與乳腺癌發生髮展相關的靶基因研究簡介

陳永霞，雲芬，施琳，羅念容，賈永峰

內蒙古醫科大學附屬醫院

內蒙古自治區人民醫院

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其發病率呈逐年上升趨勢。為了降低乳腺癌患者的死亡率以及改善患者的生存質量，提高乳腺癌的早期診斷和早期治療效率至關重要。近年來有關乳腺癌早期診斷、治療及與預後的分子標誌物的研究備受關注，從分子水平上研究乳腺癌的發病機制和診斷，對乳腺癌的防治有重大意義；現如今基於基因特徵的乳腺癌臨床研究相繼開展，並取得了很大進步。因此，本文將對部分乳腺癌相關基因的研究進展進行綜述。

原文參見：轉化醫學電子雜誌. 2017;4(5):21-24.

乳腺癌是嚴重危害女性身心健康的常見惡性腫瘤之一，其發病率居高不下，並趨於年輕化【1】，目前位居女性癌症發病之首，全球每年約有140萬新發病例【2】。乳腺癌的發生髮展與基因的異常改變密切相關，基因的異常改變包括基因突變、基因擴增、基因易位等。由於乳腺癌與基因易位關係的相關文獻報道較少，本文將著重從基因突變和基因擴增兩個方面對部分與乳腺癌相關靶基因的最新研究進展進行論述。

1基因突變

腫瘤的發生常與某些相關的基因突變有關，這些突變易於引發基因編碼蛋白質數量與蛋白質結構的變化，致使其相關基因功能喪失。突變在基因上發生的位置及類型的不同也會對基因的表達造成不同的影響。乳腺癌中基因突變較為常見，其PIK3CA、BRCA、EGFR、P53基因等均可發生突變，這些基因的突變影響著乳腺癌的發生與發展。

1.1磷脂醯肌醇激酶-3催化亞基α基因（PIK3CA）

PIK3CA在PI3Ks家族中佔有舉足輕重的地位，處在人類染色體3號q26。3上，它的長度是34kb，由編碼1068個氨基酸的20個外顯子匯聚而成【3】。PIK3CA基因是一種癌基因，最近幾年已有數篇報道指出該基因在多種人類腫瘤中發生了高頻體細胞突變，如卵巢癌、結腸癌、乳腺癌、肝癌、胃癌等。PIK3CA基因對於PI3K/AKT通路意義重大，同時也和腫瘤的發生和發展存有正相關關係【4-5】，最近幾年的研究【6】結果顯示，除了P53基因突變、HER2基因擴增之外，PIK3CA基因發生突變是乳腺癌最常見的基因突變之一。

PIK3CA基因是編碼Ⅰ類磷脂醯肌醇-3-激酶（PI3K）的p110a亞單位，PI3K屬於脂質激酶，Ⅰ類PI3Ks屬於異二聚體，由單個p85調節亞單位與單個p110催化亞單位組成。在PI3K家族成員中，PIK3CA是目前發現的唯一一個可以發生體細胞突變而致癌的基因。之所以說PIK3CA基因和乳腺癌發生及發展存有正相關關係，是因為PIK3CA基因突變憑藉PI3K/AKT途徑產生了AKT持續活化，促進了乳腺上皮細胞與纖維細胞的生長與轉化，能夠控制細胞的凋亡過程。Kataoka等【7】研究表明，在乳腺癌中PI3KCA基因突變率為8%～40%，突變主要集中在3個熱點上，即E542K、E545K及H1047R。其中E542K、E545K定位於PIK3CA基因外顯子9的螺旋區，H1047R定位於外顯子20的激酶區。Tserga等【8】研究發現，在75例乳腺癌患者中，發現PIK3CA基因突變率為28%，其中9號外顯子突變率為13%，20號外顯子為15%，PIK3CAmRNA水平在癌組織與癌旁正常組織中有明顯差異。Di Zazzo等【9】研究發現在乳腺癌細胞系中PI3Kp85亞單位呈陽性表達，其表達上調與乳腺癌的生長、增殖密切相關。

儘管關於PIK3CA基因突變與乳腺癌關係的研究並不少，然而，截止到現今，PIK3CA基因突變與乳腺癌臨床病理的關係並沒有得到權威確定。PIK3CA基因突變與乳腺癌關係的研究還有待接續開展，同時，還需要將PIK3CA基因突變作為臨床預測腫瘤發生的指標作為研究過程中的分析重心，力求為臨床治療腫瘤提供有力依據。

1.2乳腺癌易感基因（BRCA）

BRCA基因屬於腫瘤抑制基因，其調節細胞周期進程、修復DNA損傷作用相對較好，同時也參與細胞由生長到轉錄再到凋亡活化、抑制的整個機制過程。BRCA基因主要由兩類基因組成，即BRCA1和BRCA2，其中BRCA1位於人類染色體17q21上，由22個編碼外顯子及1863個氨基酸組成；人類染色體13號q12是BRCA2所處的位置，BRCA2由3418個氨基酸與27個外顯子匯聚而成【10】。相關研究結果顯示，BRCA基因的突變與家族性乳腺癌的發病存有正相關關係，其中還包含BRCA基因突變與女性乳腺癌發病率的關係，這類女性的發病率高出普通人群47倍。就一般情況而言，BRCA突變是通過常染色體顯性遺傳方式傳遞給下一代的，攜帶突變基因BRCA1/2的患者，患乳腺癌與卵巢癌的幾率非常高【11】，如BRCA1基因突變會使女性罹患乳腺癌和卵巢癌的風險分別高達60%～70%和20%～45%，BRCA2基因突變會使女性罹患乳腺癌和卵巢癌的風險分別達到40%～60%和10%～20%，並且這些突變可能與其他類型癌症相關聯【12】；雙側乳腺癌和早發性乳腺癌與BRCA1和BRCA2突變存有正相關關係；BRCA2參與了男性乳腺癌的發病機制。BRCA基因突變主要有3種類型：無義突變、移碼突變和錯義突變。乳腺癌信息中心曾有過這樣的報道：BRCA1、2基因突變位點已發現三千餘種，其遍佈於整個編碼區，無義突變與移碼突變是常見的致病性突變，二者都能夠產生截短蛋白，這些截短蛋白具有改變BRCA基因功能的作用。乳腺癌作為女性高發病應引起高度重視，由於BRCA基因突變攜帶者引發其他部位性腫瘤與乳腺癌的幾率非常高，因此早期測定BRCA1與BRCA2基因可協助篩查高危乳腺癌患者，依據BRCA基因突變和與乳腺癌發病機制相關的研究結果，積極制訂乳腺癌的防治方案，提高預後，這是研究的重要目標。

1.3人類表皮生長因子受體（EGFR）

7號染色體是EGFR基因所處的位置，EGFR由28個外顯子匯聚而成，經過轉錄後形成約有5。6kb的mRNA，屬於HER家族，是一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白。目前報道EGFR的配體有：表皮生長因子、肝素結合生長因子、轉化生長因子、雙調蛋白、B-cellulin等【13】，細胞內的酪氨酸激酶活性會在EGFR與其配體融合到一起後得到激活，並使酪氨酸殘基自磷酸化，再和信號轉導途徑下游的蛋白特異性有效結合後，引起下游的JAK/STAT、RAS/RAF、PIK3CA/AKT等信號通路的傳導【14】，據此完成信號由細胞外向細胞內轉導的整個過程，實現由細胞存活到增殖再到分化的調控活動【15】。EGFR酪氨酸激酶功能區突變主要集中在第1821外顯子上，為外顯子18突變，外顯子19缺失突變，外顯子21L858R錯義突變。一般情況下，當EGFR信號通路是關閉狀態的時候，EGFR基因是低表達，其是高表達或者其下游基因發生突變的時候，引發腫瘤的幾率會更高。有研究【16-20】顯示，約有75%～90%的腎癌、80%～92%的乳腺癌、90%～95%的頭頸癌、胰腺癌、卵巢癌、非小細胞肺癌等均是EGFR高表達，Sainsbury等【21】在研究中表示，EGFR的高表達能夠提示乳腺癌早期複發和預後不良問題，能夠深刻的影響著今後乳腺癌的潛在惡性程度預防工作與相關研究。

2基因擴增

最近已有研究發現，除了基因突變，基因擴增在乳腺癌的發生髮展中也起到關鍵性的作用。在乳腺癌中c-met、Sox2、HER2、EGFR、PIK3CA的擴增較為常見，而c-met和Sox2是近年來新發現的以基因擴增形式參與腫瘤的發生及發展。

2.1c-met基因

c-met基因屬於原癌基因，位於人類第7號染色體q21～q31，c-met是受體酪氨酸蛋白激酶家族的一份子。上皮細胞胞膜和胞質是c-met蛋白的存在部位，同時c-met蛋白也是肝細胞生長因子（HGF）的上皮特異性受體。HGF能夠在調節上皮細胞內的磷酸化程度的基礎上推動有絲分裂等，主要通過旁分泌的方式影響c-met【22】。研究結果表明，c-met和HGF蛋白經過有效結合後，位於酪氨酸激酶結構域催化環的兩個酪氨酸磷殘基磷酸化和受體的同源二聚體化會在此作用下受到誘導，c-met胞質內共有的蛋白激酶結構域中的酪氨酸激酶會因此而得到激活，進而產生c-met羧基末端的兩個酪氨酸殘基磷酸化（Y1349和Y1356），下游的諸如STAT、MAPK、RAS、FAK、PI3K/Akt的信號通路被激活，繼而對細胞的增殖、存活、凋亡、侵襲、遷移和血管生成等產生不同程度的影響【23-24】。c-met的異常表達能夠給出預後不良與生存能力強弱方面的正確提示。曾有報道表示，惡性腫瘤的侵襲及轉移和c-met蛋白的過度表達呈正比。王婧男等【25】的相關研究結果表明，HGF及其受體c-met的異常有推動乳腺癌淋巴管再生和淋巴道轉移的功能；Raghav等【26】的相關研究結果表明，c-met過表達和乳腺癌患者生存期之間的反比關係非常明顯；李冰等【27】研究表明，乳腺癌c-met蛋白表達與淋巴結轉移、腫瘤臨床分期之間呈正相關。上述研究表明，c-met在乳腺癌發展、侵襲和轉移過程中發揮了重要作用。

2.2Sox2

Sox2位於人類染色體3號長臂q26.3～q27上，其表達的產物是一個包含有317個氨基酸殘基的蛋白。Sox2基因是Y染色體上的性別決定區（SRY）相關基因家族中的一種，其結構較為複雜，可以編碼一些參與神經發育、性別決定以及多種血細胞生成等多種組織器官發育調控的轉錄因子【28】。轉錄因子Sox2與多種腫瘤的發生和發展關係密切，尤其是與某些特別的腫瘤亞型。已有數篇文章指出，Sox2基因參與了乳腺癌、卵巢癌、肺癌、食管癌等多種惡性腫瘤的形成和發展【29-31】。Sox2作為致癌基因，在多種惡性腫瘤中呈現出高表達狀態【32】，同時與腫瘤的預後不良也關係密切【33-35】。

近幾年來，轉錄因子與腫瘤發生、發展的關係已成為研究的熱點，Sox2作為盛名遠播的標記物之一，在維繫幹細胞增殖、未分化狀態領域具有非常重大的作用【36】。孟垂葉等【37】研究發現，Sox2、EGFR在乳腺癌的進展中發揮相互協同作用，二者的高表達還可以作為預測患者侵襲轉移及預後的重要參考標誌物；姚晉林等【38】研究發現，聯合檢測Sox2和OCT4基因蛋白，對於預防和判斷乳腺癌的惡性程度和預後意義重大，可以將其作為標記物，並據此制定合理的治療方案；還有研究表明，腫瘤幹細胞與耐葯基因MDR密切相關【39】，而耐藥性是臨床治療乳腺癌的最大障礙，故Sox2基因的進一步研究為乳腺癌的控制提供了新思路【40】。

2.3HER2

HER2位於17號染色體q21，HER2屬於原癌基因，由於編碼分子質量是185k跨膜蛋白的緣故，所以又被冠名為p185。HER2作為人類表皮生長因子受體（EGFR）家族的一份子，其表達相對寬泛，有酪氨酸激酶活性，不僅能夠促進蛋白水解酶分泌，又能促進細胞分裂，能夠令DNA合成高速提升，並不斷提升腫瘤細胞生長速率，強化細胞運動能力，繼而起到最大化促進腫瘤的轉移與侵襲的目的【41-42】。HER2過度表達的腫瘤細胞的敏感性並不強，甚至可以說根本不敏感，但是，它有參與抑制細胞的整個凋亡過程。所以，能夠在潛移默化下提升腫瘤細胞存活率，合理調節血管內皮生長因子（VEGF）與血管通透性因子（VPF），大幅推動腫瘤新生血管生成，有序提升腫瘤細胞的侵襲能力，故而，HER2是腫瘤免疫治療研究的重要突破口。HER2基因的擴增引發了受體蛋白過度表達，陽性表達率的增長能夠起到及時提示腫瘤浸潤性程度及轉移情況的作用【43】。眾多相關研究結果表明，C-erbB2表達與乳腺癌組織學分級呈正比，其預後會隨著其表達率的增高而變差。HER2作為一項判斷乳腺癌預後的獨立因子已獲得權威認證，且HER2擴增和（或）過度表達能夠也已被確立為有效指標。另外，HER2為靶向治療提供了有利的參考依據【44-45】。

3展望

近年來乳腺癌的治療因靶基因的發現而發生革命性的變化。相關研究大都基於基因水平，並且能夠為乳腺癌的診斷和治療提供有效指導。但乳腺癌發生髮展的分子病理學機制相當複雜，因此需要在臨床實踐及科研中不斷積累新的經驗。希望在未來大基因組研究中發現更多與乳腺癌相關的靶基因，從而使更多的乳腺癌患者在靶向治療中獲益。

參考文獻

Torre LA, Bray F, Siegel RL, et al. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin. 2015;65(2):87-108.

姚宇鋒, 龔建平, 唐金海, 等. 多西他賽聯合洛鉑新輔助化療方案治療三陰性乳腺癌的臨床觀察. 臨床腫瘤學雜誌. 2013;18(8):723-725.

鄧粵敏, 徐韞健. PIK3CA基因突變狀態在乳腺癌不同臨床病理特徵中的研究. 國際檢驗醫學雜誌. 2016;37(15):2110-2114.

Coates AS, Winer ep. Goldhirsch A, et al. Tailoring therapies-improving the management of early breast cancer: st gallen international expert consensus on the primary therapy of early breast cancer 2015. Ann Oncol. 2015;26(8):1533-1546.

Abraham J. PI3K/AKT/mTOR pathway inhibitors: the ideal combination partners for breast cancer therapies. Expert Rev Anticancer Ther. 2015;15(1):51-68.

Bachman KE, Argani P, Samuels Y, et al. The PIK3CA gene is mutated with high frequency in human breast cancers. Cancer Biol Ther. 2004;3(8):772-775.

Kataoka Y, Mukohara T, Shimada H, et al. Association between gain-of-function mutations in PI3KCA and resistance to HER2-targeted agents in HER2-amplified breast cancer cell lines. Ann Oncol. 2010;21(2):255-262.

Tserga A, Chatziandreou I, Michalopoulos NV, et al. Mutation of genes of the PI3K/AKT pathway in breast cancer supports their potential importance as biomarker for breast cancer aggressiveness. Virchows Arch, 2016;469(1):35-43.

Di Zazzo E, Feola A, Zuchegna C, et al. The p85 regulatory subunit of PI3K mediates cAMP-PKA and insulin biological effects on MCF-7 cell growth and motility. ScientificWorldJournal. 2014;2014:565839.

李波, 華彬. 乳腺癌BARD1基因研究的現狀. 中華乳腺病雜誌. 2010;4(5):554-556.

Rebbeck tr. Mitra N, Wan F, et al. Association of type and location of BRCA1 and BRCA2 mutations with risk of breast and ovarian cancer. JAMA. 2015;313(13):1347-1361.

Kwong A, Ng EK, Wong CL, et al. Identification of BRCA1/2 founder mutations in Southern Chinese breast cancer patients using gene sequencing and high resolution DNA melting analysis. PLoS One. 2012;7(9):e43994.

南潤玲, 尚培中, 王鐵山. 乳腺癌易感基因BRCA1的研究進展. 實用醫學雜誌. 2011;27(12):2284-2286.

田林, 曾梅, 張麗, 等. Survivin、VEGF及uPA在乳腺癌中的表達及其臨床意義. 現代腫瘤醫學. 2014;22(5):1073-1075.

王官成, 白桂芝, 袁江永. 乳腺癌組織中VEGF的表達變化及意義. 山東醫藥. 2010;50(30):90-91.

劉寶全, 范聖第. EGFR信號轉導機制及靶向治療. 大連民族學院學報. 2008;10(1):13-16.

Shapira I, Lee A, Vora R, et al. P53 mutations in triple negative breast cancer upregulate endosomal recycling of epidermal growth factor receptor (EGFR) increasing its oncogenic potency. Crit Rev Oncol Hematol. 2013;88(2):284-292.

Meyer AS, Miller MA, Gertler FB, et al. The receptor AXL diversifies EGFR signaling and limits the response to EGFR-targeted inhibitors in triple-negative breast cancer cells. Sci Signal. 2013;6(287):ra66.

Mueller KL, Madden JM, Zoratti GL, et al. Fibroblast-secreted hepatocyte growth factor mediates epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor resistance in triple-negative breast cancers through paracrine activation of Met. Breast Cancer Res. 2012;14(4):R104.

Brand TM, Iida M, Luthar N, et al. Nuclear EGFR as a molecular target in cancer. Radiother Oncol. 2013;108(3):370-377.

Sainsbury JR, Nicholson S, Angus B, et al. Epidermal growth factor receptor ststus of histological sub-types of breast canser. Br J Cancer. 1988;58(4):458-460.

Liu X, Newton RC, Scherle PA. Developing c-MET pathway inhibitors for cancer therapy: progress and challenges. Trends Mol Med. 2010;16(1):37-45.

Eder JP, Vande Woude GF, Boerner SA, et al. Novel therapeutic inhibitors of the c-Met signaling pathway in cancer. Clin Cancer Res. 2009;15(7):2207-2214.

Miyamoto M, Ojima H, Iwasaki M, et al. Prognostic significance of overexpression of c-Met oncoprotein in cholangiocarcinoma. Br J Cancer. 2011;105(1):131-138.

王婧男, 張楠, 趙建強, 等. 乳腺癌中HGF及其受體c-met的表達與淋巴管生成及淋巴道轉移的關係. 山東大學學報(醫學版). 2010;48(3):90-93.

Raghav KP, Wang W, Liu S, et al. cMET and phospho-cMET protein levels in breast cancers and survival outcomes. Clin Cancer Res. 2012;18(8):2269-2277.

李冰, 呂亞莉, 劉琳, 等. 乳腺癌c-Met蛋白的表達及臨床病理意義. 中華臨床醫師雜誌:電子版. 2012;6(1):99-102.

袁虎, 王秋菊, 韓東一. SOX家族基因的功能及其研究進展. 國外醫學:遺傳學分冊. 2005;28(6):332-335.

Ye F, Li Y, Hu Y, et al. Expression of Sox2 in human ovarian epithelial carcinoma. J Cancer Res Clin Oncol. 2011;137(1):131-137.

Sholl LM, Barletta JA, Yeap BY, et al. Sox2 protein expression is an independent poor prognostic indicator in stage I lung adenocarcinoma. Am J Surg Pathol. 2010;34(8):1193-1198.

Lengerke C, Fehm T, Kurth R, et al. Expression of the embryonic stem cell marker SOX2 in early-stage breast carcinoma. BMC Cancer. 2011;11:42.

Schmitz M, Temme A, Senner V, et al. Identification of SOX2 as a novel glioma-associated antigen and potential target for T cell-based immunotherapy. Br J Cancer. 2007;96(8):1293-1301.

Chen Y, Shi L, Zhang L, et al. The molecular mechanism governing the oncogenic potential of SOX2 in breast cancer. J Biol Chem. 2008;283(26):17969-17978.

Leis O, Eguiara A, Lopez-Arribillaga E, et al. Sox2 expression in breast tumours and activation in breast cancer stem cells. Oncogene. 2012;31(11):1354-1365.

Zaha DC. Significance of immunohistochemistry in breast cancer. World J Clin Oncol. 2014;5(3):382-392.

Zhang Y, Eades G, Yao Y, et al. Estrogen receptor α signaling regulates breast tumor-initiating cells by down-regulating miR-140 which targets the transcription factor SOX2. J Biol Chem. 2012;287(49):41514-41522.

孟垂葉, 王霞, 韓金霞. SOX2、EGFR在乳腺癌組織中的表達及臨床意義. 濱州醫學院學報. 2015;38(6):423-425;440.

姚晉林, 姚孟飛, 竇坤, 等. SOX2和OCT4基因蛋白在乳腺癌中的表達及臨床意義的研究. 中國藥物與臨床. 2015;15(5):610-613.

Lou H, Dean M. Targeted therapy for cancer stem cells: the patched pathway and ABC transporters. Oncogene. 2007;26(9):1357-1360.

李雄武, 張徽, 柳滿然. Sox2下調錶達對MDA-MB-231乳腺癌細胞β-catenin與轉錄中介因子γ的影響. 第三軍醫大學學報. 2016;38(1):55-61.

Hussein MR, Abd-Elwahed SR, Abdulwahed AR. Alterations of estrogen receptors, progesterone receptors and c-erbB2 oncogeneprotein expression in ductal carcinomas of the breast. Cell Biol Int. 2008;32(6):698-707.

Lehr HA, Schaefer SC, Delaloye JF. Predictive value of Her2/neu expression/amplification for the targeted treatment of breast cancer. Rev Med Suisse. 2009;5(211):1525-1529.

王洪, 祁保國. 乳腺癌C-erbB-2的表達與淋巴結轉移的關係及其臨床意義. 地方病通報. 2008;23(1):88-89.

李季, 陳虹宇, 董婧雯, 等. HER-2乳腺癌多肽疫苗的研究進展. 藥物生物技術. 2016;23(3):269-273.

習勛, 龍仙, 何春. ER、PR、HER2在乳腺癌中的表達及意義. 中國現代醫生. 2016;54(22):9-11.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！