基因检测在乳腺癌中的应用

文/应红艳

乳腺癌是我国女性最常见的恶性肿瘤，近年来在我国的发生率呈上升趋势，严重影响广大女性同胞的身心健康。部分乳腺癌的发病和遗传基因相关。目前，乳腺癌采用综合治疗模式，治疗方法包括手术治疗、放疗、化疗、内分泌治疗和靶向药物治疗等，近几年在肿瘤治疗领域获得突破性进展的免疫治疗也在三阴性乳腺癌的治疗中取得了进展。除了手术治疗和放疗，其他治疗都是抗肿瘤药物治疗的全身模式，这些治疗方法适用于不同的乳腺癌患者，即乳腺癌的精准治疗，在不同程度上都涉及基因检测的应用。

乳腺癌是我国女性最常见的恶性肿瘤，近年来在我国的发生率呈上升趋势，严重影响广大女性同胞的身心健康。部分乳腺癌的发病和遗传基因相关。

1 基因检测用来筛查遗传性乳腺癌患者

人们早已发现某些疾病具有遗传性。有些疾病就是由特定基因，按孟德尔遗传规律决定的，比如大家熟悉的血友病。除了这类遗传性疾病，新近的研究发现，很多疾病风险往往是遗传和非遗传因素（如环境、饮食、气候等）综合影响决定的。已发现基因的改变可导致某些成年期发作疾病（如癌症、糖尿病、心血管疾病和其他常见病）的风险增加。对这类疾病，我们可以通过识别高遗传风险，制定个体化干预措施，来预防和改变疾病的发生和发展。

有多种基因会影响个体发生乳腺癌的风险。研究表明，5%～10% 的乳腺癌患者具有明确的遗传基因突变，称之为遗传性乳腺癌（hereditary breast cancer，HBC），最常见的与乳腺癌风险相关的2 种突变基因是BRCA1/2 基因，占15%[1,2]，其他主要易感基因有TP53、CDH1、LKB1、PTEN、CHEK2、ATM 和PALB2 等。

1.1 BRCA 基因突变

BRCA1 基因的全称是乳腺癌1 号基因，位于人类的17 号染色体上。BRCA是抑癌基因，对调节细胞复制、DNA 损伤修复和细胞正常生长有重要作用。如果BRCA 基因发生突变，就丧失了抑制肿瘤发生的可能。BRCA 基因发生突变的女性，一生中发生乳腺癌的风险可高达80%[3]。除了乳腺癌外，还会增加卵巢癌的风险。这一类基因突变在德系犹太人中比较常见。大家比较熟悉的美国影视明星安吉丽娜朱莉就是BRCA 突变基因的携带者。

基因会在家族中遗传，因此有乳腺癌家族成员的女性可接受基因检测，以查明是否携带异常基因。通过这些检查，女性能明确其是否需要采取特殊措施来预防癌症发生。有些患者尽管有强烈的疾病家族史，但并不一定携带异常基因。大多数有乳腺癌或卵巢癌家族史的女性并没有异常基因。

2018年，我国发布了《中国乳腺癌患者BRCA1/2 基因检测与临床应用专家共识》，对以下人群，建议行BRCA 基因检测[2]。

（1）≤40 岁发病。

（2）≤50 岁发病，同时伴有第二原发性乳腺癌，≥1 血缘近亲有任何年龄发病的乳腺癌史或胰腺癌史或前列腺癌史。

（3）≤60 岁发病，同时伴有三阴性乳腺癌。

（4）所有男性乳腺癌。

（5）任何年龄发病，同时满足≥1项以下家族史标准：①≥1 血缘近亲有≤50 岁发病的乳腺癌史；②≥2 血缘近亲有任何年龄发病的乳腺癌史或胰腺癌或前列腺癌 ；③≥1 血缘近亲有卵巢癌史；④有三级亲属患有乳腺癌和（或）卵巢癌，同时其有≥2 血缘近亲患有乳腺癌（其中至少有1 例≤50 岁）和（或）卵巢癌；⑤血缘近亲有男性乳腺癌家族史；⑥有已知的家族型致病性BRCA1/2 基因突变。

如果健康女性同胞检查发现BRCA 突变，建议接受乳腺癌和卵巢癌筛查，以尽早发现肿瘤，争取更大的治愈可能。在一些西方国家，对于BRCA 突变的女性患者，为尽可能降低卵巢癌发生风险，专家建议在女性完成生育后尽早移除卵巢，如果有BRCA1 突变，则建议在40 岁前移除卵巢。

如果健康女性同胞检查发现BRCA 突变，建议接受乳腺癌和卵巢癌筛查，以尽早发现肿瘤，争取更大的治愈可能。

1.2 TP53 基因突变

除了BRCA 基因，肿瘤蛋白基因TP53（抑癌基因）突变也会影响乳腺癌的发生。TP53 胚系突变是遗传性乳腺癌综合征的罕见病因，基因携带者在儿童期或成年早期发生多种原发恶性肿瘤的风险增加，这些肿瘤包括乳腺癌、肉瘤、脑癌、白血病、肾上腺皮质癌[4]。TP53 突变引起的肿瘤为Li-Fraumeni 综合征。女性突变基因携带者在60 岁前发生乳腺癌的终生风险接近50%[5]。平均发病年龄小于35 岁，32%的女性是在30 岁之前确诊的。对于病史提示具有乳腺癌遗传易感性的患者，TP53 胚系检测可能是合理的。但没有遗传易感性风险的患者不需要检测。

2 基因检测用于复发风险评估

基因检测在乳腺癌中第二方面的应用是早期乳腺癌复发风险的评估，用于指导乳腺癌手术治疗后的药物治疗。手术前后进行的全身药物（新）辅助治疗的广泛应用降低了现代乳腺癌患者的死亡率。遗憾的是，许多患者没有得到恰当的治疗，部分患者是过度治疗，部分则是治疗不够。如何判断患者是否需要辅助治疗，是否需要辅助化疗，哪种治疗对患者最可能有益，哪些患者可能不会获益，从而使患者有可能免于不必要的潜在毒性和高昂的治疗费用，具有重要的临床意义。

影响乳腺癌复发风险的因素很多，如肿瘤的分期、分级、不同的生物标记物。用于预示乳腺癌复发风险的主要基因检测有分子分型和复发风险评估体系。

2.1 乳腺癌分子分型

乳腺癌患者按照肿瘤分期和癌症病理的不同亚型，接受不同的（新）辅助治疗。临床上，我们通常把乳腺癌组织激素受体（雌激素受体ER 和孕激素受体PR）、人表皮生长因子受体-2（HER2）这三个因素联合在一起，把乳腺癌分为三大类型， 即激素受体阳性型、HER2 过表达及基底样型（三阴性）乳腺癌。这种分型用来说明乳腺癌患者肿瘤的预后，指导可能有效的治疗药物。研究显示，患者肿瘤组织的ER 和PR 表达水平越高，复发时间越晚，生存时间越长，并根据ER 状态来确定患者是否需辅助内分泌治疗。HER2 检测指导哪些患者应接受HER2 靶向药物治疗，HER2 过表达同时也预示着乳腺癌患者预后不良，尤其是在未接受化疗和HER2 靶向药物治疗的患者。

目前，这种分型的常用检测方法是取患者的乳腺癌组织进行免疫组化染色。但是，对这种分型更深刻的理解来源于基因检测。医学研究者通过对肿瘤组织基因表达的研究，确定了几种独特的乳腺癌亚型，也叫内在基因亚型。这些亚型具有明显不同的预后和治疗靶点。鉴别这些亚型的基因列表称为固有基因列表，包括几种涉及ER 表达（管腔群）、HER2 表达及增殖的基因群，以及一组独特的基底群。

管腔亚型—管腔A 型和管腔B 型表达的基因与正常乳腺组织腔上皮细胞有关，其与临床检测确定的ER 阳性乳腺癌有所重叠。它们是最常见的亚型，在ER阳性乳腺癌中占大多数，以ER、PR 和其他与ER 活性相关的基因表达为特征。管腔A 型肿瘤，大约占全部乳腺癌的40%，通常高表达ER 相关基因，低表达HER2基因群和增殖相关基因[6]。管腔A 型肿瘤是最常见的亚型，且预后通常是所有乳腺癌中最好的[7]。管腔B 型约占20%，其ER 相关基因相对低表达（但仍表达），HER2 基因群的表达多变[7]，增殖基因群表达较高。管腔B 型肿瘤的预后比管腔A型差。

HER2 富集亚型，也称为HER2 阳性/ER 阴性亚型，占乳腺癌的10%～15%，基因特征HER2 和增殖基因群高表达，而管腔和基底基因群低表达。因此，这些肿瘤通常为ER 和PR 阴性，HER2 阳性。

基底细胞样亚型命名原因是其基因表达与正常乳腺组织的基底上皮细胞的基因表达有一定相似性，这种亚型占乳腺癌的15%～20%。此亚型的特征是管腔和HER2 基因群低表达。在临床检测中，这些肿瘤通常为ER 阴性、PR 阴性和HER2阴性，所以统称为三阴性乳腺癌。但实际上，这一亚群基因组谱可包括多种亚型，如2 种基底细胞样亚型，雄激素受体型、间质性和间质干细胞型等[8]。

基因表达谱分析是乳腺癌分子分型的金标准，但是这种检测对标本要求高，价格昂贵且实际操作困难，为利于临床上的可行性，我们一般应用免疫组化检测方法，对乳腺癌进行大致分型。但其实免疫组化检测的结果和基因检测的分型结果并不完全一样。半数临床HER2 阳性乳腺癌是HER2 富集亚型，另一半则可为任何分子型，其中大多数是HER2 阳性管腔亚型。约30%的HER2 富集亚型肿瘤是免疫组化检测HER2 阴性。与此类似，临床的三阴性乳腺癌和基因检测的基底细胞样肿瘤也不一样，两种分类方法存在不一致性高达30%[9]。

2.2 多基因检测评估肿瘤复发风险

现代医学除了用临床因素、分子分型来预测乳腺癌患者的复发风险外，还选取一系列其他的基因进行检测，用于复发风险评估。目前常用的多基因检测有复发评分、EndoPredict（EP）检测、PAM50 和阿姆斯特丹70 基因谱（Mammaprint）。美国临床肿瘤学会（American Society of Clinical Oncology， ASCO）在2007年和2017年先后批准Oncotype DX ®（21 基因）和MammaPrint ®（70 基因）用于指导早期浸润性乳腺癌辅助治疗决策[10,11]。

Oncotype DX 21- 基因复发评分（recurrence score，RS）是得到最多验证的预后检测方法，用于识别最可能和最不可能从辅助化疗中获益的患者。复发评分是通过比较250 个候选基因和疾病复发的关系后筛选开发的，产生一个包括16 个肿瘤相关基因和5 个参考基因的数学公式[12]。目前临床上用于淋巴结阴性、ER 阳性和HER2 阴性乳腺癌，具有预后价值，并且可预测内分泌治疗的效果和化疗可能的获益。对于复发评分低、中、高危的划分，不同研究不尽一致。针对淋巴结阴性、ER 阳性乳腺癌患者的多中心前瞻研究TAILORx 显示，如果患者的21 基因复发风险评分较高（通常＞25 分），则患者从化疗中获益较多[13]。研究也显示，在≤50 岁的女性中，如果复发评分＞15分，则内分泌治疗联合化疗的远处复发率低于单纯内分泌治疗。在复发评分中等的（11～25 分）患者中，45 岁绝经前女性的化疗获益最显著，年龄更小和更大以及绝经后都会使获益减小[14]。

PAM50 复发风险评分是用Prosigna进行的一种50 个基因的测试，是通过对近190 个检验样本进行微阵和定量逆转录PCR 所得数据开发而来[15]。PAM50 的结果被用于得出ROR 评分，由此可将ER阳性患者分为高危、中危和低危亚组。在淋巴结阴性乳腺癌患者中，ROR 可显著预测预后。这一评分系统在ATAC 研究中得到验证，分析显示，ROR 评分与绝经后患者10年远处复发风险具有连续相关性[16]。ATAC 试验也在激素受体阳性、淋巴结阴性乳腺癌患者中，比较了ROR 评分和复发评分对患者进行分层的结果。相比复发评分而言，基于ROR 评分的分类将更多的HER2 阴性或淋巴结阴性肿瘤患者分到高危组，而中危组患者较少[16]。

EndoPredict（EP）检测，是一项基于RNA 的预后检测，利用11 个基因（包括3 个参考基因）的逆转录酶PCR 来计算预后得分。临床研究验证其预后价值独立于常规的预后因素。EP 检测有助于识别ER 阳性、HER2 阴性肿瘤并且复发风险极低而不需要辅助化疗的患者[17]。尚未对比评估EP 与其他预后性检测效能。

阿姆斯特丹70基因谱（Mammaprint）是首批获准上市的基因表达阵列之一。Mammaprint 可用于评估临床高危、激素受体阳性、HER2 阴性乳腺癌且没有或只有少量（1～3 个）淋巴结受累患者的预后，以此判断患者是否应接受化疗[18]。

目前，多基因检测主要用于ER 阳性、HER2 阴性的早期乳腺癌的复发风险评估，联合患者的临床病理特征，指导患者是否可以免除化疗。不同检测方法得出的结果不完全一样，对于任一具体患者，医生都应选择一种方法进行检测，而不是同时进行多种检测。另外，由于缺乏基于国人或亚裔人群的多基因检测数据及相应的行业标准，国内开展多基因检测技术的可靠性有待验证，临床应用需要严格把握检测指征，慎重解读检测结果。

3 基因检测揭示敏感和耐药基因，指导具体药物的选择

基因检测在乳腺癌的第三个应用是揭示敏感和耐药基因，指导具体药物的选择。基因检测除了用于揭示早期乳腺癌复发风险，从而帮助判断是否需要接受化疗以外，还用于指导晚期乳腺癌治疗的选择。在治疗过程中用二代测序办法（next generation sequencing，NGS）对 患 者进行基因检测，可以提示内分泌治疗耐药机制，探索曲妥珠单抗耐药机制，三阴性乳腺癌找到可能的治疗靶点[19-21]。一些基因可以预测某种药物治疗的敏感性，比如ER+的乳腺癌患者，接受内分泌治疗后，患者可能出现ESR1 基因突变，从而对芳香化酶抑制剂耐药，而这些患者对氟维司群或是新的内分泌靶向治疗药物敏感。HER2 阳性型患者，接受针对HER2基因的靶向药物治疗，能减少乳腺癌的复发，提高乳腺癌患者的生存。而对抗HER2 治疗耐药，也可能是因为患者肿瘤出现了PIK3CA 的基因突变。药物治疗过程中，出现疾病进展以后再次进行基因检测，有助于临床医生对患者采取更精准的治疗方法。

近年来，免疫治疗在癌症患者中得到了广泛应用。有别于传统的化疗或靶向治疗直接杀伤肿瘤细胞的作用，免疫治疗是通过解除自身免疫系统对肿瘤的耐受，提高机体免疫细胞功能，从而起到杀伤肿瘤的作用。目前关于什么样的患者能从免疫治疗中获益，并没有统一的检测标准。但临床研究显示，基因检测显示存在错配修复缺陷的不同瘤种患者，均能从免疫治疗获益[22-24]。患者的肿瘤突变负荷也对免疫治疗起到一定的指导作用。

另外，基因检测用于肿瘤预后判断和指导治疗的各个方面，涉及的基因类别也很多。用于不同目的，采用不同方法的基因检测，需用不同的样本。实际中要根据具体的检测提供如切除或活检的肿瘤组织，患者的血液或唾液等标本用于检测。

随着现代医学对基因序列分析，基因组学和基因表达研究的进一步深入，我们期待能更好地对疾病进行诊断和分类，预测患者疾病的发展，从而规划最适合的治疗方法，达到真正意义上的精准治疗，避免过度治疗和治疗不够，使患者更好地从治疗中获益。

近年来，免疫治疗在癌症患者中得到了广泛应用。有别于传统的化疗或靶向治疗直接杀伤肿瘤细胞的作用，免疫治疗是通过解除自身免疫系统对肿瘤的耐受，提高机体免疫细胞功能，从而起到杀伤肿瘤的作用。