信号输入。这种设计使得HER2成为ErbB信号网络的”信号放大器”和”核心节点”。
HER2与家族成员的二聚化相互作用
ErbB受体的激活遵循”配体结合—构象变化—二聚化—激酶激活—自磷酸化—下游信号招募”的经典模式。
在没有配体时,EGFR、HER3和HER4的胞外域处于”闭合”构象,二聚化臂被遮蔽,受体以单体形式存在于细胞膜上。当配体结合后,胞外域发生构象变化,二聚化臂暴露,受体发生二聚化。
而HER2由于其二聚化臂持续暴露,可与任何处于激活构象的EGFR、HER3或HER4形成异源二聚体。生化研究表明,在所有可能的ErbB二聚体组合中,含HER2的二聚体具有以下优势:
①更高的配体亲和力:HER2与配体结合受体形成异源二聚体后,可显著提高配体-受体复合物的亲和力,降低配体解离速率。
②更强的激酶活性:HER2的激酶域在ErbB家族中具有最强的催化活性,含HER2的二聚体产生更强的自磷酸化和下游信号。
③更广泛的信号输出:HER2参与的二聚体可同时激活多条下游通路,且信号持续时间更长(4
④内吞速率更慢:含HER2的二聚体内吞和降解速率较慢,使信号在细胞膜上持续更久。
图3 HER2与其他EGFR的二聚化
● HER2与HER3:在所有HER2参与的异源二聚体中,HER2-HER3异源二聚体被认为是最具致癌潜能的组合。HER3的C端尾部含有多个磷酸酪氨酸结合位点,能有效放大信号,是ErbB家族中唯一能直接高效激活PI3K/AKT通路的成员。但由于HER3自身激酶活性缺陷,它必须依赖HER2的激酶域进行反式磷酸化。
● HER2与HER1:HER2可与HER1(EGFR)形成异二聚体,可激活PI3K/AKT和MAPK等下游信号通路,进而促进细胞增殖和存活。这种异二聚体在癌症生物学中意义重大,其增强致癌信号通路的能力比HER1同二聚体或HER2同二聚体更强。
● HER2与HER4:HER2-HER4异源二聚体的研究相对较少。HER4在配体结合后可激活包括PI3K/AKT和MAPK在内的下游通路,但其功能具有上下文依赖性,在某些肿瘤中可能发挥抑癌作用。
● HER2的同源二聚化:在HER2高度过表达的情况下(如基因扩增导致的受体密度超过临界阈值),HER2可在无配体的情况下发生同源二聚化(HER2-HER2),直接激活下游信号。这是HER2扩增肿瘤中不依赖配体的组成性信号激活的重要机制。
下游信号通路
HER2二聚化激活后,通过其胞内域的酪氨酸自磷酸化位点招募多种接头蛋白和信号分子,启动多条下游信号级联反应。主要的下游通路包括:
● PI3K/AKT/mTOR通路:这是HER2(尤其是HER2-HER3二聚体)最主要的下游效应通路。调控细胞存活、蛋白质合成、细胞代谢和细胞周期进展。该通路的过度激活是HER2阳性肿瘤抵抗凋亡、促进增殖和产生治疗耐药的核心机制。
● RAS/RAF/MAPK/ERK通路:调控与细胞增殖、分化和存活相关的基因表达。在结直肠癌中,HER2扩增通过持续激活该通路导致抗EGFR治疗耐药;在非小细胞肺癌中,HER2突变也主要通过该通路驱动肿瘤增殖。
● JAK/STAT通路:HER2激活后可通过磷酸化STAT3(信号转导与转录激活因子3)直接或间接激活JAK/STAT通路。激活的STAT3形成二聚体转位至细胞核,调控与细胞增殖、存活、免疫抑制和上皮-间质转化(EMT)相关的基因表达。在多种HER2阳性肿瘤中,STAT3的持续激活与肿瘤进展和治疗耐药相关。
● PLCγ/PKC通路:HER2的磷酸化位点可招募磷脂酶Cγ(PLCγ),PLCγ催化PIP2水解为IP3和DAG。IP3促进内质网钙释放,DAG激活蛋白激酶C(PKC),进而调控多种细胞功能,包括增殖、迁移和分化。
● 其他通路:HER2还可通过激活FAK(黏着斑激酶)和paxillin调控细胞骨架重排和细胞迁移;通过激活VEGF表达促进肿瘤血管生成;通过调控MMP(基质金属蛋白酶)表达促进细胞外基质降解和肿瘤侵袭。
图4 HER2的相关信号通路
这些下游信号通路之间存在复杂的交叉对话(Cross-talk)。例如,PI3K/AKT通路可通过磷酸化RAF抑制MAPK通路,而MAPK通路的激活也可通过磷酸化TSC2影响mTOR活性。这种交叉对话使得单一通路的抑制往往不足以完全阻断肿瘤细胞的存活信号,也是联合治疗策略的理论基础。
三、HER2的突变及病理学功能
HER2的突变类型与频率分布
HER2的基因改变包括基因扩增、蛋白过表达和激活性突变三种主要形式,它们在不同肿瘤类型中的频率和分布存在显著差异,且通常相互独立(即扩增和突变一般互斥发生),代表不同的致癌驱动机制。
图5 HER2的特定突变以及对其结构和活性的影响
● 基因扩增:基因扩增是HER2异常最经典的形式,指ERBB2基因拷贝数的显著增加。
● 蛋白过表达:HER2蛋白过表达通过免疫组化(IHC)检测,根据细胞膜染色强度和阳性细胞比例分为0、1+、2+、3+四个等级。3+为强阳性,2+为equivocal(需ISH确认),0和1+为阴性。
①HER2低表达(HER2-low):IHC1+或IHC2+且ISH阴性。HER2-low在乳腺癌中约占45%–55%,在尿路上皮癌中约占25%–35%,在胃癌中也占有相当比例。随着T-DXd等新一代ADC在HER2低表达肿瘤中显示出抗肿瘤活性,HER2-low已从一个”非治疗靶点”转变为具有潜在临床意义的治疗人群。
②HER2超低表达(HER2-ultralow):>0%至≤10%肿瘤细胞出现微弱的不完整膜染色。在乳腺癌中已被证实具有临床可操作性,但在尿路上皮癌等其他瘤种中的意义尚不明确。
● 激活性突变:HER2体细胞突变是不同于扩增的另一种致癌机制,可发生在胞外域、跨膜域或激酶域,导致受体在不依赖配体和基因扩增的情况下发生组成性激活。HER2突变在不同瘤种中的频率和突变谱差异显著:
HER2阳性的诊断方法
准确评估HER2状态是实施HER2靶向治疗的前提。目前临床上常用的HER2检测方法包括免疫组化(IHC)、原位杂交(ISH/FISH/SISH)、下一代测序(NGS)和液体活检(ctDNA),各有其优势和局限性。
表1 HER2 IHC评分系统关键更新比较
HER2的在癌症生物学中的意义
HER2的异常改变在癌症生物学中具有多方面的重要意义,不仅是致癌驱动因素,也是预后标志物和治疗预测标志物。
● HER2参与肿瘤转移:HER2可通过核定位促进相关基因的转录活性,促使癌细胞发生上皮-间质转化(EMT),增强癌细胞的侵袭和迁移能力。同时,HER2还能促进血管生成,为肿瘤提供营养和转移途径,在癌症转移过程中发挥重要作用。
● HER2参与癌症的信号传导通路:HER2二聚化后会激活PI3K、MAPK、JAK/STAT和PLC-γ等信号通路,这些通路在细胞增殖、存活和凋亡抑制等过程中发挥关键作用。能够吸引调节性T细胞(Tregs)、髓源性抑制细胞(MDSCs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)等免疫抑制细胞,营造免疫抑制性肿瘤微环境(TME)。
● HER2促进癌细胞分泌有利因子:HER2信号能上调IL-6等细胞因子和CCL2、CXCR4等趋化因子的表达,促进有利于肿瘤生长和转移的促炎和免疫抑制环境,诱导肿瘤细胞表达PD-L1,导致T细胞耗竭和免疫逃逸,下调MHCI类分子,损害抗原呈递,减少细胞毒性T淋巴细胞(CTL)对肿瘤细胞的杀伤。
●HER2过表达或突变驱动肿瘤形成/免疫原性与免疫激活:这种异常激活会刺激肿瘤细胞的增殖,同时抑制细胞凋亡,从而促进肿瘤的发生和发展。
● HER2影响癌症的恶性程度和预后/免疫浸润与预后:HER2阳性肿瘤相较于HER2阴性肿瘤,往往表现出更高程度的免疫浸润。
四、HER2的靶向治疗方式
HER2靶向治疗经过二十余年的发展,已形成包含单克隆抗体、酪氨酸激酶抑制剂、双特异性抗体、抗体-药物偶联物以及免疫联合治疗等多种机制的完整治疗体系。各类药物通过不同的作用层面干扰HER2信号或直接杀伤HER2表达的肿瘤细胞,在不同瘤种中展现出差异化的临床疗效。
图6 HER2靶向免疫治疗平台概述
单克隆抗体
● 曲妥珠单抗(Trastuzumab,Herceptin®)
①作用机制:首个获批的抗HER2人源化IgG1κ单克隆抗体,于1998年获FDA批准用于HER2阳性转移性乳腺癌,通过特异性结合HER2胞外域的亚结构域IV(近膜侧),防止HER2与其他受体形成二聚体,促进其内化和降解,还能引发ADCC效应,单药或联合治疗多种癌症。
②主要不良反应:心脏毒性,表现为左室射血分数(LVEF)下降,与心肌细胞中HER2和HER4受体的表达有关。与蒽环类药物联用时心脏毒性风险显著增加(Slamon研究中心力衰竭发生率达28%),因此临床中应避免两者同时使用,并定期监测LVEF。
● 帕妥珠单抗(Pertuzumab,Perjeta®):
①作用机制:一种人源化抗HER2单克隆抗体,结合于HER2胞外域的亚结构域II(二聚化臂),通过空间位阻阻止HER2与HER3(及其他家族成员)的异源二聚化,从而抑制PI3K/AKT通路的激活。帕妥珠单抗还可介导ADCC、细胞周期阻滞和DNA修复损伤导致的凋亡。
②主要不良反应:心脏毒性与曲妥珠单抗类似,但症状性左室功能障碍主要与两者联合使用相关,3–4级事件发生率约1%。
酪氨酸激酶抑制剂
HER2靶向TKIs是一类小分子化合物,通过竞争性结合HER2胞内激酶域的ATP结合口袋,抑制受体的酪氨酸激酶活性和下游信号转导。根据选择性和作用机制的不同,可分为泛HER抑制剂和HER2选择性抑制剂。
图7 HER2抑制剂的作用机制
● 拉帕替尼(Lapatinib):一种可逆的双重EGFR/HER2TKI,同时抑制EGFR和HER2的激酶活性。
主要不良反应:包括腹泻、皮疹和手足综合征。
● 阿法替尼(Afatinib):一种不可逆的泛ERBB抑制剂,共价结合EGFR、HER2和HER4的激酶域半胱氨酸残基,同时抑制同源和异源二聚体的激活。于2013年获FDA批准用于EGFR突变NSCLC。
● 达可替尼(Dacomitinib):一种不可逆的泛HER抑制剂,在ERBB2突变NSCLC中的II期试验显示ORR约12%,mPFS3.0个月,疗效同样有限,且3/4级TRAEs发生率高达53.3%。
● 来那替尼(Neratinib):一种不可逆的泛HERTKI,对EGFR、HER2和HER4均有抑制作用。
最突出的不良反应:腹泻,3级腹泻发生率可达22%–82%,需要预防性使用洛哌丁胺。
● 吡咯替尼(Pyrotinib):一种不可逆的泛HERTKI(靶向HER1、HER2、HER4),在中国获批用于HER2阳性乳腺癌。
主要不良反应:腹泻,几乎所有患者都会出现,3级以上TRAEs发生率超过1/3。
● 图卡替尼(Tucatinib):图卡替尼是一种高选择性HER2TKI,对HER2的选择性远高于EGFR,因此EGFR相关毒性(如皮疹、腹泻)较轻。
主要不良反应:腹泻(64%)、肝酶升高和掌跖红肿综合征。
● 波奇替尼(Poziotinib):一种不可逆的EGFR/HER2抑制剂,在临床前研究中显示可紧密结合HER2A775_G776insYVMA突变的空间位阻药物结合口袋,克服外显子20插入导致的结构改变。
毒性:较大,3级以上TRAEs发生率达71%–78.9%,主要为皮疹(43%–48.9%)、腹泻(18%–25.6%)和口腔黏膜炎(19%–24.4%),限制了其临床应用。
● Zongertinib(BEAM-201/DB-1311):一种口服、不可逆的高选择性HER2-TKI,对野生型EGFR亲和力低,因此EGFR相关毒性显著降低。于2025年8月获FDA加速批准用于经治的HER2 TKD激活性突变晚期NSCLC,成为首个获批的HER2选择性TKI。
● Sevabertinib(BAY2927088):一种口服、可逆的HER2TKI,对HER2插入和错义突变均有活性,同时对EGFR外显子20插入也有活性(与Zongertinib不同)。于2025年11月获FDA批准。
● 注意事项:Zongertinib和Sevabertinib在既往接受过HER2-ADC治疗的患者中ORR均低于未接受过ADC的患者,提示HER2-TKI与HER2-ADC之间可能存在交叉耐药。因此,TKI与ADC的最佳治疗顺序仍是一个关键的临床问题,需要进一步研究。
双特异性抗体
双特异性抗体能够同时结合两个不同的抗原表位,在HER2靶向治疗中具有独特的优势。
● Zanidatamab(ZW25):一种双特异性抗HER2抗体,同时结合HER2胞外域的两个非重叠表位——亚结构域II(帕妥珠单抗表位,二聚化臂)和亚结构域IV(曲妥珠单抗表位,近膜侧)。这种双重结合可增强受体内化、下调细胞表面HER2表达,并激活ADCC、ADCP和CDC等多种免疫效应机制。与曲妥珠单抗或帕妥珠单抗单药相比,Zanidatamab在临床前研究中显示出更强的HER2下调作用。
● KN026:一种新型双特异性抗HER2抗体,由曲妥珠单抗和帕妥珠单抗的重链可变域组成,在HER2阳性晚期胃癌/胃食管交界癌和结直肠癌中显示出良好的安全性和抗肿瘤活性,目前正在进行多项临床试验评估其联合化疗和免疫治疗的疗效。
抗体-药物偶联物
ADC是一类将单克隆抗体的靶向特异性与高活性细胞毒性药物的杀伤能力相结合的新型治疗药物。
● T-DM1(Ado-Trastuzumab Emtansine,Kadcyla®):T-DM1是首个获批的HER2靶向ADC,由曲妥珠单抗通过不可裂解的硫醚连接子(SMCC)与微管抑制剂美坦辛衍生物DM1偶联,药物抗体比(DAR)约为3.5。T-DM1于2013年获FDA批准用于既往接受过曲妥珠单抗和紫杉类治疗的HER2阳性转移性乳腺癌。
主要不良反应: 包括血小板减少、肝酶升高、疲劳和恶心。
● T-DXd(Trastuzumab Deruxtecan,Enhertu®/DS-8201):T-DXd是新一代HER2靶向ADC,由曲妥珠单抗通过可裂解的四肽连接子(GGFG)与拓扑异构酶I抑制剂衍生物德鲁替康(Deruxtecan,DXd)偶联,DAR约为8(远高于T-DM1的3.5)。DXd具有膜通透性,可发挥强效的旁观者效应,杀伤邻近HER2低表达或阴性的肿瘤细胞。这一特性使T-DXd在HER2低表达肿瘤中也具有抗肿瘤活性,彻底改变了HER2靶向治疗的格局。
主要不良反应: 间质性肺病(ILD)/肺炎,在DESTINY-Lung01中发生率约26%,其中4例≥3级(2例死亡)。降低剂量至5.4mg/kg可显著降低ILD风险。其他常见不良反应包括恶心、骨髓抑制(中性粒细胞减少、贫血)、疲劳和脱发。临床应用中需密切监测ILD症状,及时干预。
● Disitamab Vedotin(DV/RC48):一种新型HER2靶向ADC,由抗HER2人源化抗体(Disitamab)通过可裂解的缬氨酸-瓜氨酸(VC)连接子与微管抑制剂单甲基奥瑞他汀E(MMAE)偶联,DAR约为4。MMAE具有膜通透性,可发挥旁观者效应。
主要不良反应: 包括感觉神经病变(PNP)、脱发、白细胞减少、中性粒细胞减少、AST/ALT升高和疲劳。
● 其他在研HER2靶向ADC:
①Trastuzumab Duocarmazine(SYD985/T-Duo):由曲妥珠单抗通过可裂解连接子与DNA烷基化剂Duocarmazine偶联,DAR2.4–2.8,具有旁观者效应。在III期TULIP试验中显著延长HER2阳性转移性乳腺癌的PFS,在UC中也在进行评估。
②MRG002:由糖基化修饰的抗HER2抗体与MMAE偶联,在UC的I期试验中显示初步活性。
③BAT8001:由曲妥珠单抗与美坦辛衍生物通过稳定酰胺键偶联,在乳腺癌中进行过III期试验。
④Trastuzumab Rezetecan(SHR-A1811):由曲妥珠单抗通过四肽可裂解连接子与拓扑异构酶I抑制剂SHR169265偶联。在HORIZON-LungII期试验中,在94例经治HER2突变NSCLC中的ORR高达73%,mPFS11.5个月,脑转移患者ORR87.5%。
免疫治疗与新辅助治疗方式
● 免疫检查点抑制剂联合治疗:HER2靶向治疗与免疫检查点抑制剂(ICI)的联合是当前研究的热点方向。
①在结直肠癌中:曲妥珠单抗联合卡瑞利珠单抗(PD-1抑制剂)和化疗(mFOLFOX6/FOLFIRI)的II期试验(NCT05193292)正在进行中。
②在尿路上皮癌中:Zanidatamab联合替雷利珠单抗和化疗在MIBC的新辅助/保膀胱治疗中显示出前景,病理完全缓解率(pCR)可达50%–75%。DV联合特瑞普利单抗在UC一线治疗中的ORR达73%–75%。
③在胃癌中:多项T-DXd联合免疫治疗和化疗的试验正在进行。
④在非小细胞肺癌中:HER2突变肿瘤通常具有低TMB和低PD-L1表达,单药免疫治疗的ORR仅为7.4%–28.9%,疗效有限。化疗联合免疫治疗的ORR约52%,mPFS6个月,与其他NSCLC亚组相当。DESTINY-Lung03试验评估T-DXd联合度伐利尤单抗和化疗的方案,但联合组的剂量限制性毒性(主要是血液学毒性,包括发热性中性粒细胞减少)较高,且疗效未优于T-DXd单药,提示联合方案在该人群中需谨慎优化。
● CAR-T细胞治疗:HER2靶向的嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)治疗在实体瘤中处于早期研究阶段。HER2 CAR-T通过基因工程修饰T细胞表达HER2特异性CAR,可识别并杀伤HER2表达的肿瘤细胞。在结直肠癌等实体瘤中,HER2CAR-T的早期临床试验显示出一定的安全性和初步活性,但面临实体瘤免疫抑制微环境、T细胞浸润不足和脱靶毒性等挑战。
● 抗体-细胞偶联物(ACC):一种新兴的治疗形式,将抗HER2抗体与免疫效应细胞(如NK细胞)偶联,增强对肿瘤细胞的定向杀伤。
● 新辅助治疗:HER2靶向治疗在新辅助(术前)治疗中的应用正在探索中。
①在尿路上皮癌中:DV联合免疫治疗在肌层浸润性膀胱癌(MIBC)的新辅助治疗中显示出高pCR率,为保膀胱治疗提供了可能。
②在结直肠癌中:T-DXd单药或联合度伐利尤单抗和卡培他滨的新辅助试验(NCT05034887/EPOC2003)正在进行。
③在乳腺癌中:曲妥珠单抗+帕妥珠单抗+化疗的新辅助方案已成为标准,pCR率可达40%–60%。
表2 正在研究的抗HER2疗法
五、HER2靶向治疗的耐药机制
由于HER2表达异质性、HER2表达缺失、HER2结合受损、细胞内信号通路改变(如MET扩增、PTEN和PIK3CA突变等)、上皮-间质转化、HER2受体变异、HER2表位被掩盖、内吞途径错误、溶酶体功能障碍、药物外排泵过表达以及ADC特异性耐药机制等,这些机制相互交织,导致肿瘤细胞对HER2靶向治疗产生耐药,影响治疗效果。
图8 特异性HER2突变对HER2靶向药物的敏感性
药物特异性耐药机制
● T-DM1耐药
①HER2表达下调或内化减少;
②溶酶体功能异常导致DM1释放障碍;
③药物外排泵(如MDR1/P-gp)过表达将DM1泵出细胞;
④微管蛋白突变或微管相关蛋白改变导致对DM1的敏感性下降;
⑤由于不可裂解连接子缺乏旁观者效应,对HER2低表达/异质性肿瘤无效。
● T-DXd耐药:T-DXd的耐药机制尚在研究中,可能包括:
①HER2表达下调;
②拓扑异构酶I(TOP1)的表达下调或突变导致对DXd的敏感性下降;
③溶酶体功能异常;
④药物外排泵激活;
⑤DNA损伤修复通路(如同源重组修复)增强,抵消DXd诱导的DNA损伤。
● TKI耐药:
①HER2激酶域的二次突变(如守门突变T798I,类似EGFRT790M)导致药物结合亲和力下降;
②旁路通路激活;
③下游通路异常激活;
④可能存在交叉耐药,需要进一步研究。
表3 靶向 HER2 的药物的机制和耐药性
克服耐药的策略
针对上述耐药机制,多种克服耐药的策略正在研究中:
● 联合治疗:抗HER2药物与PI3K/AKT/mTOR抑制剂、MEK抑制剂、MET抑制剂、CDK4/6抑制剂等的联合,可同时阻断多条促癌通路,减少旁路耐药的发生。例如,来那替尼联合替西罗莫司(mTOR抑制剂)在NSCLC中较来那替尼单药提高ORR。
● 序贯治疗:合理安排不同机制药物的治疗顺序,如在TKI耐药后使用ADC,或在ADC耐药后使用TKI。但TKI与ADC之间的交叉耐药提示需谨慎选择。
● 新型药物:开发具有更高选择性、更强抗肿瘤活性和克服已知耐药突变的新一代药物,如Zongertinib、Sevabertinib等选择性HER2 TKI,以及具有更高DAR和更强旁观者效应的新型ADC。
● 免疫联合:抗HER2治疗与免疫检查点抑制剂、CAR-T等免疫治疗的联合,通过激活抗肿瘤免疫应答来克服耐药。
● 再挑战策略:在抗HER2治疗进展后,经过其他治疗线的”洗脱期”,再次使用抗HER2治疗(Rechallenge),部分患者可重新获得敏感性。在结直肠癌中,抗HER2再挑战策略正在研究中。
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参考文献
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