乳腺癌易感基因突变相关研究进展

倪姗姗，陈益定

浙江大学附属妇产科医院妇产科

浙江大学附属第二医院肿瘤外科

　　乳腺癌（BRC）是女性最常见的恶性肿瘤之一。多数乳腺癌呈散发性，约5%～10%的乳腺癌具有遗传易患性，表现为家族聚集性，且发病多＜50岁。乳腺癌易感基因1（BRCA-1）和BRCA2基因突变引起约60%的遗传性乳腺癌，且是遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征（HBOC）目前已知的唯一因素。在一般人群中，乳腺癌和卵巢癌终生发病风险分别约为13%、1.5%，而BRCA1和BRCA2突变携带者则显著增加，患乳腺癌的风险均达40%～85%，患卵巢癌的风险分别是25%～65%、15%～20%【1】。因此准确预测BRCA突变情况并采取相应的预防及诊治措施至关重要。近年来国内外学者对BRCA基因家族及其突变情况进行深入广泛的研究，现就相关内容综述如下。

　　1　BRCA的结构和功能

　　1.1　结构

　　1990年Hall等【2】发现的BRCA1定位于人类17q21，基因全长约100000bp，编码区5711bp，共有22个内含子和24个外显子，其中2个为非编码外显子，外显子l不参与蛋白质的编码，外显子4编码Alu重复序列，该重复序列在部分转录物中不存在。外显子11较大，编码61%的蛋白质。22个编码外显子转录出7800bp的mRNA，编码1个含有1863个氨基酸残基、相对分子质量为220000、带有保守氨基酸末端环指结构域和羧基末端转录激活域（TAD）的核内磷酸化蛋白【3】。BRCA2由Wooster等【4】发现，定位于13q12，全基因组DNA长约70000bp，其中编码区含有10987bp，且富含AT（约64%），共有27个外显子，其中第11个外显子长约4932bp，mRNA长约10200bp，编码蛋白由3418个氨基酸组成。

　　1.2　功能

　　作为抑癌基因，BRCA1和BRCA2在细胞正常生长调控、DNA损伤修复及转录调控中起重要作用。在G1/S期，BRCA1以锌指结构域作为蛋白质一蛋白质相互作用的主要作用域，通过转录因子E2F的作用和细胞周期蛋白一细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）复合物的磷酸化，抑制细胞进入增殖周期，阻止细胞分裂，诱发细胞凋亡。当DNA受损时，BRCA1蛋白受DNA损伤检控点调节蛋白1（MDC1）的调节，在损伤部位聚集、磷酸化，从而调控细胞周期S期和G2/M期检控点，引起细胞周期停滞调节【5】。BRCA1和BRCA2主要通过同源重组（HR）途径发挥其DNA损伤修复功能。BRCA1和BRCA2蛋白在DNA损伤修复及同源重组中的功能与DNA修复蛋白RAD51有密切的关系。BRCA1还可与另一个DNA修复蛋白复合物Mre11-Rad50-Nbs1（MRN）相互作用，共同定位于不含有Rad51的核转化灶中。BRCA2外显子11编码的乳腺癌基序也可与Rad51发生特异性的相互作用。在中心体复制中BRCA1也起负性调节作用，其突变细胞可导致中心体扩增。BRCA1和BRCA2能够在RNA转录水平上调节基因的表达。BRCA1通过细胞周期蛋白依赖激酶抑制因子p21WAF1/CIP1及Bax启动子增强p53依赖性转录，过表达的BRCA1则对细胞产生毒性并且能够稳定p53。BRCA2突变携带者p53突变更常见【6】。

　　2　乳腺癌BRCA突变相关的临床病理学特征

　　与散发性乳腺癌比较，BRCA1相关乳腺癌发病年龄提前，病理学分级较高，髓样癌更多见，且非整倍体较多，肿瘤细胞增殖率较快，具有较高的有丝分裂率和核多形性。除在组织学上有特殊的表现外，BRCA1相关乳腺癌同样有一定的免疫组织化学特征。其雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体2（HER2）/neu常呈阴性表达，而细胞角蛋白5/6（CK5/6）、CK14、平滑肌肌动蛋白（SMA）、表皮生长因子受体（EGFR）、P-钙黏着蛋白（钙黏素）、陷窝蛋白1的表达增高【7-9】。Lagos-Jaramillo等【9】报道西班牙人BRCA1突变乳腺癌中增殖抗原Ki-67中/高度表达的比例达79%，其他细胞周期相关蛋白如cyclinE/A/B1、p27、p16、p21、细胞周期蛋白依赖激酶4（CDK4）、CDK2、CDK1等也高表达【7,10】。中国BRCA相关乳腺癌病例也有相似的特征。在中国香港地区乳腺癌高危人群中，BRCA突变携带者多有乳腺癌/卵巢癌家族史，40岁前发病者多见，且有较高的病理分级，多为3级，ER、PR和HER2/neu也多阴性表达，但是淋巴管浸润相对较少，肿瘤的分期、淋巴结转移及远处转移上未见显著不同。BRCA突变者中BRCA2较BRCA1突变更多见，而BRCA1突变者发病年龄较早，肿瘤多较大，侵袭性更强，ER阴性也多见，但两者在分期及PR、HER2表达上没有明显的差异【11】。

　　3　不同人群BRCA突变率研究

　　不同人群中BRCA突变率存在较大差异。不仅健康人群与高危人群BRCA突变率有不同，同一国家不同地区之间及不同国家之间其突变情况也有不同的变化。在犹太人中，Metcalfe等【12】通过对2080名未经筛选的女性犹太人的基因检测发现，BRCA1和BRCA2的突变率分别为0.5%和0.6%，而在乳腺癌高危家族中，其突变率增加，约40%的BRCA基因发生突变，其中BRCA1和BRCA2各占60%、40%【13】。同样在西班牙人群中，也发现乳腺癌/卵巢癌高危家族BRCA突变较多见，总突变率为30.9%【14】。Suspitsin等【15】研究发现，在俄罗斯西北部地区和南部地区分别有11.4%、18.8%的BRCA1检测有突变，而BRCA2突变的发生率较低，西北部地区为0.3%，南部地区则未发现其突变。而在亚洲人群中，BRCA的发生率较低，其中BRCA1突变比例有所减少而BRCA2突变相对较多。在马来西亚，没有家族史的发病年龄＜40岁的乳腺癌患者中，发现BRCA1、BRCA2的突变率各为2.7%、5.4%。在韩国，对60例发病年龄＜40岁的乳腺癌女性患者的基因检测发现，BRCA1、BRCA2的突变率分别为10%、8.3%，其中多数突变患者没有乳腺癌/卵巢癌的家族史，提示可能存在不同的遗传和致病因素影响着BRCA基因在韩国年轻乳腺癌患者中的外显率【16】。在中国上海地区，BRCA1和BRCA2在一般乳腺癌患者中的突变率均为1.1%，而有乳腺癌/卵巢癌家族史的患者BRCA1突变的概率增加8倍，BRCA2突变率增加约2倍。在中国湖南地区家族性和早发性乳腺癌的研究中发现，BRCA1的突变率为4%，低于BRCA2的16%。湖南地区BRCAl在家族性乳腺癌中突变率低于国内外报道，而BRCA2突变发生率与西方国家相近，但高于国内大陆其他地区，这可能是中国湖南人群的特有特征。在中国香港地区人群中，散发性卵巢癌患者发现有11.3%的BRCA1发生突变，2.1%的BRCA2突变【11,17-19】。

　　4　不同人群BRCA突变位点情况研究

　　4.1　中国人群BRCA突变位点分析

　　中国人群中BRCA基因突变位点的研究还不充分，相关研究尚在进行中，中国香港地区、上海、湖南等地区BRCA突变的报道相对较多。Khoo等【18】对中国香港地区人群BRCA突变的研究较为深入，其采用PTT法分析60例未受年龄和家族史限制的卵巢癌样本。在成功筛选53例BRCA1全部外显子编码及43例BRCA2的11号外显子编码后发现6种BRCA1和1种BRCA2生殖细胞性突变，其中BRCA1突变位点为：8号外显子上的无义突变633C＞T，11号外显子上框移突变1080delT、1129delA、2371-2372delTG、3976-3979delGTGA及22号内含子上的拼接点突变IVS22＋7A＞G；BRCA2突变位点为11号外显子上的无义突变3337C＞T。除1129delABRCA1突变之前在荷兰卵巢癌患者中有相关报道外，其余6种突变位点均为新发现的突变。近年来在中国大陆地区也陆续发现BRCA相关的突变位点，在上海地区，BRCA1的突变位点包括：（1）移码突变的有11号外显子3449insA、1100delAT和24号外显子5587delAT、5640delA；（2）拼接点突变的有IVS17-1G＞T和IVS21＋1G＞C，BRCA2的突变位点均在11号外显子，有错义突变的5911G＞C，移码突变的5950delCT、5802delAATT。其中1100delAT、5640delA、5802delAATT在乳腺癌信息中心网站数据库（BIC）中已有相关报道，其他为新发现的突变位点【20】。在湖南地区家族性和早发性乳腺癌人群中发现，BRCA1中位于6号外显子上的无义突变220C＞T，BRCA2中10号外显子上的移码突变1796delTTTA、11号外显子上移码突变2808delACAA、6275delTT、无义突变2372C＞G。其中BRCA22808delACAA和2372C＞G为新发现的突变位点，可能是中国人群中的特有突变【19】。吴涛等【21】通过对新疆82例遗传性乳腺癌BRCA基因突变检测，共发现8例（9.8%）BRCA基因突变，其中BRCA1突变4例，BRCA2突变4例；4例BRCA突变（2073delA移码突变、W372X无义突变、6873delCTCC移码突变、9481delA移码突变）在BIC数据库中未见报道；在三阴性乳腺癌中BRCA1突变率高（5/30，16.7%）；在新疆多民族地区未发现BRCA基因突变热点。

　　根据BIC数据库的资料，BRCA1和BRCA2基因胚系突变多为私人突变，每个高危家庭中是不同的，而在某些人群中则存在一些始祖突变（founder mutation），即发生在特定人群中的突变，其由1位祖先首先发生突变并将其引入这个人群，当这个人群扩大时，此突变得以在人群中播散开来。对特定的人群而言，始祖效应的存在使得遗传异质性减低，并且使得对突变携带者的检测和遗传咨询更简便易行。因此中国人群中是否存在BRCA1/2基因的始祖突变成为目前研究的热点。Khoo等【22】收集214例中国卵巢癌标本，其中106例来自中国香港地区，108例来自北京。在运用异源双链分析法及单链构象多态性分析法分析样本BRCA突变情况时发现：BRCA1存在1种始祖突变（1081delG）和1种频发突变（2371-2372delTC）；BRCA2存在1种频发突变（3337C＞T）。而这些突变全部来自中国香港地区病例且均无乳腺癌/卵巢癌家族史，表明中国南北地区人群BRCA基因突变可能存在差异。在中国大陆乳腺癌人群BRCA突变相关研究中也发现一些重复出现的致病性突变，BRCA1中较多见，主要为11号外显子的1100delAT和24号外显子的5589del8。BRCA11100delAT是一个移码突变，导致在329位密码子上提前出现终止密码子，从而使产物蛋白截短。BRCA15589del8也是一个截短性突变，导致BRCA1基因开放阅读框移码，在第1826位提前出现终止密码子。BRCA11100delAT和5589del8突变是中国乳腺癌人群中的频发突变，是否存在始祖效应还需进一步研究证实【23】。

　　4.2　其他人群BRCA突变位点分析

　　BRCA突变情况的分析在西方人群中研究比较多见，在东部人群中相对较少。在一些特殊种族中BRCA突变相当频繁，其始祖效应非常显著。其中最突出的就德裔犹太人中的BRCA1-185delAG、BRCA1-5382insC和BRCA2-6174delT。BRCA1-5382insC在德国人群中也发现有始祖效应，在冰岛人群中也发现始祖突变BRCA2-6174delT和BRCA2-995delG。在德裔犹太人中，BRCA1-185delAG、BRCA1-5382insC突变携带者乳腺癌终身患病率分别为64%、67%，而BRCA2-6174delT突变者患病风险则较低，为43%。患卵巢癌的风险则分别为14%、33%、20%。BRCA1基因始祖突变携带者发生大肠癌的风险也增加，6174delT突变与淋巴瘤和前列腺癌的发病也相关。尽管发现这些基因突变携带者的确有相当高患癌症的风险性，但不同的报道差异较大，尚待进一步研究【24】。在法裔加拿大人群中发现的常见始祖突变有BRCA1-C4446T、BRCA1-R1443XA1和BRCA2-8765delAG、BRCA2-3398delAAAAG。在荷兰，一些始祖突变的位点也相对明确，如BRCA1-2804delAA、IVS12-1643del3835和BRCA2-5579insA、6503delTT，其中BRCA1-2804delAA约占BRCA总突变的24%，BRCA2-5579insA、6503delTT突变约占BRCA2突变相关的HBOC的62%【25】。在南非人群中，BRCA1中的E881X突变被认为具有始祖效应。在亚洲其他国家和地区也发现一些重复出现的突变。如日本的BRCA1-Q934X、L63X和BRCA2-5802delAATT，马来西亚的BRCA1-2846insA，菲律宾的BRCA1-5454delC和BRCA2-4265delCT、4859delA，巴基斯坦的BRCA1-S1503X、R1835X【26-27】。

　　5　结语

　　由于BRCA基因突变携带者发生乳腺癌和其他部位肿瘤的风险明显增高，因此预测人群中的BRCA突变情况并进行基因检测显得至关重要，而特异且经济快捷的基因检测方法将有待进一步研究，为基因突变携带者制定个性化的预防治疗措施也需要大量的工作。另外，由于家族性的乳腺癌仅占5%～10%，可能还存在很多其他危险因素，而目前研究较多的有分娩因素、激素水平、良性乳腺疾病史、口服避孕药、高脂饮食、吸烟、酗酒、缺乏体力活动、放射线暴露、环境化合物等，其与BRCA基因之间是否有相互影响还需进一步综合研究分析。

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原文参见：实用肿瘤杂志. 2016;31(5):405-409.