DG的作用(乳腺癌多通路遗传易感基因及其常用检测技术的临床应用价值)

作者:刘庆飞赵晓涛

单位:北京大学人民医院检验科

世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)2021年2月发布的最新数据显示,2020年,全球女性乳腺癌新发病例将达到226万例,占新增癌症病例的11.7%,首次超过肺癌成为全球最常见的恶性肿瘤,也是全球女性死亡率最高的恶性肿瘤[1]。我国每年新发女性乳腺癌约30.4万例,占我国女性恶性肿瘤的17.1%,居女性恶性肿瘤之首。死亡人数约7万人,在我国女性恶性肿瘤死亡人数中排名第五[2]。乳腺癌的早期预防和及时诊断治疗对保护女性的生命健康非常重要。

乳腺癌的发生发展是一个多因素、多阶段的过程,与各种环境因素、社会因素和遗传变化密切相关。目前有共识的乳腺癌高危因素,包括12岁以下月经初潮、绝经后肥胖、暴露于高剂量电离辐射等。然而,研究表明,遗传因素如BRCA1/2基因突变、个人或家族乳腺癌史起着更重要的作用[3-5]。TCGA癌症基因组图谱的一项大规模研究表明,散发性乳腺癌具有很强的胚胎遗传贡献一、乳腺癌的遗传易感基因。此外,通过分析双胞胎的癌症数据,研究评估了遗传因素与28种癌症的因果关系,其中遗传基因对乳腺癌风险的贡献率为27%,仅次于前列腺癌的42%和结直肠癌的35%乳腺癌具有家族聚集性的特点,多由遗传易感基因变异引起。目前,BRCA1和BRCA2是公认的乳腺癌细胞系易感基因。但资料提示,BRCA1/2的种系突变、重排或缺失只能解释一小部分遗传性乳腺癌1。DNA损伤修复途径基因:DNA损伤具有改变和抑制DNA复制和转录的潜力,由其引起的分子结构不完整和基因组不稳定是包括乳腺癌在内的多种癌症的主要原因之一。DNA损伤修复机制是哺乳动物细胞防御机制的重要组成部分之一。为了维持细胞的存活和功能,机体会启动特定的修复系统,根据损伤的类型,选择一系列不同的修复诱导剂、介体和效应器进行修复,从而维持基因组的完整性和稳定性乳腺细胞的微环境暴露于雌激素,雌激素既是生长刺激激素又是链断裂的诱导物。受损的修复双链损伤的能力不会保证染色体的稳定性,因此乳腺细胞中DNA双链损伤的修复途径非常重要,该途径中关键因子的基因状态异常可能会引起HR功能障碍、双链断裂修复的损伤和肿瘤易感性的增加[14,15]。BRCA1/2是HR途径中的关键因子。此外,还有其他调节同源重组和修复的相关基因,包括ATM、ATR、CHEK2、BARD1、FANCD2、FANCI、RAD51C、PALB2、XRCC2等。。正常情况下,人类具有修复DNA损伤的能力,但DNA修复系统的基因突变导致修复能力的缺陷,会增加正常细胞恶变的可能性。根据DNA损伤的不同类型,DNA损伤修复,DDR系统(DDR)包括许多修复途径,其中包括非同源末端连接途径(non-homologous end joining),它专门修复DNA双链断裂(DSBS)。NHEJ)和同源重组修复途径(HR),此外还有错配修复途径(MMR)、碱基切除修复途径(BER)等重要途径[11,12]。,许多早发或有乳腺癌家族史的患者在已知易感基因上没有变异,75-80%乳腺癌病例的风险变异尚不明确2。同源重组修复途径基因:同源重组修复是一个复杂的调控过程,涉及许多基因产物,是一个精确的修复。与NHEJ相比,HR可以更准确地修复严重复杂的DNA双链损伤BRCA1和BRCA2编码的蛋白质在DNA损伤修复、转录调节和细胞周期调节中起重要作用[26,27]。在BRCA1/2缺陷细胞中,同源重组的修复功能异常,修复DNA双链损伤的准确性降低,可能导致基因突变、重排和拷贝数变异,严重影响基因组的稳定性,促进肿瘤的发生和演变既往研究指出,VEGF基因多位点突变与VEGF血浆水平和表达活性升高有关,从而通过VEGF表达的变化影响肿瘤的发生发展[89-91]。VEGF的基因多态性与肺癌、鼻咽癌和多囊卵巢综合征的易感性有关[92-94]。Brustmann H等人的研究表明,卵巢癌中VEGF的表达明显高于良性卵巢肿瘤,VEGF的表达水平越高,患者的预后越差[95]。乳腺癌患者的血清VEGF含量明显高于良性乳腺肿瘤患者和健康女性[96]。VEGF在乳腺癌中的表达在早期有所增加,这可能是乳腺癌早期诊断的基础[97]。。BRCA1/2基因检测结果已应用于临床治疗过程,影响临床用药决策。PARP是一种DNA修复酶,能识别和修复常见的DNA单链断裂。PARP抑制剂会导致单链断裂的积累,作用于BRCA缺陷细胞时,会失去正常细胞的双保险机制,导致“合成死亡”,因此BRCA突变相关的乳腺癌可以从中受益(2) KDR:激酶插入区受体(KDR)基因,又称血管内皮生长因子受体-2 (VEGFR-2),含有30个外显子,编码一个1356个氨基酸的蛋白质分子。KDR是血管内皮生长因子的特异性受体,具有受体酪氨酸激酶活性,在正常组织中几乎不表达,但在大多数肿瘤细胞和增殖活跃的肿瘤血管内皮细胞中高表达[98]。VEGF诱导的肿瘤血管增生需要结合KDR,从而激活细胞内VEGF-KDR信号通路。KDR在VEGF调节的肿瘤血管内皮细胞增殖中起重要作用[99]。。目前,PARP抑制剂已被批准用于BRCA种系有害突变的HER2阴性乳腺癌。靶向药物在BRCA基因突变患者中的使用和普及,为种系突变相关乳腺癌的准确诊断和治疗奠定了良好的基础。。修复过程一般是从S后期到G2期,以完整DNA分子的同源序列区为模板合成新的DNA片段,最大程度的保持了基因组信息的准确性。作用机制也可以概括为三个过程:DNA损伤位点的加工;链入侵和修复合成;DNA分子交叉的形成和解离。,其他尚未发现或确认的乳腺癌相关基因变异有待进一步探索。早期诊断和预防性干预可以提高易感基因突变携带者的发病率和生存率。如果能在基因水平上全面了解乳腺癌发生发展的危险因素,包括DNA损伤修复通路、血管内皮生长因子信号通路等多途径、多基因突变,将对乳腺癌的防治起到重要作用。。因此,乳腺癌的发生发展与遗传因素密切相关。随着精准医学理念的普及和基因组学技术的发展,分子水平的多基因联合检测可以为乳腺癌的诊治提供个体化依据。为了明确乳腺癌在中国人群中的发生风险及临床诊疗方案的相关情况,应尽可能全面地检测中国癌症患者的基因突变,为乳腺癌的发生、发展、治疗、预后评估及相应的信号转导机制研究提供全面的分子信息。本文将对乳腺癌的遗传易感基因及其通路、乳腺癌基因的检测技术以及乳腺癌多基因检测产品的临床应用进展进行综述。



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(1)BRCA1/2: BRCA1和BRCA2为首次发现,也是目前公认的乳腺癌易感基因。BRCA1/2种系突变是双侧乳腺癌和乳腺癌家族史患者中最常见的突变3。错配修复途径基因:错配修复途径(MMR)是一种高度保守的修复途径,主要用于纠正DNA合成过程中的单碱基错配和短核苷酸重复偏差,修复重组过程中产生的不同双链DNA分子。MMR基因的功能缺陷会导致微卫星不稳定性(MSI),即基因组中短串联重复序列的不正确积累,使细胞生长和凋亡的调节功能异常,导致正常细胞恶性转化。目前已发现许多基因与MMR通路相关,包括MLH1、MSH2、MSH6、PMS2、POLD等20多种基因。MMR途径基因缺陷常见于林奇综合征、散发性结直肠癌和子宫内膜癌[41,42]。林奇综合征(Lynch syndrome)是一种常染色体显性遗传病,可引起结直肠和其他肿瘤(包括胃、小肠、卵巢、子宫内膜等。),约占全部大肠癌患者的2%~4%。约90%的林奇综合征患者存在MMR基因变异,主要是MLH1、MSH2、MSH6和PMS2基因[43,44]。在西方国家基于结直肠肿瘤的大样本研究中,MMR途径基因的突变率为2.5-3.8%[45,46]。有研究在遗传性高危乳腺癌患者中检测到MMR种系突变,发现林奇综合征患者患乳腺癌的风险更高,但上述结论仍有争议注:本文来自《临床实验室》2021年第5期“分子诊断”专题。。以往的研究表明,MMR通路基因在许多人类恶性肿瘤中的作用是不同的,如结肠癌、前列腺癌、卵巢癌和乳腺癌,其与肿瘤预后的关系也不一致。。BRCA1/2基因突变对不同种族乳腺癌风险的影响不同。在西方国家,每300~500名健康人群中约有1名BRCA1/2突变携带者(1) MSH6: MSH6基因是一个错配修复基因,含有11个外显子,编码1358个氨基酸。DNA损伤后,MMR可被多种异二聚体修复,MSH2和MSH6形成异二聚体复合物,可识别单碱基错配和短插入/缺失,而MSH2:MSH3可识别大插入/缺失错配[48]。。一项基于英国人群的研究表明,BRCA1基因突变携带者70岁前患乳腺癌的风险为60%,BRCA2基因突变携带者为55%林奇综合征是与MSH6胚胎突变关系最密切的疾病,MSH6突变与其他恶性肿瘤相关性的报道也相继出现。研究表明,伴有MSH6突变的Lynch综合征患者常伴有子宫内膜癌,其特点是微卫星不稳定性低[49]。Roberts ME等人对白种人和欧洲血统人群的研究表明,在MMR的四个重要基因(MLH1、MSH2、MSH6、PMS2)中,只有MSH6和PMS2基因与乳腺癌风险增加有关,MSH6突变携带者在60岁前乳腺癌累积风险为31.1%[50]。此外,有研究表明,携带MLH1、MSH2、MSH6、PMS2任意一种基因突变的林奇综合征患者,20年内患乳腺癌的风险为11%,比一般人群高4倍[51,52]。在患有乳腺癌的Lynch综合征患者中,观察到MMR基因突变导致的MMR蛋白缺失,乳腺肿瘤具有低分化、高有丝分裂指数、雌激素受体(er)阴性和孕激素受体(PR)阴性的特征[53]。Wasielewski M等发现,在正常人群中不到1%且致病性尚不明确的遗传性乳腺癌家系中,罕见的MSH6突变频率为11.8%,提示MSH6基因突变与乳腺癌的发生发展有关,但其致癌机制尚不清楚[54]。。在一项涉及3434名德国犹太女性的研究中,BRCA1和BRCA2突变携带者在70岁前患乳腺癌的累积风险分别为46%和26%(2)pm S2:pm S2基因包含16个外显子,编码一个由862个氨基酸组成的蛋白质。PMS2编码的蛋白与MLH1结合形成异二聚体,具有内切酶的能力,参与错配链的切除和修复,也参与DNA损伤细胞的凋亡过程[55]。。对于中国人群,1763名中国健康人群中BRCA1和BRCA2突变的检测频率分别为0.34%和0.11%PMS2基因和MSH6基因都是Lynch综合征的相关基因,但PMS2是后来才被确定为相关基因,pms2引起的肿瘤具有低穿透性和非典型家族特征[56-58]。根据Rasuck CG等人的研究,PMS2的缺失会导致微卫星不稳定性的增加,PMS2群体的基因分布具有多态性,容易发生突变[59]。之前的研究报道林奇综合征中PMS2基因突变的患者比例约为6% ~ 15%[60,61],低于MLH1的40%和MSH2的39%[62]。但是,对于乳腺癌来说,PMS2的作用可能更大。Roberts ME等人的研究表明,PMS2突变的携带者患乳腺癌的风险高于MSH6突变的携带者,60岁前乳腺癌的累积风险为37.7% [50]。Balogh GA等发现原发性乳腺癌中存在PMS2的缺失突变和移码突变,导致mRNA转录错误和蛋白缺陷[63]。。郎GT等人研究了2991名中国乳腺癌患者和1043名健康志愿者。健康人群BRCA1/2突变率为0.38%,乳腺癌患者BRCA1和BRCA2突变率分别为3.7%和4.5%4。碱基切除修复途径的基因:碱基切除修复途径(BER)的作用是修复最常见形式的DNA损伤,包括氧化应激、水解、烷化剂和电离辐射[64]。8-oxodG是DNA氧化损伤最重要的产物。8-oxodG如果不能及时修复,在复制过程中很容易与A错配,导致碱基替换,从而导致基因功能的改变[65]BER的修复过程是通过葡萄糖基转移酶释放碱基,最后通过DNA连接酶修复缺口。BER能明显降低8-oxodG的致突变性[66,67]。BER通路包括MUTYH、XRCC1等30多个基因。虽然目前乳腺癌与BER通路相关性的研究较少,但BER相关基因变异也可能影响DNA损伤的修复效率,增加乳腺癌的风险[68]。。北京大学肿瘤医院谢云涛教授综合分析了5931例中国女性乳腺癌患者。BRCA1和BRCA2的突变率分别为1.9%和2.1%,42.7%和30.3%。BRCA1和BRCA2基因突变携带者在40岁前被诊断为乳腺癌,而非突变携带者的比例为18.6% (P

BRCA1和BRCA2基因突变与乳腺癌临床病理特征的关系存在差异。目前大多数研究支持与BRCA1基因突变相关的乳腺癌病理类型倾向于基底细胞样乳腺癌,常表现为激素受体阴性乳腺癌或三阴性乳腺癌。BRCA2相关乳腺癌的病理特征与散发性乳腺癌相似[23,24]。此外,其他研究表明,BRCA1/2种系突变的乳腺癌患者患双侧乳腺癌的风险增加至25倍既往研究表明,XRCC1基因在人体内存在基因多态性,与头颈部鳞状细胞癌、食管癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、肺癌等肿瘤的易感性有关。目前,XRCC1突变与乳腺癌风险之间存在差异。发现XRCC1 rs25487位点的Gln突变增加了高加索人和伊朗人患乳腺癌的风险,并且随着该位点等位基因数的增加,患乳腺癌的风险增加。基于亚洲人群的研究也认为,该位点的突变可增加亚洲人群和绝经后妇女乳腺癌的易感性风险,并可能增强以铂类为基础的化疗的疗效[80-84]。但同样的研究表明,XRCC1的rs25487位点与乳腺癌风险无关,rs3213356位点的突变降低了乳腺癌的可能性[85,86]。。

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(2)ATM: ATM基因最早发现于共济失调毛细血管扩张综合征,又称毛细血管扩张共济失调突变基因。癌症基因组图谱,TCGA)对507名乳腺癌患者的所有外显子进行测序。其中,47例患者存在ATM、BRCA1、BRCA2、BRIP1、CHEK2、NBS1、NBN、PTEN、RAD51C和TP53的种系有害突变。ATM突变携带者9例,仅次于BRCA1/2的分别为13例和14例。ATM突变携带者患乳腺癌的风险是普通人群的2~7倍[30,31]。根据Easton DF等的研究,ATM可被视为乳腺癌中等穿透性的易感基因二。乳腺癌易感基因的常用检测技术。在蛋白质水平,一些研究表明ATM蛋白低表达的乳腺癌患者预后较差乳腺癌易感基因种类繁多,突变类型多样。以经典的BRCA1和BRCA2基因为例,它们含有错义、同义、无义、移码突变等多种单基因突变形式和拷贝数变异等多种复杂结构变异,且突变位置分散,无热点突变区[112]。因此,基于实时荧光定量PCR检测已知突变位点的技术不能满足需求,往往需要测序技术来进行更全面的检测。第一代测序技术,又称桑格测序,作为基因检测的金标准,曾是基因研究的主流方法,但通量低,耗时长,操作复杂。同时,乳腺癌易感基因的检测涉及多种基因和突变类型,因此使用第一代测序来检测基因的全编码区既昂贵又耗时。因此,目前多采用Sanger测序来验证基因突变的结果,而近年来发展起来的第二代测序技术作为一种测序速度快、成本低、高通量的测序方法,是研究乳腺癌易感基因点突变和小片段插入缺失的较好选择。此外,对于基因重排,结合了DNA探针杂交和PCR技术的多重连接依赖探针扩增(MLPA)可以高效快速地检测基因缺失/重复和拷贝数变异,但不适用于检测未知突变。因此,MLPA可以作为第二代测序技术的辅助工具,补充和验证乳腺癌易感基因的检测结果。。

ATM编码的蛋白属于磷脂酰肌醇蛋白家族(PI3K),位于DNA损伤反应的上游。作为开关分子,它激活下游蛋白,磷酸化包括BRCA1和P53在内的多种细胞周期关键蛋白,参与DNA双链修复和细胞周期信号转导下一代测序(Next-generation sequencing,NGS),又称高通量测序(high-throughput sequencing),可以在序列信息未知的情况下,对数百万个DNA片段进行并行测序,可以快速实现多个基因的同时分析和高效的基因检测。第二代测序不仅可以识别常见突变,还可以发现罕见基因突变,为人类了解疾病遗传学做出了重要贡献。从罗氏开创NGS的454技术开始,NGS一直在不断发展和完善。目前主要使用的有Illumina的Solexa和Hiseq技术,ABI的Solid技术,以及近几年的后起之秀Thermofisher的离子洪流技术。第一个商业化运营的第二代测序技术平台是Roche454测序系统,采用焦磷酸测序原理,速度很快,读取长度可达近500bp,但无法精确测量均聚物的长度。当序列中有类似polyA的东西时,测序反应会加入多个碱基T,只能通过荧光强度来估计T的数量,导致测序不准确,出现插入和缺失错误。Illumina公司的Solexa和Hiseq已经在世界范围内广泛使用,采用合成测序的方法,SBS) [113]。该技术一次只添加一个dNTP就可以解决精确测量均聚物长度的问题,其主要测序误差来源是碱基的替换。ABI公司在2007年推出了固体测序平台。基于连接酶方法,单拷贝DNA片段被大规模扩增并被高通量平行化。准确度很高。然而,由于通过双碱基确定荧光信号的技术特征,容易产生连锁解码错误。离子激流测序仪是第一个没有光学系统的商业测序仪。采用的技术是半导体测序,半导体芯片可以直接将化学信号转化为数字信号[114]。离子洪流不需要昂贵的物理成像设备,成本低,体积小,计算机测序时间短,操作简单。然而,它具有芯片通量略低的限制,并且适合于小基因组和外显子的测序。。而ATM BRCA2、BRCA1、RAD51作用于双链DNA的受损区域。ATM蛋白常与BRCA1和CHEK2相互作用,影响双链DNA损伤的修复,从而影响乳腺癌的发病除了第二代测序,基于单分子测序和合成测序的第三代测序平台也逐渐从研究阶段走向应用,如太平洋生物科学公司的单分子实时测序技术(SMRT)和牛津纳米孔技术公司的纳米孔单分子测序技术[115],可以实时捕获信号。它们缩短了测序的准备时间,可以有效避免PCR偏倚带来的系统误差,同时提高了阅读长度。目前第三代测序也有一定的局限性。SMRT测序有很高的错误率,而且没有测序误差的偏倚。随机误差需要通过多重测序来有效纠正。纳米孔测序技术准确性高,但对材料要求高,耗时长,制造成本高[116]。此外,还有真单分子测序(SMS)、荧光共振能量转移(FRET)等。,但第三代测序平台尚未在临床上广泛应用[117]。。作为ATM HR途径中的关键因素,可能导致类似BRCA1/2突变的DNA双链损伤修复功能缺陷。McCabe等用siRNA方法证明ATM与PARP抑制剂有类似BRCA的协同致死作用[36,37],Williamson和Weston VJ等用细胞学方法和动物实验证明,有ATM缺陷的肿瘤细胞比无ATM缺陷的肿瘤细胞对PARP抑制剂有更好的敏感性[38,39]。因此,ATM基因状态通常可能是预测PARP抑制剂敏感性的另一个分子标记。此外,据报道ATM的表达促进HER2阳性乳腺肿瘤的生长。ATM基因沉默将降低HER2过表达细胞对靶向药物曲妥珠单抗的敏感性3。PAM50基因检测:PAM50基因检测来自Parker JS等人对1906个基因的表达进行的层次聚类,对基因集进行简化后得到5组50个基因[124]。通过测定50个基因的表达和管家基因的标准化阴性阳性比较,将患者分为内源性分子类型,并根据基因表达计算复发风险评分。PAM50多基因检测系统主要用于评估绝经后乳腺癌患者内分泌治疗后的预后。最近一项经过15年以上随访的研究表明,PAM50分子分型可以独立预测乳腺癌的长期生存,与绝经无关,加入缺氧相关基因可以提高风险预测[125]。另一项研究证明,PAM50基因特征也可以为有淋巴结转移的晚期乳腺癌患者提供预后信息[126]。。Tratuzumab是一种特异性作用于HER2的单克隆抗体,可以抑制HER2过表达肿瘤细胞的增殖。它的出现显著改善了HER2过表达乳腺癌的治疗,但仍存在耐药问题有待解决。因此,ATM状态可能为HER2过表达乳腺癌的预后和治疗提供信息。

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(1) Mutyh: Mutyh基因含有16个外显子,编码535个氨基酸,编码的蛋白质是一种糖基化酶,位于细胞核和线粒体内[69]。MUTYH是一个重要的BER途径基因,可以在DNA复制过程中去除与8-oxodG错配的A[70]。如果MUTYH的功能有缺陷,就容易导致碱基的错误转位,基因功能紊乱。

Jenkins MA等分析了家族病例,证明了MUTYH基因的双等位基因突变显著增加了结直肠癌的风险[71],但单等位基因突变在结直肠癌中的作用仍有争议。此外,在家族性胃癌中也发现了MUTYH突变[72,73]。根据以前的研究,MUTYH基因突变和乳腺癌风险之间的关系尚不清楚。许多研究发现,患有MUTYH相关性结肠息肉病的女性患者患乳腺癌的风险显著增加[74,75],但Out AA等人的病例对照研究表明,MUTYH与乳腺癌的风险无关[76]。一项基于中国人群的研究发现,在一级亲属中有乳腺癌家族史的健康人群中mutyh c . 892-2a > G的可能致病突变率高于确诊的乳腺癌患者,在两个家系中观察到先证者不携带该突变,但无乳腺癌的亲属确实携带mutyh可能致病突变[77]。

(2) XRCC1: XRCC1是人类X射线交错互补修复基因,含有17个外显子,编码一个由633个氨基酸组成的蛋白质分子,影响细胞对电离辐射的敏感性,在DNA碱基切除修复中起着非常重要的作用。XRCC1可与DNA聚合酶β、DNA连接酶III、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶PARP等协同作用。通过其N端发挥支架蛋白的作用,重新连接切口,完成DNA链的修复[78,79]。

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5。血管内皮生长因子信号通路基因:乳腺癌是实体瘤。实体肿瘤的生长和转移依赖于肿瘤新生血管的形成。许多血管生成因子在各种肿瘤中表达,并参与血管生成过程。血管内皮生长因子与血管内皮细胞表面受体的特异性结合,促进内皮细胞增殖,改变细胞外基质,增加血管通透性,从而影响肿瘤的发生发展[87]。

(1) VEGF:血管内皮生长因子(VEGF)基因包含8个外显子,包括14kb的编码区。VEGF编码的蛋白是一种血管内皮生长因子,是血管生成过程中最强有力的因子之一。可诱导内皮细胞内钙浓度的变化,影响内皮细胞的基因表达,增加血管的通透性[88]。

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许多研究表明,KDR基因多态性与冠心病、高血压、子痫前期等疾病密切相关。KDR基因型与星形细胞瘤的风险[100]、结直肠癌患者的预后和复发风险[101,102]以及CML的化疗反应[103]相关。KDR的表达与小细胞肺癌、肾细胞癌等肿瘤的发生发展有关[104,105]。目前,国内外对乳腺癌中KDR基因的研究相对较少。Price DJ等人的研究表明KDR在乳腺癌中的表达明显高于良性乳腺组织,提示KDR基因突变可能通过改变其编码蛋白的表达而影响乳腺癌的发生发展[106]。

以血管内皮生长因子通路为靶点的抗肿瘤药物取得了很大进展。贝伐单抗是一种重组人源化单克隆抗体,可抑制VEGF-A与其受体KDR的结合,减少肿瘤营养物质的供应,从而抑制肿瘤生长[107,108]。然而,贝伐单抗可能会引起严重的副作用,包括中风、肺出血或器官损伤[109]。考虑到患者获益和不良反应的平衡,贝伐单抗不适合作为乳腺癌一线治疗药物,美国美国食品药品监督管理局已经撤销了贝伐单抗的乳腺癌适应症。《中国晚期乳腺癌临床诊疗专家共识》(2018年版)指出[110]贝伐单抗可有利于有限进展无生存期(PFS),但不能延长总生存期(OS),临床应谨慎选择患者。此外,以KDR为靶点的多柔比星已被批准用于晚期非小细胞肺癌、胃癌、结直肠癌等实体瘤。对于乳腺癌的治疗,临床研究表明,阿霉素加多西紫杉醇的一线化疗方案是有效和安全的[111]。

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三。乳腺癌多基因联合检测产品的临床应用

由于乳腺癌的基因组学、表观遗传学和微环境的差异,存在高度的异质性,这不仅体现在病理类型和临床特征之间。即使乳腺癌患者的年龄、肿瘤分类、分期、大小、转移、免疫组化等相似,但仍存在个体差异,同样的治疗方法会产生不同的效果。因此,全面了解乳腺癌的分子生物学特征和基因状态对于乳腺癌患者的准确诊断和治疗非常重要。通过对乳腺癌患者或高危个体进行基因测序,可以获得基因信息,从而实施更有针对性和准确性的判断和治疗。目前国际上乳腺癌多基因检测组合有五种:Oncotype DX 21基因检测;MammaPrint 70基因检测;PAM50基因检测;内预测基因检测和早餐癌指标基因检测。

1。Oncotype DX 21基因检测:Oncotype DX 21基因检测是Paik S等通过国家外科辅助乳腺和碗项目(NSABP) B14和B20,然后结合基因库、文献资料和患者预后,从250个候选基因中筛选出预测能力较高的21个基因,其中包括16个癌症相关基因和5个内参基因,主要包括增殖相关基因Ki67和CCNB1、激素受体基因er和PR、通路激活基因HER2和根据21个基因的表达,recurrences core,RS)可有效预测er阳性、HER2阴性、腋窝淋巴结ALN阴性(辅助内分泌治疗、辅助内分泌治疗加辅助化疗)的早期乳腺癌患者的预后和治疗效果[120]。Oncotype DX也有一定的局限性。有些人的检测结果是中等风险,处于高风险和低风险之间的“灰色地带”。对这部分检测结果的解释需要进一步研究。总的来说,Oncotype DX基因检测可以为临床医生制定治疗方案提供依据,在一定程度上减少辅助化疗的使用,提高患者的生活质量。因此,Oncotype DX已成为包括国家综合癌症网络(NCCN)和美国临床肿瘤协会在内的国际临床指南中的推荐检测项目。

2。MammaPrint 70基因检测:MammaPrint 70基因检测由荷兰癌症研究所和美国Agendia公司联合开发,从近25000个靶基因和1281个参照基因中筛选出70个基因,涵盖了肿瘤转移、增殖和侵袭、血管生成、细胞信号转导等相关基因。[121, 122].MammaPrint 70基因检测是预测ER阳性和HER2阴性乳腺癌患者预后的重要工具。可以预测腋窝淋巴结阴性和有1~3个腋窝淋巴结的患者的预后。它是目前唯一被批准的预测有1~3个腋窝淋巴结转移的早期乳腺癌预后的工具。此外,多项研究也探索了MammaPrint在临床低危患者中的应用价值。一项名为MINDACT的大规模多中心前瞻性研究认为,MammaPrint可以为临床风险高的患者是否应该进行化疗提供证据,但不能评估临床风险低的患者化疗的益处[123]。与21基因检测相比,MammaPrint的患者人群更广,具有检测费用略低的优势,但目前临床研究证据不如21基因检测充分,无法判断具体化疗药物的敏感性。MammaPrint已被NCCN列入基于高水平证据的I类建议,近年来也被列入中国临床肿瘤学会乳腺癌诊疗指南和中国抗癌协会乳腺癌诊疗指南。

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4。内预测基因检测:内预测基因检测包括8个复发转移相关基因和3个看家基因。与上面提到的其他多基因检测系统相比,它不仅根据基因信息进行评分,还融入了包括肿瘤大小和阳性淋巴结数目在内的临床和病理特征。EndoPredict的受众是ER阳性和HER2阴性的乳腺癌患者。通过计算综合风险评分,将患者分为高危组和低危组。Buus R等的研究结果表明,EndoPredict在预测5-10年内晚期远处复发和转移的风险方面优于Oncotype DX[127],但仍然没有足够的证据来预测化疗的益处。目前,EndoPredict尚未成为NCCN指南中推荐的检测项目,但其诊断试剂盒已在欧洲上市。

5。乳腺癌指标基因检测:乳腺癌指标基因检测(Breast Cancer Index gene detection),简称BCI,是2011年由Jerevall PL等人基于早期乳腺癌患者开发的风险预测模型。BCI评分系统由两部分组成,一部分是HOXB13和IL17BR基因的表达比例,另一部分是增殖相关基因的评分[128]。BCI检测系统用于预测ER阳性和淋巴结阴性乳腺癌的远处复发风险,一些研究已证明其在淋巴结阳性患者中的预测能力,特别是在预测5年以上转移和复发的风险方面[129]。与上述系统相比,BCI检测系统相关研究较少,其有效性有待验证,因此在国际上尚未广泛应用于临床。

上述国际乳腺癌多基因检测系统多用于预测化疗获益和复发转移,缺乏用于遗传咨询和治疗指导的多基因检测系统。Cotypedx已成为NCCN等临床指南的推荐检测项目,但其在中国人群中的预测有效性尚未得到验证。我国乳腺癌基因检测还处于起步阶段,以单基因检测为主。与西方人群相比,中国人群种系基因突变数据非常不足,中国人群基因突变数据库不完善,中国乳腺癌多基因检测体系缺乏统一的专业行业标准,还缺乏研究数据支持基因的选择范围和纳入标准的制定。

四。结论

2020年,乳腺癌已经超过肺癌成为全球最常见的恶性肿瘤,也是女性死亡的重要原因之一。影响乳腺癌发病的因素是复杂的,生殖系基因突变起着重要作用。多基因联合检测可以在分子水平获得更准确的信息,帮助临床决策,为风险筛查提供更充分的依据。多基因检测系统的建立是以基因表达谱为基础的,民族差异可能导致基因表达谱的不同。目前研究数据基本来自西方人群,缺乏完善的中国人群数据库,也没有专业统一的中国人群乳腺癌多基因检测的基因选择和纳入标准。乳腺癌遗传易感基因的研究主要集中在DNA损伤修复途径的HR途径,而对MMR和BER途径的研究仍处于探索阶段。另外,国内关于血管内皮生长因子信号通路与乳腺癌的研究很少。因此,研究我国乳腺癌患者DNA损伤修复通路基因和血管内皮生长因子信号通路基因与乳腺癌发生发展的相关性,将有助于揭示我国乳腺癌患者遗传易感性的分子机制,有利于乳腺癌高危人群的筛查,为我国乳腺癌多基因检测的基因选择和纳入标准制定提供理论依据,为进一步深入研究影响乳腺癌发生发展的分子机制奠定基础。

简要参考

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