韓 露 馬 培 周 新

武漢大學(xué)中南醫(yī)院基因診斷中心，湖北武漢 430071

我國和大多數(shù)國家一樣，乳腺癌是嚴(yán)重威脅女性健康的疾病。到2008 年為止，我國的乳腺癌新發(fā)生病例已占到全世界的12.2%，乳腺癌的病死人數(shù)也占到全世界的9.6%[1]。 面對這樣嚴(yán)峻的現(xiàn)狀，無論醫(yī)務(wù)工作者和科研工作者們對于乳腺癌了解有多么透徹，此時能讓普通老百姓對乳腺癌有基本的認(rèn)識顯得尤為重要。 全民抗癌才能使癌癥的早期預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和治療成為可能。

越來越多的研究顯示，乳腺癌作為一種復(fù)雜性疾病， 雖然同時受環(huán)境因素和基因因素的共同影響，但是基因的改變才是引起疾病的根本原因，有多種基因參與了乳腺癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移以及預(yù)后的過程。 本文簡述了與乳腺癌相關(guān)的基因，并介紹了臨床上基因診斷在乳腺癌中的應(yīng)用，希望因此能使人們認(rèn)識到基因在乳腺癌中的重要性。

1 乳腺癌的相關(guān)基因

臨床上與乳腺癌相關(guān)聯(lián)的基因，大致歸納為兩類：①癌基因[人類表面生長因子受體-2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）、c-myc、Int-2、ras、端粒酶、PIK3CA 等]；②抑癌基因[腫瘤蛋白p53基因（tumor protein p53，TP53）、乳腺癌易感基因1（breast cancer susceptibility gene 1，BRCA1）、Rb、nm23、PTEN等][2]。 現(xiàn)選擇其中幾個重要基因進(jìn)行介紹。

1.1 人類表面生長因子受體-2

HER-2 基因是一種酪氨酸激酶類癌基因， 又稱作neu 或CerbB-2。HER-2 能編碼一種具有蛋白酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白，屬于細(xì)胞表面生長因子受體。當(dāng)HER-2 基因過表達(dá)， 生長因子與之結(jié)合而激發(fā)的一系列連鎖反應(yīng)增強(qiáng)，能促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂，縮短細(xì)胞增殖周期，抗凋亡并誘發(fā)腫瘤[3]。 HER-2 蛋白的過表達(dá)不僅與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移都有關(guān)，還是一個重要的臨床預(yù)后指標(biāo)，HER-2 表達(dá)增加的患者，預(yù)后較差，極易復(fù)發(fā)，存活期短。 HER-2 高表達(dá)的乳腺癌患者對抗HER-2 抗體曲妥珠單抗的治療敏感[4]。

1.2 c-myc

c-myc 基因?qū)儆诤说鞍最惏┗颉?該基因的蛋白產(chǎn)物定位于細(xì)胞核內(nèi)，在乳腺癌、胃癌及白血病等腫瘤中都存在高表達(dá)。c-myc 基因的產(chǎn)物是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白，能與單鏈或雙鏈DNA 結(jié)合，調(diào)控多種增殖相關(guān)基因的表達(dá)[5]。 它能夠促進(jìn)細(xì)胞周期生長基因的表達(dá)，并抑制生長抑制基因的表達(dá)，從而促進(jìn)了細(xì)胞增殖及惡性轉(zhuǎn)化。 有研究顯示，大約40%的乳腺癌中會有c-myc 的過表達(dá)[6]，并有實(shí)驗(yàn)證實(shí)在乳腺癌細(xì)胞中人為下調(diào)c-myc 的表達(dá)， 能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖，這為其在臨床治療中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)[7]。

1.3 端粒酶

端粒酶是在細(xì)胞中負(fù)責(zé)延長端粒的酶。端粒是在真核細(xì)胞線性染色體的兩端的一種類似帽子的結(jié)構(gòu)，保護(hù)著染色體不被降解或端端融合。 在正常情況下，端粒會在細(xì)胞復(fù)制的過程中進(jìn)行性縮短，細(xì)胞則隨端粒縮短而衰老。在端粒酶激活的情況下會使端粒的長度和結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定，細(xì)胞則將延遲衰老，這便是癌細(xì)胞永生性的一個重要機(jī)制。 正常情況下，人類端粒酶活性只能在生殖細(xì)胞和某些干細(xì)胞中檢測到，在人類正常體細(xì)胞中是檢測不到端粒酶活性的[8]。研究證實(shí)，在大多數(shù)腫瘤組織中端粒酶有很高的陽性率 （約85%），其中乳腺癌陽性率會更高[9]。 所以，端粒酶是一種具有普遍性和一定特異性的腫瘤標(biāo)志物。人類端粒酶主要由RNA 成分（hTR）、端粒相關(guān)蛋白1（hTEP1）和催化亞單位（hTERT）三個部分組成，其中，hTERT是端粒酶活性的關(guān)鍵，現(xiàn)已有通過檢測hTERT 基因的表達(dá)來作為臨床指標(biāo)[10]。

1.4 PIK3CA

PIK3CA 基因編碼的產(chǎn)物是磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylino-sitol 3-kinase，PI3K）中的一類。PIK3CA 基因突變通過PI3K/AKT 通路引發(fā)AKT 持續(xù)活化，AKT 是一種絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶，這將抑制細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致乳腺上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)化，與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[11]。 經(jīng)過許多研究顯示， 乳腺癌中PIK3CA 基因突變率為18%～40%[12]， 被認(rèn)為是在乳腺癌中除TP53 突變和HER-2 基因擴(kuò)增之外最為常見和重要的基因改變。雖然目前研究者對于PIK3CA 基因突變與乳腺癌病情評估及預(yù)后的關(guān)系的說法并不一致，但是該基因突變是一個很有應(yīng)用前景的治療靶點(diǎn)。

1.5 腫瘤蛋白p53 基因

TP53 又稱為p53。TP53 是一種抑癌基因，能表達(dá)腫瘤抑制蛋白，人類許多腫瘤的發(fā)生發(fā)展都與該基因的突變有關(guān)，如乳腺癌、胃腸道腫瘤、肝細(xì)胞癌等。 它能夠控制細(xì)胞分化，并像“分子警察”一樣監(jiān)視著細(xì)胞基因組的完整性， 阻止具有癌變傾向的基因發(fā)生突變。突變的TP53 不僅失去了抑癌活性，表達(dá)的蛋白失去原有功能， 還能與未突變的TP53 的蛋白產(chǎn)物結(jié)合使其也喪失抑癌功能，從而誘發(fā)腫瘤[13-14]。 遺傳性的TP53 基因突變較為少見，發(fā)生在小于1%的乳腺癌患者中； 而體細(xì)胞的突變較為常見， 占乳腺癌患者的20%～40%[15]。 TP53 基因的突變與體積更大的腫瘤相關(guān)，并常在復(fù)發(fā)的腫瘤中發(fā)現(xiàn)TP53 基因突變的存在。

1.6 乳腺癌易感基因1

BRCA1 在維持細(xì)胞的正常生長發(fā)育方面有著重要作用，它能作為基因組完整性的監(jiān)護(hù)者，修補(bǔ)受損的DNA。 當(dāng)該基因發(fā)生突變，它所擁有的抑癌功能以及它對細(xì)胞增殖分化的控制能力就會受到影響。BRCA1 與遺傳性乳腺癌和遺傳性卵巢癌都有關(guān)，有研究證實(shí)，在有遺傳性乳腺癌家族史的患者中，有更高的突變頻率（42.8%）[16]。 可見在有家族史的高危人群中檢測BRCA1 突變對乳腺癌和卵巢癌患病風(fēng)險(xiǎn)評估、發(fā)病檢測及早期診斷都有重要意義。

2 乳腺癌相關(guān)基因在臨床診斷中的應(yīng)用

乳腺癌相關(guān)基因?qū)τ谌橄侔┑闹匾饬x使得它們在臨床上有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)如今一些成熟的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)在臨床診斷上起到支柱性的作用。

2.1 基因與乳腺癌的發(fā)生

在乳腺癌的發(fā)生方面， 臨床上已證實(shí)BRCA1/BRCA2 的突變會增加乳腺癌的發(fā)生率，與此同時，卵巢癌等癌癥的發(fā)生概率也較沒有突變的人群高。2013年，著名影星安吉麗娜·朱莉，由于檢測到BRCA1 基因遺傳缺陷的存在， 估測分別有87%和50%的概率患上乳腺癌和卵巢癌，她便選擇了雙側(cè)乳腺切除術(shù)來降低患乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)[17]。 研究已證實(shí)，有乳腺癌家族病史的人患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)會更大，這說明了家族遺傳基因在乳腺癌的形成過程中發(fā)揮了作用，進(jìn)一步說明了基因診斷的重要性。

2.2 基因與乳腺癌的病情評估及預(yù)后判斷

在乳腺癌的病情評估和預(yù)后判斷方面，基因也扮演著不容忽視的角色。 2000 年，Perou 等[18]對65 例乳腺癌標(biāo)本和17 株乳腺癌細(xì)胞株進(jìn)行了cDNA 微陣列分析（包含8012 個人類基因），發(fā)現(xiàn)同一乳腺癌化療前后原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶之間的基因表達(dá)相對穩(wěn)定，而不同乳腺癌之間基因表達(dá)則存在著較大差別?；诖爽F(xiàn)象，他們根據(jù)基因表達(dá)的聚類分析將乳腺癌分為ER+和ER-組：ER+組又被稱為Luminal 型， 經(jīng)過進(jìn)一步的擴(kuò)大樣本分析將該類型進(jìn)一步分為腔上皮型乳腺癌A（Luminal A）型和腔上皮型乳腺癌B（Luminal B）型[19]；ER-組被分為3 型：人類表皮生長因子受體2（HER2）過表達(dá)型、基底樣（Basal-Like）型和正常細(xì)胞樣（Normal Breast-Like）型。

在臨床上，病理檢查中的免疫組織化學(xué)的結(jié)果在一定程度上能反映乳腺癌腫瘤的基因分型，對于腫瘤的轉(zhuǎn)移和預(yù)后以及更好地完成個體化治療都有著指導(dǎo)性的意義。臨床上常用的病理檢查項(xiàng)目有雌激素受體（estrogen receptor，ER）、 孕激素受體（progesterone receptor，PR）、HER-2、增殖細(xì)胞核抗原Ki-67 等。這5種基因亞型都有著各自的特點(diǎn)[20]，接下來分別對它們進(jìn)行介紹：

2.2.1 腔上皮型乳腺癌A 型 乳腺癌中的50%～60%都屬于Luminal A 型乳腺癌， 此型在臨床上最為常見，其免疫組織化學(xué)的特點(diǎn)是表達(dá)ER、PR、 腔上皮細(xì)胞角蛋白CK8/18、GATA3，低表達(dá)Ki-67，不表達(dá)HER-2。這種類型組織學(xué)分級低，擁有良好的預(yù)后，復(fù)發(fā)率低。該類乳腺癌在基因表達(dá)上， 高表達(dá)ER 相關(guān)基因，但低表達(dá)增殖相關(guān)的基因 （如Ki-67）。 該類型的PIK3CA 基因的突變率高（49%），TP53 基因的突變率低（12%）[21]。該類患者對內(nèi)分泌治療敏感，治療藥物主要有具有類雌激素作用的藥物（如他莫昔芬），并在絕經(jīng)后的婦女運(yùn)用芳香化酶抑制劑（aromatase inhibitor，AI），但一般對化療不敏感。

2.2.2 腔上皮型乳腺癌B 型 Luminal B 型乳腺癌只占到乳腺癌總病例數(shù)的10%～20%。 與Luminal A 型相比，該類型乳腺癌的組織學(xué)分級較高，預(yù)后較差，增殖指數(shù)較高。 在基因表達(dá)方面，該型有著PIK3CA 基因（32%）突變、TP53 基因（29%）突變、ATM 基因的缺失和MDM2 基因的擴(kuò)增[21]。 雖然這類患者的預(yù)后較A型差， 但其中17%的患者能對新輔助化療產(chǎn)生反應(yīng)[22]，并且他莫昔芬和AI 對他們都有效果 （治療敏感性不如A 型）。

2.2.3 人類表皮生長因子受體2 過表達(dá)型 這種基因分型占到了總?cè)橄侔┑?5%～20%。 該亞型的特點(diǎn)是過表達(dá)HER-2 基因和HER-2 相關(guān)基因，并有著增殖指數(shù)高、組織學(xué)分級高、預(yù)后差以及對新輔助化療的高敏感性的特點(diǎn)。 在HER-2 陽性的腫瘤中，75%的有TP53 基因突變，42%的有PIK3CA 基因突變[21]。 通常內(nèi)分泌治療療效差， 該類患者一般運(yùn)用抗HER-2 藥物（如曲妥單抗）來治療，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)新的一類抑制PI3K/AKT/mTOR 通路的化療藥物也能治療該類患者。該型患者預(yù)后較Luminal 型差。

2.2.4 基底樣型 Basal-Like 基因分型占到了總?cè)橄侔┑?0%～20%，該類型的特點(diǎn)是增殖指數(shù)高，組織學(xué)分級高。 該類型乳腺癌高表達(dá)表皮生長因子受體（EGFR）和基底細(xì)胞角蛋白CK5/6，由于免疫組織化學(xué)顯示不表達(dá)ER、PR、HER-2，在臨床上被稱為“三陰性乳腺癌”。 在Basal-Like 型腫瘤中，TP53 基因的突變率高 （84%）[21]， 造成TP53 功能的缺失。 Basal-Like 型乳腺癌與BRCA1 基因的遺傳學(xué)突變相關(guān)。 由于大多數(shù)Basal-Like 型的腫瘤為“三陰性乳腺癌”，所以對這類患者很難找到治療的靶點(diǎn)，對內(nèi)分泌治療及曲妥珠單抗治療均不敏感，惡性程度高，易復(fù)發(fā)，預(yù)后最差。 該類患者對新輔助化療敏感。 由于大約20%的患者有BRCA1/BRCA2 的突變[21]，它們可能會對多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1（PARP1）抑制劑治療敏感[23]。BRCA1 的突變造成了DNA 修復(fù)功能的缺陷，通過抑制PARP1 能使雙鏈DNA 的損傷不斷積累而引起細(xì)胞死亡[22]。 還有一些新的治療機(jī)制，如抑制PI3K/AKT/mTOR 通路和RAS-RAF-MEK 通路也能夠改善病情。

2.2.5 正常細(xì)胞樣型 Normal Breast-Like 型乳腺癌患者數(shù)占到了乳腺癌總病例數(shù)的5%～10%。 該類型表達(dá)脂肪組織中表達(dá)的基因，表達(dá)基因與乳腺纖維腺瘤及正常乳腺組織相似，不表達(dá)ER、PR、HER-2、EGFR 和CK5。 該類型對新輔助化療最不敏感，但預(yù)后較好。

2.3 基因與乳腺癌的治療

在乳腺癌的治療過程中，已有許多根據(jù)基因差異而出現(xiàn)的個體化治療方式，如運(yùn)用他莫昔芬針對雌激素陽性患者的內(nèi)分泌治療， 運(yùn)用曲妥珠單抗針對HER-2 陽性的單克隆抗體治療等。 最近醫(yī)學(xué)界又有一個突破性的進(jìn)展：嵌合抗原受體（CAR）技術(shù)的治療應(yīng)用。在CAR-T 細(xì)胞療法中，能夠形成針對腫瘤細(xì)胞強(qiáng)有力的特異性的免疫攻擊，有多個臨床研究已經(jīng)證實(shí)了該治療方法的振奮人心的治療效果[24-26]，可能將因此在克服癌癥的道路上邁出一大步。

2.4 乳腺癌基因診斷的應(yīng)用前景

現(xiàn)今臨床上乳腺癌應(yīng)用較多的基因檢測大都局限于對于乳腺組織細(xì)胞的檢測，通過血液這種采集創(chuàng)傷小的標(biāo)本類型的基因檢測項(xiàng)目還很少，它受到檢測敏感性和特異性的限制， 臨床指導(dǎo)意義還不是很強(qiáng)，但這方面一直是科研工作者們努力的方向。只有在這種采集創(chuàng)傷小、患者易于接受的標(biāo)本類型中有所發(fā)現(xiàn)，才能將基因檢測普及至更多的人群，這將為乳腺癌的早期診斷做出巨大的貢獻(xiàn)。科學(xué)工作者們現(xiàn)正努力通過檢測血液標(biāo)本中殘存的極微量腫瘤核酸（DNA/RNA）、腫瘤細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞核酸適配體來進(jìn)行基因篩查或診斷，達(dá)到乳腺癌早診斷早治療早預(yù)防的目的。

至今， 與乳腺癌相關(guān)的基因研究已經(jīng)進(jìn)行了多年，在基因的作用機(jī)制被慢慢發(fā)掘出來的同時，研究者們已迫不及待地想將它們應(yīng)用于臨床實(shí)踐中，這也是當(dāng)初研究的初衷。根據(jù)基因在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的重要性可知，基因檢測技術(shù)應(yīng)用于乳腺癌的臨床診斷是一個重要的發(fā)展趨勢，雖然目前基因檢測的特異性和敏感性還有待提升， 但其一定會在不久的將來，為人類對抗癌癥做出重大的貢獻(xiàn)。

[1] Fan L，Strasser-Weippl K，Li JJ，et al. Breast cancer in China [J]. Lancet Oncol，2014，15（7）：e279-e289.

[2] 叢玉隆.實(shí)用檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)[M].2 版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：588-603.

[3] 劉堯，劉文超，陶玉榮.Her2 過表達(dá)與乳腺癌治療的相關(guān)性研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2010，（1）：182-184.

[4] Tafe LJ，Tsongalis GJ. The human epidermal growth factor receptor 2（HER2）[J]. Clin Chem Lab Med，2012，50（1）：23-30.

[5] Wolf E，Lin CY，Eilers M，et al. Taming of the beast：shaping Myc-dependent amplification [J]. Trends Cell Biol，2015，25（4）：241-248.

[6] Chen Y，Olopade OI. MYC in breast tumor progression [J].Expert Rev Anticancer Ther，2008，8（10）：1689-1698.

[7] 周昌華，彭曉東，吳靜，等.質(zhì)粒介導(dǎo)靶向c-myc 的siRNA 對MCF-7 乳腺癌細(xì)胞增殖的影響[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2008，39（3）： 373-377.

[8] 鐘天映，陳媛媛，畢利軍.端粒與端粒酶的研究——解讀2009 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2009，（10）：1233-1238.

[9] Holysz H，Lipinska N，Paszel-Jaworska A，et al. Telomerase as a useful target in cancer fighting-the breast cancer case [J]. Tumour Biol，2013，34（3）：1371-1380.

[10] Vinagre J，Pinto V，Celestino R，et al.Telomerase promoter mutations in cancer：an emerging molecular biomarker?[J].Virchows Arch，2014，465（2）：119-133.

[11] Hennessy BT，Smith DL，Ram PT，et al.Exploiting the PI3K/AKT pathway for cancer drug discovery [J]. Nat Rev Drug Discov，2005，4（12）：988-1004.

[12] Isakoff SJ，Engelman JA，Irie HY，et al. Breast cancerassociated PIK3CA mutations are oncogenic in mammary epithelial cells[J].Cancer Res，2005，65（23）：10992-11000.

[13] Sigal A，Rotter V. Oncogenic mutations of the p53 tumor suppressor：the demons of the guardian of the genome [J].Cancer Res，2000，60（24）：6788-6793.

[14] Marcel V，Catez F，Diaz JJ. p53，a translational regulator：contribution to its tumour -suppressor activity [J].Oncogene，2015.doi：10.1038/onc.2015.25.

[15] Bertheau P，Lehmann-Che J，Varna M，et al. p53 in breast cancersubtypesandnewinsightsintoresponsetochemotherapy [J]. Breast，2013，22（Suppl 2）：S27-S29.

[16] 饒南燕，周婕，趙林，等.219 例中國漢族遺傳性乳腺癌患者BRCA1 和BRCA2 突變的研究[J].中國癌癥雜志，2008，18（5）：370-375.

[17] Borzekowski DL，Guan Y，Smith KC，et al. The Angelina effect： immediate reach， grasp， and impact of going public [J]. Genet Med，2014，16（7）：516-521.

[18] Perou CM，Sorlie T，Eisen MB，et al. Molecular portraits of human breast tumours [J]. Nature，2000，406（6797）：747-752.

[19] Hu Z，F(xiàn)an C，Oh DS，et al.The molecular portraits of breast tumors are conserved across microarray platforms [J].BMC Genomics，2006，7：96.

[20] De Abreu FB，Wells WA，Tsongalis GJ. The emerging role of the molecular diagnostics laboratory in breast cancer personalized medicine[J].Am J Pathol，2013，183（4）：1075-1083.

[21] The Cancer Genome Atlas Network.Comprehensive molecular portraits of human breast tumours [J]. Nature，2012，490（7418）：61-70.

[22] Eroles P，Bosch A，Perez-Fidalgo JA，et al. Molecular biology in breast cancer： intrinsic subtypes and signaling pathways [J]. Cancer Treat Rev，2012，38（6）：698-707.

[23] Audeh MW，Carmichael J，Penson RT，et al. Oral poly（ADP-ribose）polymerase inhibitor olaparib in patients with BRCA1 or BRCA2 mutations and recurrent ovarian cancer：a proof-of-concept trial [J]. Lancet，2010，376（9737）：245-251.

[24] Grupp SA，Kalos M，Barrett D，et al.Chimeric antigen receptor-modified T cells for acute lymphoid leukemia [J].N Engl J Med，2013，368（16）：1509-1518.

[25] Maude SL，F(xiàn)rey N，Shaw PA，et al. Chimeric antigen receptor T cells for sustained remissions in leukemia [J]. N Engl J Med，2014，371（16）：1507-1517.

[26] Lee DW，Kochenderfer JN，Stetler-Stevenson M，et al. T cells expressing CD19 chimeric antigen receptors for acute lymphoblastic leukaemia in children and young adults： a phase 1 dose-escalation trial[J].Lancet，2015，385（9967）：517-528.