何谓精准浅谈乳腺癌的基因检测

何谓精准：浅谈乳腺癌基因检测

李恒宇，盛湲

医院

　　乳腺癌的精准治疗是未来的发展趋势。随着测序技术的发展和检测成本的下降，基因检测广泛用于临床，逐渐成为指导临床决策的重要因素之一，但检测结果的可信度、治疗方案的可行性等方面仍有待完善。对于目前的基因检测，如果能做到检测可靠、机制清楚、功能明确、有靶向药物治疗，则说明其有临床指导价值。对于许多机制与功能未明的基因，在未经过科学合理的临床试验验证之前，其基因检测不能保证精准，也不推荐指导临床决策。笔者分别介绍了3个代表性的基因检测项目，包括BRCA1/2、ESR1及PIK3CA基因，探讨乳腺癌基因检测对精准治疗的意义。

通讯作者：盛湲，shengyuan

　　一、乳腺癌易感基因（BRCA）的检测

　　1、BRCA基因突变

　　BRCA1基因的发现是乳腺癌研究中具有里程碑意义的事件。玛莉-克莱尔·金教授是BRCA1基因突变与乳腺癌关联的发现者之一。她早期在分析美国乳腺癌普查数据时发现乳腺癌有明显的家族聚集性，随后对有家族史的浸润性癌患者的血液进行分析，终于发现了BRCA1基因，其位于人类染色体17q21带上，具有23个外显子，编码个氨基酸。目前报道的有约个BRCA1突变位点，但近一半的突变都是仅在个别家族中发现。对BRCA基因变异的解读需要依据多方面的信息，包括群体数据库、疾病数据库、文献等进行综合判断、分类。其中，有些是明确的致病变异类型，如无义突变、移码突变、拷贝数缺失变异等，还有许多新发现的意义不确定突变，这些都困扰临床决策。目前的参考数据库多是国外开放的数据库，在意义不确定突变的准确判读上，还有较大的改进空间，也需更多的国内研究者对国内发现的意义不确定突变是否具有致病性进行验证。除了变异类型的差别，基因不同位置的突变，也会对乳腺癌的发生产生显著的影响。此外，BRCA基因不同突变后蛋白与蛋白的相互作用、不同突变位点间有无协同作用等问题，让BRCA基因的解读更加复杂。近期国内几项研究报道了上千例中国乳腺癌患者的研究数据，笔者相信随着国内多中心研究的深入，中国患者将会有更精准的BRCA检测分析。

　　BRCA突变乳腺癌的分子分型多是三阴性乳腺癌，且病理组织学分级较高，细胞增殖活跃，易发生淋巴管侵犯，恶性程度较高。但近期的研究结果对上述观点提出了质疑。POSH研究显示对于小于40岁的乳腺癌患者，携带BRCA突变的患者与未携带的患者生存率相似，但在三阴性乳腺癌患者中，携带BRCA突变的患者对比未携带的患者在确诊后的2年内生存率较高，而5年和10年生存率差异无统计学意义。

　　2、BRCA突变患者的药物选择

　　BRCA1是抑癌基因，其主要作用发挥在DNA双链损伤修复中的核心环节。近期，Zhao等解释了之前长期观察到的BRCA1与RAD51基因相互作用并促进DNA修复和维护基因组稳定性的现象。BRCA1和BARD1基因结合到DNA上并与RAD51相互作用，增强RAD51的重组酶活性。BRCA1突变会削弱其复合体与RAD51之间的相互作用，从而破坏同源重组和DNA修复。另一重要的DNA修复蛋白是聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP），主要负责修复DNA单链损伤。BRCA1突变型癌细胞由于BRCA1失活，DNA损伤修复变得非常依赖于PARP，当PARP活性受到抑制，这些细胞分裂时就会产生大量DNA损伤，导致癌细胞死亡。理解上述机制将能更准确理解BRCA突变人群的患病风险，有助于开发更加高效的抗肿瘤药物。例如，奥拉帕利是针对PARP的靶向药物，通过抑制PARP酶活性来杀死肿瘤细胞。国外临床研究以胚系细胞或肿瘤细胞中BRCA基因突变的晚期乳腺癌作为纳入标准，国内临床应用中是否采用这个标准值得 　　在有了奥拉帕利新药之后，晚期BRCA突变的患者该如何选择药物？TNT研究显示，对于BRCA基因突变携带者，联合卡铂治疗组具有更高的有效率（68%比33.3%）及无进展生存期（6.8个月比3.1个月）。但GeparSixto研究结果表明，三阴性乳腺癌非BRCA突变患者可以从铂类治疗中获益，而BRCA突变患者未能从加用铂类的治疗中获益。两项研究的不足之处都在于突变患者的数据较少。另一研究纳入了例BRCA突变转移性乳腺癌患者，奥拉帕利治疗组中位无进展生存期显著长于标准治疗组（7个月比4.2个月，风险比：0.58，95%置信区间：0.43～0.80，P0.），并且，奥拉帕利组治疗反应率为59.9%，标准治疗组为28.8%，3级以上不良事件发生率在奥拉帕利组为36.6%，在标准治疗组为50.5%。在中国，PARP抑制剂获批用于晚期卵巢癌患者，但用于乳腺癌的治疗还需时日。

　　3、BRCA突变患者的手术选择

　　BRCA突变患者要不要进行预防性手术？回顾研究显示：基于受试者家族史确定风险程度，中高风险患者采取预防性双侧乳房切除术可降低BRCA突变基因携带者85%～%的乳腺癌发病风险。一项前瞻非随机队列研究经过6.4年随访后发现，预防性双侧乳房切除术可以降低BRCA突变患者95%的乳腺癌发病风险，但目前尚无明确的生存获益分析。同时，手术并发症也不容忽视。一项前瞻队列研究对例预防性双侧乳房切除术后立即乳房重建术的患者进行了2.8年随访，其中10%出血，9%感染，14%包膜挛缩，33%需要再次手术。

　　回顾研究显示，接受预防性对侧乳房切除术且已做过乳腺癌手术的患者可生存获益，但研究可能存在选择性偏倚。近年来，国外预防性对侧乳房切除术手术率在增加，但也未明确证实患者有长期的生存获益。一项基于美国监测流行病学结果数据库（SEER）的研究显示：因为ER阴性的年轻乳腺癌患者无法进行内分泌治疗，所以该类患者的手术获益最大。导管原位癌、单纯小叶癌、局部晚期乳腺癌以及超过60岁的女性患者接受预防性对侧乳房切除术并未显示出生存获益。Carbine等指出：预防性双侧乳房切除术能有效地减少乳腺癌的发生率和病死率，但仍需要更严格的前瞻研究验证；预防性对侧乳房切除术被证明可以降低对侧乳腺癌的发生率，但没有足够的证据表明预防性对侧乳房切除术能提高生存率，并且存在偏倚情况，比如选择更健康、更年轻女性入组等；在进行预防性乳房切除手术时，要对其他措施进行综合考量，比如预防性双侧输卵管卵巢切除术和药物预防。对于BRCA基因突变的健康人群，特别是有乳腺癌家族史的人群，要将检查时间提前，加强筛查，目前并不推荐预防性双侧乳房切除术；对于一侧已经确诊为乳腺癌的BRCA基因突变患者，基于国内的检测情况，预防性对侧乳房切除术应慎重。但对于计划乳房重建的患者，为了保持双侧乳房对称美观，可以考虑预防性对侧乳房切除术＋双侧乳房重建。对于罹患乳腺癌的BRCA突变携带者，如果组织学分级、细胞增殖指数较高且激素受体表达阴性，预防性对侧乳房切除术也可以考虑作为备选的治疗策略之一。

　　4、BRCA1突变患者的术后辅助治疗

　　有效的辅助治疗可以降低BRCA基因突变患者保留乳房手术后的复发率。保留乳房手术联合预防性卵巢切除术或他莫昔芬治疗后，同侧复发风险会显著降低：未接受保留乳房手术联合预防性卵巢切除术的患者，其同侧复发风险是接受保留乳房手术联合预防性卵巢切除术患者的2倍；服用他莫昔芬超过15年的患者，其同侧复发风险较不服用者降低31%。Metcalfe等对例接受保留乳房手术的家族遗传性乳腺癌患者进行研究，发现辅助化疗可使同侧乳腺癌复发风险降低55%。另一项研究对例BRCA基因突变型患者及例未携带突变基因的患者分析后发现：在均接受保留乳房手术的情况下，BRCA基因突变组与未突变组的同侧乳腺癌复发率差异无统计学意义，提示辅助放射治疗及化疗等有效地降低了短期局部复发率。因此，对于有保留乳房意愿的BRCA基因突变乳腺癌患者，在充分告知风险的情况下，可行保留乳房手术，但一定要在术后给予充分辅助治疗及监测。

　　5、BRCA突变者的主动监测

　　目前，关于BRCA突变携带者主动监测的研究较少，特别是缺乏国内数据，再结合国情，目前仍是建议偏向保守的方案，但同时应加强主动监测，提高检查的频率，选择更佳的检查手段。新近发展起来的乳腺影像技术（如MAMMI-PET技术）在分辨细微病灶方面更具有优势，值得进一步研究确定其价值。

　　目前，医院的影像学检查以乳腺超声、X线、MRI为主要检测手段。乳腺MRI对具有高风险因素的妇女有早期诊断作用，尤其对致密型乳房而言，MRI更具优势。在许多国家，MRI已成为遗传高风险人群的标准筛查手段，但这种筛查敏感性的增加也导致假阳性率的升高。一项前瞻研究比较BRCA突变者的不同筛查手段，发现MRI的检出率为77%，而乳腺X线检查为36%，超声为33%。进一步研究发现，BRCA基因突变携带者每年接受MRI检查，可以显著降低晚期乳腺癌的发生。每年一次MRI和乳腺X线检查相结合，可以使BRCA1突变者的生存期增加2年，BRCA2突变者的生存期增加18个月。虽然超声联合X线检查时，肿瘤的检出率会提高，但是在肿瘤检出方面MRI优于超声，特别是在已知或怀疑BRCA突变的情况下。同时，也不能忽视MRI检查费用的问题，特别是对于年轻的BRCA基因突变者是否需要每年进行MRI检查还有争议，笔者建议应该根据患者的具体情况进行选择。

　　相信随着中国对BRCA基因临床研究的进一步深入，基于新的数据和研究成果，国内专家会逐步完善适合于中国人群乳腺癌相关的防治共识，达到精准防治的目的。

　　二、检测循环肿瘤DNA中的ESR1基因

　　循环肿瘤DNA是指肿瘤细胞通过坏死、凋亡或者直接分泌的方式向血液中释放的游离DNA。已有研究证实循环肿瘤DNA较传统的标志物具有更高的敏感度和特异度，也可以更好的反映肿瘤负荷，监测疗效，提示预后。从乳腺癌内分泌耐药的角度来看，复发转移的患者中ESR1突变率较初治的乳腺癌明显提高。

　　如何定义精准治疗？绝对的精准是不可能达到的，但精准分类指导临床治疗，还是能达到的。要临床应用一个基因检测，至少要解决以下几个问题（以ESR1为例）：

　　1、检测技术是否过关？

　　目前通过液态活组织检查检测ESR1的技术已非常成熟，可通过数字微滴聚合酶链反应技术检测外周血中循环肿瘤DNA中ESR1突变。血浆中的ESR1突变与组织DNA的检测结果具有高度的一致性。笔者单位在进行ESR1的循环肿瘤DNA检测时，是通过数字微滴聚合酶链反应的方法进行检测，检测的敏感度和特异度较高。

　　2、检测结果是否可以解释现象？

　　ESR1突变的测序与功能研究进展较快，目前已知DG、YS、YN、YC是检出率最高的几个位点，晶体X线衍射分析了突变型ER构象改变，发现YS突变型ER中形成S-D氢键可以使ER不依赖于雌激素发挥生物学活性，促进肿瘤进展。DG突变型ER中也可形成G-D氢键，稳定性较S-D略差。此外，ESR1基因突变还可以通过上皮间质转化增加肿瘤转移的潜能。

　　3、这样的基因改变有临床意义吗？

　　近年来，SoFEA、BOLERO-2和PALOMA-3等几项大型临床研究正是采用检测循环肿瘤DNA的方法检测ESR1基因突变，结果表明ESR1突变率的升高与以芳香化酶抑制剂为代表的内分泌治疗相关，即内分泌治疗后Y、D位点突变型ER的活性大幅升高，且表现为非配体依赖的固有活性，与其他获得性耐药的机制相类似。上述机制可能是内分泌治疗过程中，ESR1基因突变作为具有生存优势的基因被选择，携带ESR1基因突变的细胞从而存活下来。

　　4、这种改变可以用临床干预措施进行治疗吗？

　　选择性雌激素受体下调剂仍可发挥作用。研究表明氟维司群对ESR1基因突变者的疗效优于依西美坦。临床前研究证实，口服选择性雌激素受体下调剂类新药AZD对ESR1基因突变型肿瘤的抑制效果与氟维司群基本相当。对于晚期二线的内分泌耐药患者，PALOMA3研究结果提示氟维司群联合哌柏西利对ESR1基因突变者的疗效优于氟维司群单药。

　　所以，从目前的研究结果来看，ESR1的临床应用，应该是乳腺癌精准医疗探索的方向之一，但目前已有的临床研究证据不能充分证实氟维司群或细胞周期蛋白依赖性激酶4/6抑制剂等药物的有效性，仍需要开展大型前瞻临床研究。ESR1突变检测的标准与治疗的相关性仍需进一步探索。

　　三、最多见的突变基因——PIK3CA

　　PIK3CA基因是在乳腺癌中突变率最高的基因之一。国内研究发现其突变频率高达44%，与美国癌症基因组图谱（TCGA）的结果相当。Dawson等以循环肿瘤DNA方式检测PIK3CA和TP个基因的热点，与乳腺癌经典标志物CA15-3、影像学以及循环肿瘤细胞比较，循环肿瘤DNA的突变热点检测对肿瘤负荷变化的敏感度和一致性更高，但PIK3CA的功能研究并不透彻。针对这个问题，医院团队开展对PI3K→AKT信号通路重要基因突变的筛选，区分出哪些突变会导致乳腺细胞发生癌变，甚至耐药。在测序的基础之上，针对该基因的大部分突变位点进行系统化的功能性研究和鉴定，发现在PIK3CA基因的第39、、、、等位点发生的突变，都将导致乳腺细胞的恶性转化以及化疗药物表柔比星和细胞信号转导通路抑制剂BKM的耐药。笔者在进行循环肿瘤DNA研究工作的时候，也首先考虑检测PIK3CA基因的热点突变。笔者对30例诊断乳腺癌或良性乳腺肿块的患者，运用CellSearch方法检测血中循环肿瘤细胞数目，运用数字微滴聚合酶链反应分别检测患者的外周血、循环肿瘤细胞和尿中TP53（p.RQ、p.RH、p.RH）和PIK3CA（p.EK和p.HR）5个基因位点的突变情况，同时收集所有患者的临床资料，包括发病年龄、肿瘤大小、组织学分级、分子分型、腋窝淋巴结情况和Ki67等，并分析其突变结果和临床病理特征之间的关系。循环肿瘤细胞、血液、尿液3类标本5个基因位点之间的突变率差异有统计学意义（χ2=16.，P=0.），上述检测可以用于对乳腺癌肿瘤负荷、疗效监测和预测预后。

　　目前，正在逐步开展针对PIK3CA突变药物的临床研究，已有多种泛PI3K抑制剂和4种PI3Kα选择性抑制剂进入临床研究，以单药或联合用药形式治疗不同类型乳腺癌，显示出可喜的应用前景。BELLE-3研究表明：PI3K抑制剂布帕利昔与氟维司群联合应用于绝经后激素受体阳性、HER-2阴性的局部晚期或转移性乳腺癌，可以显著改善患者的无进展生存期，特别是与PIK3CA野生型患者相比；突变型患者使用布帕利昔后，较之安慰剂组，无进展生存期显著提高（P0.），但是，药物不良反应将成为应用的一大障碍。

　　四、结语

　　基因检测日新月异，临床医疗中可以看到多种检测报告，但这些报告可信程度仍然存疑。测序本身并不代表精准，精准的检测报告要针对合适的人群，经过严格的质控，结合患者临床病理特征进行个体化分析，才能够让临床医师更清晰地了解基因变异与肿瘤治疗的关系。目前，多数检测报告仅适用于临床研究，如果将检测用于排除或明确诊断，还需要进一步完善行业标准，获得行政许可。同时，基因检测的伦理问题也应得到足够的重视。乳腺癌精准治疗的重点还是在于精准分类，对于目前可用于指导临床的相关基因，如果能做到检测可靠、机制清楚、功能明确、有药可治，笔者认为其临床应用还是有前景的。对于许多机制与功能未明的基因，在未经过科学合理的临床研究验证之前，其基因检测不能保证精准，也不能用于指导临床决策。

　　国内精准医学的研究热度不逊于国外，但在多个方面仍有差距。首先，美国的两大肿瘤学数据库：SEER与TCGA的研究深度、广度、信息完整度和数字化程度都非常高。其次，美国开展的大样本、前瞻临床研究的后续研究内容十分丰富，如ATAC研究结果发表之后，在其基础上开展了ATAC转化研究，其中，包括乳腺癌风险评估的21基因检测也是利用其样本和随访数据证实其有效性。再次，早期乳腺癌研究协作组每年会对已发表的乳腺癌研究进行荟萃分析，此类荟萃分析经常需要原作者按要求提供发表文章中未公开的数据，以获得更确切的分析数据。国内的乳腺癌研究需要打破各自为战、零散重复、立意不高的研究格局。以本文列出的3项较为成熟的乳腺癌基因检测为例，研究者可以从中吸取经验，从基因结构、功能变化、靶向药物等几个角度深入探索，以寻求突破。

　　关于精准肿瘤研究，笔者认为：研究者可以利用国内晚期乳腺癌患者基数多的优势，提高穿刺活组织检查率，对于再次活组织检查有困难的患者，将循环肿瘤细胞和循环肿瘤DNA检测作为补充，在短时间内整合多组学技术绘制中国难治性乳腺癌驱动基因图谱。同时，此类患者需要包括手术、放射治疗、化疗在内的多学科联合治疗，精准的靶向治疗固然重要，但晚期乳腺癌会出现多个驱动基因共存、多克隆动态演变的过程，靶向药物的作用有限。因此，要强化标准治疗和循证医学的基石地位。在全面实现精准医疗的过程中，更需要规范、合作、开放的学术新风。当然，精准医学不仅是基因组学，还包括医疗大数据和人工智能的进步与发展，相信未来的中国乳腺癌精准诊疗之路将越来越宽广。

参考文献

HallJM,LeeMK,NewmanB,etal.Linkageofearly-onsetfamilialbreastcancertochromosome17q21.Science.;():-.

WelcshPL,KingMC.BRCA1andBRCA2andthegeneticsofbreastandovariancancer.HumMolGenet.2;10(7):-.

CouchFJ,NathansonKL,OffitK.TwodecadesafterBRCA:settingparadigmsinpersonalizedcancercareandprevention.Science.;():-.

BRCA数据解读中国专家共识编写组.BRCA数据解读中国专家共识.中华病理学杂志.;46(5):-.

SunJ,MengH,YaoL,etal.Germlinemutationsincancersusceptibilitygenesinalargeseriesofunselectedbreastcancerpatients.ClinCancerRes.;23(20):-.

LiJ,JingR,WeiH,etal.Germlinemutationsin40cancersusceptibilitygenesamongChinesepatientswithhighhereditaryriskbreastcancer.IntJCancer.;(2):-.

ZhangJ,SunJ,ChenJ,etal.ComprehensiveanalysisofBRCA1andBRCA2germlinemutationsinalargecohortofChinesewomenwithbreastcancer.BreastCancerResTreat.;(3):-.

CopsonER,MaishmanTC,TapperWJ,etal.GermlineBRCAmutationandout

转载请注明：http://www.bjgongshangzhuce.com/jywh/6269.html