同源重組修復(fù)通路相關(guān)基因在上皮性卵巢癌中的研究進(jìn)展*

張佳佳，聶 荔 綜述，季 誠(chéng) 審校

(南通大學(xué)護(hù)理學(xué)院，江蘇南通 226001)

上皮性卵巢癌是女性生殖器官最常見(jiàn)的惡性腫瘤，全球每年新診斷卵巢癌患者約24萬(wàn)例，死亡15萬(wàn)例，我國(guó)每年新發(fā)卵巢癌患者5.2萬(wàn)例，死亡2.3萬(wàn)例[1]。上皮性卵巢癌起病隱匿，70%的患者在初次就診時(shí)已是晚期，5年生存率不足50%。近年來(lái)，惡性腫瘤的診治手段雖不斷更新和發(fā)展，但上皮性卵巢癌的早期篩查和治療效果仍沒(méi)有明顯改善。如何辨別篩查高危人群，確立有效篩查手段及預(yù)防方法是亟待解決的問(wèn)題。

有研究顯示，乳腺癌易感基因1(BRCA 1)和BRCA2胚系基因突變攜帶者者更易發(fā)生卵巢癌[2]，除BRCA1/2之外，其他DNA雙鏈修復(fù)中同源重組修復(fù)通路相關(guān)基因在卵巢癌發(fā)病中亦起到同樣重要作用。同源重組修復(fù)是利用DNA序列間的同源性進(jìn)行識(shí)別，而參與配對(duì)和重組的蛋白質(zhì)因子則并無(wú)堿基序列特異性，其對(duì)于保持細(xì)胞基因組的完整性十分重要。BRCA1/2是同源重組修復(fù)通路中的關(guān)鍵因子，以其為核心組成的BRCA腫瘤抑制因子網(wǎng)絡(luò)中多種致病性突變均可損傷基因組的完整性和穩(wěn)定性，增加個(gè)體上皮性卵巢癌的易感性。隨著全基因組的相關(guān)性研究的開(kāi)展，更多的以BRCA1/2胚系為核心的同源重組修復(fù)通路中的相關(guān)關(guān)鍵因子被檢測(cè)出來(lái)，其功能及意義有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

本文結(jié)合最新研究進(jìn)展，對(duì)同源重組修復(fù)通路中的相關(guān)基因基本概況、相關(guān)基因檢測(cè)的必要性及目前我國(guó)同源重組修復(fù)基因檢測(cè)存在的問(wèn)題進(jìn)行綜述。

1 同源重組修復(fù)通路相關(guān)基因基本概況

1.1BRCA家族 BRCA1位于染色體17q21,總長(zhǎng)度83 kb，22個(gè)外顯子，編碼內(nèi)含1 863個(gè)氨基酸的蛋白產(chǎn)物，通過(guò)與多種調(diào)節(jié)因子相結(jié)合，達(dá)到協(xié)助DNA修復(fù)，促進(jìn)基因表達(dá)和細(xì)胞增殖的作用[3]。BRCA2位于染色體13q12-13,26個(gè)外顯子，編碼內(nèi)含3 418個(gè)氨基酸的蛋白產(chǎn)物，其N(xiāo)端與PALB2-WD40結(jié)合，以BRC的重復(fù)序列和C端的Cter為通路，與RAD51結(jié)合，從而使RAD51可以結(jié)合經(jīng)切除修飾后的單鏈DNA(ssDNA)，共同參與重組修復(fù)[4]。既往研究表明卵巢癌患者中，BRCA1/2基因突變的患者占10%～25%。我國(guó)研究結(jié)果顯示：BRCA胚系基因突變率為28.5%，其中BRCA1突變率為20.8%，BRCA2突變率為7.6%[5]。

1.2其他同源重組修復(fù)基因基本概況

1.2.1乳腺癌BRCA1相互作用蛋白1/轉(zhuǎn)錄因子(BRIP1/BACH1) BRIP1/BACH1位于染色體17p22，BRCA1的核心結(jié)構(gòu)BRCT與其編碼蛋白的C端相連，形成功能域，該功能域與BRCA1在S/G2期共同定位于細(xì)胞核[3]。

1.2.2RAD51家族 RAD51位于染色體15q15，在BRCA2等的募集和負(fù)載下與經(jīng)切除修飾的DNA損傷部位相結(jié)合，共同參與在同源重組部位搜尋與ssDNA進(jìn)行交換的過(guò)程[3]。有學(xué)者對(duì)乳腺癌BRCA突變攜帶者的研究顯示，RAD51水平增高可導(dǎo)致BRCA2突變者發(fā)病率增高，而RAD51水平增高與否對(duì)BRCA1突變者或者非突變者的發(fā)病率無(wú)影響[6]。

有研究對(duì)1 100例BRCA1/2胚系基因檢測(cè)為陰性的乳腺癌/卵巢癌高危家族進(jìn)行致病性突變的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)6個(gè)單等位基因的突變[7]。研究顯示，RAD51C c.905-2>C會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤剪接，而這種錯(cuò)誤剪接與疾病的產(chǎn)生呈正相關(guān)[8]。有學(xué)者對(duì)841例BRCA胚系基因突變陰性的家族性或散發(fā)早發(fā)性乳腺癌/卵巢癌病例中的RAD51D進(jìn)行檢測(cè)，3種被檢測(cè)的RAD51D，發(fā)現(xiàn)有1種在卵巢癌病例中可被檢出[9]。

既往認(rèn)為RAD51C和RAD51D基因的突變率較低，尚未考慮將其列為臨床常規(guī)檢測(cè)。但近年來(lái)，隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，對(duì)多個(gè)樣本進(jìn)行多個(gè)遺傳易感基因的檢測(cè)從技術(shù)上變得可行。流行病學(xué)研究顯示，RAD51C、RAD51D、BRIP1突變者的卵巢癌終生發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)介于10%～15%[10-11]。RAD51家族是HR通路的關(guān)鍵蛋白之一，當(dāng)RAD51家族過(guò)度表達(dá)或者RAD51家族存在突變時(shí)，可以改變同源重組修復(fù)能力，從而導(dǎo)致整個(gè)基因組的不穩(wěn)定。因此,對(duì)RAD51家族進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其突變和異常表達(dá)，不但可以為評(píng)估治療預(yù)后提供指導(dǎo)，同時(shí)可以為臨床治療方案的制訂提供客觀依據(jù)。

1.2.3乳腺癌易感基因相關(guān)蛋白2(PALB2) PALB2是BRCA1和BRCA2的連接基因，維持抑癌基因BRCA2核內(nèi)穩(wěn)定的協(xié)同因子，具有抑制腫瘤的作用。經(jīng)泛素化的PALB2與BRCA1的結(jié)合在G1期會(huì)受到抑制，從而限制同源重組修復(fù)。聚合酶η，在PALB2和BRCA2協(xié)同募集下，共同參與下游同源重組修復(fù)[12]。有研究表明，存在BRCA1/2突變攜帶者的女性，乳腺癌和卵巢癌的發(fā)病率明顯升高[13]。

1.2.4共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變期(ATM)和細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)激酶(CHEK2) ATM位于染色體11q22-23,全長(zhǎng)150 kb,66個(gè)外顯子，在DNA損傷應(yīng)答中，ATM蛋白上游開(kāi)關(guān)分子，屬于PI3K家族，具有激活下游CHECK2蛋白及磷酸化P53、CDC25和BRCA1等多種細(xì)胞周期蛋白的作用。在ATM的內(nèi)含子上，有研究者發(fā)現(xiàn)4個(gè)新的單核苷核多態(tài)性位點(diǎn)(SNPs)和1個(gè)點(diǎn)突變,這些突變均會(huì)影響ATM基因的功能，從而增加了某些疾病的遺傳易感性[4]。

CHEK2在DNA損傷后導(dǎo)致的細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)的調(diào)節(jié)、DNA損傷修復(fù)過(guò)程及DNA雙鏈斷裂損傷中起作用，維持整個(gè)基因組的穩(wěn)定性[14]。有研究發(fā)現(xiàn)，為了保證同源重組修復(fù)可以順利在S/G2期發(fā)生，CHEK2起到非常關(guān)鍵的作用，而它在有絲分裂過(guò)程中的這種表達(dá)方式也為癌癥的治療提供了新的觀點(diǎn)[15]。

總之，PALB2與卵巢癌發(fā)病率的增高呈正相關(guān)[10-11]。WALSH等[16]的研究結(jié)果顯示 BRCA1/2突變攜帶者占總患病人數(shù)的18%，其中6%的患者存在其他遺傳易感基因的突變攜帶。有研究指出，存在風(fēng)險(xiǎn)胚系基因突變27%的患者中，BRCA1/2的突變率為21%，RAD51C突變率為1.8%,PALB2突變率為1.2%，其他胚系基因突變率均小于1%[17]。

2 同源重組修復(fù)基因檢測(cè)的必要性

2.1遺傳基因檢測(cè) 1/800～1/300的普通人群存在BRCA1和BRCA2基因突變。我國(guó)學(xué)者報(bào)道了大樣本多中心的卵巢癌基因突變數(shù)據(jù)， BRCA基因胚系細(xì)胞突變率為28%，遠(yuǎn)高于歐美人群[18]。BRCA基因突變的卵巢癌中，以漿液性癌最為常見(jiàn)(67%)，黏液性癌的比例最低(1%)，而非上皮性的卵巢惡性腫瘤(如性索間質(zhì)腫瘤和生殖細(xì)胞腫瘤)未發(fā)現(xiàn)與BRCA基因突變相關(guān)，卵巢低度惡性腫瘤(如交界性上皮性腫瘤)與BRCA基因突變也無(wú)相關(guān)性[19]。美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)指南建議所有上皮性卵巢癌均需進(jìn)行基因檢測(cè)。

遺傳基因檢測(cè)的臨床意義在于，同源重組修復(fù)通路中基因突變與卵巢癌的治療效果及預(yù)后均呈正相關(guān)，患者可以明確是否存在家族遺傳性突變，以及二代親屬的患病風(fēng)險(xiǎn)，有助于制訂有效的隨訪和預(yù)防策略。

2.2針對(duì)高危人群的風(fēng)險(xiǎn)管理 研究表明，BRCA1突變攜帶者患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)比BRCA2突變攜帶者高，而且不同年齡階段的BRCA突變攜帶者發(fā)生卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)亦存在差異。BRCA1突變攜帶者當(dāng)中，發(fā)生卵巢癌的概率，按照年齡分為：<30歲風(fēng)險(xiǎn)極低，30～<40歲風(fēng)險(xiǎn)較低，≥40歲風(fēng)險(xiǎn)升高；而在BRCA2突變攜帶者當(dāng)中，按照年齡分為：<50歲風(fēng)險(xiǎn)非常低，50～59歲風(fēng)險(xiǎn)急劇上升，≥60歲風(fēng)險(xiǎn)呈下降趨勢(shì)。

預(yù)防性雙側(cè)附件切除術(shù)可以降低85%～90%的卵巢癌、輸卵管癌和原發(fā)性腹膜癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，從而降低總病死率,在建議患者進(jìn)行此手術(shù)時(shí)，需全面考慮患者的需求及攜帶的基因突變類型。需告知患者術(shù)后可能面臨的問(wèn)題，對(duì)不同遺傳背景的個(gè)體采用個(gè)體化的預(yù)防或治療是今后卵巢癌診斷和治療的趨勢(shì)，促進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展，同時(shí)應(yīng)該建立中國(guó)人群卵巢癌的基因突變研究數(shù)據(jù)庫(kù)，著重研究卵巢癌相關(guān)的中國(guó)人群的遺傳學(xué)特點(diǎn)，重視卵巢癌患者的遺傳咨詢和篩查[18]。

2.3促進(jìn)上皮性卵巢癌的精準(zhǔn)治療 目前藥品管理局批準(zhǔn)應(yīng)用于上皮性卵巢癌的靶向治療藥物主要分為兩種：抗血管內(nèi)皮因子及多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)抑制劑。當(dāng)BRCA1/2基因發(fā)生突變時(shí)， PARP抑制劑的主要作用機(jī)制為：首先通過(guò)堿基進(jìn)行切除修復(fù)，從而修復(fù)DNA的單鏈，而如果機(jī)體PARP功能被抑制，單鏈修復(fù)則不能順利進(jìn)行，此時(shí)會(huì)啟動(dòng) BRCA1/2的同源重組進(jìn)行雙鏈修復(fù)，而如果BRCA1/2失活突變，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的合成致死現(xiàn)象[20]。

2.4開(kāi)展多基因檢測(cè) 多基因檢測(cè)是指不僅僅只檢測(cè)與某種遺傳性癌癥有關(guān)的某些特異性基因的表型，同時(shí)還需要檢測(cè)單基因檢測(cè)時(shí)無(wú)法發(fā)現(xiàn)的突變基因的表型。對(duì)于有家族史的腫瘤患者或者腫瘤遺傳傾向的患者,僅進(jìn)行單基因的檢測(cè),不論結(jié)果是陰是陽(yáng)，對(duì)于家族的遺傳特征而言，均無(wú)法進(jìn)行解釋,因此，進(jìn)行多基因檢測(cè)是十分必要的。有研究對(duì)300例BRCA1和BRCA2單基因檢測(cè)結(jié)果顯示為陰性的個(gè)體，再次進(jìn)行了多基因檢測(cè),結(jié)果顯示， BRCA1或BRCA2重排者占12%,CHEK2發(fā)生突變者占5%,TP53發(fā)生突變者占1%[21]。因此，單基因無(wú)法進(jìn)行解釋的遺傳性癌癥綜合征發(fā)生時(shí),進(jìn)行多基因檢測(cè)是幫助遺傳性癌癥綜合征尋找疾病發(fā)生原因的有效手段。

2.5開(kāi)展遺傳咨詢 隨著精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展，遺傳咨詢團(tuán)隊(duì)的建設(shè)尤為重要，參與遺傳咨詢的專業(yè)人員應(yīng)包括遺傳咨詢專家、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專家、腫瘤學(xué)專家、外科或婦科手術(shù)醫(yī)師、心理學(xué)醫(yī)師、腫瘤?？谱o(hù)士等。在進(jìn)行基因檢測(cè)之前和得到基因檢測(cè)結(jié)果之后均需要進(jìn)行專業(yè)的遺傳咨詢，在進(jìn)行基因檢測(cè)之前，需要讓患者知曉基因檢測(cè)后可供選擇的臨床處理方法，告知可能出現(xiàn)的基因檢測(cè)結(jié)果，包括陽(yáng)性、陰性和意義不明確的結(jié)果。同時(shí)，還應(yīng)告知患者，基因檢測(cè)可能為個(gè)人心理和家庭帶來(lái)的影響，以及預(yù)期的花費(fèi)。經(jīng)過(guò)專業(yè)的遺傳咨詢之后，在充分知情同意的情況下，對(duì)高危人群建議進(jìn)行基因檢測(cè)[18]。

3 目前我國(guó)同源重組修復(fù)基因檢測(cè)存在的問(wèn)題及展望

3.1公眾對(duì)基因檢測(cè)認(rèn)知低 利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)大眾進(jìn)行知識(shí)的普及是目前非診斷性基因檢測(cè)推廣的最主要的方式，美國(guó)基因檢測(cè)專業(yè)網(wǎng)站用設(shè)計(jì)的“7C”標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，建立了功能齊全、設(shè)計(jì)精美、管理完善的公司網(wǎng)站。我國(guó)目前基因檢測(cè)公司的網(wǎng)站與其差距較大。有研究表明，我國(guó)基因檢測(cè)公司在個(gè)性化瀏覽、與外部信息鏈接等方面存在著不足，這些不足之處體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)基因檢測(cè)公司在商業(yè)推廣能力和整體運(yùn)營(yíng)規(guī)劃方面的缺陷，例如在內(nèi)容上，以推銷(xiāo)“基因檢測(cè)”商業(yè)服務(wù)的內(nèi)容為主，對(duì)基因檢測(cè)的基本科學(xué)知識(shí)進(jìn)行詳實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕榻B較少，這是與美國(guó)基因檢測(cè)網(wǎng)站最大的不同之處[22]。調(diào)查顯示，我國(guó)文化水平偏低的人對(duì)基因檢測(cè)的原理缺乏認(rèn)識(shí)，尤其在接受相關(guān)檢查時(shí)，并不了解是應(yīng)用什么技術(shù)。其次，在是否聽(tīng)說(shuō)過(guò)基因檢測(cè)項(xiàng)目的調(diào)查中，年齡較小者與文化水平偏低者從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)基因檢測(cè)項(xiàng)目者占比較大，兩組人群對(duì)基因檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性信任程度亦不高[23]。

3.2檢測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)缺乏 目前檢測(cè)數(shù)據(jù)主要集中在非德系的猶太人及非猶太人中，卵巢癌患者的BRCA1/2胚系突變率顯著低于德系猶太人，且主要為非重復(fù)出現(xiàn)的基因突變[24]，而中國(guó)患者乃至整個(gè)黃種人群的BRCA1和BRCA2突變發(fā)生率的報(bào)道相對(duì)較少，而目前許多在中國(guó)患者中進(jìn)行的小樣本研究?jī)H局限于對(duì)卵巢癌的病例或者乳腺/卵巢癌家族性病例的分析，在未經(jīng)選擇的中國(guó)卵巢癌患者中進(jìn)行同源重組通路基因檢測(cè)的研究則非常有限。

4 結(jié) 語(yǔ)

攜帶易感基因突變者發(fā)生乳腺癌/卵巢癌的概率較大，這是由于同源重組修復(fù)通路中多種基因發(fā)生關(guān)聯(lián)，共同導(dǎo)致疾病的發(fā)生，因此，需要提高公眾對(duì)基因檢測(cè)的認(rèn)知度，從而完善高風(fēng)險(xiǎn)人群風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)，建立規(guī)范的遺傳咨詢專家團(tuán)隊(duì)，形成中國(guó)人群自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，推動(dòng)精準(zhǔn)治療的發(fā)展。