CN116819084A - 用于胃癌患者her2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物技术领域，具体涉及用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法及用途。本发明通过MS‑SRM靶向蛋白质组学方法，能够准确地直接绝对定量胃癌患者样品中HER2蛋白表达的含量，准确地识别从抗HER2治疗中可能获益的胃癌患者，改善临床治疗和结果。本发明可作为指南IHC方法的一种补充方法。

Description

用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法及用途
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及用用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法及用途。
背景技术
胃癌指源于胃黏膜上皮细胞的恶性肿瘤，人表皮生长因子受体2(Humanepidermal growth factor receptor 2, HER2) 是一种促进癌细胞分化、发育和生存的酪氨酸激酶受体，参与PI3K/AKT/mTOR和RAS/RAF/MAP激酶通路等多种信号通路代谢与调节。据报道，胃癌病例中HER2过表达约占12 ~ 20%，HER2基因异常扩增和HER2蛋白过表达，常与预后不良紧密相关。因此，对HER2蛋白过表达的胃癌患者进行抗HER2治疗，抑制其下游信号通路，可改善临床治疗和结果。
目前，评估HER2状态的标准方法是由美国FDA批准的免疫组织化学(IHC)和荧光原位杂交(FISH)试验。FISH作为检测HER2状态的金标准，其费用高，耗时较长。IHC具有费用低，快捷、无需昂贵设备的优点，但因自身的方法学问题，在检测中发现存在一定的局限性，IHC基于抗原抗体法，属于半定量方法，不能准确定量肿瘤细胞内HER2蛋白异常表达的含量（数值），结果需要人为主观判读，其实验结果假阳性和假阴性的问题常引起临床医生的质疑。IHC判断为HER2阳性患者，假阳性率高达20%，IHC判断为HER2阴性的患者，假阴性率约为1.1%~11.5%。
IHC方法将HER2过表达分为3类：阴性(0+或1+)，不明确(2+)，阳性(3+)，无法进行精准定量。对于IHC 2+的结果，指南推荐使用FISH/ISH方法来确认HER2是否阳性。目前，指南将FISH/ISH阳性定义为HER2信号与着丝粒CEP17信号≥2.0的比值。有研究报道指出最佳临界值为4.0。尽管IHC和FISH的结果具有良好的相关性，但一些研究表明存在差异和不一致性的问题，这可能由多因素所致，如控制基因信号的变化、瘤内存在异质性或技术性错误等。因此，HER2诊断方法的改进应受到鼓励。
临床质谱学的出现促进了分子诊断技术的进步与发展。靶向蛋白质谱是一种新颖的方法，与传统的IHC诊断方法相比，靶向质谱法具有独特的优势，克服了IHC和FISH方法学的局限性，可实现肿瘤细胞内5个数量级以上蛋白表达的绝对线性定量，可以在整个护理过程中同时定量多种特异性蛋白生物标志物。选择反应监测(selective-response-monitoring,MS-SRM)靶向蛋白质组学技术是美国CAP/CLIA实验室推荐的方法，已被广泛接受，用于定量特定蛋白靶点的水平。一些国家的相关研究已见报道，但在中国地区报道少见。
本研究旨在参照美国CAP/CLIA推荐的方法，引进消化吸收，结合自身实验室特点和条件，创建一种规范的MS-SRM分析方法，其包括：组织样本的标记、标记区肿瘤细胞激光显微的切割、切割后肿瘤细胞的裂解与肽段的提取、质谱上机分析以及数据挖掘统计分析等等，并对所建立的方法学系统地进行精密度和准确性考察。
发明内容
本发明要解决的问题是克服现有技术的不足，本发明采用以下技术方案。
本发明提供了一种用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法，包括如下步骤：
S1.在胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
S2.将步骤S1所得HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者。
根据本发明提供的所述上限阈值是740-670amol/μg，所述下限阈值是320-260amol/μg。
根据本发明提供的所述步骤S2中如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者进一步检测以确认HER2表达状态。
根据本发明提供的所述进一步检测以确认HER2表达状态的方法为免疫组织化学和荧光原位杂交试验。
本发明还提供了一种用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的用途，所述试剂盒执行上述的鉴定方法，所述鉴定方法辅助胃癌患者，包括如下步骤：
S10.在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
S20.将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态；
S30.HER2表达阳性患者可接受抗HER2治疗。
根据本发明提供的所述上限阈值是700 amol/μg，所述下限阈值是300 amol/μg。
根据本发明提供的所述样品是手术标本或活检标本。
本发明的有益效果如下：
本发明的MS-SRM 靶向蛋白质组学方法可作为指南IHC方法的一种补充方法，能够准确、直接的定量胃癌患者样品中HER2的蛋白表达水平，改善临床治疗结果，可作中晚期胃癌新药物开发的伴随诊断的一种新方法。该技术对临床应用有一定的指导意义，能够促进在中国的临床应用与推广。
附图说明
图1 显示样本（编号为D185834）的HE染色图（A），IHC染色图（B）和FISH 显微镜下图（C）。
图2显示ELVSEFSR与ELVSEFSR [13C6，15N4]的质谱二级裂解子离子图谱。
图3显示ELVSEFSR与ELVSEFSR [13C6，15N4]的质谱总离子流图(TIC)。
图4显示HER2-SRM方法的轻肽加入量与轻肽回收量的标准曲线。A图显示了浓度范围从200amol到25000amol的线性关系；B图显示了浓度范围从200amol到1000amol的线性关系。
图5显示同一个FFPE样本相隔12月在HER2-SRM方法检测中的重现性。
图6显示IHC与FISH检测结果的相关性。
图7显示HER2-IHC与HER2-SRM分类性能比较。
图8显示IHC 2+样本的检测结果分析。
图9显示HER2-FISH 与HER2-SRM的相关性。
图10显示HER2-SRM表达量的分布图。
图11显示HER2-IHC、FISH和HER2-SRM三者的关系。
图12显示以FISH 结果作为实际类别的Her2-SRM ROC曲线。
图13显示以FISH 结果作为实际类别的Her2-SRM ROC曲线（探索集）。
图14显示以FISH 结果作为实际类别的Her2-SRM ROC曲线（验证集）。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，从而使本领域技术人员能很好地理解和利用本发明，而不是限制本发明的保护范围。
本发明实施例中涉及到的实验方法、生产工艺、仪器以及设备，其名称和简称均属于本领域内常规的名称，在相关用途领域内均非常清楚明确，本领域内技术人员能够根据该名称理解常规工艺步骤并应用相应的设备，按照常规条件或制造商建议的条件进行实施。
在描述本发明的产品和方法之前，应理解本发明不限于所述的特定产品或方法，因而当然可改变。还应理解，本文所用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不具限制性，因为本发明的范围将仅由所附权利要求书限制。
在提供数值范围时，应理解，除非上下文另有明确说明，否则还特定公开介于所述范围的上限和下限之间的每一中间值。介于所述范围中的任何所述值或中间值与所述范围中的任何其它所述值或中间值之间的每一较小范围涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在范围中或排除在范围外，并且其中任一界限、无一界限或两个界限包括在较小范围内的每一范围也涵盖在本发明内，受制于所述范围中任何明确排除的界限。在所述范围包括一个或两个界限时，排除那些所包括界限的任一个或两个的范围也包括在本发明中。特别地，“大于”、“小于”理解为不包括本数，“在……之间”理解为包括上限值和下限值。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。虽然与本文所述类似或等效的任何方法和材料可以用于实施或测试本发明，但现在描述一些潜在和优选的方法和材料。本文所提及的所有公开案通过引用的方式并入本文中以结合所引用的公开案来公开和描述方法和/或材料。应理解，在存在冲突的程度上，本公开取代所并入的公开案的任何公开内容。
本领域技术人员在阅读本公开内容后将显而易见，本文所描述和说明的每一单独的实施方案具有分立成分和特征，在不偏离本发明的范围或精神的情况下，其可容易地与任何其它若干个实施方案的特征分离或组合。可以所述事件的顺序或以逻辑上可能的任何其它顺序进行任何所述方法。
人表皮生长因子受体2(HER2)(又称CD340(分化簇340)、原癌基因Neu、Erbb2(啮齿动物)或ERBB2(人))，是由erbB2基因编码的蛋白。这个癌基因的扩增或过度表达在侵袭性类型的乳腺癌的进展中起着重要作用。也已知erbB2基因的过度表达发生在卵巢癌、胃癌、肺腺癌、侵袭性子宫癌和30％的涎腺导管癌中。
免疫组织化学或免疫组化（IHC），是应用抗原与抗体特异性结合的原理，通过化学反应使标记抗体的显色剂（荧光素、酶、金属离子、同位素）显色来确定组织细胞内抗原（多肽和蛋白质），对其进行定位、定性及相对定量的研究。
荧光原位杂交（FISH），是利用报告分子（如生物素、地高辛等）标记核酸探针，然后将探针与染色体或DNA纤维切片上的靶DNA杂交，若两者同源互补，即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。此时可利用该报告分子与荧光素标记的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测体系在镜下对待DNA进行定性或相对定位分析。
术语“受试者”、“个体”或“患者”在本文中可互换使用。“受试者”可以是含有表达的遗传物质的生物实体。受试者可以为哺乳动物。该哺乳动物可以为人类。受试者可被诊断出疾病或怀疑处于疾病的高风险下。该疾病可为癌症。该癌症可为胃癌。在一些情况下，受试者不一定被诊断出疾病或怀疑处于疾病的高风险下。
术语“样品”来自组织或器官的样品。可由任意的组织或器官，通过例如活体组织检查（活检）或者手术切取或切除，获取组织或器官样品。
福尔马林固定和石蜡包埋后的组织切片（FFPE），是为了维持细胞核蛋白结构，先用福尔马林固定然后固体石蜡包埋，以便使用超薄切片机切成5-10微米厚的薄片的组织样品（通常是疑似肿瘤组织）。
在中国一些胃癌患者初诊时已属晚期，有的患者已经失去手术根治切除的条件，通过活组织检查可以用于HER2状态的评估，对于这些患者如何从抗HER2治疗中获益，其临床意义非常重要。胃癌活检样本与常规手术取检样本不同，它体积微小，福尔马林固定和石蜡包埋后的组织切片（FFPE）能满足靶向蛋白检测的要求，实现准确的靶蛋白定量。
术语“表达水平”指生物标志物的蛋白或核酸表达水平，优选指生物标志物的蛋白表达水平。
本发明的选择反应监测(selective -response -monitoring, MS-SRM)靶向蛋白质组学技术又称为多重反应监测质谱法(MRM-MS)。MS-SRM技术可使用三重四极杆(QQQ，triple quadrupole)质谱仪来从感兴趣的肽中选择带正电荷的离子，使带正电荷的离子片段化，随后测量所选带正电荷的片段离子的丰度。该测量通常可被称为过渡和/或过渡离子。
在一些应用中，MS-SRM与高压液相色谱法(HPLC)和最近的超高压液相色谱法(UHPLC)耦合。在其他应用中，MS-SRM与采用QQQ质谱仪的UHPLC耦合，以对所有感兴趣的肽和蛋白质进行所需的LC-MS过渡测量。
在一些应用中，可使用四极杆飞行时间(qTOF)质谱仪、飞行时间-飞行时间(TOF-TOF)质谱仪、轨道阱质谱仪、四极杆轨道阱质谱仪或任何四极杆离子阱质谱仪从一种或多种感兴趣的肽中选择带正电荷的离子。然后，可测量片段化的带正电荷的离子来确定带正电荷的离子的丰度以用于量化感兴趣的肽或蛋白质。
在一些应用中，可使用飞行时间(TOF)、四极杆飞行时间(qTOF)质谱仪、飞行时间-飞行时间(TOF-TOF)质谱仪、轨道阱质谱仪或四极杆轨道阱质谱仪来测量来自未片段化的感兴趣的蛋白质的带正电荷的肽离子的质量和丰度，以供定量。在本申请中，分析物质量测量的准确度可用作测定的选择标准。具有已知组成和浓度的同位素标记的内标物可用作质谱定量方法的一部分。
在一些应用中，可使用飞行时间(TOF)、四极杆飞行时间(qTOF)质谱仪、飞行时间-飞行时间(TOF-TOF)质谱仪、轨道阱质谱仪或四极杆轨道阱质谱仪来测量感兴趣的蛋白质的质量和丰度以供定量。在本申请中，分析物质量测量的准确度可用作测定的选择标准。任选地，本申请在通过质谱法分析之前，可使用蛋白质的蛋白水解消化。具有已知组成和浓度的同位素标记的内标物可用作质谱定量方法的一部分。
在一些应用中，各种电离技术可与本文提供的质谱仪耦合，以产生所需的信息。可与本公开一起使用的非限制性的示例性电离技术包括但不限于：基质辅助激光解吸电离(MALDI)、解吸电喷雾电离(DESI)、直接辅助实时(DART)、表面辅助激光解吸电离(SALDI)或电喷雾电离(ESI)。
在一些应用中，HPLC和UHPLC可与质谱仪耦合。在质谱分析前，可进行多种其他肽和蛋白质分离技术。可用于从基质背景中分离所需分析物(例如，肽或蛋白质)的一些示例性分离技术包括但不限于，蛋白质或肽的反相液相色谱法(RP-LC)、MALDI前的离线液相色谱法(LC)、一维凝胶分离、二维凝胶分离、强阳离子交换(SCX)色谱法、强阴离子交换(SAX)色谱法、弱阳离子交换(WCX)和弱阴离子交换(WAX)。在质谱分析前可使用上述技术中的一种或多种。
本发明的方法可以鉴定胃癌患者是否为HER2表达阳性，具体包括在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态。
如本领域技术人员将理解的，这种鉴定虽然是优选的，但可能不会对100％的被研究的受试者都是正确的。然而，该术语要求能够正确地评估具有统计学意义的部分的受试者，从而将其识别为是否有患病的风险，患病的风险高低以及是否患有胃癌。
本发明中临床性能分为灵敏度，特异性，阳性预测值（PPV），阴性预测值（NPV）。
“灵敏度”可用来衡量某种试验检测出有病者的能力，灵敏度是将实际有病的人正确地判定为真阳性的比例。灵敏度=真阳性人数/（真阳性人数+假阴性人数）*100%。
“特异性”是衡量试验正确地判定无病者的能力，特异性是将实际无病的人正确地判定为真阴性的比例。特异性=真阴性人数/（真阴性人数+假阳性人数）*100%。
阳性预测值（PPV）=真阳性人数/（真阳性人数+假阳性人数）*100%。
阴性预测值（NPV）=真阴性人数/（真阴性人数+假阴性人数）*100%。
本发明所述的方法可以以高灵敏度和高特异性中的至少一种对胃癌进行HER2表达阳性的鉴定。例如，本文提供的试剂盒可以以至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或约100％的灵敏度对胃癌进行HER2表达阳性的鉴定。
本发明所述的方法可以以至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或约100％的特异性对胃癌进行HER2表达阳性的鉴定。
在一些情况下，本发明所述的方法以至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或约100％的灵敏度和特异性对胃癌进行HER2表达阳性的鉴定。
术语“治疗”或“处理”在本文中可互换使用。这些术语可指用于获得有益或所需结果的方法，该有益或所需结果包括但不限于治疗益处和/或预防益处。治疗益处可指正在治疗的潜在病症的根除或减轻。另外，治疗益处也可如下实现：与该潜在病症有关的一种或多种生理学症状得到根除或减轻，使得在受试者中观察到改善，尽管该受试者可能仍患有该潜在病症。预防益处包括延缓、防止或消除疾病或状况的出现，延缓或消除疾病或状况的症状的发作，减慢、中止或逆转疾病或状况的进展，或上述的任意组合。为了获得预防益处，处于发展成特定疾病的风险下的受试者或报告有疾病的一种或多种生理学症状的受试者可接受治疗，即使可能尚未作出该疾病的诊断。
曲妥珠单抗是一种人源化单克隆抗体，靶向HER2受体，抑制下游信号激活，诱导抗体依赖的细胞毒性。在ToGA临床3期试验中，在化疗中添加曲妥珠单抗作为晚期HER2阳性胃腺癌一线治疗的标准护理与单独化疗相比改善中位OS，还发现HER2扩增水平与曲妥珠单抗治疗的PFS相关，HER2 扩增水平越高，曲妥珠单抗一线治疗的PFS越长。相反，RTK-RAS-PI3K通路同时发生的改变与基于曲妥珠单抗的一线治疗进展时间缩短相关。临床众多研究表明，HER2在胃癌的发生中起着重要的作用，HER2阳性在胃癌中与预后恶化、疾病侵袭性增加和生存期缩短相关。但也有报道称HER2状态没有预后价值。在胃癌中HER2表达的研究中出现相互矛盾的实验结果以及与临床病理诊断数据方面。这些不一致的问题可能是由许多因素所造成的，但最重要的可能是不同的IHC染色方法的使用和不一致的评分标准的判读。更重要的一点，IHC和FISH都不能准确直接定量肿瘤细胞内HER2蛋白异常表达的含量（数值）。
本发明的试剂盒及方法可以辅助胃癌患者治疗，具体包括在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态；HER2表达阳性患者可接受抗HER2治疗。
目前大家普遍认同的动态靶向蛋白的检测较相对静态的基因检测更接近临床的表型。在过去的十年里，人们越来越认识到许多看似相同的肿瘤患者对相同的治疗亦有不同的反应，还意识到没有两位患者的癌症是完全相同的。因此，每一种癌症患者接受常规治疗方法，如化疗、放疗或靶向治疗时就可能有不同的反应。依据个体肿瘤患者中的分子靶点状况与分子药物相匹配，将改善临床治疗和结果，将有助于提高癌症治疗水平。本专利推断，此类例样本为HER2表达阴性或呈极低表达，对抗HER2 靶向药的响应可能不佳，不宜抗HER2 靶向治疗。如果推断被得到证实，进一步说明基于HER2-MS-SRM靶向蛋白定量检测方法较传统方法优势明显，能够从特定的患病人群中准确地遴选出哪些将是从中获益的人群。而且，HER2-SRM方法不依赖IHC的病理诊断，可以独立地对肿瘤细胞内的靶蛋白直接进行绝对定量，其具有良好的临床应用价值与前景。
本发明的比较结果可作为参数化的预测原始数据输出而给出。可以理解这些数据通常需要经过医生的解读。但是也可以预计专家系统设备，其中上述的输出包含无需专业医生进行解读的、经处理的预测原始数据。
当本发明的方法用于商业诊断目的，例如用于医疗领域中时，通常将生成从该方法获得的信息的报告或汇总。该方法的报告或汇总可包含关于一种或多种基因或蛋白质的表达水平、息肉或肿瘤的分类、患者的风险水平(如高、中或低)、患者的预后、治疗选择、治疗建议、生物标志物表达以及如何确定生物标志物水平、生物标志物谱、临床和病理因素的信息和/或与患者疾病状态相关的患者或群组的其他标准临床信息。
所述方法和报告可存储在数据库中。该方法可以在数据库中创建受试者的记录并将数据填入该记录。该报告可以是纸质报告、音频报告或电子记录。该报告可以显示和/或存储在计算设备(例如，手持设备、台式计算机、智能设备、网站等)上。可以预期，报告将提供给医师和/或患者。报告的接收可进一步包括建立与包含所述数据和报告的服务器计算机的网络连接，并从该服务器计算机请求该数据和报告。
本发明中使用的术语“试剂盒”指本发明所述组件的集合，优选地，其单独地或在单一的容器内提供。所述的容器内还包括实施本发明的方法的操作指南。这些操作指南可以是使用手册的形式，也可以通过计算机程序代码提供，当在计算机或数据处理设备上运行所述计算机程序代码时，其能够执行本发明的方法中的计算和比较，并相应地建立预测。所述的计算机程序代码可以是在数据存储介质或设备上，例如光学存储介质(例如光盘)，或者直接在计算机或数据处理设备上提供。
实施例1：样本处理、数据采集与处理
1、胃癌HER2状态的评估-免疫组织化学(Immunohistochemistry，IHC)
IHC检测：在全自动免疫组化染色仪（型号：UtraPATH）进行检测，所有样本均设阳性对照和阴性对照。 HER2IHC结果判读和评分标参照2007年和2013年美国临床肿瘤学会/美国病理学家学院指南和中国《胃癌HER2检测指南（2016版）》由两名病理专家进行判读。
胃癌患者手术标本IHC诊断标准：无反应或＜10％的肿瘤细胞膜染色为0；≥10％肿瘤细胞微弱或隐约可见膜染色，或只有部分细胞膜染色为1＋；≥10％肿瘤细胞有弱到中度基底侧膜、侧膜或完全性膜染色为2＋；≥10％肿瘤细胞基底侧膜、侧膜或完全性膜强染色为3＋。IHC评分0和1＋为阴性，2＋为不明确，3＋为阳性。
胃活检标本诊断标准：任何肿瘤细胞无膜染色为0；肿瘤细胞团微弱或隐约可见膜染色（不管着色的肿瘤细胞占整个组织的百分比）为1+；肿瘤细胞团有弱到中度的基底侧膜、侧膜或完全性膜染色（不管着色的肿瘤细胞占整个组织的百分比，但至少有5个成簇的肿瘤细胞着色）为2+；肿瘤细胞的基底侧膜、侧膜或完全性膜强染色（不管着色的肿瘤细胞占整个组织的百分比，但至少有5个成簇的细胞着色）为3+。见图1（B）。
2、荧光原位杂交（FISH）
标本用FISH法进行HER2基因扩增检测。方法简述：组织切片脱蜡、逐级脱水、变性。在原位杂交仪（型号：SH2000）进行变性、杂交。载片复染，显微镜(AxioScope.AI)下计数，判读标准参前。
胃癌 HER2 FISH判读标准HER2/CEP17＜1.8，判为阴性；1.8≤HER2/CEP17<2.2，重新计数20个细胞，若比值≥2.0判为阳性；若比值＜2.0判为阴性；HER2/CEP17≥2.2或信号成簇时，判为阳性。见图2（C）。
3、激光显微镜肿瘤细胞切割与样品制备
组织标本均用10%中性福尔马林固定6-24h。组织块连续切片8张白片，1张4µm用于HE染色（见图3（a）），1张3µm用于IHC检测，1张3µm用于FISH检测，5张10µm用于靶向蛋白质谱检测。
IHC和 FISH用常规法检测。
4、肿瘤细胞切割
每个样本分别取上述的4 µm和10µm厚的FFPE切片，行苏木精和伊红染色，脱蜡处理。数字病理扫描系统（3DHistech,MIDI）将H&E切片和10µm切片扫描成像,并由病理专家在图像上对特定的肿瘤细胞区域进行标记，要保证单片肿瘤细胞标记区域面积大于8 mm2，满足最低检测下限肿瘤细胞个数。把切片放置在激光显微切割仪（Nikon ,eclipse Ni-U ）载物台上，将已标记的图像导入仪器系统，进行激光显微切割，利用激光能量将肿瘤细胞从载玻片上分离收集细胞。
5、肿瘤细胞裂解与肽的提取
切割后的肿瘤细胞干燥，加入一定量的组织裂解液（AmmoniumBicarbonateBuffer，SigmaAldrich，S2454-200ML），孵育1.5小时，加入胰蛋白酶（SequencingGradeModified Trypsin，Promega，V5111），过夜酶解后，终止酶解反应。采用微量BCA方法(Micro BCA,Thermo Fisher Scientific, 23231)检测酶解液中肽段的浓度。
6、质谱样本前处理
每个样品加入已知浓度的同位素标记的重肽作为内标，用于定量内源蛋白质的内标，将1µg样品注入连接三重四极杆质谱仪(Thermo,TSQ-Altis)的液相色谱仪(Waters，ACQUITY UPLCM-Class System)，用于HER2-SRM质谱检测。
7、SRM分析方法
SRM分析采用液质联用仪。液相色谱仪型号：WatersACQUITY UPLC M-ClassSystem，质谱仪型号：ThermoTSQ-Altis。
液相方法：采用梯度洗脱。流动相A为含0.1%甲酸的水溶液（ThermoScientific，LS118），流动相B为含0.1%甲酸的乙腈溶液（ThermoScientific，LS120）。色谱柱为捕集柱（nanoEase MZSymmetry C18 Trap Column, 100A, 5 µm 180 µm x 20mm）和分析柱（nanoEase MZ HSST3 Column, 100Å, 1.8 µm, 100 µm x 100 mm）。
质谱方法：Thermo TSQ-Altis质谱仪在正极NSI模式下运行，质谱仪参数设置：SRM扫描模式、正极、电喷雾电压(2.3 kV)、碰撞气（2mTorr）。
8、质谱数据采集与处理
质谱数据通过使用PinnacleProduction软件进行数据处理，定量原理：根据内源HER2多肽和合成重肽的峰面积，绝对定量肿瘤细胞表达的HER2蛋白的量。
HER2的含量（amol）= 轻肽的峰面积/重肽的峰面积×5000amol。
9、统计学策略与统计学处理方法
数据收集：收集样本的临床信息，通过讨论确定基本特征和变量。数据包括：姓名、年龄、WHO分型、Lauren分型、分化程度、淋巴转移情况、HER2-IHC和HER2-FISH相关结果。除相关临床信息外，统计分析数据中将加入HER2-SRM表达量的实验结果。研究对象基线资料统计：使用R1.3.1093版本对数据进行分析。
实施例2：HER2-SRM靶向蛋白质谱定量方法的开发
1、HER2蛋白特征肽段的筛选与定量
参照文献方法结合自身实验室特点进行HER2-SRM方法的开发。我们选用“ELVSEFSR”（轻肽）作为 HER2 特征肽进行 HER2-SRM方法的开发与验证，以同位素标记肽ELVSEFSR [13C6，15N4]（重肽）作为内标，采用ThermoTSQ-Altis 质谱仪与 Waters M_Classnano UPLC 联用进行HER2蛋白的定量检测。两者的离子对，见图2；洗脱曲线、保留时间和离子强度，见图3。
在进行HER2-SRM检测时，我们将1µg样品肽段提取液（加入5000 amol 重肽）注入质谱仪进行定量分析。
HER2含量的计算：HER2含量（amol）=轻肽的峰面积/重肽的峰面积×5000amol
2、SRM质谱分析方法的线性以及准确度
采用复合蛋白质组标准品基质（P. furiosus球菌酶解液）配制标准曲线样品。曲线范围：50amol~25000amol。每个浓度点平行配制5个重复样品。标准曲线样品注入质谱仪进行检测。检测结果：① HER2-SRM方法的检出限（LOD）为200amol，定量下线（LOQ）为300amol。②线性范围：300amol~25000amol，线性回归值r2=1.000，见图4。③ 5个重复样品的变异系数（CVs）范围为0.7%-9.6%。④线性范围内每个浓度的准确度范围为83.2%-90.1%。说明浓度范围内具有极好的线性、准确度和较小的%CV，证明所开发的方法准确性和重复性良好。
3、SRM方法精密度的验证
1）SRM方法的日内精密度
为了评估HER2-SRM方法的日内精密度，采用复合蛋白质组标准品基质（P.furiosus球菌酶解液）配制4个浓度的质控样品（500amol/µg，1000amol/µg，5000amol/µg和10000amol/µg），每个样品平行配制5份，将20份质控样品在1d内连续进行检测；质控品的CV% 均小于10%，CV% 范围为2.5% - 9.7%。
2）SRM方法的日间精密度
评估HER2-SRM方法在20天内的日间精密度。评估方法：每天采用HER2-SRM方法检测4个浓度质控样品（500amol/µg，1000amol/µg，5000amol/µg和10000amol/µg），连续检测20天，计算20天4个浓度质控品的CV%，其结果显示：20天质控品的CV%均小于10%，CV%范围为3.4%-9.7%。
4、HER2-SRM方法重现性的验证
选用9个肿瘤FFPE样本（2个结肠腺癌，4个乳腺癌，3个肺癌）对其重现性进行验证,。采用同一个样品间隔12个月的2份肿瘤FFPE切片进行对比，其结果显示见表2：新鲜制备的肿瘤组织切片检测结果与保存12个月的肿瘤组织切片检测结果具有良好的一致性，线性相关系数为0.9999，见图5。
表2：重现性实验结果
备注：ND代表质谱检测值小于LOQ
实施例3：HER2-SRM靶向蛋白质谱定量方法与IHC、FISH方法的比较
1、IHC与FISH检测结果
FFPE切片IHC与FISH检测结果的相关分析。在IHC评分中，0和1＋为阴性，2＋为不明确，3＋为阳性。IHC检测阴性、不明确与阳性结果比较。
如图6所示：横轴代表 IHC 的判读结果，纵轴代表FISH检测中 HER2/CEP17 的比值，图中每个点代表一个样本点。由图可见，在当 IHC判读结果为 0 或 1+ 时，HER2/CEP17比值的平均水平较低。当 IHC 判读结果为 3+ 时，HER2/CEP17 的比值平均水平较高，说明IHC 与 FISH 存在一定的一致性。
2、HER2-IHC 与 HER2-SRM 的比较
首先，对纳入研究的118例样本采用HER2-IHC方法进行分类，其结果如图7（A）所示。其中，有20例样本（第二层方框一）HER2-IHC得分为0/1+判读为阴性，占总研究样本数的16.9%，其FISH比值的平均值也较低，为1.502，显示HER2-IHC阴性与FISH检测结果有较好的一致性。在118例样本中，有45例样本（第二层方框二）HER2-IHC得分为2+，占到总研究样本数的38.1%，需采用FISH方法进行判读。在这45例样本中有53.3%的样本被FISH判读为阴性（第三层方框一），有46.7%的样本被FISH判读为阳性（第三层方框二）。在118例样本中，有53例样本（第二层的方框三）HER2-IHC得分为3+，占到总研究样本数的44.9%，这些样本可直接被IHC方法判读为HER2阳性，其FISH比值的平均值也较高，为10.103，显示HER2-IHC与FISH检测结果有较好的一致性。
对纳入研究的118例样本采用HER2-SRM方法进行分类，其结果如图7（B）所示。其中，有51例样本（第二层方框一）HER2-SRM表达量小于300amol/μg判定检测下限，占到总研究样本数的43.2%，这些样本可直接被HER2-SRM方法判定为HER2阴性，其HER2-FISH比值的平均值也较低，为2.681，显示出HER2-SRM与HER2-FISH具有良好的一致性。在118例样本中，有23例样本（第二层方框二）HER2-SRM表达量介于HER2-SRM的判定检测上、下限之间（300-700amol/μg），占到总研究样本数的19.5%。
在这23例样本中有47.8%的样本被HER2-FISH判读为阴性（第三层方框一）；有52.2%的样本被HER2-FISH判读为阳性（第三层方框二）。在118例样本中，有44例样本（第二层的方框三）HER2-SRM表达量大于700amol/μg判定为检测上限，占到总研究样本数的37.3%，这44例样本可直接被HER2-SRM判定为HER2阳性，其HER2-FISH比值的平均值也较高，为11.115，显示出HER2-SRM与HER2-FISH良好的一致性。
比较HER2-IHC与HER2-SRM两种方法发现，采用HER2-IHC方法无法直接判断的样本数为45例（占总样本数的38.1%），而采用HER2-SRM方法定量值在300-700amol/μg的样本数仅有23例（占总样本数的19.5%），HER2-IHC接近HER2-SRM的两倍，这样可以大幅减少需采用HER2-FISH方法进行二次检测确认的样本例数（比例）。假如，将23例在HER2-SRM检测300-700amol/μg区间的样本定义为不明确与IHC方法无法直接判断的样本作为阴或阳性样本进行分析，其HER2-IHC灵敏度为68.5%，特异性为40.0%，HER2-SRM灵敏度为60.3%，特异性为75.6%，两种方法灵敏度差异不大，但HER2-SRM的特异性明显优于HER2-IHC。
3、IHC 2+样本的检测结果
如图8所示：检测为IHC 2+的样本，横轴左侧1至24例样本为FISH阴性样本，且按照HER2-SRM表达量由小至大的顺序从左到右排列，横轴右侧25至45例样本为FISH阳性样本。与之相同，按照HER2-SRM表达量由小至大的顺序从左到右排列，柱高度代表HER2-SRM表达量的大小。由图可以看出，这45例IHC 2+，但IHC无法判别的样本中，HER2-SRM表达量高的样本出现在FISH阳性区间的概率大，但也有不少HER2-SRM表达量低的样本出现在FISH阳性区间，说明在IHC为2+样本中FISH与HER2-SRM存在一定程度上的一致性，但也存有差异。
4、HER2-FISH 与HER2-SRM的线性比较
如图9所示，横轴代表 HER2-SRM 的表达量（amol/μg），纵轴代表FISH检测HER2/CEP17 的比值，图中每个点代表一个样本点。由图可见，HER2-SRM表达量与HER2/CEP17 的比值存在一定的正相关（r2= 0.344），说明HER2-SRM 方法与 FISH方法有良好的一致性。
如图10所示：每个柱代表一个样本，按照HER2-SRM表达量由小至大的顺序从左到右排列，红色柱代表其FISH检测结果为阳性，蓝色代表FISH检测结果为阴性。HER2-SRM表达量高的样本（图中靠近右侧的样本），其FISH的阳性率也越高；而HER2-SRM表达量低的样本（图中靠近左侧的样本），其FISH的阴性率高。
5、HER2-IHC、FISH和HER2-SRM三者的关系
如图11所示，每个柱代表一个样本，共计118例样本。按照HER2-SRM表达量由小至大的顺序从左到右排列，蓝色柱代表其HER2-SRM的表达量；红色柱代表IHC检测结果；黑色趋势线代表FISH检测的HER2/CEP17比值。从图中不同高度红色柱的分布情况可以看出，HER2-SRM表达量越高的样本，其IHC阳性（IHC3+）率越高。从图中黑色趋势线的总体趋势可以看出HER2-SRM表达量越高的样本，FISH检测中的HER2/CEP17比值也越大，但有个别HER2-SRM表达低的样本HER2/CEP17比值仍较高。但总体上看， HER2-IHC、 FISH和HER2-SRM的判断方向是一致的。
6、ROC 曲线（以FISH 结果作为实际类别）
ROC 曲线表明（如图12）：在 FISH 判读结果视为正确 HER2 阳性的基础上，HER2-SRM 蛋白表达水平在 700 amol/μg 上限阈值处具有高特异性 (100%) 和 60.3% 的灵敏度；在 300 amol/μg 下限阈值处具有 75.6% 特异性和 76.7% 的灵敏度。因此，在应用质谱定量检测胃癌HER2蛋白表达时，可将700 amol/μg作为上限阈值，300 amol/μg 作为下限阈值。
按照HER2-FISH的判别结果作为疾病和对照组进行统计分析。对HER2-IHC、FISH、HER2/CEP17比值、HER2-SRM表达量、TNM分期进行威尔科克森秩和检验（Wilcoxon RankSumTest），对FISH判断结果、性别、Lauren分型、淋巴结转移、分化程度、肿瘤部位进行卡方检验（χ2test），对年龄进行T检验（t-test）。经检验，年龄、性别、Lauren分型、淋巴转移、TNM分期、分化程度、肿瘤部位的显著水平（P值）均大于0.05，无显著性差异，HER2-IHC、HER2/CEP7比值、HER2-SRM表达量、淋巴结转移的显著水平（P值）均小于0.05，呈现显著性差异，确认宜作为重点讨论变量。
表3 ：研究对象基线资料统计表
注：TNM分期与淋巴结转移，共统计96例进行了手术样本，其余22例为活检样本，未进行TNM分期与淋巴结转移统计
7、验证HER2-SRM方法中HER2阴性与阳性判定检测上下限的准确性
为了验证HER2-SRM方法中HER2阴性与阳性判定检测上下限（300-700 amol/μg）的准确性性，我们将118例纳入研究的样分为探索集和验证集。若在探索集中得到的判定检测上下限与验证集中得到的检测上下限结果相同或相似，则可认为当前所确定的HER2-SRM方法中检测上下限（300-700amol/μg）具有良好的准确性和稳定性。
探索集数据计算与绘制：对HER2-SRM表达量判定HER2-FISH阴阳性的ROC曲线（图13）进行分析，结果表明HER2-SRM表达水平在700 amol/μg的检测上限处具有高特异性(100%) 和59.5%的灵敏度，与118例所得到的检测上限结果相一致；在300amol/μg检测下限处具有77.3%的特异性和73.0%的灵敏度，与118例所得到的检测下限相一致。同时，在探索集中，采用HER2-SRM方法无法直接判读的样本数占总样本数的16.9%，与以118例得到无法直接判读的样本数占总样本数的19.5%相近。且在验证集中，可以通过HER2-SRM方法来确认阴阳性的样本中，灵敏度（TPR）为59.5%，特异性（TNR）为77.3%，与118例所得到灵敏度和特异性相似。
验证集数据计算与绘制：对HER2-SRM表达量判定HER2-FISH阴阳性的ROC曲线（图14）进行分析，若使用700amol/μg为检测上限，则具有100%的特异性和61%的灵敏度，与以118例得到的特异性和灵敏度相一致；若使用300amol/μg为检测下限，则具有73.9%的特异性和80.6%的灵敏度，亦与118例所得到的特异性和灵敏度相一致。且采用HER2-SRM方法无法直接判断的样本数占总样本数的22.0%，与118例所得到无法直接判读的样本数占总样本数的22.0%相近。同时，在验证集中所确认阴阳性的样本中，灵敏度（TPR）为61.1%，特异性（TNR）为73.9%，与118例所得到灵敏度和特异性相似。由此可见，HER2-SRM方法中HER2阴性和阳性判定检测上下限（300-700amol/μg）具有良好的准确性和稳定性。
对探索集和验证集两部分的分组合理进行验证，对这两部分进行统计分析：HER2-IHC、HER2-FISH、HER2/CEP17比值、HER2-SRM表达量、TNM分期进行威尔科克森秩和检验（Wilcoxon RankSum Test），对FISH判断结果、性别、Lauren分型、淋巴结转移、分化程度、肿瘤部位进行卡方检验（χ2test）。经检验，各变量的显著水平（P值）均大于0.05，无显著性差异，分组合理，见表4。
表4：探索集和验证集基线资料统计表
本发明包括，但不限于以下技术方案：
项目1. 一种用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒及方法，所述鉴定包括：
1）在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
2）将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态。
项目2. 根据权利要求1所述的用于胃癌患者HER2表达状态鉴定方法，所述上限阈值是700 amol/μg，所述下限阈值是300 amol/μg。
项目3. 根据权利要求1或2所述的用于胃癌患者HER2表达状态鉴定方法，其进一步检测包括免疫组织化学和荧光原位杂交试验。
项目4. 用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒及方法，所述鉴定方法可辅助胃癌患者治疗，包括：
1）在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
2）将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态；
3）HER2表达阳性患者可接受抗HER2治疗。
项目5. 根据权利要求4的用途，其特征在于，所述上限阈值是700 amol/μg，所述下限阈值是300 amol/μg。
项目6. 根据权利要求4或5的用途，其特征在于，所述进一步检测包括免疫组织化学和荧光原位杂交试验。
项目7. 根据权利要求1-6任一项的用途，其中所述样品是手术标本或活检标本。

Claims (7)

1.一种用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
S2.将步骤S1所得HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者。
2. 根据权利要求1所述的用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法，其特征在于，所述上限阈值是740-670 amol/μg，所述下限阈值是320-260 amol/μg。
3.根据权利要求1或2所述的用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法，其特征在于，所述步骤S2中如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者进一步检测以确认HER2表达状态。
4.根据权利要求3所述的用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的鉴定方法，其特征在于，所述进一步检测以确认HER2表达状态的方法为免疫组织化学和荧光原位杂交试验。
5.一种用于胃癌患者HER2表达状态鉴定的试剂盒的用途，所述试剂盒执行权利要求1-4任一项所述的鉴定方法，其特征在于，所述鉴定方法辅助胃癌患者，包括如下步骤：
S10.在所述胃癌患者的样品中，通过选择反应监测靶向蛋白质组学技术确定HER2的蛋白表达水平；
S20.将所述HER2的蛋白表达水平与阈值比较，如果大于上限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阳性患者；如果小于下限阈值，即确认所述胃癌患者为HER2表达阴性患者；如果在下限阈值和上限阈值之间，则所述胃癌患者需接受进一步检测以确认HER2表达状态；
S30.HER2表达阳性患者可接受抗HER2治疗。
6. 根据权利要求5的用途，其特征在于，所述上限阈值是740-670 amol/μg，所述下限阈值是320-260 amol/μg。
7.根据权利要求5或6的用途，所述样品是手术标本或活检标本。
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