浸润性乳腺癌的体细胞遗传学研究进展
・78・
・综述与讲座・
doi:10.3969/j.iasn.1674-0904.2009.01.027
浸润性乳腺癌的体细胞遗传学研究进展
徐澍1综述,步宏2△审校
(1.贵阳医学院附属医院病理科,贵阳550004;2.四川大学华西医院病理科,成都610041)
[关键词]乳腺肿瘤;体细胞;遗传学【中图分类号】R737.9;R730.2
【文献标识码】A
【文章编号]1674—0904(2009)01—0078—03
传统的观点认为,浸润性乳腺癌的发生是由正常乳腺终末导管小叶单元(TDLU),经过普通型增生(UDH),非典型性增生(ADH)到导管原位癌(DCIS)和浸润性导管癌(IDC)的线性发展模式。但随着对浸润性乳腺癌发病机制的不断深入研究,现在认为,乳腺癌的发生是多步骤机制,在TDLU向浸润性导管癌的发生过程中,可以经过UDH,ADH。DCIS的过程,或者不经过这些中间病变直接发展成IDC。如同机体的其他器官发生的恶性肿瘤,乳腺
LOH),提示肿瘤抑制基因的改变可能是浸润性乳腺癌发生的原因之一。
1.1
p73基因
人类p73基因定位于染色体1p36.2-36.3,该基
因为p53家族成员,与p53基因结构有同源性。p73蛋白的主要功能区包括:N-端转录激活结构域、四聚体化结构域和C一端羧基端。其C一端羧基端有一个SAM(sterile
alpha
motif)结构域和抑制结构域,可与
蛋白质之间相互作用的区域。C一羧基端是可以选择性剪接,产生至少7个亚型蛋白:p730r、p7313、p73*p73S、p73£、p73‘、p73q。不同的p73蛋白亚型C-羧基端结构也不同,可以分别活化下游基因如p21,MDM2和GADIM5,完成细胞周期阻滞,DNA修复和细胞凋亡的功能。现有的研究证实乳腺癌中p73基因发生LOH将导致该基因缺失表达,在原发性乳腺癌中有27%病例出现p73的LOH,尤其是组织学形态分化差,TNM分期为Ⅲ期,伴有淋巴结转移,血管浸润和激素受体阴性的病例中有更高的LOH发生频率,提示p73的.LOH与乳腺癌发生和预后相关【4I。
I.2
癌的发生伴随着连续性累积的遗传学改变,包括癌
基因的激活和抑癌基因的灭活(如基因的缺失),细胞周期调控的异常,细胞凋亡调节功能改变的过程[卜31。
本文旨在对乳腺癌常见染色体DNA拷贝数改变区域。以及肿瘤抑制基因的缺失和突变,癌基因的扩增,细胞凋亡调控异常,细胞周期调控改变等方面进行综述。本文除将常见的如BRCAl/2,HER2,CDHl等与乳腺癌相关基因予以阐述外,同时还将近年来研究中发现与乳腺癌发生发展密切相关的如P73,WWOX,EGFR等几个新基因予以综述,以探讨乳腺癌发生过程中的体细胞遗传学改变。1
FHIT(fragile
histidine
triad)
肿瘤抑制基因的缺失
已有的研究通过细胞遗传学技术分析证实,乳
脆性组氨酸三联体基因,该基因定位于染色体3p14.2,是人类染色体上的脆性位点区FRA3B。有研究发现FHIT参与介导细胞凋亡,和细胞周期的调节。该基因在乳腺癌中常见的改变模式为LOH
腺癌常见的染色体DNA拷贝数缺失区间是1p32-
36,3p14-21,13q12-14,16q24,17p13。大量的研究
已在高频发生DNA拷贝数缺失的染色体臂上发现肿瘤抑制基因的杂合性缺失(Loss
ofheterozygosity,
和启动子甲基化。目前对FHIT的功能还不十分清
楚,但是有研究观察到在FHIT等位基因(+/+)的
乳腺癌小鼠可以明显地拮抗HER2介导的EGF嗽
赖的活化作用,使其比有LOH的乳腺癌小鼠有更好的生存率【引。
1.3
BRCA2
[收稿日期】2008—06—17;[修回日期】2008—12—18[作者简介】徐澍(1973一),男,博士研究生,病理医师,主要从事临床病理诊断和肿瘤病理学研究。【通讯作者】
△步宏(1958一),男,教授,博士研究生导
BRCA2乳腺癌易感基因,定位在人类染色体13q12—13,该基因有27个外显子,编码3418个氨基酸。BRCA2的主要功能是转录调节,细胞周期调
师,主要从事临床病理诊断和乳腺病理研究。
万方数据
控,DNA修复的功能。乳腺癌中BRCA2基因改变包括基因突变和LOH,在不同的乳腺癌患者中,其
改变模式有显著的不同。遗传性乳腺癌中BRCA2
基因改变模式为突变为主,在散发性乳腺癌和卵巢癌中BRCA2的基因改变以LOH为主,同时CpG岛甲基化也是导致其蛋白表达缺失的另一机制。已有的研究报道证实在散发性乳腺癌BRCA2基因可发生一定频率的IX)H[¨8I。提示BRCA2基因与乳
腺癌的发生有关,但其作用机制还有待更深入研究。
1.4
CDHl
该基因定位于染色体16q22.1,编码细胞间粘附分子E.钙粘素。70%的浸润性小叶癌中证实有高频失活突变,而其主要的基因失活机制是CDHI基因启动子甲基化、外显子突变以及LOH。在浸润性小叶癌中,常出现该基因启动子甲基化,导致其蛋白表达降低,同时还显示出ER和PR表达的降低,提示CDHl基因是参与浸润性小叶癌发生发展的重要基因之一L9J。
1.5
WWOX基因
WWOX基因定位在16q23.3-24.1,该基因结构
覆盖了整个16q23.3-24.1区域(FRAl6D基因,人
类基因组上第二个染色体脆性区段)。它包含两个
WW功能域,主要是参与类固醇代谢【10J。WWOX基因的染色体上定位是处于第二个染色体脆性区,当受到外界因素,如化学物质、黄曲霉素、病毒的作用,就容易引起该区域的基因发生突变或缺失【11
J。
WWOX基因编码蛋白还可通过wW区与其他蛋白相互作用,主要功能是凋亡调节子和核转录子。现已证实,WWOX在乳腺癌中常出现LOH和启动子甲基化,在WWOX乳腺癌细胞系中,重新插入WWOX基因,将抑制乳腺癌细胞的生长【10,12】。此外,进一步的研究证实WWOX基因在早期乳腺癌中
就出现LOH,提示该基因的改变可能在乳腺癌的进
展中起重要作用,但其作用机制有待进一步深入研究[133。
1.6
p53基因
p53基因定位于人类染色体17p13,编码53KD
蛋白,该蛋白以四聚体复合物形式结合到DNA上,参与调节转录和DNA复制,细胞周期阻滞和凋亡。此外,正常p53基因产物参与p53蛋白介导的泛黄素降解,而该基因突变或缺失后则丧失其肿瘤抑制功能。大约20%的原发性乳腺癌发生p53基因错义突变,错义突变后产生的p53蛋白改变了DNA结合区结构,丧失了肿瘤抑制功能。乳腺癌组织中可
万方数据
・79・
检测出P53基因错义突变产生的突变型p53蛋白,而正常乳腺组织中一般不能检测出突变型p53蛋白。p53基因除发生基因突变外,还可发生野生型p53基因的等位缺失,提示该基因功能丧失在乳腺癌发生中起重要作用[14,151。
1.7
BRCAI基因
人类BRCAl基因定位于染色体17ql
1-21,
BRCAl基因含有24个外显子.编码1863个氨基酸的大分子蛋白,BRCAl蛋白N一端可与RB、p53蛋白等结合,发挥其相应的生物学功能。BRCAI主要功能包括:参与DNA修复;细胞周期调控;中心体复制;参与调节ER.a,p21和GADIM5A介导的转录调节;参与生长调控;结合泛素蛋白连接酶,参与蛋白降解【16J。在遗传性乳腺癌患者中,80%一90%的BRCAl基因的主要改变模式为突变,而在散发性乳腺癌和卵巢癌中BRCAl的基因改变以LOH和CpG岛甲基化导致其蛋白表达的降低L7l。有研究发现家族性乳腺癌和散发性乳腺癌中BRCAl出现等泣缺失,提示BRCAl等位缺失与乳腺癌发生密切相关[16・17]。染色体DNA拷贝数获得和癌基因的扩增
大量研究证实,在乳腺癌中有超过20条染色体
的亚区出现DNA序列拷贝数量增加,常见染色体拷贝数增加区间为7p13,8q24,llql3,16p13,17q12,17q22—24和20q13。通过基因表达技术进一步对这些有DNA拷贝数增加的区域进行分析,现已证实存在许多癌基因,提示与乳腺癌的发生发展有关。
EGFR基因
该基因定位在染色体7pi3,属于HER家族的
一员,由细胞外的结合区、跨膜区及主要由酪氨酸
激酶组成的胞内区共3个区域组成。当EGFR活化
后将启动细胞内多个信号传导通路,引起细胞的增
殖、分化、迁移、粘附、抗凋亡和细胞转化等效应。EGFR蛋白主要功能是参与细胞生长和分化,现已
证实EGFR至少可活化3个信号转导通路参与肿瘤
的发生:(1)经磷脂酰肌醇3激酶途径活化Akt后抑制细胞凋亡;(2)活化p2lm以促进细胞周期;(3)作用磷脂酶Cml,使其磷酸化而导致PIP2相关的actin重gl[1S]。随着对乳腺癌免疫标记研究的深入,现已将乳腺癌分为5种亚型,其中基底样型的免疫标记为
ER.,HER2一,EGFR+,衫或CK5/6+。EGFR阳性的
基底样型在IDC中大约占8%-24.3%,EGFR阳性
的基底样型表现出更高的细胞核级和更差的预
2
2.1
・∞・
后[19】。提示EGFR表达的改变可能在乳腺癌的发生过程中起重要作用。
2.2
c.MYC基因
c.MYC基因定位于染色体8q24,编码62KD核
磷酸蛋白,参与调节细胞增殖和凋亡。c—MYC在肿
瘤发生过程中的作用机制较为复杂。现已证实e.I~IYC基因功能包括激活IVIAPK信号转导通路,从而促进细胞增殖;降低p53,p2l蛋白对细胞周期的调控功能;协同促进Ras和HER-2抑制细胞凋亡和促进细胞增殖。c-mye蛋白在正常乳腺和UDH中一般不出现蛋白过度表达和基因扩增,现已证实在原发性乳腺癌中c—myc基因扩增并有蛋白的过度表
达,与肿瘤分期和遗传学不稳定密切相关[20・2ll。
提示c—mye基因可能对促进浸润性乳腺癌发生有重要作用。
2.3
ttER2基因
HER-2基因定位于染色体17q12,编码分子量
为185KD,具有内源酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白。HER2基因扩增导致HER2蛋白高表达,但不是所
有HER2蛋白高表达的乳腺癌都有HER2基因扩
增。此外,乳腺浸润性导管癌中HER2高表达的病例显示出与乳腺癌低分化,明显的淋巴结转移,以及更差的预后等临床病理学特点有关。在良性乳腺病变中HER2表达,HER2扩增及蛋白表达与ER、PR
的水平及生存期负相关,为判断乳腺癌预后的指标。
可见,HER2基因在浸润性乳腺癌的发生发展中起重要作用[22・23]。
3参与细胞周期调节的基因
CyclinD1(CCNDI)基因定位于人染色体
llql3,含5个外显子,编码参与调节细胞周期,编
码核蛋白CyelinD1(CCNDl)含295个氨基酸残基,
分子量34kD,CCNDl参与G1一S期调控。其基因扩
增出现在大约15%一20%的乳腺癌中,并与ER阳性相关,CyclinD1阳性和EB阳性病例显示较差的预后。30%一60%的原发性乳腺癌中其蛋白过度表达。CyelinDI在正常乳腺中少量表达,随着UDH,ADH,DCIS向IDC改变,其Cyelin.D1基因扩增和蛋白表达逐渐增加Lz4J。参与细胞凋亡调控的基因
Bel-2基因位于18q21.3,在40%的乳腺癌中可
表达Bel-2蛋白,并受雌激素的调节。Bcl-2与ER正相关,与表皮生长因子受体、HER-2、p53呈负相
万方数据
关[25】。此外Bcl-2蛋白阳性表达的乳腺癌患者其预后较好,对化疗和内分泌治疗有良好的反应[26]。
Bel-2蛋白在ADH中阳性表达率为43%,在乳头状瘤中表达为93%,其阳性表达随着DCIS级别增高
而降低,可见Bcl-2基因参与乳腺癌的发生[27]。
5小结
乳腺癌的多步骤发生过程,包括肿瘤抑制基因突变和缺失,原癌基因活化和扩增,易感基因突变和缺失,细胞周期调控和细胞凋亡调控的改变等多个环节。在这些过程中各种基因相互作用,参与乳腺癌的发生发展。目前仅仅是对一些基因的功能及作用机制有初步认识。对于这些基因在乳腺癌中发生发展,治疗和预后中的作用机制还有待更加深入的研究。
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4
・67・
者机体的免疫反应降低,感染的表现可能被掩盖,部的[6J,标本培养的阳性率低,常导致误诊、漏诊。经
分患者缺乏特异症状体征,发热是严重感染的唯一
表现。对AL患者化疗后粒细胞缺乏,体温>38.5'C,不论能否明确感染灶,均应视为严重感染。
AL患者并发败血症的致病菌以革兰氏阴性杆菌最常见【3J。本组资料显示革兰氏阴性杆菌为主要致病菌,治疗应侧重选择针对革兰氏阴性杆菌的
多种广谱抗生素治疗无效的白血病化疗后败血症患
者,加用抗真菌药物治疗,可作为治疗性诊断。
AL患者化疗后败血症的发生,与粒细胞减少的程度和持续时间有关,我们在选择化疗药物、方案及剂量时,要注重个体化,既要达到预期疗效,又要避免严重感染。注意支持治疗,预防感染,一旦发生感染,要积极有效的选择高效抗感染药物治疗。
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度>90%【41,泰能对革兰氏阴性杆菌敏感,对革兰氏阳性球菌有明显疗效,可作为急性白血病患者化疗后并发败血症十分有效的抗生素。革兰氏阳性球菌占35.2%(12/34)仅次于革兰氏阴性杆菌61.7%(21/34),主要为葡萄球菌、肠球菌,临床研究显示L4J葡萄球菌对万古霉素耐药率为O,故万古霉素对治疗革兰氏阳性球菌感染有明显疗效。因此,对于粒细胞缺乏的白血病患者选择抗生素时也要兼顾革兰氏阳性球菌,可选用万古霉素及时控制感染。由于大量广谱抗生素的应用,真菌败血症有增高趋势,国外资料显示白细胞低下的白血病患者发热早期往往以细菌感染为主,但发热5天以上者5%可以分离出真菌【5J5,因40%的霉菌感染是弥散性
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