開啟卵巢惡性腫瘤「精準篩查」的新模式新策略
本文刊登於《中國實用婦科與產科雜誌》2016年5期390-392頁
作者:狄文,戴嵐
作者單位:上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院婦產科,上海200127
電子信箱:diwen163@163.com
卵巢癌是最為常見的婦科惡性腫瘤之一,病死率居婦科惡性腫瘤的首位,嚴重危害婦女健康。由於卵巢癌缺乏有效的篩查手段,70%以上的患者就診時已屬晚期,錯過了最佳治療時間。「精準篩查、早期發現」對提高卵巢癌患者的預後具有極其重要的意義,也是當今婦科惡性腫瘤領域亟待攻克的難題。提到「精準篩查」,就自然會想到2015年初美國總統奧巴馬在國情咨文演講中宣布的一個生命科學領域新項目——精準醫療計劃。該計劃將癌症列為重中之重,並表示「精準醫療使我們更加接近於治癒癌症」。至於「精準篩查」是什麼,就用奧巴馬的形象比喻來解釋:「我們將遺傳密碼與癌症進行『配型』,並使其成為切實可行的標準」。目前,許多國家已陸續開始了癌症基因組研究計劃,尋找引發癌症的基因突變。隨著越來越多的在卵巢癌發生髮展過程中起重要作用的基因突變被確定,未來可能通過基因檢測實現卵巢癌的早篩查、早發現,從而開啟卵巢惡性腫瘤「精準篩查」的新模式新策略。
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遺傳性卵巢癌的基因突變
目前發現,約25%的卵巢癌與遺傳因素相關。遺傳性乳腺癌-卵巢癌(hereditary breast and ovarian cancer,HBOC)綜合征和Lynch綜合征是兩種最常見的遺傳性卵巢癌綜合征。其他與遺傳性卵巢癌相關的綜合征較罕見,包括Li-Fraumeni綜合征,Cowden綜合征和Peutz-Jeghers綜合征。
1.1 HBOC綜合征 多年前,研究者發現,在一些家庭中,會有多個婦女成員患上乳腺癌和(或)卵巢癌,有時候還合併有其他癌症。研究者為此提出了一個術語:遺傳性乳腺癌-卵巢癌綜合征,即HBOC綜合征。它占遺傳性卵巢癌的80%左右。患者卵巢癌發病年齡較早,病理類型主要為漿液性癌,預後較好。通過研究這些家族的基因突變,研究者發現HBOC綜合征患者常存在BRCA1和(或)BRCA2基因的突變。然而,有一部分婦女患有HBOC綜合征,但她們的這兩個基因未發生突變,通過研究,科學家們又發現了其他一些與HBOC發病相關的基因突變。
1.1.1 BRCA1/2基因突變 1990年,研究者在第17號染色體上發現了一種與HBOC有關的基因,該基因後被命名為BRCA1。1994年,研究者又在第13號染色體上發現了另一種與HBOC有關的基因,稱為BRCA2。BRCA1/2為抑癌基因,其編碼的產物在DNA修復方面發揮重要作用。如果BRCA1和(或)BRCA2發生突變,機體DNA的損傷修復能力將會下降,從而導致乳腺癌和卵巢癌易感性增高。儘管BRCA1/2基因的遺傳性突變非常罕見,一旦發生,卵巢癌的發病風險大大提高。例如,BRCA1基因突變者卵巢癌發病風險為20%~45%,BRCA2基因突變者卵巢癌的發病風險為10%~20%,,而普通人群卵巢癌的終身發病風險僅為1.4%。值得注意的是,在不同種族人群中BRCA1/2的突變頻率和突變類型不盡相同。例如,德系猶太人和冰島人的BRCA基因突變頻率高於其他種族人群。在德系猶太人中常見的3個突變類型為BRCA1 185delAG、BRCA1 5382insC和BRCA2 6174delT。在冰島發現的主要突變類型為BRCA2 999del5。與其他國家相比,中國具有獨特的BRCA基因突變類型。Li等發現中國漢族BRCA基因的高頻突變類型包括BRCA1 1100delAT、BRCA1 5589del8。此外,BRCA基因的不同突變類型所致的卵巢癌發病風險不同。例如,德系猶太人中的3個主要突變位點BRCA1 185delAG、BRCA1 5382insC和BRCA2 6174delT所導致的卵巢癌發病風險分別為14%、33%和20%。由於BRCA基因突變與HBOC綜合征關係密切,該基因的突變檢測有助於高危人群的早期篩查,早期診斷,早期預防。另外,BRCA基因突變類型具有種族特異性。因此,明確國內人群BRCA基因的高頻突變位點是「精準篩查」,「精準醫療」的核心任務之一。
1.1.2 引起HBOC綜合征的其他基因突變 某些BRCA基因突變陰性的家族具有HBOC綜合征的發病特徵,提示可能存在其他能夠引起HBOC綜合征的基因突變。通過基因檢測發現,這些家族的患者常存在BRCA信號通路上游或下游基因的突變。這些基因包括RAD51C,RAD51D,BRIP1,PALB2,BARD1,NBN和MRE11A等。RAD51C和RAD51D突變存在於約0.9%的遺傳性卵巢癌家族中。以上基因突變的臨床意義尚未完全闡明。深入探索這些基因突變攜帶者的發病風險,臨床表型將有助於腫瘤的早期篩查和治療方案的選擇。
1.2 Lynch綜合征 1895年,美國密歇根大學的病理學家Warthin發現並記錄了一個腫瘤家族——G家族。自20世紀60年代起,Lynch等對G家族跟蹤研究至今。G家族後被稱為Lynch綜合征家族。Lynch綜合征,又稱遺傳性非息肉病性結直腸癌(hereditary non-polyposis colorectal cancer,HNPCC)。患者以結直腸癌為主,其他相關腫瘤包括子宮內膜癌、胃癌、腦癌、卵巢癌等。Lynch綜合徵佔遺傳性卵巢癌的10%~15%,是引起遺傳性卵巢癌的第二大原因。患者卵巢癌主要類型為子宮內膜樣癌和透明細胞癌,預後良好。目前認為,DNA錯配修復(mismatch repair,MMR)基因突變是Lynch綜合征導致腫瘤(包括卵巢癌)遺傳易感的病理基礎。 Lynch綜合征主要由MLH1、MSH2、MSH6和PMS2等MMR基因突變引起。MMR基因編碼的蛋白識別和校正DNA複製期間發生在短串聯重複序列(即「微衛星」)上小的插入和丟失,並防止解旋的DNA序列重新結合。MMR基因突變使相應的MMR蛋白缺失,引起重複DNA序列產生,DNA修復錯誤,DNA出現微衛星不穩定,從而導致腫瘤的易感性增高。近期研究發現,某些Lynch綜合征患者MSH2基因正常,而該基因編碼的蛋白缺失。深入探索發現,MSH2啟動子區域的高甲基化導致了該基因的沉默。這屬於基因的表觀遺傳學調控。此外,不同基因突變所致卵巢癌發病風險不同。MSH2突變與大部分(約47%)Lynch綜合征相關性卵巢癌發病有關,該基因突變攜帶者卵巢癌的終身發病風險高達12%。對於Lynch綜合征的高危人群,基因篩查有助於評估基因突變攜帶者各類腫瘤(包括卵巢癌)的發病風險,做到早發現,早預防,從而降低患癌率。
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散發性卵巢癌的基因突變
約75%的卵巢癌屬於散發性卵巢癌,即患者無明確的腫瘤家族史。這些患者的基因突變多樣,常涉及多條信號轉導通路。Kurman和Shih根據分子改變將散發性卵巢癌分為1型和2型。
1型卵巢癌為早期、低級別的腫瘤,可起源於子宮內膜異位症、交界性腫瘤和卵巢表面上皮細胞,主要包括低級別的漿液性癌、子宮內膜樣癌、透明細胞癌和黏液性癌。與1型卵巢癌相關的基因突變主要包括KRAS,BRAF,ERBB2,PIK3CA,ARID1A,CTNNB1和PTEN基因突變。其中KRAS,BRAF和ERBB2基因突變主要影響MAPK信號轉導通路。該通路參與調節細胞的生長、分化和腫瘤的發生。PIK3CA和PTEN基因突變影響PI3K/AKT信號轉導通路。該通路參與調節增殖、分化、凋亡等多種細胞功能。ARID1A編碼BAF250蛋白。BAF250蛋白在染色質重組,DNA修復,細胞分化和增殖方面發揮重要作用。CTNNB1編碼β-catenin蛋白。該基因突變影響細胞的活動、分化和增殖。
2型卵巢癌一般為高級別、高侵襲性腫瘤,預後較差。該類腫瘤主要包括高級別的漿液性癌,高級別的子宮內膜樣癌和未分化型惡性腫瘤。與2型卵巢癌相關的基因突變主要為TP53和BRCA1/2。TP53基因編碼p53蛋白,該蛋白參與DNA修復,細胞周期調控和細胞凋亡調控。超過95%的高分級漿液性卵巢癌存在p53突變,而40%~50%的高分級漿液性卵巢癌存在BRCA1/2失活。散發性卵巢癌中,BRCA1/2失活主要由於高甲基化引起,部分由於基因突變造成。TP53和BRCA1/2基因所編碼的蛋白在基因穩定性方面發揮重要作用。因此,TP53和BRCA1/2基因的變化所引發的腫瘤常呈現染色體的混亂和異構。目前,仍有許多卵巢惡性腫瘤易感基因突變未被發現。檢測卵巢癌易感基因的突變有助於卵巢癌的早期篩查,早期預防。
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基於基因突變的「精準篩查」
基因檢測起源於美國,是通過血液,其他體液或細胞對DNA進行檢測的技術,可將我們的「遺傳密碼與癌症進行『配型』」,「精準篩查」出癌症易感基因的突變情況。隨著越來越多的卵巢癌易感基因突變被確定,通過「精準篩查」可發現基因突變的攜帶者,早期預測健康人群或高危人群卵巢癌的發病風險,也可明確部分卵巢癌患者的發病原因,並採取相應的預防和治療措施。因此,健康人群,卵巢癌高危人群,甚至卵巢癌患者均可能通過「精準篩查」獲益。然而,目前卵巢癌的「精準篩查」主要應用於有腫瘤史或腫瘤家族史的人群,並且需要對篩查者進行遺傳諮詢和風險評估。普通人群是否需行卵巢癌「精準篩查」?何時進行篩查?如何進行篩查?這些問題尚無相關標準或指南。
美國婦科腫瘤協會指出:存在以下情況者,HBOC綜合征的風險>20%~25%,推薦通過基因篩查尋找病因或評估發病風險。(1)卵巢癌和乳腺癌患者。(2)卵巢癌患者,並且近親中有卵巢癌(任何年齡)或乳腺癌(≤50歲)的患者。(3)卵巢癌患者(任何年齡),並且是德系猶太人後代。(4)乳腺癌(≤50歲)患者,並且近親中有卵巢癌或男性乳腺癌(任何年齡)的患者。(5)乳腺癌(≤40歲)患者,並且是德系猶太人後代。(6)一級或二級親屬中有BRCA1或BRCA2基因突變。另外,存在以下情況者,HBOC綜合征的風險>5~10%,基因篩查可能有益。(1)乳腺癌患者(≤40歲)。(2)雙側乳腺癌患者(特別是腫瘤初發年齡≤50歲)。(3)乳腺癌(≤50歲)患者,並且近親中有乳腺癌(≤50歲)患者。(4)乳腺癌(≤50歲)患者,並且是德系猶太人後代。(5)乳腺癌或卵巢癌患者(任何年齡),並且近親中有2個以上乳腺癌患者(特別是至少1個患者年齡≤50歲)。(6)有符合以上任何1個標準的一級或二級親屬。
此外,美國婦科腫瘤協會指出:存在以下情況者,Lynch綜合征的風險>20%~25%,推薦基因篩查。(1)子宮內膜癌或結直腸癌患者,並同時符合阿姆斯特丹Ⅱ標準。(2)同時或先後出現子宮內膜癌和結直腸癌,癌症首發年齡<50歲。(3)同時或先後出現卵巢癌和結直腸癌,癌症首發年齡<50歲。(4)結直腸癌或子宮內膜癌患者,並有MMR基因缺陷的證據(比如存在微衛星不穩定,或MLH1、MSH2、MSH6或PMS2蛋白免疫組化檢測缺失)。(5)一級或二級親屬有MMR基因突變。另外,存在以下情況者,Lynch綜合征的風險>5%~10%,基因篩查可能有益。(1)子宮內膜癌或結直腸癌患者,診斷時年齡<50歲。(2)子宮內膜癌或卵巢癌患者,並且同時或先後出現與Lynch綜合征相關的腫瘤。(3)子宮內膜癌或結直腸癌患者,並且一級親屬為Lynch綜合征相關腫瘤的患者,診斷時年齡<50歲。(4)結直腸癌或子宮內膜癌患者,並且2個以上一級或二級親屬為Lynch綜合征相關腫瘤的患者。(5)有符合以上任何1個標準的一級或二級親屬。
對於基因檢測結果陽性(即檢測出卵巢癌易感基因突變)的患者,建議採取相應的預防措施,包括密切隨訪、採取預防性手術和口服藥物等。對於基因檢測發現攜帶有未知意義突變的患者,建議密切隨訪。
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卵巢惡性腫瘤「精準篩查」的前景
惡性腫瘤是一種基因功能異常的疾病。基因中包含著各種指令,比如:何時讓細胞增殖,如何讓細胞分化,怎樣維持細胞平衡等。當某些關鍵基因發生突變時(如:癌基因的激活與抑癌基因的失活),人們的患癌概率將大大提高。卵巢癌的「精準篩查」能提早發現癌症易感基因的突變情況,可能會在未來卵巢癌的早期篩查中取得令人期待的效果。目前,該技術尚處於起步階段,尚存在諸多限制其推廣應用的問題。例如,基因篩查價格昂貴;國內卵巢癌易感基因突變的高頻位點尚未完全確定;普通人群卵巢癌「精準篩查」尚無相關指南等。關於卵巢癌「精準篩查」的適用人群、篩查方法,進一步的防治措施仍需深入探索。然而,隨著卵巢癌「精準篩查」的發展與成熟,相信未來我們只需抽取少量的血液或體液,便可準確預測卵巢癌的發病風險,採取有效預防措施,真正做到「防病於未然」。
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