HER2靶向治疗要复杂得多，因为HER2可以在NSCLC中以几种不同的方式发生改变，如拷贝数的改变、重排、插入和缺失、 碱基替换。在非小细胞肺癌（NSCLC）中，HER-2扩增和HER-2过表达大约占20%和6%-35%，HER-2突变占1%-2%。大部分出现HER-2基因突变的NSCLC患者是女性、不吸烟者和肺腺癌患者。
T-DM1是一种抗HER2靶向药，该药已被证明对HER2阳性乳腺癌患者有不错的疗效，那对于HER2过表达的非小细胞肺癌患者，疗效如何呢？一项关于HER2过度表达的Ado-trastuzumab emtansine（T-DM1; Kadcyla）II期研究中，只有HER2表达水平较高（IHC 3+）的患者才有反应，客观缓解率ORR为20％。
中位反应持续时间（DOR）为7.3个月。表达水平较低的没有响应。在一项II期篮试验中，T-DM1在18例HER2突变NSCLC患者的队列中诱导了44％的客观缓解率ORR，中位无进展生存期（PFS）为4个月，中位反应持续时间（DOR）5个月。
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