乳腺癌家系遺傳易感基因研究進展

綜述 劉俊田 審校

乳腺癌是目前世界上發(fā)病率最高的女性惡性腫瘤，近年來中國乳腺癌發(fā)病率增長速度是全球的兩倍，城市地區(qū)尤為顯著。流行病學(xué)調(diào)查資料表明，乳腺癌發(fā)病存在家族聚集現(xiàn)象，15%～20%乳腺癌患者具有乳腺癌家族史。然而，乳腺癌的病因?qū)W及其發(fā)病機制至今尚不明確，遺傳性乳腺癌中20%～40%具有明確的基因胚系突變［1］。因家族性乳腺癌與遺傳易感基因突變有密切的聯(lián)系，本文將就乳腺癌家系遺傳易感基因的研究進展進行綜述。

1 乳腺癌相關(guān)易感基因

通過DNA測序技術(shù)等手段，已鑒定出眾多乳腺癌相關(guān)易感基因。根據(jù)這些易感基因在人群中分布頻率和患癌風(fēng)險分為：1）高外顯率易感基因：人群分布頻率極低，但發(fā)病風(fēng)險極高（即攜帶者與非攜帶者相比相關(guān)風(fēng)險高達5～20倍）；2）中外顯率易感基因：人群中分布頻率較低，具有較高患病風(fēng)險（其攜帶者患病風(fēng)險是非攜帶者的2～4倍）；3）低外顯率易感基因：人群中具有較高的頻率分布，但其對乳癌發(fā)病的影響作用較微弱（攜帶者患病風(fēng)險一般低于1.5倍）［2］。

1.1 高外顯率易感基因

1.1.1 BRCA基因 眾多與乳腺癌發(fā)生相關(guān)的易感基因中，BRCA家族是乳腺癌主要風(fēng)險因子，其中BRCA1與BRCA2基因是發(fā)現(xiàn)較早、研究較為確切、與乳癌發(fā)生密切相關(guān)的易感基因。二者均為抑癌基因，均呈常染色體顯性遺傳，且易早期發(fā)病。在所有細胞中BRCA1/2蛋白均參與DNA損傷修復(fù)、細胞周期調(diào)控、基因轉(zhuǎn)錄以及細胞凋亡等多個生物學(xué)過程［3］。通過研究BRCA1/2基因與乳癌發(fā)生相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，約52%遺傳性乳腺癌患者攜帶BRCA突變［4］，且攜帶基因突變者的一生中患乳腺癌、卵巢癌的危險性顯著增加，至70歲時乳腺癌發(fā)生累積風(fēng)險率可達80%，且易早期發(fā)?。?］；5%～10%單純性早期乳腺癌與BRCA1或BRCA2基因的胚系突變直接相關(guān)［6］。因此檢測家族性乳腺癌高危人群中BRCA1/2基因突變的攜帶狀況有利于進行早期預(yù)防和干預(yù)。

1.1.2 其他高外顯率的易感基因 雖然有一半以上遺傳性乳腺癌均是BRCA1/2基因突變引起，但仍有近50%患者發(fā)病原因尚不明確，因此探討除BRCA1/2基因以外的遺傳性乳腺癌易感因素尤為重要。在遺傳性癌癥綜合征研究中，鑒定發(fā)現(xiàn)一些與乳腺癌相關(guān)的其他高外顯率易感基因，如PTEN、TP53、CDH1和STK11基因。PTEN基因與乳腺癌的發(fā)展和預(yù)后密切相關(guān)。85%多發(fā)錯構(gòu)瘤綜合征（Cowden）患者有PTEN突變，Cowden綜合征女性患者終身患乳腺癌風(fēng)險率超過50%［7］。TP53基因在乳腺癌的突變率為15%～60%，有報道認為TP53突變的女性終生患癌風(fēng)險率接近100%，以乳腺癌為主，而男性終生患癌風(fēng)險率為73%［8］。CDH1基因表達調(diào)控對乳腺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移起到促進作用。已有研究證實，CDH1突變攜帶者80歲時，發(fā)生彌漫性胃癌的累積風(fēng)險率在男性和女性分別為70%和56%，同時女性乳腺小葉癌的累積風(fēng)險率為42%［9］。STK11基因又稱LKB1基因，可抑制癌細胞生長、侵襲和遷移，以及癌組織中的微血管密度。若乳腺癌患者中的STK11基因表達下降，會導(dǎo)致癌組織分級較高、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移概率較大以及總生存期較短［10］。這些易感基因的發(fā)現(xiàn)對預(yù)測乳腺癌發(fā)病風(fēng)險具有重要價值，為尋找新的腫瘤標記物、提高乳腺癌早期診斷率提供了重要證據(jù)。

1.2 中外顯率易感基因

通過乳腺癌家系相關(guān)研究及基因測序技術(shù)，已鑒定出CHEK2、ATM、BAP1、PALB2、BRIP1、RAD51C等編碼基因均為乳腺癌中外顯率易感基因，其編碼的蛋白均參與細胞內(nèi)DNA損傷及修復(fù)機制。CHEK2編碼的蛋白能夠通過對TP53和BRCA1的磷酸化調(diào)節(jié)雙鏈DNA解鏈的修復(fù)［11］；ATM蛋白激酶與P53、BRCA1及BRCA2等多種蛋白的磷酸化有關(guān)［12］；BAP1作為一種去泛素化酶與BRCA1相互結(jié)合，通過調(diào)控細胞周期、轉(zhuǎn)錄、染色質(zhì)修飾及DNA損傷應(yīng)答以維持基因組穩(wěn)定性［13］；PALB2是BRCA1向細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移定位和穩(wěn)定累積的協(xié)同因子，促進BRCA1介導(dǎo)的DNA修復(fù)［14］；BRIP1編碼一種解旋酶，干擾BRCA1并對檢查點起控制作用［15］；RAD51C是細胞內(nèi)同源重組修復(fù)的關(guān)鍵分子，幫助催化同源序列的定位、鏈配對和鏈交換的過程，其等位基因突變與遺傳性乳腺癌易感性有關(guān)［16］。以上基因突變率低，與BRCA1/2等比較導(dǎo)致發(fā)病風(fēng)險也較低，并且變異對促進腫瘤發(fā)病風(fēng)險的作用有限，因此仍需大規(guī)模的病例對照研究予以驗證。

1.3 低外顯率易感基因

乳腺癌低外顯率易感基因有時也稱修飾基因，是指其多態(tài)性或序列改變可小至中度地增加乳腺癌易感性。隨著人類基因測序和相關(guān)研究的不斷深入，越來越多的乳腺癌易感基因突變位點被發(fā)現(xiàn)。如通過研究雌激素合成酶基因CYP17、CYP19和HSD17β1發(fā)現(xiàn)，基因多態(tài)性的交互作用可能增加乳腺癌的患病風(fēng)險［17］；FGFR2編碼成纖維細胞生長因子受體蛋白，其2號內(nèi)含子中10q26的多態(tài)性變異賦予了散發(fā)性乳腺癌一定的發(fā)病風(fēng)險，其雜合子的致病風(fēng)險率為1.23%［18］。這些乳腺癌低外顯易感基因位點表明，家族性乳腺癌的遺傳易感性不是單一的易感基因突變造成的，而是多基因改變的累積效應(yīng)。

2 乳腺癌易感基因的篩查技術(shù)

隨著細胞生物學(xué)和分子生物技術(shù)的不斷發(fā)展，檢測突變的方法越來越傾向從分子水平入手，以達到快速、準確的效果。對于易感基因檢測較有效的方法有：1）第一代測序技術(shù)：又稱Sanger測序，其主要特點是測序讀長可達1 000 bp，準確性高達99.999%，但測序成本高、通量低等方面的缺點，嚴重影響了其真正大規(guī)模的應(yīng)用；2）聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）法：其靈敏度和特異度更高，研究證明同時進行2個連鎖基因位點的分析可以將等位基因脫扣（allele dropout，ADO）降低至3.5%，如同時進行3個分析，可降低到1.5%［19］；3）第二代測序技術(shù)（NGS）：能在檢測時同時閱讀相關(guān)數(shù)據(jù)，測序數(shù)量多且長度長，耗時較少，具有準確性高、通量高等優(yōu)點，NGS可檢測出BRCA1/2基因序列有無缺失、重復(fù)和突變［20］；4）多重連接探針擴增技術(shù)（MLPA）：是一種高通量、針對待測序列進行定性和相對定量分析的新技術(shù)。Farshid等［21］設(shè)計改進的MLPA技術(shù)具有通量高、精確度高、所需儀器簡單、耗時短和操作簡單等優(yōu)點，可廣泛用于基因拷貝數(shù)變異（CNVs）的檢測；5）質(zhì)譜（MS）：是現(xiàn)代分析測試技術(shù)中同時具備靈敏度高、特異性好、分析速度快等特性的普適性方法，目前很多具備條件的實驗室已引進質(zhì)譜儀用于臨床樣本的檢測。

3 乳腺癌家系遺傳的咨詢與預(yù)防性治療

乳腺癌家系成員應(yīng)被視為高危人群，提供遺傳咨詢和遺傳風(fēng)險評估非常必要。相比其他的易感基因，遺傳性乳腺癌的BRCA1或BRCA2基因突變的篩查、預(yù)防和治療研究報道較多。由于測序技術(shù)的進步，BRCA突變的檢測越來越簡單可行。除直接測序外，很多癌癥機構(gòu)都在使用風(fēng)險模型來判斷個體BRCA突變的風(fēng)險。

對確診的攜帶BRCA突變者，臨床上需密切隨訪。應(yīng)有效地進行乳腺早期監(jiān)測，超聲、鉬靶或乳腺MRI是篩查的主要手段，也可考慮聯(lián)合應(yīng)用，特別是對乳腺組織密度致密的年輕女性。研究證明，MRI提高BRCA1/2攜帶者的乳腺癌診斷敏感性，且對早期乳腺癌的診斷優(yōu)于鉬靶［22］。預(yù)防乳腺癌最有效的方法是行雙側(cè)全乳切除術(shù)，可使乳腺癌發(fā)病風(fēng)險率降低至少90%［23］。研究顯示，行預(yù)防性雙側(cè)輸卵管-卵巢切除術(shù)可使BRCA1/2攜帶者乳腺癌發(fā)病風(fēng)險率大約降低50%，BRCA2攜帶者獲益更大［24］。目前，對預(yù)防性內(nèi)分泌治療可減少乳腺癌家系發(fā)病風(fēng)險仍存在爭議。研究表明，BRCA2雜合子攜帶者口服他莫昔芬組患者的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險率比對照組降低62%；但對于BRCA1雜合子攜帶者內(nèi)分泌治療的作用卻相當(dāng)有限，推測可能是因BRCA1相關(guān)乳腺癌雌激素受體（ER）的陰性率高（達90%）［25］。臨床上發(fā)現(xiàn)，約10%ER陰性乳腺癌患者對他莫昔芬仍然敏感，絕經(jīng)后女性預(yù)防性內(nèi)分泌治療目前首選他莫昔芬。

對于BRCA突變的乳腺癌患者，手術(shù)與化療的綜合治療仍是主要治療手段，從含鉑類藥物的化療方案中更易獲益，此外，蒽環(huán)聯(lián)合紫杉醇類化療方案也是主要的藥物選擇。目前PARP抑制劑已用于BRCA突變的晚期乳腺癌患者［26］。與預(yù)防性手術(shù)結(jié)論相同，BRCA突變的乳腺癌患者推薦行全乳房切除術(shù)。BRCA突變的乳腺癌患者或遺傳性乳腺癌患者，患側(cè)的乳腺癌切除術(shù)后推薦行對側(cè)乳房預(yù)防性切除術(shù)。隨著乳房重建技術(shù)的發(fā)展，也可行保留乳頭乳暈的乳腺腺體全切術(shù)（nipple-sparing mastectomy，NSM）與保留皮膚的乳腺腺體全切術(shù)（skin-sparing mastecto?my，SSM）。兩者在技術(shù)手法上類似，不同的是NSM保留了乳頭乳暈復(fù)合體，然而該區(qū)域的保留在理論上仍存在殘留隱匿性乳腺癌的風(fēng)險。因此，為BRCA突變的乳腺癌患者制定NSM術(shù)式應(yīng)十分謹慎。

4 結(jié)語

乳腺癌易感基因多種多樣，對致病基因突變及基因多態(tài)性高危位點如何進行鑒定，是具有遺傳傾向性乳腺癌的研究重點，有助于對高危人群鑒定、早期預(yù)防、降低乳腺癌發(fā)病率。我國乳腺癌家系患者的易感基因BRCA1和BRCA2的突變發(fā)生率偏低，需要對更多的乳腺癌家系基因進行篩查或檢測，以明確我國乳腺癌家系患者是否存在其他易感基因。目前，對BRCA1/2基因突變陰性的乳腺癌家系是否存在第3個高外顯率易感基因的研究正在全球開展。隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)等高通量檢測分析技術(shù)的發(fā)展，乳腺癌“基因個體化治療”策略會愈加完善，使更多的患者受益。目前臨床乳腺癌發(fā)病率不斷升高，BRCA基因突變應(yīng)受到重視。因此，應(yīng)用乳腺癌易感基因突變及其與乳腺癌發(fā)病機制的研究結(jié)果，積極制定乳腺癌的防治方案，提高預(yù)后，是研究者的最終目標。提高對乳腺癌易感基因突變攜帶者的乳腺癌發(fā)病風(fēng)險評估水平，以及早期診斷和發(fā)現(xiàn)高危人群，盡早實施手術(shù)治療，將會造福更多的患者，也必將使我國醫(yī)療水平進入一個嶄新的階段。