1、生物标志物在乳腺肿瘤生物标志物在乳腺肿瘤治疗中的应用及进展治疗中的应用及进展提纲提纲乳腺癌的介绍乳腺癌的介绍一一生物标志物生物标志物的分类的分类二二一一.乳腺癌的介绍乳腺癌的介绍乳腺癌的定义乳腺癌的定义v 定义：定义：乳腺癌是发生在乳腺腺上皮组织的恶性肿瘤。乳腺癌中99%发生在女性，男性仅占1%。原位乳腺癌并不致命；但由于乳腺癌细胞丧失了正常细胞的特性，细胞之间连接松散，容易脱落。癌细胞一旦脱落，游离的癌细胞可以随血液或淋巴液播散全身，形成转移，危及生命。目前乳腺癌已成为威胁女性身心健康的常见肿瘤。乳腺癌的流行病学乳腺癌的流行病学v 发病率：发病率：自20世纪70年代末开始一直呈上升趋势。美国
2、：8名妇女就会有1人患乳腺癌。中国：不是高发国家，但增长速度却高出高发国家12个百分点。据国家癌症中心和卫生部疾病预防控制局2012年公布的2009年乳腺癌发 病数据显示：全国肿瘤登记地区乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤的第1位，女性乳腺癌发病率：全国合计为42.55/10万，城市为51.91/10万，农村为23.12/10万。据中国肿瘤登记年报显示：女性乳腺癌发病率024岁年龄段处较低水平，25岁后逐渐上升，5054岁组达到高峰，55岁以后逐渐下降。自20世纪90年代全球乳腺癌死亡率呈现出下降趋势：一是乳腺癌筛查工作的开展，使早期病例的比例增加；二是乳腺癌综合治疗的开展，提高了疗效。乳腺癌已成为
3、疗效最佳的实体肿瘤之一。乳腺癌高危人群乳腺癌高危人群 乳腺癌的病因乳腺癌的病因v 乳腺癌高危因素乳腺癌高危因素：家族史：一级亲属(母亲，女儿，姐妹)中有乳腺癌患者 乳腺腺体致密 月经初潮早(55岁)未婚，未育，晚育，未哺乳 患乳腺良性疾病未及时诊治 经医院活检(活组织检查)证实患有乳腺非典型增生 胸部接受过高剂量放射线的照射 长期服用外源性雌激素 绝经后肥胖 长期过量饮酒 携带与乳腺癌相关的突变基因 具有以上若干项高危因素的女性并不一定患乳腺癌，只能说其患乳腺癌具有以上若干项高危因素的女性并不一定患乳腺癌，只能说其患乳腺癌的风险比正常人高，中国妇女乳腺癌的发病率还是低的。的风险比正常人高，中国
4、妇女乳腺癌的发病率还是低的。乳腺癌的临床表现乳腺癌的临床表现v 临床表现：临床表现：乳腺肿块：乳腺肿块：多为单发，质硬，边缘不规则，表面欠光滑。多为无痛性肿块，仅少数伴有不同程度的隐痛或刺痛。乳头溢液：乳头溢液：非妊娠期从乳头流出血液、浆液、乳汁、脓液 皮肤改变：皮肤改变：酒窝征；橘皮样改变 乳头、乳晕异常：乳头、乳晕异常：乳头回缩或抬高；乳头皮肤瘙痒、糜烂、破溃 腋窝淋巴结肿：腋窝淋巴结肿：乳腺癌患者1/3以上有腋窝淋巴结转移乳腺癌的预防乳腺癌的预防v 1.建立良好的生活方式，调整好生活节奏，保持心情舒畅。v 2.坚持体育锻炼，避免和减少精神、心理紧张因素，保持心态平和。v 3.养成良好的饮
5、食习惯：不过量摄入肉类、煎蛋、黄油、奶酪、甜食等，少食腌、熏、炸、烤食品，增加食用新鲜蔬菜、水果、维生素、胡萝卜素、橄榄油、鱼、豆类制品等。控制总热量的摄入，避免肥胖。v 4.积极治疗乳腺疾病。v 5.不乱用外源性雌激素。v 6.不长期过量饮酒。v 7.在乳腺癌高危人群中开展药物性预防。二二.生物标志物的分类生物标志物的分类生物标志物的意义生物标志物的意义在乳腺癌发生发展过程中，伴随在乳腺癌发生发展过程中，伴随着许多基因和蛋白质的改变，肿瘤着许多基因和蛋白质的改变，肿瘤标志物的检测对乳腺癌的标志物的检测对乳腺癌的术前诊断、术前诊断、指导治疗、判断预后指导治疗、判断预后起着非常重要起着非常重要的
6、作用。的作用。生物标志物的分类生物标志物的分类激素受体：雌激素受体激素受体：雌激素受体(ER)和孕激素受体和孕激素受体(PR)原癌基因和抑癌基因：原癌基因和抑癌基因：HER2、BRCA1、p53、PTEN等等增殖与凋亡因子：增殖与凋亡因子：cyclinDl、Cyclin E、PCNA等等侵袭和转移因子：侵袭和转移因子：VEGF、E-cadherin等等特异性蛋白：端粒酶、乳腺珠蛋白特异性蛋白：端粒酶、乳腺珠蛋白(MG)等等microRNA：miR-21、miR-10b、miR-373等等1.1.激素受体激素受体v 正常乳腺上皮细胞：正常乳腺上皮细胞：雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)：ER
7、基因位于染色体6q24区段，编码的ER蛋白是一个二聚体，PR的合成是雌激素的最终产物。v 功能：功能：雌、孕激素通过与相应受体结合，调控细胞生长、发育和增殖。通常ER和PR以无活性形式存在，当被配体识别后激活，结合于靶基因启动子区域，调控靶基因的转录，当上皮细胞发生癌变时，ER和PR部分或完全缺失。1.1.激素受体激素受体v 指导内分泌治疗：指导内分泌治疗：根据ER和PR的表达把乳腺癌分为激素依赖性和非依赖性激素依赖性和非依赖性两类。ER和(或)PR阳性，表明乳腺癌的生长和增殖受内分泌调控，适合内分泌治疗：可选用三苯氧胺，因其可能只对ER阳性的患者有效。ER阳性者内分泌治疗的有效率约为60%，
8、而ER阴性者仅为5%-10%，有效率与表达程度为正相关。单纯ER阳性者，内分泌治疗的有效率为50%-60%，而ER和PR均阳性者，有效率高达80%。1.1.激素受体激素受体v 辅助化疗药物敏感性预测指标：辅助化疗药物敏感性预测指标：ER阴性患者较ER阳性患者具有更高的化疗反应性。v 预后判断：预后判断：ER和PR在乳腺癌患者中的阳性率分别为50%-80%和50%，二者表达阳性均表明肿瘤细胞的恶性程度较低恶性程度较低。ER对乳腺癌长期预后的影响较弱对乳腺癌长期预后的影响较弱，ER阳性者在最初几年内无病生存率高于阴性者，但随病程延续，这种优势渐不明显。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v
9、 原癌基因原癌基因HER2：人类表皮生长因子受体是一族具有酪氨酸激酶活性的高同源性蛋白质，由HERl、HER2、HER3和HER4组成。HER2基因位于17号染色体q21上，编码p185跨膜糖蛋白。在正常组织中为阴性或微量表达，在乳腺、卵巢、肺、胃、肝等肿瘤中均可有过量表达。v 功能：功能：抑制细胞凋亡，维持或促进肿瘤细胞生长；上调血管内皮生长因子(VEGF)/血管通透性因子(VPF)，促进肿瘤新生血管生成；增加肿瘤细胞的侵袭力，破坏机体组织抗侵袭屏障等。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v 判断预后：判断预后：正常情况下，HER2癌基因处于非激活状态，当受到某些因素作用后，其结构或
10、表达调控失常，从而被激活，具有肿瘤转化活性。HER2癌基因蛋白的高度表达与乳腺癌的发生进程、转移潜能呈正相关，HER2过表达是判断乳腺癌预后差的重要指标之一判断乳腺癌预后差的重要指标之一。HER2过表达过表达的乳腺癌患者往往表现为生存率低、肿瘤恶性程度高、病情生存率低、肿瘤恶性程度高、病情进展迅速，易发生淋巴结转移进展迅速，易发生淋巴结转移。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v 指导治疗：指导治疗：Cooke在总结多家研究结果后认为，HER2阳性和内分泌治疗耐受有关，特别是对他莫昔芬明显耐受对他莫昔芬明显耐受；在化疗方面，HER2阳性患者应用阿霉素能明阿霉素能明显改善预后显改善预后，
11、而对CMF(环磷酰胺、氨甲喋呤、5-氟尿嘧啶)方案则不敏感。HER2阴性乳腺癌提示化疗敏感性较高阴性乳腺癌提示化疗敏感性较高已得到初步证实。HER2癌基因调控的细胞表面p185糖蛋白是分子靶向药物赫赛汀的作用靶点，故目前HER2被广泛用于预测乳腺癌分子靶向药物治疗的疗效。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v 抑癌基因：抑癌基因：视黄酸受体视黄酸受体(retinoic acid receptor，RAR)人组织激肽释放酶人组织激肽释放酶10(human kallikrein 10，hKl0)p16基因基因 BRCA(乳腺癌易感基因乳腺癌易感基因)nm23 p53 Fhit基因基因(Fr
12、agile histidinetriad gene)2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v 视黄酸受体视黄酸受体(RAR)：RAR属于类固醇和甲状腺激素受体超家族成员，有RAR、RAR、RAR三个亚型。研究发现RAR在正常乳腺细胞中的表达水平明显高于肿瘤细胞正常乳腺细胞中的表达水平明显高于肿瘤细胞，提示RAR可能是一种抑癌基因。在乳腺癌中RAR是视黄醇作用的靶基因是视黄醇作用的靶基因之一，大量研究发现，在多种乳腺癌细胞株的培养液中加入视黄醇可以有效抑制肿瘤细胞抑制肿瘤细胞的生长的生长。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v 人组织激肽释放酶人组织激肽释放酶10(hKl0)hKl
13、0又称正常上皮细胞特异性-1(NESl)基因，是近年来发现的一种抑癌基因，在调控正常上皮细胞生长、分化等方面起一定作用。Dhar等在分别对正常乳腺、增生乳腺、原位导管癌和浸润性导管癌的标本进行mRNA检测后发现，hKl0表达水平的下降与肿瘤的进展密切相关表达水平的下降与肿瘤的进展密切相关。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v p16基因基因 又称多肿瘤抑制基因，编码产物是相对分子质量为16,000的蛋白，即p16蛋白。p16参与细胞周期的调控，负向调节细胞增殖及分裂参与细胞周期的调控，负向调节细胞增殖及分裂，抑制乳腺肿瘤生抑制乳腺肿瘤生长长，其甲基化可能与乳腺癌有关。在乳腺良性疾病中
14、，p16蛋白表达强度高，而在原发性乳腺癌中表达强度低，p16蛋白表达与乳腺癌的恶性程度、临床分期、淋巴结转移呈负相关。p16蛋白表达阳性者的蛋白表达阳性者的5年生存率明显高于阴性表达者年生存率明显高于阴性表达者，提示p16蛋白表达与患者的预后有关，可作为临床上判定预后的一个新的指标临床上判定预后的一个新的指标。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v BRCA(乳腺癌易感基因乳腺癌易感基因)BRCA包括BRCA-l和BRCA-2，主要功能是维持细胞的稳定性，防止调控细胞增殖和肿瘤生长基因突变的积累。BRCA-1位于17q21，BRCA-2位于13q12-13，约70%的家族性乳腺癌有BR
15、CA基因突变。这种乳腺癌往往组织学分级高，预后差这种乳腺癌往往组织学分级高，预后差。统计显示，在BRCA-l胚系基因发生突变的人群中，有56%-80%最终发展为侵袭性乳腺癌。BRCA-l相关的乳腺癌通常具有相似的生物学特点生物学特点，其其ER及及HER2一般均为阴性一般均为阴性，即使在淋巴结阴性的患者中，即使在淋巴结阴性的患者中，BRCA-l相关的乳腺癌患者预后也相对较差，相关的乳腺癌患者预后也相对较差，但这些患者通常对新辅助化疗较为敏感。但这些患者通常对新辅助化疗较为敏感。因此，BRCA-l不仅可用于乳腺癌高危人群的监测高危人群的监测，同时也可用于乳腺癌治疗方乳腺癌治疗方案的优化案的优化。2
16、.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v nm23 nm23定位于17q22，分为nm23-H1和nm23-H2两个亚型，其编码的产物具有抑制肿瘤转移的功能。nm23在分化良好的肿瘤中呈高水平表达，且nm23基因表达与淋巴结转移呈负与淋巴结转移呈负相关，与生存期呈正相关。相关，与生存期呈正相关。nm23高表达者的预后明显好于低表达者，可作为判断转移的标志物，对预测乳腺癌的预后具有重大意义。判断转移的标志物，对预测乳腺癌的预后具有重大意义。2.2.原癌基因和抑癌基因原癌基因和抑癌基因v P53 p53基因可诱导细胞凋亡，其发生突变可产生突变的p53蛋白。p53的异常表达是乳腺癌发生的一个早期
17、现象，并随着乳腺癌的发展而加强。p53过度表过度表达的患者预后较差，存活率低。达的患者预后较差，存活率低。v Fhit基因基因 Fhit基因位于3号染色体3P14.2。细胞培养和裸鼠实验显示Fhit是一种肿瘤抑制基因。多种肿瘤包括乳腺癌都有Fhit基因的表达缺失。Fhit表达降低提示表达降低提示乳腺癌的预后较差。乳腺癌的预后较差。3.3.增殖与凋亡因子增殖与凋亡因子Nek2 和和 Plk4激酶激酶PCNA和和Ki-67Cyclin EP27BcI-2细胞周期蛋白细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）3.3.增殖与凋亡因子增殖与凋亡因子v Nek2 和和 Plk4激酶激酶 细胞有丝分裂过程中的重
18、要调节因子v PCNA和和Ki-67 细胞增殖蛋白，与细胞增生关系密切。Ki-67和PCNA的过度表达过度表达，往往提示肿瘤分化程度较差，易出现浸润、复发提示肿瘤分化程度较差，易出现浸润、复发、转移。、转移。所以，Ki-67和PCNA是判断乳腺癌预后的重要指标。3.3.增殖与凋亡因子增殖与凋亡因子v Cyclin E Cyclin E高高与肿瘤低分化、高恶性、激素受体缺失及预后不良预后不良相关。v Cyclin D1 CyclinD1含295个氨基酸，由染色体11q13上的CCND1基因编码，相对分子质量为36,000。作用于G1期的细胞周期蛋白，促进细胞进入S期。有研究显示Cyclin D1
19、的过表达与肿瘤的高分化有关。Guo等发现Cyclin D1表达阴性患者5年生存率显著高于阳性表达的患者，提示Cyclin D1阳性表达与预后成反比阳性表达与预后成反比。3.3.增殖与凋亡因子增殖与凋亡因子v p27 p27基因定位于12p13，p27蛋白是G1期的负相调节因子，使细胞停滞于G1期。肿瘤细胞高表达者，一般分化较好，无瘤存活时间长肿瘤细胞高表达者，一般分化较好，无瘤存活时间长。v BcI-2 Bcl-2是细胞凋亡抑制基因细胞凋亡抑制基因，可见于大多数正常导管上皮细胞内。随着肿瘤的发生和发展，从导管内癌到浸润癌，Bcl-2表达逐渐降低。Bcl-2蛋白表达常作为预后较好的标志预后较好的
20、标志。临床研究还表明Bcl-2阳性的乳腺癌对化疗药物有明显的耐药性阳性的乳腺癌对化疗药物有明显的耐药性。因此检测Bcl-2蛋白表达对预测化疗药物的敏感性预测化疗药物的敏感性具有一定价值。4.4.侵袭和转移因子侵袭和转移因子血管内皮生长因子血管内皮生长因子(VEGF)表皮生长因子受体（表皮生长因子受体（EGFR）环氧合酶环氧合酶-2(Cyclooxygenase type-2,COX-2)E-cadherin(E-cad)4.4.侵袭和转移因子侵袭和转移因子v 血管内皮生长因子血管内皮生长因子(VEGF)VEGF的编码基因位于6p21.3，分为5种，其中以VEGFl65最重要。VEGF主要由肿瘤
21、细胞产生，小部分来自间质细胞。VEGF能够与血管内皮生长因子受体结合，作用于血管内皮细胞，促进血促进血管内皮细胞增殖，增加血管通透性管内皮细胞增殖，增加血管通透性，在肿瘤组织的血管形成中发挥重要的作用，与肿瘤的生长、浸润和转移密切相关与肿瘤的生长、浸润和转移密切相关。VEGF高表达者易转移复发，内分泌治疗和化疗的效果差，预后不良。高表达者易转移复发，内分泌治疗和化疗的效果差，预后不良。4.4.侵袭和转移因子侵袭和转移因子v 表皮生长因子受体（表皮生长因子受体（EGFR）EGFR是最早发现的受体酪氨酸蛋白激酶，目前发现，EGFR至少与33%50%的人类表皮肿瘤相关，其中在乳腺癌中表达率高达在乳腺
22、癌中表达率高达82%90%。EGFR高表达具有抑制凋亡和促进肿瘤内血管增生抑制凋亡和促进肿瘤内血管增生的作用，能够促进肿瘤促进肿瘤发生、转移和侵袭发生、转移和侵袭。4.4.侵袭和转移因子侵袭和转移因子v 环氧合酶环氧合酶-2(COX-2)COX-2又称前列腺素过氧化物合成酶，是前列腺素合成过程中一个重要的限速酶。COX-2主要在内质网和核周表达，在肿瘤中具有刺激血管形成和血刺激血管形成和血管扩张管扩张的作用。v E-cadherin(E-cad)E-cad是上皮性钙粘附蛋白，存在于正常导管上皮的细胞膜或细胞质中。E-cad降低或丧失可导致细胞连接的破坏，与肿瘤细胞的浸润和转移相关。从原位癌到浸
23、润癌再到转移性癌或复发性癌，E-cad的表达逐渐降低或缺失。因此E-cad可作为判断肿瘤侵袭性和去分化的标志物，判断肿瘤侵袭性和去分化的标志物，E-cad表达缺失多表达缺失多伴有肿瘤分化低，淋巴结转移，伴有肿瘤分化低，淋巴结转移，ER阴性，存活期短。阴性，存活期短。5.5.特异性蛋白特异性蛋白v 端粒酶端粒酶v 前列腺特异抗原（前列腺特异抗原（PSA）v 组织金属蛋白酶抑制物组织金属蛋白酶抑制物-1（TIMP-1）v 乳腺珠蛋白（乳腺珠蛋白（MG）v 组织多肽特异抗原（组织多肽特异抗原（TPS）v 糖类抗原（糖类抗原（CA）v 上皮源性细胞特异性角蛋白上皮源性细胞特异性角蛋白19（CK19）v
24、 雌激素诱导蛋白雌激素诱导蛋白PS2v-突触核蛋白基因（突触核蛋白基因（-synuclein）5.5.特异性蛋白特异性蛋白v 端粒酶端粒酶 端粒是染色体末端的特殊重复序列，对维持细胞的稳定起关键作用。细胞每经过一次分裂其端粒便会缩短，缩短到一定程度，细胞便停止分裂，走向死亡。端粒酶是一种反转录酶，可以对端粒进行修复，使细胞具有无限增殖端粒酶是一种反转录酶，可以对端粒进行修复，使细胞具有无限增殖的能力。的能力。由于端粒酶在癌组织中的高表达，其有可能被用于乳腺癌的术前诊断乳腺癌的术前诊断。在治疗方面，有学者尝试用端粒酶抑制剂如端粒酶抑制剂如AZT(反转录酶抑制剂)及核苷及核苷类似物类似物抑制肿瘤生
25、长，端粒酶有望成为新的治疗靶点新的治疗靶点。5.5.特异性蛋白特异性蛋白v 组织金属蛋白酶抑制物组织金属蛋白酶抑制物-1(TIMP-1)在I期和期乳腺癌中，术前TIMP-1高水平患者的复发风险比术前TIMP水平正常的患者高出3.4倍，提示TIMP-1可作为预后不良预后不良的指标。v 前列腺特异抗原（前列腺特异抗原（PSA）PSA是一种单链糖蛋白，作为前列腺肿瘤标志物，在女性乳腺正常组织及肿瘤组织中也可被检测到。大多数学者认为，PSA是乳腺癌预后良好的标志物乳腺癌预后良好的标志物。5.5.特异性蛋白特异性蛋白v 乳腺珠蛋白（乳腺珠蛋白（MG）判断乳腺癌淋巴结微转移、骨髓微转移和外周血乳腺癌细胞的
26、新标志物。v 组织多肽特异抗原（组织多肽特异抗原（TPS）在转移性乳腺癌的治疗中，血清TPS降幅50%和升幅25%可分别作为转移性乳腺癌缓解和进展的判定指标。v 糖类抗原（糖类抗原（CA）CA15-3在乳腺癌中过度表达，被认为是预后不良预后不良的指标。5.5.特异性蛋白特异性蛋白v PS2 PS2对判断预后及指导内分泌治疗均有价值，阳性者预后好，复发率及死亡率均较低，且内分泌治疗有效。v -突触核蛋白基因（突触核蛋白基因（-synuclein）可能是新的乳腺癌预后不良指标，而且是乳腺癌治疗的潜在靶点。6.6.microRNAmicroRNAv 小分子RNA(miRNA)：一类长度21-24个核
27、苷酸的内源性单链非编码小分子RNA，在基因转录后水平发挥调控作用。v 近年来研究发现，miRNA调控人体基因组内约调控人体基因组内约1/3的基因表达的基因表达，其与乳腺癌的发生、发展、侵袭及转移密切相关。v miRNA表达失调，可引起大量相关基因表达异常，导致细胞功能紊乱，甚至出现癌变。miR-21、miR-10b、miR-373、miR-520c等在转移性乳腺癌中表达上调，促进乳腺癌的侵袭、迁移；而miR-31、miR-126、miR-335在转移性乳腺癌中表达明显下调，体内实验发现其可以抑制乳腺癌的转移。挑战及展望挑战及展望v 目前仍没有一种可靠的肿瘤标志物可用于临床乳腺癌的筛选及早期诊断
28、。目前仍没有一种可靠的肿瘤标志物可用于临床乳腺癌的筛选及早期诊断。v 联合检测多种乳腺癌生物学标记物，建立乳腺疗效预测模型，可能为乳腺联合检测多种乳腺癌生物学标记物，建立乳腺疗效预测模型，可能为乳腺癌的临床治疗提供参考依据。癌的临床治疗提供参考依据。v 生物标志物可以帮助临床医师对乳腺癌的预防和治疗做出更准确的判断，生物标志物可以帮助临床医师对乳腺癌的预防和治疗做出更准确的判断，选择更有效的治疗措施。选择更有效的治疗措施。v 目前生物标志物在乳腺癌术前诊断中的应用仅限于研究领域，能否进入临目前生物标志物在乳腺癌术前诊断中的应用仅限于研究领域，能否进入临床应用，尚需进一步探索。床应用，尚需进一步探索。
