乳腺癌相關基因及臨床檢測意義
乳腺癌是女性高發(fā)的惡性腫瘤,其發(fā)病率呈逐年上升趨勢。盡管臨床研究已經取得了較大的進步,但是其復發(fā)及轉移率仍然很高。乳腺癌的預后與其惡性程度、轉移與否、血管生成狀況、治療措施等密切相關。有意義的預后或預測性的標志物的使用對臨床醫(yī)師來說在鑒別復發(fā)的危險性和針對每個病人選擇最適合的全身療法方面有重大作用?,F將我科已開展或擬開展的采用免疫組織化學檢測的乳腺癌相關基因綜述如下,以期對臨床診斷及治療提供幫助:
1 癌基因
1.1 HER-2 也稱CerbB-2 是表皮生長因子受體家族成員之一。目前已被認為是與乳腺癌發(fā)生發(fā)展密切相關的原癌基因,參與調控細胞生長、增殖以及腫瘤細胞的分化。HER-2蛋白在正常的乳腺細胞中低表達,而在20%-30%的乳腺癌中過度表達。HER-2參與腫瘤細胞的生長調控、增殖和分化,促進腫瘤的惡性轉化,最終導致腫瘤形成和增長加快,所以HER-2陽性的腫瘤侵襲性強,易早期出現轉移。
臨床檢測意義:
① HER-2的表達與乳腺癌的分級、淋巴結轉移、臨床分期呈正相關,表達率越高,預后越差,而與腫塊大小、雌激素受體無相關性。
② HER-2的表達情況可作為乳腺癌臨床化療和生物治療藥物選擇的參考依據。HER-2高表達的患者對赫賽汀,即Herceptin(原產地英文藥品名:注射用曲妥珠單抗 Tastuzumab)的治療反應良好,可預測赫賽汀作為輔助/新輔助治療以及對復發(fā)或轉移的乳腺癌治療的獲益情況。Ⅰ-Ⅲ期臨床試驗證明,HER-2過度表達的既住化療失敗的晚期乳腺癌患者中赫賽汀單藥有效率為15%,緩解期為9.1個月,生存期為13個月。HER-2高表達的患者還對蒽環(huán)類藥物和紫杉醇治療敏感,對CMF方案和三苯氧胺治療不敏感。在2006年的NCCN治療指南中推薦對所有新診斷的浸潤性乳腺癌患者推薦進行HER-2表達水平的檢測。FISH技術目前被認為是檢測HER-2的準確性高、重復性強的新技術。
1.2 Bcl-2/Bax
Bcl-2是一種癌基因,作為人類濾泡性淋巴瘤的細胞遺傳學標志,最初用于區(qū)別濾泡性淋巴瘤和淋巴結反應性增生的研究。近些年來研究發(fā)現Bcl-2是細胞凋亡的抑制基因,其與多種腫瘤和非腫瘤病變的發(fā)生、發(fā)展有關。臨床研究顯示Bcl-2陽性表達患者生存期較陰性表達患者生存期延長,對這一現象解釋時,Knowhon認為Bcl-2基因不僅抑制細胞凋亡,而且還延長細胞周期,由此延緩腫瘤細胞增殖。
Bax基因為Bcl-2的顯性抑制因子,Bax基因的蛋白產物與Bcl-2蛋白有2l%的同源性,可與Bcl-2形成異二聚體,使Bcl-2的抗凋亡能力喪失而促進細胞凋亡。Bax和Bcl-2形成了細胞凋亡的正負調控,Barinagal研究認為Bcl-2/bax比值似乎較Bcl-2表達控制凋亡更有意義。
臨床檢測意義:
①Bcl-2基因高表達時其總的結果與好的病理生物學行為有關,與分化好、細胞增殖率低、壞死少、生存期長呈正相關。
② Bax陽性表達與浸潤性導管癌組織學分級和淋巴結轉移呈正相關,術后生存期短,可以和Bcl-2聯(lián)合應用于判斷乳腺癌的預后。
1.3 BCSG1 BCSG1為乳腺癌特異基因,是1997年Ji等利用直接差異cDNA序列分析克隆出一個新的人類基因,是SNCs家族的新成員,因發(fā)現其在浸潤性乳腺癌中高度表達,而在正常乳腺及良性病變中幾乎不表達,故命名為乳腺癌特異基因。蛋白質印跡檢測乳腺癌發(fā)現在Ⅲ-Ⅳ期乳腺浸潤性導管癌中的表達高達70%。RT-PCR的檢測結果為乳腺癌表達42.9%,其中Ⅲ-Ⅳ期的表達為69.2%,良性病變無一例表達。
臨床檢測意義:
BCSG1在正常乳腺及良性病變中幾乎不表達,在浸潤性乳腺癌中的特異性和敏感性都很高,且隨著乳腺癌的分期表達逐漸升高。
1.4 EGFR EGFR是癌基因ERBB-1的表達產物,是一種具備酪氨酸激酶活性的跨膜受體,它參與細胞分裂、增殖,腫瘤細胞可自己分泌大量的EGFR作用于腫瘤細胞自身使其分裂增殖,這種自泌作用是腫瘤發(fā)生失控增殖的原因。
臨床檢測意義:
① 腺癌中EGFR的存在與雌激素受體之間呈負相關,因此在選擇治療方案時EGFR、ER有重要意義。
② EGFR與預后不良的因素如類固醇激素受體缺乏、淋巴結狀況及組織學分級等有關,可作為乳腺癌早期復發(fā)和死亡的預測指標。
2 抑癌基因
2.1 P53 P53基因是定位于17號染色體的抑癌基因,自Cramford等在1982年首次報道P53基因與人乳腺腫瘤有關,其后許多學者進行了深入的研究:P53基因能抑制細胞周期性進展,促進其凋亡及抑制血管形成的作用,因此它的突變,不僅提示預后不良,還可導致對凋亡的抵抗。
臨床檢測意義:
① 在乳腺導管內癌(DCIS)中,低分化DCIS p53突變占5%,而在高分化DCIS達50%以上。在有乳腺癌家族史的乳腺癌患者中,P53突變率高達58%,在散發(fā)性乳腺癌中則達30%-50%。
② P53表達與乳腺癌的病理分級、術后早期死亡、淋巴結轉移、復發(fā)及術后無瘤生存期及總生存期均有顯著相關性,可單獨作為預后指標。
③ p53基因的變異在乳腺癌癌前病變的發(fā)生和發(fā)展中起到一定作用,在乳腺癌癌前病變中測定p53將可能做為判定預后的重要指標。
2.2 PTEN PTEN是1997年由3個實驗室?guī)缀跬瑫r分離鑒定并統(tǒng)一命名,是目前發(fā)現的第一個具有雙特異性蛋白磷酸酶活性的抑癌基因。PTEN具有調控細胞周期、促進細胞凋亡、抑制腫瘤轉移等多種生物學功能。研究表明PTEN基因的缺失或蛋白水平的下調,都可作為乳腺癌高度惡性或不良預后的有力指征。Stambolic等研究發(fā)現有近一半(49%)的PTEN條件性敲除雌性小鼠于6個月后發(fā)生了乳腺癌。
臨床檢測意義:
① 約48%的乳腺癌患者缺乏PTEN的表達,浸潤性乳腺癌PTEN蛋白陽性表達率顯著低于早期浸潤性癌;有淋巴結轉移的乳腺癌組織中PTEN陽性表達率顯著低于無淋巴結轉移乳腺癌,PTEN的缺失與疾病相關的死亡密切相關。
② PTEN陰性合并Her-2陽性表達患者的5年和10年生存率顯著低于PTEN陽性合并Her-2陰性表達的患者,應該密切隨訪。
③ PTEN低表達可作為他莫昔芬治療ER陽性乳腺癌的重要預后指標,PTEN低表達者,無復發(fā)生存率較短。
④ 靶向治療方面,HER-2過表達的乳腺癌中,PTEN高表達者,赫賽汀的效果較好。PTEN缺失的HER-2過表達的乳腺癌患者可考慮使用非PTEN途徑依賴的新藥Lapatinib 。
⑤ 有研究認為PTEN陽性的早期乳腺癌患者對CMF方案化療效好。
2.3 P27 P27是細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKI)家族的一員,是一種新型抑癌基因,在人體多種惡性腫瘤細胞增殖和分化的調控中起著非常重要的作用,它的過度表達可使細胞停止在G中期,抑制腫瘤的生長,因此成為近年來的研究熱點。
臨床檢測意義:
① p27在正?;蛟錾娜橄偕掀ぶ懈弑磉_,當其表達減少或缺失時為增生的乳腺上皮發(fā)生癌變的一個因素,有預測作用。
② p27表達水平與淋巴結轉移和乳腺癌生存率顯著相關,p27高表達者組織學分級低,浸潤性癌分化好,腋淋巴結轉移少或無,無病生存率高于低表達者。有助于臨床選擇高危復發(fā)病例。
③ 乳腺癌中p27的低表達預示著對環(huán)磷酰胺等藥物不敏感,是機體對于化療反應的重要預測指標。
2.4 nm-23 nm-23是于1988年由美國國立癌癥研究所steeg等分離出的一種被認為與腫瘤轉移抑制有關的基因一種重要的腫瘤轉移抑制基因,其編碼的蛋白產物為核苷二磷酸激酶(NDPK),該酶可通過影響微管裝配、信號轉導、轉譯調節(jié)及細胞黏附而維持細胞的正常分裂狀態(tài),從而抑制癌細胞的轉移。
臨床檢測意義:
乳腺癌組織中nm-23基因蛋白表達水平與癌細胞分化程度呈正相關,在分化良好的腫瘤中是高水平表達;nm-23低表達的乳腺癌具有更強的轉移能力,預后較差,是浸潤性導管癌淋巴轉移的預測因子。
3 乳腺癌易感基因
3.1 BRCA1 乳腺癌的家族史是一種重要的危險因素。BRCA是一種家族性乳腺癌和卵巢癌的遺傳易感基因,BRCA基因突變明顯增加了女性發(fā)生乳腺癌的危險性?,F已知BRCA1是主要的易感基因,BRCA2突變在乳腺癌中發(fā)生率很高,而在卵巢癌中發(fā)生率則較低。遺傳性乳腺癌患者中約90%發(fā)生BRCA1和BRCA2的突變。BRCA1攜帶者也同樣高發(fā)其他腫瘤,尤其是前列腺癌和結腸癌。
臨床檢測意義:
① 一個BRCA1攜帶者在70歲前有82%-87%的可能發(fā)生乳腺癌,有44%的可能發(fā)生卵巢癌。
② BRCA相關的家族性乳腺癌與組織學分級、更高增殖活性明顯相關,預后較非家族性乳腺癌更差。
4 其它
4.1 ER、PR 乳腺是性激素的靶器官,ER、PR是調節(jié)性器官細胞生長發(fā)育的雌激素和孕激素受體。二者存在于正常乳腺上皮細胞的細胞核內,調節(jié)乳腺細胞的生長、分化。自從Jensen1971年發(fā)現一部分乳腺癌中存在ER以來,許多國家相繼對乳腺癌受體進行大量研究表明,乳腺癌是一種雌激素依賴腫瘤,ER、PR是具有特定功能的蛋白,在惡性程度較低的組織類型中和(或)無淋巴結轉移的乳腺癌患者中陽性表達較高、生存率高、預后相對較好。
臨床檢測意義:
① 大約75%的原發(fā)性乳腺癌表達ER,50%同時表達PR。
② 指導乳腺癌的內分泌治療。部分ER陽性腫瘤對三苯氧胺有超常反應,單獨ER陽性對內分泌治療反
應占55% ,ER、PR同時陽性可達75%-80%。ER陽性PR陰性腫瘤對芳香化酶抑制劑反應優(yōu)于三苯氧胺,ER陰性PR陽性腫瘤對抗雌激素反應與ER陽性腫瘤相同。
③ 可作為預后因子,ER陰性的乳腺癌患者更易出現分化差,易復發(fā),淋巴結轉移等危險因素,PR的預后價值尚不清楚,文獻報道仍存在爭議。
4.2 多藥耐藥(MDR)基因 MDR是指腫瘤細胞接觸某一種抗癌藥物產生耐藥性的同時,也對其它結構和功能不同的藥物產生交叉耐藥性。最重要的是MDR-1表達增高及其編碼產物的P-糖蛋白(PgP)增多。許多腫瘤在化療前即有MDR-1表達增高,在化療后比例更高。MDR是腫瘤化療失敗的主要原因,和腫瘤轉移一樣也是影響患者預后的關鍵因素。細胞內乳腺癌是一種PgP高表達腫瘤,
臨床檢測意義:
乳腺癌中腫瘤侵犯程度越深越廣泛,淋巴結轉移情況越嚴重,MDR-1基因表達陽性者越多;由此可通過檢測MDR-1表達來預測乳腺癌的預后以便制定正確的治療方案。
4.3 myc myc基因家族有二個成員,即c-myc和N-myc,c-myc作為一個轉錄調控因子控制細胞的正常增殖分化及凋亡,在乳腺癌中的表達率不等,而c-myc的擴增常見于原位癌病變,約15%-25%的晚期乳腺癌患者有c-myc的擴增,在腫瘤轉移過程中也并非持續(xù)存在,因此認為c-myc對乳腺原位癌的預后意義大。
臨床檢測意義:
① c-myc的高表達對預測乳腺原位癌的預后有意義。
② N-myc與正常乳腺組織或良性乳腺腫瘤均有關系,但多數乳腺癌中有過度的N-myc表達,與預后呈負相關性,因此認為N-myc是一個有用的預后指標。
4.4 CD44V6 CD44是黏附分子家族中的重要成員,起著細胞間的黏附功能。CD44V6是細胞膜表面的一種跨膜糖蛋白,是由于CD44基因轉錄時V區(qū)外顯因子變異性拼接方式不同所致,研究表明CD44V6存在于各種腫瘤組織內,并能促進腫瘤生長和轉移?;A研究證明,CD44V6在腫瘤浸潤或轉移過程中的作用主要是依靠介導腫瘤細胞間及腫瘤細胞與基質分子間的黏附作用來實現的。
臨床檢測意義:
隨著乳腺癌腫瘤體積的增大、腋窩淋巴結轉移,CD44V6表達率也明顯提高。因此CD44V6與乳腺癌的進展和預后有關。術后對乳腺癌患者的癌組織常規(guī)進行CD44V6檢測,有助于更準確評估乳腺癌的生物學行為,指導術后后續(xù)治療。
4.5 Id1 分化抑制因子1(Id1)是腫瘤發(fā)生過程中關鍵的一種分子,廣泛表達于各種腫瘤來源的細胞系細胞及腫瘤組織中,影響細胞的分化和增殖功能。乳腺上皮細胞的Idl基因過表達,不僅可以阻止細胞分化及促進細胞增生,而且還可使乳腺上皮細胞向基底膜浸潤和轉移。研究發(fā)現Idl在高度侵襲性的乳腺癌細胞系中表達較高,而在低侵襲性的細胞中表達相對較低。
臨床檢測意義:
浸潤型乳腺癌的Idl陽性率明顯高于非浸潤型癌,有淋巴結轉移者高于無淋巴結轉移者,說明Idl表達在乳腺癌轉移過程中起一定作用。
4.6 Cyclin D1 細胞周期素D1(Cyclin D1)與G1期相關。大約一半的浸潤性乳腺癌CyclinD1蛋白的表達水平高于正常上皮,但基因擴增率卻只有13%左右。大量資料支持Cyclin D1基因擴增和(或)蛋白過度表達與雌激素受體陽性的乳腺癌有關。實際上,Cyclin D1可能是雌激素受體的獨立激活因子。
臨床檢測意義:
① 越來越多證據表明,乳腺癌ER可誘導CyclinD1過表達,Cyclin D1過表達的乳腺癌更傾向于ER陽性,組織分化程度高,因此對內分泌治療效果可能會更好。
② Cyclin D1過度表達的患者對三苯氧胺治療的敏感。
4.7 Ki-67 Ki-67的單克隆抗體在1983年被鑒定。細胞周期分析顯示此抗原存在于有絲分裂的各期的細胞核內,但在靜止細胞或Go細胞不表達此抗原。Ki-67為評價特定細胞群的生長分數的重要標志物。Dowsett等以Ki-67來評價新輔助內分泌治療腫瘤增殖效應的研究,并提示Ki-67有可能作為輔助治療后遠期效果的預測因子。
4.8 PCNA 增殖細胞核抗原(PCNA)是細胞核內DNA聚合酶8的輔助蛋白,直接參與DNA合成,其蛋白表達與細胞增殖狀態(tài)有關。PCNA在靜止細胞含量很少,G1晚期開始增加,S期達高峰,G2期和M期明顯下降。作為生長調控的正性調節(jié)因子、PCNA指數是評價細胞增殖狀態(tài)的較客觀、準確的指標,PCNA含量高時,腫瘤細胞分化程度低,惡性程度高,組織侵襲力強,患者的無病生存率和總生存率均較低,Horita K認為PCNA能夠反應乳腺癌的預后,是獨立的預后指標。
綜上所述,乳腺癌相關基因有很多,這些基因在乳腺癌中的的表達水平能夠反映乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及其癌細胞的增殖、分化等,表達了一定的預后信息,而且一些因素相互聯(lián)合,共同指導治療與預后,為臨床工作提供了幫助。但是,目前仍不能忽略淋巴結轉移對乳腺癌的預后作用, 將其他因素與臨床的病理特征有機地結合分析具有更為重要的意義。