乳腺癌家系遗传易感基因研究进展

综述 刘俊田 审校

乳腺癌是目前世界上发病率最高的女性恶性肿瘤，近年来中国乳腺癌发病率增长速度是全球的两倍，城市地区尤为显著。流行病学调查资料表明，乳腺癌发病存在家族聚集现象，15%～20%乳腺癌患者具有乳腺癌家族史。然而，乳腺癌的病因学及其发病机制至今尚不明确，遗传性乳腺癌中20%～40%具有明确的基因胚系突变［1］。因家族性乳腺癌与遗传易感基因突变有密切的联系，本文将就乳腺癌家系遗传易感基因的研究进展进行综述。

1 乳腺癌相关易感基因

通过DNA测序技术等手段，已鉴定出众多乳腺癌相关易感基因。根据这些易感基因在人群中分布频率和患癌风险分为：1）高外显率易感基因：人群分布频率极低，但发病风险极高（即携带者与非携带者相比相关风险高达5～20倍）；2）中外显率易感基因：人群中分布频率较低，具有较高患病风险（其携带者患病风险是非携带者的2～4倍）；3）低外显率易感基因：人群中具有较高的频率分布，但其对乳癌发病的影响作用较微弱（携带者患病风险一般低于1.5倍）［2］。

1.1 高外显率易感基因

1.1.1 BRCA基因 众多与乳腺癌发生相关的易感基因中，BRCA家族是乳腺癌主要风险因子，其中BRCA1与BRCA2基因是发现较早、研究较为确切、与乳癌发生密切相关的易感基因。二者均为抑癌基因，均呈常染色体显性遗传，且易早期发病。在所有细胞中BRCA1/2蛋白均参与DNA损伤修复、细胞周期调控、基因转录以及细胞凋亡等多个生物学过程［3］。通过研究BRCA1/2基因与乳癌发生相关性发现，约52%遗传性乳腺癌患者携带BRCA突变［4］，且携带基因突变者的一生中患乳腺癌、卵巢癌的危险性显著增加，至70岁时乳腺癌发生累积风险率可达80%，且易早期发病［5］；5%～10%单纯性早期乳腺癌与BRCA1或BRCA2基因的胚系突变直接相关［6］。因此检测家族性乳腺癌高危人群中BRCA1/2基因突变的携带状况有利于进行早期预防和干预。

1.1.2 其他高外显率的易感基因 虽然有一半以上遗传性乳腺癌均是BRCA1/2基因突变引起，但仍有近50%患者发病原因尚不明确，因此探讨除BRCA1/2基因以外的遗传性乳腺癌易感因素尤为重要。在遗传性癌症综合征研究中，鉴定发现一些与乳腺癌相关的其他高外显率易感基因，如PTEN、TP53、CDH1和STK11基因。PTEN基因与乳腺癌的发展和预后密切相关。85%多发错构瘤综合征（Cowden）患者有PTEN突变，Cowden综合征女性患者终身患乳腺癌风险率超过50%［7］。TP53基因在乳腺癌的突变率为15%～60%，有报道认为TP53突变的女性终生患癌风险率接近100%，以乳腺癌为主，而男性终生患癌风险率为73%［8］。CDH1基因表达调控对乳腺癌的侵袭、转移起到促进作用。已有研究证实，CDH1突变携带者80岁时，发生弥漫性胃癌的累积风险率在男性和女性分别为70%和56%，同时女性乳腺小叶癌的累积风险率为42%［9］。STK11基因又称LKB1基因，可抑制癌细胞生长、侵袭和迁移，以及癌组织中的微血管密度。若乳腺癌患者中的STK11基因表达下降，会导致癌组织分级较高、淋巴结转移概率较大以及总生存期较短［10］。这些易感基因的发现对预测乳腺癌发病风险具有重要价值，为寻找新的肿瘤标记物、提高乳腺癌早期诊断率提供了重要证据。

1.2 中外显率易感基因

通过乳腺癌家系相关研究及基因测序技术，已鉴定出CHEK2、ATM、BAP1、PALB2、BRIP1、RAD51C等编码基因均为乳腺癌中外显率易感基因，其编码的蛋白均参与细胞内DNA损伤及修复机制。CHEK2编码的蛋白能够通过对TP53和BRCA1的磷酸化调节双链DNA解链的修复［11］；ATM蛋白激酶与P53、BRCA1及BRCA2等多种蛋白的磷酸化有关［12］；BAP1作为一种去泛素化酶与BRCA1相互结合，通过调控细胞周期、转录、染色质修饰及DNA损伤应答以维持基因组稳定性［13］；PALB2是BRCA1向细胞核内转移定位和稳定累积的协同因子，促进BRCA1介导的DNA修复［14］；BRIP1编码一种解旋酶，干扰BRCA1并对检查点起控制作用［15］；RAD51C是细胞内同源重组修复的关键分子，帮助催化同源序列的定位、链配对和链交换的过程，其等位基因突变与遗传性乳腺癌易感性有关［16］。以上基因突变率低，与BRCA1/2等比较导致发病风险也较低，并且变异对促进肿瘤发病风险的作用有限，因此仍需大规模的病例对照研究予以验证。

1.3 低外显率易感基因

乳腺癌低外显率易感基因有时也称修饰基因，是指其多态性或序列改变可小至中度地增加乳腺癌易感性。随着人类基因测序和相关研究的不断深入，越来越多的乳腺癌易感基因突变位点被发现。如通过研究雌激素合成酶基因CYP17、CYP19和HSD17β1发现，基因多态性的交互作用可能增加乳腺癌的患病风险［17］；FGFR2编码成纤维细胞生长因子受体蛋白，其2号内含子中10q26的多态性变异赋予了散发性乳腺癌一定的发病风险，其杂合子的致病风险率为1.23%［18］。这些乳腺癌低外显易感基因位点表明，家族性乳腺癌的遗传易感性不是单一的易感基因突变造成的，而是多基因改变的累积效应。

2 乳腺癌易感基因的筛查技术

随着细胞生物学和分子生物技术的不断发展，检测突变的方法越来越倾向从分子水平入手，以达到快速、准确的效果。对于易感基因检测较有效的方法有：1）第一代测序技术：又称Sanger测序，其主要特点是测序读长可达1 000 bp，准确性高达99.999%，但测序成本高、通量低等方面的缺点，严重影响了其真正大规模的应用；2）聚合酶链反应（PCR）法：其灵敏度和特异度更高，研究证明同时进行2个连锁基因位点的分析可以将等位基因脱扣（allele dropout，ADO）降低至3.5%，如同时进行3个分析，可降低到1.5%［19］；3）第二代测序技术（NGS）：能在检测时同时阅读相关数据，测序数量多且长度长，耗时较少，具有准确性高、通量高等优点，NGS可检测出BRCA1/2基因序列有无缺失、重复和突变［20］；4）多重连接探针扩增技术（MLPA）：是一种高通量、针对待测序列进行定性和相对定量分析的新技术。Farshid等［21］设计改进的MLPA技术具有通量高、精确度高、所需仪器简单、耗时短和操作简单等优点，可广泛用于基因拷贝数变异（CNVs）的检测；5）质谱（MS）：是现代分析测试技术中同时具备灵敏度高、特异性好、分析速度快等特性的普适性方法，目前很多具备条件的实验室已引进质谱仪用于临床样本的检测。

3 乳腺癌家系遗传的咨询与预防性治疗

乳腺癌家系成员应被视为高危人群，提供遗传咨询和遗传风险评估非常必要。相比其他的易感基因，遗传性乳腺癌的BRCA1或BRCA2基因突变的筛查、预防和治疗研究报道较多。由于测序技术的进步，BRCA突变的检测越来越简单可行。除直接测序外，很多癌症机构都在使用风险模型来判断个体BRCA突变的风险。

对确诊的携带BRCA突变者，临床上需密切随访。应有效地进行乳腺早期监测，超声、钼靶或乳腺MRI是筛查的主要手段，也可考虑联合应用，特别是对乳腺组织密度致密的年轻女性。研究证明，MRI提高BRCA1/2携带者的乳腺癌诊断敏感性，且对早期乳腺癌的诊断优于钼靶［22］。预防乳腺癌最有效的方法是行双侧全乳切除术，可使乳腺癌发病风险率降低至少90%［23］。研究显示，行预防性双侧输卵管-卵巢切除术可使BRCA1/2携带者乳腺癌发病风险率大约降低50%，BRCA2携带者获益更大［24］。目前，对预防性内分泌治疗可减少乳腺癌家系发病风险仍存在争议。研究表明，BRCA2杂合子携带者口服他莫昔芬组患者的乳腺癌发病风险率比对照组降低62%；但对于BRCA1杂合子携带者内分泌治疗的作用却相当有限，推测可能是因BRCA1相关乳腺癌雌激素受体（ER）的阴性率高（达90%）［25］。临床上发现，约10%ER阴性乳腺癌患者对他莫昔芬仍然敏感，绝经后女性预防性内分泌治疗目前首选他莫昔芬。

对于BRCA突变的乳腺癌患者，手术与化疗的综合治疗仍是主要治疗手段，从含铂类药物的化疗方案中更易获益，此外，蒽环联合紫杉醇类化疗方案也是主要的药物选择。目前PARP抑制剂已用于BRCA突变的晚期乳腺癌患者［26］。与预防性手术结论相同，BRCA突变的乳腺癌患者推荐行全乳房切除术。BRCA突变的乳腺癌患者或遗传性乳腺癌患者，患侧的乳腺癌切除术后推荐行对侧乳房预防性切除术。随着乳房重建技术的发展，也可行保留乳头乳晕的乳腺腺体全切术（nipple-sparing mastectomy，NSM）与保留皮肤的乳腺腺体全切术（skin-sparing mastecto⁃my，SSM）。两者在技术手法上类似，不同的是NSM保留了乳头乳晕复合体，然而该区域的保留在理论上仍存在残留隐匿性乳腺癌的风险。因此，为BRCA突变的乳腺癌患者制定NSM术式应十分谨慎。

4 结语

乳腺癌易感基因多种多样，对致病基因突变及基因多态性高危位点如何进行鉴定，是具有遗传倾向性乳腺癌的研究重点，有助于对高危人群鉴定、早期预防、降低乳腺癌发病率。我国乳腺癌家系患者的易感基因BRCA1和BRCA2的突变发生率偏低，需要对更多的乳腺癌家系基因进行筛查或检测，以明确我国乳腺癌家系患者是否存在其他易感基因。目前，对BRCA1/2基因突变阴性的乳腺癌家系是否存在第3个高外显率易感基因的研究正在全球开展。随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学等高通量检测分析技术的发展，乳腺癌“基因个体化治疗”策略会愈加完善，使更多的患者受益。目前临床乳腺癌发病率不断升高，BRCA基因突变应受到重视。因此，应用乳腺癌易感基因突变及其与乳腺癌发病机制的研究结果，积极制定乳腺癌的防治方案，提高预后，是研究者的最终目标。提高对乳腺癌易感基因突变携带者的乳腺癌发病风险评估水平，以及早期诊断和发现高危人群，尽早实施手术治疗，将会造福更多的患者，也必将使我国医疗水平进入一个崭新的阶段。