卵巢癌中BRCA突变及PARP抑制剂的应用

李可君，夏 颖，岳秀英

(天津医科大学宝坻临床学院，天津 301800)

卵巢癌是死亡率最高的恶性肿瘤之一。卵巢癌早期临床症状不明显，目前尚无有效的筛查及早期诊断方法，其5年生存率不足50%,严重威胁女性的生命健康[1]。遗传因素在卵巢癌的发生中起重要作用，5%～10%的卵巢癌属于遗传性卵巢癌综合征[2]。国内外对卵巢癌基因检测研究的不断深入为妇科恶性肿瘤的早期发现、早期诊断及靶向治疗提供了依据。目前发现约20个遗传易感基因与遗传性卵巢癌密切相关，其中65%～85%的遗传性卵巢癌的发生由乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene，BRCA)1/2的胚系突变导致。BRCA是重要的抑癌基因, 包括BRCA1和BRCA2，BRCA1/2基因是评估乳腺癌、卵巢癌和其他相关癌症发病风险的重要生物标志物，其中任何一种基因功能的丧失都会导致类似的生理后果，并增加罹患类似癌症的风险，主要是乳腺癌和卵巢癌。然而，BRCA1和BRCA2的遗传序列不同，执行不重复的分子功能[3]。BRCA1/2的遗传性突变增加了携带者卵巢癌的患病风险[4]。美国国家癌症综合网络指南推荐将BRCA突变检测作为所有上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer，EOC)患者的重要前提，有EOC患病风险的家族成员也应进行癌症筛查及有效地癌症预防[5-6]。美国国家癌症综合网络和妇科肿瘤协会已达成共识，建议对所有诊断为EOC、输卵管癌和(或)腹膜恶性肿瘤的患者提供遗传癌症咨询，并检测生殖系BRCA1/2突变[7]。随着卵巢癌分子靶向治疗的进展，靶向药物通过多种途径特异性地杀伤肿瘤细胞。多腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly adenosine diphosphate ribose polymerase，PARP)抑制剂可用于多种DNA的修复过程，当另一种DNA修复机制缺陷时，PARP抑制剂可促使肿瘤细胞优先死亡。世界卫生组织批准将PARP抑制剂应用于临床，为晚期及复发性卵巢癌患者提供了新的治疗选择[8]。现对BRCA基因突变与卵巢癌的相互关系以及PARP抑制剂的应用进展予以综述。

1 BRCA基因突变与卵巢癌

1.1BRCA基因突变及发病风险 BRCA1/2作为肿瘤抑制基因，其突变均可通过同源重组参与DNA损伤修复，导致基因组的不稳定和恶性转化。同时，BRCA1/2还可抑制细胞生长、调控基因转录和凋亡等过程。通常情况下，BRCA1/2基因均存在突变，但很少出现同一个体两种基因的突变。BRCA突变可能在某些家族和生殖系起源中遗传，也可能发生在某些个体，仅为肿瘤的、不可遗传的体细胞突变。BRCA的生殖系或体细胞突变占所有卵巢癌的20%[6]。目前，卵巢癌中BRCA基因的生殖系突变率约为15%，而BRCA基因的体细胞突变约为5%[9]。不同人群生殖系BRCA突变的流行程度不同，并与种族有关。德系犹太女性的BRCA突变最普遍，挪威、丹麦、冰岛和法裔加拿大女性BRCA突变的发生率较德系犹太女性高[10]。在封闭群体中，BRCA基因存在某些可识别的特定突变，称为始发突变。

不同种族BRCA基因的分布不同。中国女性与其他地区女性的BRCA突变发病率存在显著差异。据报道，某些地区存在较高的卵巢癌风险以及卵巢癌群集区域，卵巢癌群集区域以外的区域发生的BRCA突变易导致非卵巢来源的恶性肿瘤的发生[11]。对以上群集区域基因的详细研究有助于识别导致蛋白质功能丧失而提高恶性肿瘤发生风险的突变。对234例BRCA1变异携带者的研究发现，其中 32.1%(75/234)发生了外显子10突变，而BRCA2变异病例中，外显子11的突变频率最高，约为50.0%(36/72)；此外，突变外显子的所有高频率重复突变几乎都存在于外显子10中，称为“选择性拼接”[12]。

BRCA突变在中国人群中的流行程度与西方国家相似。但有研究发现，中国人群卵巢癌突变谱与西方国家不同[13]。另有研究发现，中国东部人群存在BRCA基因的新型始发突变[14]。复旦大学上海癌症中心对BRCA突变流行的多中心研究发现，BRCA突变的流行率为 28.5%，较其他研究高，BRCA突变流行率的差异可能与中国卵巢癌患者中存在较高比例的高级别浆液性卵巢癌(high-grade serous ovarian cancer，HGSOC)和晚期卵巢癌有关[15]。

1.2BRCA基因突变在卵巢癌发展中的作用 卵巢癌的病死率非常高，以细胞减灭手术和以铂类和紫杉醇为基础的化疗为主要治疗方法，但晚期卵巢癌患者的5年生存率仅为5%～30%[16]。据统计，2015年我国与卵巢癌相关的死亡病例22 500例[17]。目前，尚无有效的卵巢癌早期筛查方法[18]。阴道超声或糖类抗原125检测等方法很难早期诊断卵巢癌[19]。研究发现，BRCA1/2的有害生殖细胞突变已成为最重要的卵巢癌诱发因素[20]。据统计，70岁以上女性因BRCA1突变导致卵巢癌的风险为39%，而因BRCA2突变导致卵巢癌的风险为11%[20]。不同种族卵巢癌患者BRCA突变的流行程度亦不同[21]。

大多数卵巢癌为EOC，其中以HGSOC最常见，约占EOC的70%[22]。HGSOC是一种高度突变的EOC，超过1/5的HGSOC病例存在BRCA突变[23]。美国一项癌症基因组图谱综合分析发现，许多基因在卵巢癌中均发生了显著突变，BRCA1/2基因可在许多HGSOC中发挥作用，而与生殖细胞的状态无关[24]。采用下一代测序技术对中国卵巢癌患者和健康人群BRCA1/2进行的全面检查发现，BRCA1突变致卵巢癌(227/1 331，17.1%)的患病率高于BRCA2(70/1 331，5.3%)，这与此前对卵巢癌患者进行的两项大规模生殖系BRCA突变的流行情况一致[25]。BRCA1 c.5470_5477delATTGGGCA、BRCA1 c.981_982delAT、BRCA1 c.3770_3771delAG是3种最显著的复发性有害突变，被认为是创始者突变，并可表现出更多的特征[26]。

影响BRCA1和BRCA2的基因组畸变在散发性和家族性卵巢癌中都很常见。在所有卵巢癌患者中，有10%～15%携带BRCA1或BRCA2的致病性生殖系突变[21]。野生型等位基因的杂合性缺失可对大多数患者的肿瘤启动第二次攻击。在卵巢癌中，BRCA1和BRCA2的体细胞突变率分别为3.5%～8.5%和2.5%～4%，且无潜在的生殖系突变[27]。卵巢癌中有10%～15%的BRCA1启动子出现高甲基化，且生殖系突变、体细胞突变和启动子高甲基化相互排斥[28]。基于突变谱的遗传异质性，可使用肿瘤来源的DNA对BRCA1和BRCA2的整个开放阅读框架(open reading frame，ORF)进行测序，用来识别可能在治疗中获益的患者。

BRCA1/2生殖系突变的广泛研究有助于确定携带乳腺癌和卵巢癌人群的患病风险。Norquist等[29]的多基因测试研究发现，除BRCA1、BRCA2以及与林奇综合征相关的错配修复基因外，3.3%的EOC患者还存在其他基因突变，如BRIP1、PALB2、RAD51C、RAD51D和BARD1等基因突变占20%，每种突变都可导致卵巢癌的发生风险升高5%～15%。此外，BRCA1/2突变人群的发病年龄亦存在差异，BRCA1突变者40岁后的患病风险升高，BRCA2突变者50岁以后的患病风险升高，这对于降低高危风险人群的卵巢癌患病率非常重要。所有确诊的浆液性卵巢癌患者中，超过15%的患者存在生殖系BRCA突变(gBRCAmut)，且此类患者家族中浆液性卵巢癌的发病率超过40%[8]。在某些情况下，少数民族更容易受到BRCA突变的影响。德系犹太人后代BRCA1/2突变体的携带率为1%～2%，而普通人群BRCA1/2突变体的携带率为0.25%[30]。中国人群BRCA生殖系突变的流行率低于其他种族，但突变携带者的卵巢癌发病率仍较高，具体致病机制尚不清楚。

1.3BRCA突变对卵巢癌患者生存的影响 卵巢癌是病死率较高的妇科恶性肿瘤之一。目前，卵巢癌的治疗主要采用肿瘤细胞减灭手术结合以铂类及紫杉醇为基础的化疗，但晚期卵巢癌患者的5年生存率仍较低。大多数卵巢癌为散发病例，BRCA1和BRCA2突变可增加卵巢癌的遗传易感性，导致BRCA1和BRCA2突变人群罹患卵巢癌的风险增加。研究表明，与非BRCA1和BRCA2突变卵巢癌患者相比，BRCA1和BRCA2突变携带者对铂类化疗的反应更好，且无进展生存期更长[31]。但有研究表明，BRCA1/2突变对化疗、总体生存率(overall survival，OS)和无进展生存期(progression-free survival，PFS)无影响[32]。以上研究结果的差异可能与研究设计、样本数量、其他预后因素、减瘤手术程度、年龄和突变特征等有关。Kotsopoulos等[32]对1 421例EOC患者的研究发现，其中BRCA1突变109例，BRCA2突变68例；尽管BRCA1/2突变携带卵巢癌患者最初术后的OS较高，但随访10年时发现，BRCA1/2突变与生存率无关，10年生存率的最强预测因子仍是手术切除后的残留病灶。

其他荟萃分析也研究了BRCA1/2突变对卵巢癌患者生存的影响。Zhong等[21]对14项卵巢癌研究和13项乳腺癌研究进行分析发现，BRCA1和BRCA2突变与OS和PFS升高相关，而与肿瘤分期、分级或组织学亚型无关。Xu等[33]的荟萃分析发现，BRCA1和BRCA2突变与改善的OS和PFS相关。一项荟萃分析表明,BRCA突变是良好的OS预后因素,并与较长的PFS相关[34]。

评估中国EOC患者生殖系BRCA1/2突变预后价值的研究报告提示，未经筛选的EOC患者中，未发现生殖系BRCA1/2突变与生存率之间的显著联系，携带者与非携带者的PFS分别为19.3个月与77.2个月，OS分别为18.1个月与73.2个月；短期随访期间(即诊断后3年内)，生殖系BRCA1/2突变患者比非携带者的OS长，但这种生存优势随着随访时间的延长而降低，可见突变携带者确诊EOC后前两年的年死亡风险远低于非携带者，但患病 3～10年的死亡率相近或逆转[35]。

一项对18 396例EOC患者的荟萃分析认为，BRCA1/2突变可能只显示出OS和PFS的某种益处，可能与BRCA1/2突变携带者对铂类化疗较敏感有关[33]。Bookman等[36]对无铂治疗间隔以及BRCA1/2突变的267例EOC患者生存时间影响的研究发现，BRCA1/2突变携带者的复发时间较非BRCA1/2携带者明显延长，但OS的差异无统计学意义，这可能部分解释了生殖系BRCA1/2突变的长期生存益处正在消失；此外，生殖系BRCA1/2突变对化疗初期反应的影响可能更大，特别是不完全细胞减灭术治疗的患者可能获得更好的生存率，而长期生存率可能较为接近，且最初减瘤手术后，超过37%的卵巢癌患者无肉眼残余病灶。Huang[37]对BRCA1/2突变卵巢癌患者OS和PFS影响的Meta分析表明，BRCA1/2突变与OS和PFS升高相关，但OS升高仅出现在原发性和复发性卵巢癌患者中，而未出现在晚期疾病患者中。单独检测时，BRCA1突变与OS升高显著相关，与PFS无关，而单独检测BRCA2突变与OS或PFS升高无关。

2 PARP抑制剂在卵巢癌中的应用

1963年，PARP被首次发现[38]。为增强患者对化疗的敏感性，PARP抑制剂随之产生。PARP抑制剂并不是癌症患者治疗药物的唯一选择，其作用机制可减慢肿瘤细胞生长，但并不降低癌症患者的死亡率。由于卵巢癌细胞在DNA损伤修复通路中存在先天缺陷，当另一种修复DNA的机制存在缺陷时，抑制PARP可导致肿瘤细胞优先死亡，即合成致死率[8]。合成致死指当细胞存在两种不同的修复缺陷DNA机制，且两种机制都不能工作时，细胞就会死亡，当带有BRCA突变的卵巢癌细胞暴露于PARP抑制剂时，就会发生合成致死。BRCA突变可导致双链DNA断裂的修复缺陷，药物阻止单链DNA断裂的修复，因此，发生BRCA突变的肿瘤细胞死亡，而具有BRCA功能基因的细胞不受影响[39]。

目前，常用的PARP抑制剂包括奥拉帕尼(Olaparib)、尼拉帕尼(Niraparib)和卢卡帕尼(Rucaparib)。PARPi现已成为复发性BRCA突变卵巢癌患者的标准治疗用药。此外，无论是否存在BRCA突变，奥拉帕尼和尼拉帕尼均能显著改善铂敏感性复发卵巢癌患者的PFS。由此可见，奥拉帕尼和尼拉帕尼对BRCA突变卵巢癌患者的疗效最好，但其他患者也可能受益。目前，PARP抑制剂可作为单一治疗或与化疗和(或)其他生物制剂联合使用。然而，PARP抑制剂联合化疗的效用与药物毒性增强有关，因此，将PARP抑制剂与抗血管生成药物、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B通路抑制剂以及新一代免疫治疗相结合更有优势[40]。

Ledermann等[41]对奥拉帕尼治疗伴有或不伴有BRCA1/2突变的复发性HGSOC患者疗效的研究得出，奥拉帕尼治疗的伴有或不伴有BRCA1/2突变复发性HGSOC患者的PFS为8.4个月，而安慰剂对照组患者PFS只有4.8个月。另有研究认为，50%以上的复发性卵巢癌患者存在BRCA生殖系或体细胞突变，且大多数为生殖系BRCA突变，而奥拉帕尼和安慰剂治疗组生殖系BRCA突变卵巢癌患者的无进展生存期分别为11.2个月和4.3个月(HR=0.18，P<0.000 1)[42]。据此欧洲药物管理局批准奥拉帕尼用于铂敏感复发性HGSOC患者的维持治疗。

对生殖系BRCA突变型卵巢癌患者和BRCA野生型高杂合性缺失患者进行的肿瘤检测发现，两者对PARPi的反应较BRCA野生型低杂合性缺失患者明显升高。其中BRCA突变和BRCA野生型低杂合性缺失的无进展生存期分别为12.8个月和 5.2个月[43]。基于ARIEL2 以及Kristeleit等的研究,卢卡帕尼被批准用于已化疗2个疗程以上的生殖系或体细胞BRCA突变卵巢癌患者的治疗[44]。美国食品药品管理局现已批准将卢卡帕尼用于体细胞BRCA突变的卵巢癌的治疗。

2017年3月，美国食品药品管理局批准将PARP抑制剂卢卡帕尼用于BRCA相关卵巢癌以外的近期对铂类治疗有反应的复发性上皮性卵巢癌患者铂类化疗后(最后一次铂类化疗后8周内)的维持治疗[45]。奥拉帕尼和卢卡帕尼分别于2017年8月和2018年4月被美国食品药品管理局批准用于卵巢癌的治疗，其对复发性上皮性卵巢癌表现出完全或部分的铂类化疗反应，但无8周窗口期的限制[46]。奥拉帕尼、尼拉帕尼、卢卡帕尼均能显著改善生殖系BRCA突变患者的无进展生存期，可使患者获得最高15.5个月的PFS获益，但对体细胞BRCA突变患者的治疗效果较差[47]。

3 小 结

检测BRCA突变对卵巢癌风险评估、治疗和预后至关重要。BRCA突变所致卵巢癌具有独特的分子和组织病理学特征，对治疗方案的反应不同。对BRCA突变的识别不仅有助于卵巢癌的诊断和治疗，还有助于卵巢癌患者亲属的基因筛查，从而早期预防卵巢癌的发生。因此，建议对HBOC家族史人群进行BRCA检测，并在检测前进行遗传咨询[48]。遗传咨询应该收集三代谱系，对患者及其家族史进行综合风险评估，另需注意男性胰腺癌、黑色素瘤、乳腺癌和前列腺癌的患病风险。此外，PARP抑制剂为卵巢癌患者BRCA1或BRCA2突变失活提供了一种有前途的新疗法。对BRCA及其在卵巢癌发展和预后中作用的不断深入了解，不仅可以通过改进遗传筛查来预防许多病例，还可以彻底改变对潜伏性疾病的长期治疗方式。