乳腺癌組織相關基因位點雜合性缺失研究進展

喬 峰，李曦洲，施俊義

（第二軍醫大學長海醫院普四科，上海 200433）

乳腺癌是多基因變異引起的疾病，包括原癌基因的激活和抑癌基因的失活。而抑癌基因的失活是由于一條等位基因發生雜合性缺失（loss of heterozygosity，LOH），而另外一條等位基因緊接著發生突變。本文就乳腺癌組織相關基因雜合性缺失試做綜述。

1 P53

P53定位于17 p13，長16～20 kb，有11個外顯子和10個內含子，編碼由393個氨基酸組成的53 kD磷酸化蛋白。P53基因分野生型和突變型兩種，野生型P53因能抑制多種癌基因，如ras、myc等的轉化活性，而被認定是一種抑癌基因，它能誘導終末分化，維持穩定，誘發衰老和誘導細胞凋亡，是負生長調控子；而突變型P53不但沒有抑癌功能，還能抑制野生型P53的活性，從而引起細胞的轉化，促進細胞癌變。P53基因失活主要發生在突變型P53，而其突變的常見的形式是LOH，其在散發性乳腺癌中突變率可達50%[1]，是患者復發和死亡的重要預后指標。Naoki等[2]在對25例乳腺癌患者的癌旁組織的研究中顯示，生存素（survivin）的過表達與P53基因的突變密切相關，而生存素是IAP家族中的一員，其通過阻斷半胱天冬酶-3/-7而抑制腫瘤細胞的凋亡。此外，腫瘤發生的另一個重要標志是粘著斑激酶（focal adhesion kinase FAK），而Golubovskaya[3]等所做的實驗表明，p53基因啟動子在體外能抑制FAK的啟動子活性。這也證實了P53基因失活對腫瘤發展的促進作用。

2 BRCA1/BRCA2

BRCA1基因定位于17 q21，約100個kb，含有24個外顯子。野生型BRCA1編碼蛋白在細胞周期調控，DNA損傷修復以及誘導腫瘤細胞凋亡方面發揮著重要作用。近來發現BRCA1對乳腺癌上皮細胞的誘導分化作用，這更拓寬了其在細胞中的作用領域。乳腺癌的BRCA1發生LOH率為24%～77%，其中阿拉伯和美國婦女的發生率最高，為77%，日本婦女的發生率最低，為24%[4,5]，可見，乳腺癌的BRCA1突變與研究對象的種族有關。Rhiem[6]等檢測了105例散發性乳腺癌患者的BRCA1和BRCA2基因LOH情況，發現散發性乳腺癌與家族性乳腺癌在BRCA1基因LOH方面具有共同的基因/表型特征。Schildkraut等[7]對乳腺癌合并有卵巢癌患者的研究發現，約38%發生了BRCA1的LOH，表明了BRCA1在早發型遺傳性乳腺癌并伴有卵巢癌中扮演著重要角色。

BRCA2定位于13q12-13，由3個序列拼接而成，含27個外顯子，編碼由3 418個氨基酸構成的蛋白質。其突變常見于早發型遺傳性乳腺癌，特別是伴有卵巢癌的家系。在非BRCA1基因突變的家族性乳腺癌，特別是有男性乳腺癌患者的家系，BRCA2基因突變起非常重要的作用。在大多數乳腺癌的發生中，BRCA1與BRCA2往往同時發生突變而發揮作用。Jose等[8]對101例乳腺癌患者研究發現，47%發生了BRCA1的LOH，51%發生了BRCA2的LOH，BRCA1與BRCA2同時發生LOH的概率為32%，且與癌旁導管侵潤以及淋巴結轉移等臨床病理參數密切相關，然而BRCA1與BRCA2單獨發生LOH時則與上述相關性消失。Luciane等[9]對105例患者研究發現，59例（56%）發生了BRCA1/2的LOH。其中30例癌周正常導管末端小葉組織中15例（50%）發生了BRCA1/2的LOH?？梢夿RCA1和BRCA2的雜合性缺失在癌前病變中起重要作用。

3 FHIT

FHIT基因定位于3p14.2，全長500 kb，含10個外顯子，轉錄產物為1.1 kb的mRNA，表達產物為含147個氨基酸殘基的蛋白。FHIT通過調控細胞周期，誘導細胞凋亡，與Ap3A形成復合物等機制抑制腫瘤的產生。Gatalica等[10]對50例標本的分析發現，在乳腺癌發生過程的不同階段FHIT蛋白的表達量為正常上皮＞增生＞不典型增生＞原位癌＞侵潤性腫瘤，表明FHIT基因作為抑癌基因在乳腺癌中起重要作用。乳腺癌中FHIT基因的改變以雜合性缺失最為常見。Anirban等[11]對45例侵潤性乳腺癌研究發現45%的3p14.2位點上發生了LOH，而且與FHIT蛋白表達明顯相關（P=0.004）。Ingvarsson等[12]對239例乳腺癌FHIT的LOH與臨床病理學因素的分析指出，FHIT的LOH與雌、孕激素受體陰性和降低生存率有關。Silva等[13]對72例患者基因分析，發現FHIT與BRCA1共同發生LOH時，乳腺癌的惡性程度更高。

4 PTEN

PTEN基因定位于人類染色體10q23，全長200 kb，有9個外顯子和8個內含子，又稱作MMAC1和TEP1。PTEN是迄今為止發現的第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因。它既可通過脂性磷酸酶活性誘發細胞凋亡，阻滯細胞于G1期，又可通過蛋白磷酸酶活性抑制細胞遷移播散，促進細胞分化，同時影響細胞核及細胞膜，從而發揮其抑癌作用。PTEN變異導致乳腺過度發育并較早發生腫瘤，而野生型PTEN過表達則抑制了乳腺發育。Teng等[14]發現在乳腺癌腫瘤標本中，LOH發生率為48%（32/67）。Carcia等[15]分析105例乳腺癌患者10q23區域LOH和臨床病例參數的關系，發現發生LOH與無LOH兩組之間年齡、組織學分級、腋淋巴結轉移的差別有統計學意義，提示乳腺癌中10q23區域雜合性缺失與預后不良有關。

5 其它抑癌基因

DLC-1基因定位于人染色體8p21.3-p22區域，多數人體組織均有表達。DLC-1涉及乳腺癌等惡性腫瘤的發生，且與乳腺癌侵襲轉移有關。Xne等[16]檢測了257例乳腺癌標本中的LOH，發現DLC-1的缺失率為50%。

P73基因定位于1p36.2-1p36.3，與P53基因具有高度的同源性，并歸為P53家族中。Neelanjana C[17]等檢測乳腺癌中的LOH情況，發現P73出現LOH是乳腺癌發生、發展過程中的早期事件。

VHL基因定位于染色體3p25-26區，基因產物VHL蛋白（p VHL）。VHL基因突變致p VHL降解HIF-1α的通道失活，使腫瘤VEGF水平升高，侵襲能力增強。Bemdt[18]等認為VHL的LOH與Wnt/β-catenin致癌信號通路有著密切的聯系。

乳腺癌相關的抑癌基因還有很多。Brian[19]等對151篇已經發表的相關研究進行分析，發現明顯發生LOH的區域位于染色體7q、16q、13q、17p、8p、21q、3p、18q、2q、19p區域。Thomassen[20]等對乳腺癌染色體LOH情況進行Mata分析，發現在1p31-21、8p22-21、及14q24區域呈低表達，1q41-42、8q24、12q14、16q22、 16q24、17q12-21.2、17q21-23、17q25、20q11和20q13呈高表達；認為位于1p31的DIRAS3，位于8p21-22的PSD3、LPL、EPHX2以及位于14q24的FOS是候選抑癌基因，而位于8q24的RECQL4，位于16q22的PRMT7，位于16q24的GINS2以及位于20q13的AURKA則是潛在的促腫瘤轉移基因。

綜上所述，抑癌基因的雜合性缺失在癌前病變中已有發生，是乳腺癌發生的早期改變并促進乳腺癌的發生、發展。與乳腺癌的組織學分期、雌、孕激素受體的表達水平、淋巴結的轉移等有著明顯的相關性。因此，對乳腺癌雜合性缺失的研究對進一步從分子水平闡述乳腺癌的發生機制尋找新的抑癌基因，以及評定乳腺癌的發展、預后等方面具有重大的意義。

[1] Hayes DF,Isaacs C,Stearns V.Prognostic factors in breast cancer.Current and new predictors of metastasis[J].Mammary Gland Biol Neoplasia,2001,6(4)：375-392.

[2] Naoki T,Kaori F,Koichi A,et al.Mutations of the p53 gene and loss of heterozygosity at chromosome 17p13.1are associated with increased survivin expression in breast cancer[J].Breast Cancer Research and Treatment,2004,87：23-31.

[3] Golubovskaya VM,Finch R,Kweh F,et al.P53 regulates FAK expression in human tumor cells[J].Mol Carcinog,2008,47(5)：373-382.

[4] Rouba A,Kaisi N,Al-Chaty E,et al.Patterns of allelic loss at the BRCA1 locus in Arabic women with breast cancer[J].Int J Mol Med,2000,(6)：565-569.

[5] Yamashita T,Iwase H,Yamashita I,et al.Low frequency loss of heterozygosity in the RCA1 region in Japanese sporadic breast cancer[J].Breast cancer,1996,(3)：167-172.

[6] Rhiem K,Todt U,Wappenschmidt B,et al.Sporadic breast carcinomas with somatic BRCA1 gene deletions share genotype/phenotype features with familial breast carcinomas[J].Anticancer Res,2010,30(9)：3 445-3 449.

[7] Schildkraut JM,Collins NK.Loss of heterozygosity on chromosome 17q11-21 in cancers of women who have both breast and ovarian cancer[J].Am J Obstet Gynecol,1995,172(3)：908-913.

[8] Jose MS,Rocio G,Mariano P,et al.Loss of heterozygosity in BRCA1 and BRCA2 markers and high-grade malignancy in breast cancer[J].Breast Cancer Research and Treatment,1999,53：9-17.

[9] Luciane RC,Baljit S,Claudine I,et al.Loss of heterozygosity in normal breast epithelial tissue and benign breast lesions in BRCA1/2 carriers with breast cancer[J].Cancer Genetics and Cytogenetics,2004,(149)：38-43.

[10] Catalica Z,Lele SM,Rampy BA,et al.The expression of Fhit protein is related inversely to disease progression in patients with breast carcinoma[J].Cancer,2000,88：1 378-1 383.

[11] Anirban Maitra,Ignacio I Wistuba,Constance Washington,et al.Highresolution chromosome 3p allelotyping of breast carcinomas and precursor lesions demonstrates frequent loss of heterozygosity and a discontinuous pattern of allele loss[J].American Journal of Pathology,2001,159(1)：119-130.

[12] Ingvarssoa S,Sigbjornsdottir BI,Haiping C,et al.Aterations of the FHIT gene in breast cancer：association with tumor progression and patient survival[J].Cancer Detect Prev,2001,25(3)：292.

[13] Silva Soares EW,de Lima Santos SC,Bueno AG,et al.Concomitant loss of heterozygosity at the BRCA1 and FHIT genes as a prognostic factor in sporadic breast cancer[J].Cancer Genet Cytogenet,2010,199(1)：24-30.

[14] Teng David H-F,Hu Rong,Lin Huai,et al. MMAC1,PTEN mutation in primary tumor specimens and tumor cell lines[J].Cancer Res,1997,57(5)：5 221-5 225.

[15] Carcia JM,Silva JM,Dominguez G,et al.Allelic Loss of the PTEN region (10q23)in breast carcinomas of poor pathopnenotype[J].Breast Cancer Res Treat,1999,57(3)：237-243.

[16] Xue W,Krasnitz A,Lucito R,et al.DLC1 is a chromosome 8p tumor suppressor whose loss promotes hepatocellular carcinoma[J].Genes Dev,2008,22(11)：1 439-1 444.

[17] Neelanjana C,Syumsundar M,Debasis B,et al.Deletion mapping of chromosome 1 in early onset and late onset breast tumors-a comparative study in eastern India[J].Pathology Res and Prac,2003,199(5)：313-321.

[18] Bemdt JD,Moon RT.β-catenin gets jaded and von Hippel-Lin-dau is to blame[J].Trends in Biochemical Sciences,2009,34：101-104.

[19] Brian JM,Daolong W,Ralf K,et al.Pooled analysis of loss of heterozygosity in breast cancer：a genome scan provides comparative evidence for multiple tumor suppressors and identifies novel candidate regions[J].Am J Hum Genet,2003,73：748-767.

[20] Thomassen M,Tan Q,Kruse TA.Gene expression metaanalysis identifies chromosomal regions and candidate genes involved in breast cancer metastasis[J].Breast Cancer Res Treat,2009,113(2)：239-249.