导语
HER2检测在乳腺癌精准诊疗中扮演着至关重要的角色,标准的技术流程对于制定治疗决策具有显著的指导意义。
HER2是乳腺癌的关键驱动基因和疗效预测因素,精准检测HER2状态,对于识别能够从抗HER2治疗中获益的人群极为重要。尤其随着DESTINY-Breast04和DESTINY-Breast06研究成果的发布,HER2低表达以及HER2超低表达已成为乳腺癌病理诊断的热点探讨方向,这也为《乳腺癌HER2检测指南(2024版)》(以下简称“2024检测指南”)[1]的更新提供了重要依据。鉴于从乳腺肿瘤样本取材到结果判读,任一环节失误均可能掩盖真实HER2表达水平,从而影响治疗决策的制定。2024检测指南着重强调了HER2检测技术的标准化,旨在减少技术误差引起的假阴性或假阳性结果,同时避免HER2检测技术流程中的“蝴蝶效应”。ADC Academy Online特邀山东大学齐鲁医院高鹏教授结合2024检测指南内容,深入分析乳腺癌HER2检测技术流程中的影响因素以及质量控制等相关问题,以期为病理实践中进一步优化操作流程,确保检测结果的精确性和可靠性提供参考。
组织标本的制备要求:建立标准化的HER2检测全流程。未染色的切片置于室温不宜超过6周,所有乳腺癌标本离体后都应及时、充分固定,固定时间以6~72 h为宜。骨转移标本建议使用乙二胺四乙酸(EDTA)脱钙液(证据质量:高;推荐强度:强)。
常规HER2检测推荐标本类型为:手术切除标本;微创旋切标本;粗针穿刺活检标本;大于100个癌细胞的细胞学标本/蜡块。由于冷缺血时间过长会导致HER2显色减弱,建议所有乳腺癌标本离体后都应尽快固定(1h内)。一项研究[2]旨在评估冷缺血时间对浸润性乳腺癌HER2 IHC检测结果的影响,结果表明,随着冷缺血时间的延长,HER2染色强度减弱,特别是在4小时和8小时时,染色质量下降明显。该研究揭示了冷缺血时间对乳腺癌HER2 IHC评估的影响,凸显了操作流程标准化的必要性。
另一项研究[3]发现,对于冷藏样本,显著的染色减少通常在4小时后出现,而对于室温下的样本则在2小时后出现。研究支持将冷缺血时间控制在1小时内,以确保生物标志物检测的准确性。
图1. 不同冷缺血时间对HER2 IHC染色的影响
固定时应将标本每隔5-10 mm切开,在组织间嵌入纱布或滤纸等物,固定液与所浸泡组织的比例应足量。根据标本大小,固定时间以6~48h为宜,最好不超过72h。一项前瞻性研究[4]旨在评估固定时间超过72小时对乳腺癌样本中ER、PR和HER2表达的IHC检测的影响。研究发现,未冷藏样本(室温下)比冷藏样本更容易受到冷缺血时间延长的影响,这表明在室温下固定时间对生物标志物检测的影响可能更大。
图2. 分别经短期固定和长期固定的乳腺癌样本中的IHC评分分布情况
与此同时,HER2低表达肿瘤细胞膜染色不完整、着色程度较弱,以及缺乏充分固定或过长的冷缺血时间更容易影响到其IHC染色的镜下表现[5],因此,指南对标本的固定时间建议以6-72小时为宜。
固定液的选择可能会影响HER2检测结果,一项研究[6]审查了来自60个国家的8000多个临床试验点的117,636个肿瘤样本,分析了在真实世界中,除了标准10%中性缓冲甲醛(NBF)外,其他固定液的使用情况。结果显示,7.8%的样本使用了替代固定剂。尽管在细胞系中,不同固定液的HER2检测结果完全一致。但在肿瘤组织中,不同固定液的一致性略有下降,尤其是在阳性样本中。因此,在进行HER2检测时,选择合适的固定液非常重要。指南建议固定液类型选择3.7%中性(磷酸盐缓冲)甲醛固定液。
图3. HER2 IHC 3+乳腺癌组织经10% NBF、20% NBF和10% UBF固定后的HER2 IHC染色图像(放大40倍)
用于IHC染色的切片厚度以3-5 μm为宜,原位杂交法以4-5 μm为宜。过薄可导致假阴性,过厚可导致假阳性和组织脱片。
图4. 不同切片厚度对HER2显色的影响
白片保存时间同样会影响HER2状态的诊断,一项研究[7]旨在评估石蜡切片保存时间对乳腺癌组织中HER2表达水平的影响。研究设计包括240例浸润性乳腺癌病例,其中128例为手术标本的石蜡切片,并将112例制作成组织微阵列切片以模拟活检组织。结果显示,随着保存时间的增加,HER2表达水平逐渐降低,特别是在HER2低表达的患者中。此外,与手术标本相比,活检组织的HER2表达水平下降更快,其中HER2 2+的切片变化率最高,而HER2 3+的切片HER2表达最稳定。因此为防止抗原丢失,指南建议未染色切片置于室温不宜超过6周。此外,鉴于HER2低水平表达病例对应白片中的HER2抗原不稳定性增加,并且白片保存的温度、湿度也可能一定程度影响HER2抗原的检测,所以,白片应尽量在低温低湿环境下保存,并尽快进行HER2检测。
图5. 白片保存时间对HER2低表达影响明显
指南推荐骨转移标本,区分肿瘤的质硬/软区域进行分别处理,分离组织分别按常规流程处理,其中质硬骨组织标本建议使用EDTA脱钙液,以减轻脱钙液对转移标本HER2检测的影响。骨转移标本固定及脱钙时间与组织大小、厚度、质地相关。相关研究表明[8],脱钙处理显著降低了乳腺癌样本中HER2 IHC 1+和IHC 2+染色质量。鉴于发生骨转移的转移性乳腺癌HER2状态的评估可能受到脱钙的影响,需要选择适宜的脱钙液。

酸性脱钙液(如硝酸、盐酸等)脱钙速度快,但会对组织和细胞产生一定程度的破坏作用,造成抗原、核酸的破坏和丢失,进一步影响形态学观察、免疫组织化学染色及基因检测。EDTA脱钙液通过螯合作用脱钙,相比酸性脱钙液而言,脱钙作用相对温和,对组织学形态及抗原保存好,对RNA/DNA损伤小,有利于乳腺癌骨转移患者的标本检测需求。一项研究[9]表明,经RapidCal脱钙液和EDTA处理的标本在形态学和IHC染色上表现较好,明显优于硝酸处理组。而经硝酸处理的标本染色效果较差,核抗原和HER2蛋白的表达丢失严重。因此,指南推荐骨转移标本使用EDTA脱钙液。
图6. 硝酸组(图A、D、G)、EDTA组(图B、E、H)和RapidCal组(图C、F、I) HE、HER2 IHC和FISH效果比较;图A-C为HE染色,中倍放大;图D-F为HER2 IHC染色,中倍放大;图G-I为FISH法,高倍放大
染色过程中的质量控制:设立一组不同染色梯度的外对照,有条件单位建议同时设立 0、1+、2+和 3+。检测方法的开展需要通过严格的比对验证,并建议定期参加相关外部质量控制活动来实现(证据质量:高,推荐强度:强)
指南建议抗体选择应经过国家药品监督管理局(NMPA)认证,并经过充分对比验证。应针对实验室新使用或新批次抗体进行验证,选取与本单位原位杂交结果一致性更好的抗体,也可通过参加有关外部质量控制活动(建议每年进行1-2次)来实现。
但在实际临床实践中,即使是相同的检测方法,采用不同的染色参数也可能影响最终的HER2检测结果,特别是在HER2低表达乳腺癌样本中。一项多中心研究[10]旨在评估不同染色参数对HER2低表达乳腺癌样本中HER2 IHC结果的影响。研究涉及19个实验室,这些实验室使用相同的检测方法(PATHWAY 4B5抗体和BenchMark平台)对HER2进行染色。研究收集了关于染色过程中各种参数(如脱蜡温度、抗原修复条件等)的详细信息,并由专家小组对染色结果进行评估。结果显示,在19个实验室中,仅有2个实验室完全遵循了FDA推荐的染色条件。对于部分病例,19个实验室的评分与初始评分完全一致,一致性达到100%。然而,对于HER2 1+的两个病例,分别有21.1%和31.6%的实验室结果与初始评分不一致,大多数切片被判读为HER2 0。该研究强调了在实际应用中需要对相关染色参数进行严格控制。
图7. 不同机构在进行HER2 IHC评分时的一致性结果
此外,在染色操作方面,指南建议HER2 IHC检测需设立外对照。建议细化HER2染色梯度对照的设立,更有利于病理医师在判读时对膜染色强度的区分,验证IHC染色的灵敏性和准确性。推荐有条件单位对照设置包含0、1+、2+和3+不同评分的乳腺癌组织芯片或细胞系,以提供更全面细致的质量控制。建议定期统计分析不同IHC评分的阳性率,监测偏倚状态,从宏观上进行质量控制。
总 结
总之,乳腺癌中“HER2检测无小事,质控之路无止境”,并且随着对HER2低表达和HER2超低表达乳腺癌病理诊断研究的深入,以及新型ADC药物如T-DXd等在临床的广泛应用,HER2检测技术的容错空间被进一步压缩。从标本离体后的冷缺血时间控制、固定液选择,到切片厚度、白片时间、脱钙流程的优化,以及染色参数和梯度对照的严格质控等——每一步细微偏差都可能成为“蝴蝶效应”的起点,造成HER2真实表达水平的误判,进而影响靶向治疗决策的精准实施。这就要求病理实践中必须持续优化HER2检测过程中的技术操作流程,确保检测结果能够真实反映肿瘤的生物学特性,从而为个体化治疗提供科学依据。期待未来通过技术标准的持续迭代与质控体系的不断完善,能够有更多乳腺癌患者真正步入精准医疗的“光明航道”。
专家介绍
高鹏 教授
二级教授,博士生导师
教育部新世纪优秀人才、泰山学者特聘教授
山东大学齐鲁医院病理科主任
山东大学基础医学院副院长
主持国家自然科学基金8项
在SCI期刊发表第一作者/通讯作者论文70余篇(包括10分以上论文9篇,单篇影响因子最高41分)
学术兼职:山东省医学会病理学会主任委员、中国研究型医院协会病理学分会副主任委员、中国病理医师协会常务委员
国家自然科学基金一审和二审专家
亚专科:乳腺病理、消化病理
参考文献:
[1] 《乳腺癌HER2检测指南(2024版)》
[2] Analysis of the Impact of Varied Tumor FFPE Blocks on the Diagnosis of HER2 IHC 0, Ultra-low and 1+ in Breast Cancer. 2024 USCAP. 1171.
[3] Yildiz-Aktas IZ, Dabbs DJ, Bhargava R. The effect of cold ischemic time on the immunohistochemical evaluation of estrogen receptor, progesterone receptor, and HER2 expression in invasive breast carcinoma. Mod Pathol. 2012 Aug;25(8):1098-105.
[4] Tong L C, Nelson N, Tsourigiannis J, et al. The effect of prolonged fixation on the immunohistochemical evaluation of estrogen receptor, progesterone receptor, and HER2 expression in invasive breast cancer: a prospective study [J]. Am J Surg Pathol, 2011, 35(4): 545-552.
[5] Moatamed N A, Nanjangud G, Pucci R, et al. Effect of ischemic time, fixation time, and fixative type on HER2/neu immunohistochemical and fluorescence in situ hybridization results in breast cancer [J]. Am J Clin Pathol, 2011, 136(5): 754-761.
[6] Feng W, Inoue R, Kuwata T, et al. Assessment of the Impact of Alternative Fixatives on HER2 Detection in Breast Cancer and Gastric Cancer Tumor Specimens. Appl Immunohistochem Mol Morphol. 2023 May-Jun 01;31(5):339-345.
[7] He JK, Liu HB, Liu YP, et al. Effect of Paraffin Sections Preservation Time on HER2 Expression in Invasive Breast Cancer. 2023 USCAP. 154.
[8] Tsirka A, Garrido C, Scott M, et al. High Intra- and Inter-block concordance of HER2 immunohistochemistry (IHC) scores across breast cancer samples and impact of decalcification procedures. 2022 SABCS. P6-04-17.
[9] 吴鸿雁,王婷,陈孔龄,et al.三种不同脱钙液对乳腺癌骨转移标本染色效果的对比研究[J].中华病理学杂志, 2017, 46(8):6.
[10] Zhu P, Lv H, Li M, et al. Impact of Staining Parameters on Final Results in HER2-Low Breast Cancers-a Multi-Institutional Study of 19 Labs Using Pathway 4B5 Assay. 2024 USCAP. 272.
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