乳腺癌的分子病理诊断：从传统分型到精准医疗的跨越

李卫华 中国医学科学院肿瘤医院

摘要

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，其分子异质性是治疗反应和预后差异的重要原因。随着分子病理诊断技术的飞速发展，特别是高通量测序技术的广泛应用，乳腺癌的诊断已从传统的形态学与免疫组化分型，迈入了基于基因组、转录组和蛋白质组特征的精准分型时代。本文系统回顾了乳腺癌分子分型体系的演进，详细阐述了现代分子病理诊断技术——包括下一代测序（NGS）、数字PCR、原位杂交等——在乳腺癌诊疗各环节中的关键作用，探讨了其在早期诊断、预后评估、靶向治疗选择及耐药监测中的应用价值。同时，结合本团队在肿瘤分子病理领域近十年的研究经验，特别是基于高通量测序的检测与解读积累，展望了多组学整合、液体活检、人工智能等前沿方向对乳腺癌精准医疗的未来影响。本文旨在为临床医生与病理同仁提供一个全面的乳腺癌分子病理诊断全景图，促进分子诊断技术在乳腺癌个体化治疗中的规范应用。

关键词：乳腺癌；分子病理诊断；分子分型；高通量测序；精准医疗；生物标志物

一、引言：乳腺癌诊疗模式的范式转变

乳腺癌的诊治历程，是一部从宏观到微观、从群体到个体的医学进步史。传统的诊断依赖于组织病理学的形态观察和有限的免疫组化标记（如ER、PR、HER2），所形成的“Luminal A/B、HER2过表达、三阴性”分型，虽极大地推动了内分泌治疗和抗HER2靶向治疗的应用，但仍无法充分解释患者间巨大的预后差异及治疗反应异质性。这背后的核心原因在于乳腺癌本质上是一种高度异质性的疾病，其驱动基因、信号通路、微环境特征在不同患者、甚至同一肿瘤的不同区域间均存在显著差异。

分子病理诊断正是为了解码这种异质性而生。它通过检测肿瘤细胞中DNA、RNA、蛋白质等分子水平的改变，揭示疾病发生发展的本质规律，为临床提供超越形态的、可量化的生物学信息。作为深耕分子病理诊断领域近十年的从业者，我见证了以高通量测序为代表的技术革命如何重塑肿瘤诊疗路径。在呼吸与消化系统肿瘤的研究中，我们深刻体会到分子分型对治疗决策的根本性影响。同理，在乳腺癌领域，分子病理诊断已从研究工具转变为临床常规，成为制定个体化治疗方案不可或缺的基石。

 二、乳腺癌分子分型体系的深化与拓展

乳腺癌的分子分型始于本世纪初的基因表达谱研究，最具里程碑意义的是Perou等人提出的“固有分型”。随着技术发展和数据积累，这一体系不断细化与扩充：

1.  经典固有分型的临床转化：Luminal型（激素受体相关）、HER2富集型、基底样型（多数与三阴性乳腺癌重叠）、正常乳腺样型。这一分型在预后预测上价值明确，但直接用于临床治疗指导仍显粗糙。

2.  基于驱动基因的精细化分型：大规模基因组测序项目（如TCGA、METABRIC）揭示了乳腺癌频繁突变的基因图谱，如PIK3CA、TP53、GATA3、CDH1等。基于关键驱动事件的细分，例如PIK3CA突变型、BRCA缺陷型等，正成为临床试验入组和靶向药物匹配的新依据。

3.  临床实用型整合分型：目前国际共识趋向于将传统IHC/FISH分型与关键分子标志物结合。例如：

       Luminal型：进一步根据PIK3CA、ESR1突变状态、增殖指数（Ki-67，或基因表达标志物如Oncotype DX、MammaPrint）、免疫微环境特征进行风险分层。

       HER2阳性型：区分HER2基因扩增水平、是否存在PIK3CA共突变等，以预测双靶或ADC类药物疗效。

       三阴性乳腺癌（TNBC）：这是异质性最高、最需分子分型指导的亚型。基于转录组学的Lehmann分型（基底样免疫抑制型、间质型、雄激素受体型等）以及基于基因组特征的分类（如同源重组缺陷/HRD状态、BRCA突变、免疫检查点表达），直接关联铂类、PARP抑制剂、免疫治疗的疗效。

三、核心分子病理诊断技术及其在乳腺癌中的应用

 1. 高通量测序技术

NGS技术是当前分子病理诊断的支柱。在乳腺癌中，其应用场景多元：

   靶向Panel测序：针对已知的乳腺癌相关基因（通常涵盖50-500个基因），检测点突变、插入缺失、拷贝数变异和基因融合。高效、经济，适用于组织样本和液体活检，是临床检测的主流选择。例如，检测ESR1突变可预测晚期Luminal型乳腺癌对内分泌治疗的耐药；检测BRCA1/2胚系与体系突变是使用PARP抑制剂的前提。

   全外显子组/全基因组测序：主要用于科研和疑难病例探索，能发现新的驱动变异和复杂的基因组重排，加深对疾病生物学的理解。

   RNA测序：不仅能检测基因融合（如ESR1融合是罕见但重要的耐药机制），还能进行完整的分子分型、评估免疫细胞浸润特征和信号通路活性，提供比DNA测序更丰富的功能性信息。

单细胞测序：揭示肿瘤内异质性、追踪克隆演化、解析微环境细胞互作，是理解耐药和复发机制的前沿工具，正逐步从研究向临床探索过渡。

 2. 其他重要分子诊断技术

   荧光原位杂交与显色原位杂交：HER2状态检测的“金标准”，也可用于评估CCND1、FGFR1等基因扩增，是NGS的重要补充和验证手段。

   数字PCR与液滴数字PCR：具有超高灵敏度，特别适用于液体活检中低频突变的绝对定量检测（如监测ESR1、PIK3CA突变丰度变化），用于疗效监测和早期耐药预警。

   甲基化检测：DNA甲基化谱可作为肿瘤溯源、预后分型和早期诊断的生物标志物，具有重要研究价值。

四、分子病理诊断指导下的乳腺癌精准治疗实践

1.  早期乳腺癌：预后评估与辅助治疗降阶/升级

       多基因表达谱检测：对于ER+/HER2-、淋巴结阴性或微转移的患者，Oncotype DX、MammaPrint等检测能量化复发风险，明确哪些患者可安全豁免化疗，实现治疗降阶。

       HRD检测：对于TNBC或高危HER2阴性乳腺癌，HRD评分（通过检测基因组瘢痕）是预测铂类新辅助化疗敏感性和PARP抑制剂辅助治疗获益的生物标志物。

2.  晚期/转移性乳腺癌：靶向药物匹配与耐药管理

       靶向治疗：除常规抗HER2、CDK4/6抑制剂、mTOR抑制剂外，针对特定突变匹配相应药物已成为标准。如PIK3CA突变→Alpelisib；NTRK融合→拉罗替尼/恩曲替尼；MSI-H/dMMR→免疫检查点抑制剂。

       抗体偶联药物：ADC药物的成功（如T-DXd）将分子病理诊断延伸到蛋白质（靶点表达水平）和连接子/载荷（旁观者效应相关通路）的层面。

       耐药监测：通过连续液体活检监测循环肿瘤DNA，可动态发现获得性耐药机制（如ESR1突变、HER2胞外域突变、旁路激活等），为后续治疗线序选择提供依据。

3.  遗传性乳腺癌的风险评估与预防

       通过胚系突变检测（BRCA1/2、PALB2、ATM、CHEK2等），识别遗传易感个体，进行家族风险评估、制定预防性手术或加强筛查策略。

五、挑战与未来展望

尽管成就斐然，乳腺癌分子病理诊断仍面临挑战：

1.  肿瘤异质性与时空演变：原发灶与转移灶、治疗前后的分子谱可能不同，需要多点、动态检测。

2.  技术标准化与质量控制：从样本前处理、检测流程到生信分析和报告解读，亟需建立全国性的标准化规范与室间质评体系。

3.  临床解读的复杂性：面对海量变异数据，如何区分“驱动突变”与“乘客突变”，如何整合多组学数据形成可操作的临床报告，高度依赖病理医生的专业经验与持续学习。

4.  经济学与可及性：如何平衡新技术成本与卫生经济效益，让更多患者受益，是政策制定者必须考虑的问题。

未来发展方向：

多组学整合诊断：融合基因组、转录组、表观组、蛋白质组和影像组学数据，构建更全面的肿瘤分子肖像。

   液体活检的成熟应用：ctDNA、CTC、外泌体检测将更广泛用于早期筛查、微小残留病灶监测和实时疗效评估。

   人工智能与大数据：AI辅助的病理图像分析（识别肿瘤区域、评估免疫细胞）、变异解读和预后模型构建，将极大提升诊断效率和准确性。

   前瞻性临床验证：推动基于中国人群特征的分子标志物和检测Panel的研发与临床验证，产出高级别循证医学证据。

六、结语

从一张HE染色切片到一份包含数百个基因变异和生物学通路注释的分子病理报告，乳腺癌的诊断维度发生了质的飞跃。分子病理诊断不仅回答了肿瘤“是什么类型”，更深刻揭示了它“为何发生、如何进展、怎样应对”。作为一名分子病理医生，我们的使命是充当临床医生与复杂基因组数据之间的“翻译者”和“导航员”，将晦涩的分子变异转化为清晰的临床决策依据。

回顾我团队在肺癌、食管癌等领域的科研与诊断工作，其核心逻辑与乳腺癌一脉相承：即通过最先进的分子工具，深度解析肿瘤生物学本质，最终服务于患者的个体化治疗。我们坚信，随着技术的不断进步和临床实践的深入，分子病理诊断必将在战胜乳腺癌的征程中，发挥越来越关键的核心作用。前路漫漫，惟精惟诚，我们愿与全国同道携手，共同推动中国乳腺癌精准医疗事业的蓬勃发展。