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这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱

导读:BRCA1突变真的这么可怕吗?我们一起走进BRCA以及他的家族HRR来一探究竟。


作者:青岛大学附属医院王晓囡、邢晓明


2013年,好莱坞知名女星安吉丽娜朱莉在《纽约时报》发表了一篇名为《My Medical Choice》文章,讲到自己的母亲癌症斗争了近十年,于56岁时去世。她遗传了母亲的BRCA1突变基因,这使她患乳腺癌的几率高达87%,患卵巢癌的几率也达到50%。为了尽可能地降低患癌风险,她决定接受预防性双乳切除术。两年后她又选择预防性的切除了卵巢和输卵管

BRCA1突变真的这么可怕吗?我们一起走进BRCA以及他的家族HRR来一探究竟。


01 BRCA基因是什么?

BRCA是breast cancer这两个英文单词前两个字母的缩写,研究者于上世纪90年代先后发现了与遗传性乳腺癌有关的基因,分别命名为乳腺癌1号基因、2号基因,英文简称BRCA1/2。实际上,BRCA1/2是两种抑癌基因,通俗的讲也就是对人体有好处的基因,它们翻译出来的蛋白质就像故障工程师一样,兢兢业业的修补受损伤或者有缺陷的基因。哪里有基因的双链断裂,哪里就有他们忙碌的身影。

其实人体内不是只有BRCA1/2具有基因修复功能,而是有一个负责基因修复的大家族,被称为HRR(同源重组修复)通路,它包含的基因有BRCA1,BRCA2ATM,ATR,BARD1,BLM,BRIP1,CDK12,

CHEK1,CHEK2,FANCA,FANCC,FANCD2,FANCE,FANCF,FANCI,FANCL,FANCM,MRE11,NBN,PALB2,RAD50,RAD51,RAD51B,RAD51C,RAD51D,RAD52,RAD54L,RPA1等。BRCA1/2是其中比较关键的两个基因,是HRR通路中的中流砥柱。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


02 如何检测BRCA1/2基因有没有突变?

穿刺或者手术切取的组织都会被送往病理科,由病理科的医生对其进行处理并最终制作成蜡块(由石蜡包裹着的组织块)。进行BRCA1/2检测,首先需要从蜡块中提取DNA或者直接从血液中提取DNA,然后通过生物学技术对DNA中BRCA1/2基因进行测序。由于BRCA1/2基因没有热点突变,即它的突变不集中于某几个区域上,而是在所有区域都有可能发生,所以需要利用下一代测序技术(Nextgeneration sequencing,NGS)对BRCA1/2基因进行全外显子测序。最后根据测序数据分析可能的BRCA1/2基因突变,判定是否携带BRCA1/2基因的突变。


03 有BRCA1/2突变一定得肿瘤吗?

当然不是啦。其实BRCA1/2的突变分为5类,只有被归为第五类和第四类的突变才可能导致肿瘤的发生。第五类的突变被称为致病性突变,有99%的可能导致肿瘤的发生,第四类的突变被称为可能致病性的突变,有95%-99%的可能导致肿瘤的发生。

那为什么发生这两类突变的BRCA1/2基因就从原来的好基因变成坏基因了呢?这是因为发生了这些突变的BRCA1/2基因在翻译时遇到了麻烦,不能翻译出具有正常功能的BRCA1/2蛋白,导致其丧失修复基因双链断裂的能力,这会影响基因组的稳定性,并引起多种肿瘤的发生。有研究指出,BRCA1/2胚系突变使女性卵巢癌的风险提高10-30倍,也增加了人们患乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤等多种癌症的风险。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


04 BRCA1/2突变会遗传吗?

BRCA1/2突变分为体细胞突变和胚系突变两种类型。体细胞突变是指只有肿瘤细胞发生了突变,而人体其他部位的正常细胞则没有发生突变。这种突变不会遗传给后代。那胚系突变是什么呢?我们都知道每个人都是爸爸妈妈爱的结晶,精子和卵子结合形成受精卵,再经过妈妈十月怀胎的辛苦最终有了我们每一个个体。精子和卵子里有来自爸爸和妈妈的染色体,这两部分染色体汇集到一起就变成了我们自己的染色体。如果爸爸或者妈妈贡献给我们的染色体里含有BRCA1/2的突变,那么我们就遗传了这个突变。我们体内的每一个细胞(每个细胞都是从最初的受精卵分裂来的,都跟受精卵有相同的染色体)里都带有这个突变,我们的后代也有可能带有这个突变,这就是胚系突变。胚系突变是可以遗传的。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


05 怎么区分BRCA1/2的突变到底是体细胞突变还是胚系突变呢?

抽取静脉血3ML,分离其中的白细胞,提取DNA进行检测,如果检测出BRCA1/2的突变,这个突变就是胚系突变。如果血液里没有检测到突变,却在肿瘤组织中检测到了,那这种突变就是体细胞突变。


06 有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变应该怎么办?

对于携带BRCA1/2胚系突变的正常人来说,可以找专业的医生进行遗传咨询,并加强高风险疾病(女性如乳腺癌、卵巢癌等;男性如前列腺癌、胰腺癌等)的筛查,做到早发现早治疗。或者根据医生的建议并结合自身状况,选择是否像安吉丽娜朱莉一样进行预防性切除术以降低患癌风险。同时建议对有风险的亲属如父母、兄弟姐妹、子女等进行遗传咨询并考虑是否进行基因检测。对携带BRCA1/2胚系突变的肿瘤患者来说,一方面可以做遗传咨询,另一方面可以选择相应的药物进行治疗。而对于BRCA1/2体细胞突变的患者来说,可直接进行药物治疗而不用做遗传咨询。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


07 PARP抑制剂为什么可以用来治疗具有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变的肿瘤患者?

前面我们提到BRCA是修复DNA双链损伤的酶,而PARP则是一种修复DNA单链损伤的酶,它的全称聚腺苷二磷酸核糖聚合酶。PARP抑制剂可以选择性的抑制PARP介导的DNA单链损伤修复途径,使发生损伤的DNA单链进一步转化成DNA双链断裂。这个时候就需要BRCA闪亮登场,而如果BRCA基因发生致病性或者可能致病性的突变,如同前文所述,DNA双链断裂就得不到修复,DNA损伤不断积累,最终就导致了细胞的死亡,这被称为合成致死效应。所以在选择此类药物进行治疗前,一定要先进行基因检测,BRCA基因确实存在致病性或者可以致病性突变才可用药,用药才有效果。

此外,上文我们提到BRCA1/2是HRR通路中的核心成员,其实HRR通路中的其他基因如果出现问题,如发生致病性或者可能致病性的突变,同样可以影响基因的稳定性,导致肿瘤的发生。2020年PARP抑制剂奥拉帕利获得美国FDA(美国食品药品监督管理局)批准一项新的适应症,即用于治疗HRR通路基因突变的前列腺癌患者。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱

了解了BRCA1/2的前世今生,揭开了它的面纱,是不是觉得它也没有那么可怕了呢?可能不是每个人都能像安吉丽娜朱莉那样喊出自己的医学宣言,但是知己知彼,百战不殆,了解它,走进它,干掉它,愿每一位患者都能战胜病魔拥抱健康。

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来源于:仪器信息网

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作者:青岛大学附属医院王晓囡、邢晓明


2013年,好莱坞知名女星安吉丽娜朱莉在《纽约时报》发表了一篇名为《My Medical Choice》文章,讲到自己的母亲癌症斗争了近十年,于56岁时去世。她遗传了母亲的BRCA1突变基因,这使她患乳腺癌的几率高达87%,患卵巢癌的几率也达到50%。为了尽可能地降低患癌风险,她决定接受预防性双乳切除术。两年后她又选择预防性的切除了卵巢和输卵管

BRCA1突变真的这么可怕吗?我们一起走进BRCA以及他的家族HRR来一探究竟。


01 BRCA基因是什么?

BRCA是breast cancer这两个英文单词前两个字母的缩写,研究者于上世纪90年代先后发现了与遗传性乳腺癌有关的基因,分别命名为乳腺癌1号基因、2号基因,英文简称BRCA1/2。实际上,BRCA1/2是两种抑癌基因,通俗的讲也就是对人体有好处的基因,它们翻译出来的蛋白质就像故障工程师一样,兢兢业业的修补受损伤或者有缺陷的基因。哪里有基因的双链断裂,哪里就有他们忙碌的身影。

其实人体内不是只有BRCA1/2具有基因修复功能,而是有一个负责基因修复的大家族,被称为HRR(同源重组修复)通路,它包含的基因有BRCA1,BRCA2ATM,ATR,BARD1,BLM,BRIP1,CDK12,

CHEK1,CHEK2,FANCA,FANCC,FANCD2,FANCE,FANCF,FANCI,FANCL,FANCM,MRE11,NBN,PALB2,RAD50,RAD51,RAD51B,RAD51C,RAD51D,RAD52,RAD54L,RPA1等。BRCA1/2是其中比较关键的两个基因,是HRR通路中的中流砥柱。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


02 如何检测BRCA1/2基因有没有突变?

穿刺或者手术切取的组织都会被送往病理科,由病理科的医生对其进行处理并最终制作成蜡块(由石蜡包裹着的组织块)。进行BRCA1/2检测,首先需要从蜡块中提取DNA或者直接从血液中提取DNA,然后通过生物学技术对DNA中BRCA1/2基因进行测序。由于BRCA1/2基因没有热点突变,即它的突变不集中于某几个区域上,而是在所有区域都有可能发生,所以需要利用下一代测序技术(Nextgeneration sequencing,NGS)对BRCA1/2基因进行全外显子测序。最后根据测序数据分析可能的BRCA1/2基因突变,判定是否携带BRCA1/2基因的突变。


03 有BRCA1/2突变一定得肿瘤吗?

当然不是啦。其实BRCA1/2的突变分为5类,只有被归为第五类和第四类的突变才可能导致肿瘤的发生。第五类的突变被称为致病性突变,有99%的可能导致肿瘤的发生,第四类的突变被称为可能致病性的突变,有95%-99%的可能导致肿瘤的发生。

那为什么发生这两类突变的BRCA1/2基因就从原来的好基因变成坏基因了呢?这是因为发生了这些突变的BRCA1/2基因在翻译时遇到了麻烦,不能翻译出具有正常功能的BRCA1/2蛋白,导致其丧失修复基因双链断裂的能力,这会影响基因组的稳定性,并引起多种肿瘤的发生。有研究指出,BRCA1/2胚系突变使女性卵巢癌的风险提高10-30倍,也增加了人们患乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤等多种癌症的风险。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


04 BRCA1/2突变会遗传吗?

BRCA1/2突变分为体细胞突变和胚系突变两种类型。体细胞突变是指只有肿瘤细胞发生了突变,而人体其他部位的正常细胞则没有发生突变。这种突变不会遗传给后代。那胚系突变是什么呢?我们都知道每个人都是爸爸妈妈爱的结晶,精子和卵子结合形成受精卵,再经过妈妈十月怀胎的辛苦最终有了我们每一个个体。精子和卵子里有来自爸爸和妈妈的染色体,这两部分染色体汇集到一起就变成了我们自己的染色体。如果爸爸或者妈妈贡献给我们的染色体里含有BRCA1/2的突变,那么我们就遗传了这个突变。我们体内的每一个细胞(每个细胞都是从最初的受精卵分裂来的,都跟受精卵有相同的染色体)里都带有这个突变,我们的后代也有可能带有这个突变,这就是胚系突变。胚系突变是可以遗传的。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


05 怎么区分BRCA1/2的突变到底是体细胞突变还是胚系突变呢?

抽取静脉血3ML,分离其中的白细胞,提取DNA进行检测,如果检测出BRCA1/2的突变,这个突变就是胚系突变。如果血液里没有检测到突变,却在肿瘤组织中检测到了,那这种突变就是体细胞突变。


06 有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变应该怎么办?

对于携带BRCA1/2胚系突变的正常人来说,可以找专业的医生进行遗传咨询,并加强高风险疾病(女性如乳腺癌、卵巢癌等;男性如前列腺癌、胰腺癌等)的筛查,做到早发现早治疗。或者根据医生的建议并结合自身状况,选择是否像安吉丽娜朱莉一样进行预防性切除术以降低患癌风险。同时建议对有风险的亲属如父母、兄弟姐妹、子女等进行遗传咨询并考虑是否进行基因检测。对携带BRCA1/2胚系突变的肿瘤患者来说,一方面可以做遗传咨询,另一方面可以选择相应的药物进行治疗。而对于BRCA1/2体细胞突变的患者来说,可直接进行药物治疗而不用做遗传咨询。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱


07 PARP抑制剂为什么可以用来治疗具有BRCA1/2的致病性或者可能致病性突变的肿瘤患者?

前面我们提到BRCA是修复DNA双链损伤的酶,而PARP则是一种修复DNA单链损伤的酶,它的全称聚腺苷二磷酸核糖聚合酶。PARP抑制剂可以选择性的抑制PARP介导的DNA单链损伤修复途径,使发生损伤的DNA单链进一步转化成DNA双链断裂。这个时候就需要BRCA闪亮登场,而如果BRCA基因发生致病性或者可能致病性的突变,如同前文所述,DNA双链断裂就得不到修复,DNA损伤不断积累,最终就导致了细胞的死亡,这被称为合成致死效应。所以在选择此类药物进行治疗前,一定要先进行基因检测,BRCA基因确实存在致病性或者可以致病性突变才可用药,用药才有效果。

此外,上文我们提到BRCA1/2是HRR通路中的核心成员,其实HRR通路中的其他基因如果出现问题,如发生致病性或者可能致病性的突变,同样可以影响基因的稳定性,导致肿瘤的发生。2020年PARP抑制剂奥拉帕利获得美国FDA(美国食品药品监督管理局)批准一项新的适应症,即用于治疗HRR通路基因突变的前列腺癌患者。

这个基因突变会致癌?揭开致病BRCA突变的神秘面纱

了解了BRCA1/2的前世今生,揭开了它的面纱,是不是觉得它也没有那么可怕了呢?可能不是每个人都能像安吉丽娜朱莉那样喊出自己的医学宣言,但是知己知彼,百战不殆,了解它,走进它,干掉它,愿每一位患者都能战胜病魔拥抱健康。