胚系基因BRCA1/2突变及其相关临床病理特征
2019-03-23李辉斌吴坤河凌月仙张江宇
李辉斌 吴坤河 凌月仙 张江宇
(广东省妇幼保健院 病理科,广东 广州 511400)
乳腺癌易感基因(breast cancer susceptibility gene,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的重要生物标志物,也是影响患者个体化治疗方案选择的生物标志物,所以BRCA基因检测具有重要临床意义[1]。本研究以二代测序为技术手段,分析16例胚系基因BRCA1/2突变情况及其不同的临床病理特征。
1 材料与方法
1.1 临床资料 本研究为回顾性分析,选择2017年1月至2019年3月广东省妇幼保健院通过高通量测序检测确定携带胚系基因BRCA1/2突变患者16例,并收集患者相关年龄、组织学分级、淋巴结状态以及ER、PR、HER-2状态等临床病理资料。所有患者均签署知情同意书。
1.2 方法 采集患者外周静脉血5ml,使用乙二胺四乙酸抗凝管低温(4℃)运输并在4天内进行基因检测。标本采用全自动核算提取仪进行DNA提取。取1μl DNA进行Illumina标准文库构建,形成可进行高通量测序的文库,经检测合格后采用Roche NimbleGen杂交捕获技术进行BRCA1、BRCA12基因目标序列捕获,捕获所得的外显子文库通过实施荧光定量核酸扩增检测系统(real-time quantitative PCR,QPCR)进行文库精确定量,然后进行上机测序。其中全自动核酸提取仪和DNA抽提试剂盒购自美国KAPA公司,高通量测序仪Nextseq 500购自美国Illumina公司。
2 结果
2.1BRCA1/2基因突变位点及突变类型 本研究16例胚系基因BRCA1/2突变的患者,共检测到BRCA1突变位点9个,其中c.4837A>G、c.3548A>G、c.3113A>G、c.2612C>T 这4个位点错义突变最为常见,其次是同样4个位点c.C2612T、c.A3113G、c.A3548G、c.A4837G点突变,这4个位点上的两种突变类型均为良性突变,以及1个c.5335delC位点的移码突变,该突变为致病突变。检测到BRCA2突变位点8个,包括c.7397T>C、c.1114A>C、c.865A>C、c.2971A>G、c.10234A>G错义突变和c.T7397C、c.A1114C、c.T5836C点突变,其中c.7397T>C位点错义突变频率最高,c.T5836C点突变是一个意义不明的突变,其余突变均为良性突变(表1)。
表1 16例胚系基因BRCA1/2突变位点及突变类型
2.2BRCA1/2基因突变携带者临床相关病理学特征 16例BRCA1/2基因突变携带者,其中3例确诊为卵巢肿瘤,3例乳腺导管原位癌,9例乳腺浸润性癌,另有1例因存在乳腺癌家族史进行BRCA1/2基因突变检测。9例乳腺浸润性癌中同时携带有BRCA1和BRCA2基因突变患者7例,携带单一BRCA2突变患者2例,其中1例双侧乳腺浸润癌,发现BRCA2意义不明点突变,另1例三阴乳腺癌,发现BRCA1致病移码突变(表2)。
3 讨论
BRCA1和BRCA2作为肿瘤抑制蛋白,在细胞周期、DNA损伤修复、转录调控和细胞凋亡相关信号通路中发挥着重要作用。BRCA1/2功能的缺失,会影响正常基因组的稳定性,进而增加乳腺癌发生的概率[1]。目前,研究表明5%~10%的乳腺癌和15%~22%卵巢癌是由于BRCA1/2突变导致的[4]。BRCA1/2基因致病突变,使女性发生乳腺癌风险提高5倍,发生卵巢癌风险提高10~30倍[5]。本研究利用高通量测序技术检测16例BRCA1/2基因突变,研究胚系基因BRCA1和BRCA2突变位点及其相关临床病理特征,为乳腺癌、卵巢癌等相关癌症临床诊断与治疗提供一定的依据。
表2 16例胚系基因BRCA1/2突变携带者相关病理学特征
注:“”代表未分级;“+”代表阳性;“-”代表阴性
BRCA1/2基因突变类型包括移码突变、无义突变、错义突变、同义突变及剪切突变5种类型。其中移码突变、无义突变和剪切突变3种类型,其共同特点为提前终止蛋白质编码合成[6]。针对BRCA1/2基因,一般情况下错义突变或者同义突变均不会影响RNA的转录和蛋白功能。本研究发现16例BRCA1/2基因突变携带者中,突变类型主要以错义突变和点突变为主,为良性突变,仅发现1个明确致病移码突变和1个意义不明点突变。本研究发现c.4837A>G、c.3548A>G、c.3113A>G、c.2612C>T 4个位点为BRCA1基因的常见突变位点,而c.7397T>C位点为BRCA2基因的常见突变位点。
乳腺癌是我国女性发病率最高的恶性肿瘤,且具有年轻化趋势,中国乳腺癌患者平均发现年龄为48.7岁。早发性乳腺癌较普通乳腺癌具有更广的胚系突变频谱和更高的突变。胚系基因BRCA1/2突变与遗传性乳腺癌密切相关[7]。但BRCA突变只能解释20%~40%的家族性乳腺癌,而且在不同人种间存在差异。乳腺癌的危险因素还包括月经初潮早、初产年龄晚、未哺乳、停经晚、未婚育、高脂饮食、饮酒、吸烟、长期激素替代治疗、体重指数超标、环境辐射、乳腺良性疾病史等。研究发现,BRCA1、BRCA2胚系突变的携带者平均发病年龄比无BRCA突变携带者提前7年,且同时携带BRCA1和BRCA2突变的发病年龄较单一BRCA1或BRCA2突变的发病年龄提前[8, 9]。与年老乳腺癌相比,遗传性乳腺癌发病年龄较早,受环境因素影响相对较小,遗传因素起着更为重要的作用。本研究发现,在9例乳腺浸润性癌患者中,同时携带有BRCA1和BRCA2基因突变患者7例,携带单一BRCA2突变患者2例,因样本量少,二者发病年龄并无明显差异。本研究中的两例BRCA基因非良性突变,1例BRCA2意义不明点突变为双侧乳腺浸润癌,另1例BRCA1致病移码突变为三阴乳腺癌,推测胚系基因BRCA1/2非良性突变,可能与乳腺癌恶性程度密切相关。
卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤,早起卵巢癌多无明显症状,一旦发现多为晚期,是妇科恶性肿瘤死亡的主要原因。BRCA基因突变在卵巢癌中的发生率为5.8%~24.8%,BRCA1和BRCA2基因突变携带者在70岁时卵巢癌的发生风险分别为18.0%~54.0%和2.4%~19.0%[10]。本研究中共发现3例携带BRCA1/2突变的卵巢肿瘤患者,在所有BRCA突变携带者中约占18%,其中BRCA2突变频率为3次,BRCA1突变频率仅1次。
目前,BRCA1和BRCA2胚系突变的乳腺癌患者对多聚核糖聚合酶抑制剂和铂类为主的化疗方案较敏感[11],可用于指导化疗方案的制定和改善遗传性乳腺癌的预后。2013年欧洲内科肿瘤学会(the European Society for Medical Oncology,ESMO)指出,BRCA基因成为卵巢癌中新的研究热点。而聚腺苷酸二磷酸核糖转移酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]抑制剂与BRCA基因有“合成致死性”效应(即:当两个非致死基因突变单独发生时,细胞并不发生损伤或死亡;而两个非致死基因突变同时发生时,则可以引起细胞的死亡),也使得BRCA基因突变型卵巢癌有了新的治疗方案,并已于2014年批准上市。国外研究还发现,BRCA基因突变型卵巢癌相对BRCA基因野生型卵巢癌,具有对铂类药物高敏感性以及无病间期、总生存时间和无瘤生存时间更长的特点[12]。
综上所述,乳腺癌、卵巢癌的治疗方式仍以手术为主,药物治疗为辅,但治疗效果个体及地区差异较大,BRCA1和BRCA2基因的深入研究可以为我们更好地解释生命现象,并有助于对肿瘤治疗提出新的诊断思路及治疗方案。随着精准医疗时代的到来,靶向治疗为BRCA基因突变型患者带来了新的治疗手段,与药物相匹配的伴随诊断也为其个性化治疗提供良好的指导作用。尽管BRCA基因突变型乳腺癌具体发病机制仍需进一步研究,但随着科学技术的进步,其发病机制将得到更全面的研究和解释,更多有效的靶向药物将逐渐被开发和利用,从而为BRCA基因突变型患者提供更为有效的个体化治疗。