基因诊断技术在妇科恶性肿瘤中的应用
luyued 发布于 2011-03-20 10:57 浏览 N 次文章编号:1005-2216(2010)09-0677-04
作者单位:复旦大学附属肿瘤医院妇瘤科,上海200032
电子信箱:docwuxh@hotmai.lcom
基因诊断技术在妇科恶性肿瘤中的应用
韩 朵,吴小华
摘要:近年来分子生物学技术发展迅速,在妇科恶性肿瘤领域,基因诊断技术已广泛应用于基础研
究和少量的临床诊治实践中。如人乳头瘤病毒(HPV)DNA检测在宫颈癌筛查中的作用,BRCA1
或BRCA2的突变在卵巢癌患者及其家族中的应用,HER2、p53和PTEN在子宫内膜癌Ⅰ型和Ⅱ型
鉴别诊断中的应用等。
关键词:基因诊断;妇科;恶性肿瘤
中图分类号:R71 文献标志码:C
Abstract:Withtherapiddevelopmentofmoleculartechniquesinrecentyears,genediagnosistechnology
hasbeenwidelyusedinbasicresearchandafewclinicalpracticeinthefieldofgynecologicmalignant
tumors,SuchastheapplicationsofHPVDNAinthescreeningofcervicalcancer,HER2,p53andPTEN
inthedifferentialdiagnosisoftypeIandtypeIIen-dometrialcancer,BRCA1orBRCA2mutationsino-
variancancerpatientsandtheirfamilynumbersandsoon.
Keywords:genediagnosis;gynecologic;malignant
tumor
1989年Slamon在Science上发表了一篇文章,描述
HER2/Neu基因在30%乳腺癌患者中扩增,20年后的今天
HER2基因检查已作为临床应用赫赛汀(herceptin)前的必
要检查,HER2基因阳性者是使用赫赛汀的标准。由此,我
们可以看到基因诊断技术在当今临床医学上的作用不断发
展、日益明显。
1 基因诊断技术与宫颈癌
直到最近,宫颈癌的筛查仍然依赖于巴氏涂片细胞学
检查,由于人乳头瘤病毒(HPV)DNA可以在几乎全部的宫
颈浸润癌中和绝大多数(>95%)宫颈癌前病变中被检测
到,所以近年来研究者们更多关注于将HPV-DNA检测应
用于宫颈癌的筛查中。文献指出,巴氏细胞学检查和HPV
检测联合的筛查方式使得敏感性和阴性预测值接近
100%[1]。这就表示,如果两项检查均为阴性的女性,那么
她在很长的一段时间内都不会有患宫颈癌的风险。因此,
在不考虑经济的前提下,笔者推荐两者结合的筛查方式,这
样可以使检查的安全间隔从1~3年提高到3~5年甚至更
长时间[2]。其实,HPV-DNA检测不仅可以用于细胞学筛查
的联合检查,也可以用于初级筛查。
那么,HPV-DNA检测与现在标准的巴氏细胞学检查相
比有哪些优势呢?一个Meta分析显示,对于CIN2病变,
HPV-DNA检测的敏感性为96·1%,巴氏细胞学检查仅为
53·0%,特异性前者为90·7%,后者为96·3%[3]。可见,
HPV-DNA检测用于CIN2患者中有明显优势,与细胞学检
查相比,敏感性提高了43%,而特异性仅降低不到6%。
HPV-DNA检测的另一个优势在于相比细胞学检查而言,其
客观性和可重复性较好。而且,HPV-DNA检测用于高级别
癌前病变灵敏度非常高,加上年龄超过30岁的正常女性
HPV假阳性水平较低。因此,对于年龄超过30岁的女性来说,HPV-DNA检测作为
初级筛查比当前正在进行的宫颈
细胞学检查更有效[2]。
除此之外,对于发展中国家来说,虽然传统的巴氏涂片
细胞学检查的敏感性和特异性均较好,但是这种检查有其
内在缺陷,它需要的基础设备比较昂贵,而且做这项检查的
费用也很高,在资源缺乏的地区该法无法普及。其他的筛
查方式如VIA(醋酸染色)和VILI(碘染色)因其特异性低,
而且质量控制因主观因素的影响受到挑战也不被推荐。此
时,快速的HPV-DNA检测因其合理的价格在发展中国家
将有很好的应用前景。它可以作为初级方法来筛查危险人
群,使得有限的资源用于最需要的地方。文献指出HPV疫
苗加上以HPV为基础的筛查有望使发展中国家的宫颈癌
得到控制[4]。
在70例接受新辅助化疗的局部晚期宫颈癌患者中,
Cheng等[5]探讨XRCC1基因的单核苷酸多态性与新辅助
化疗的关系,结果显示在密码子399上XRCC1的单核苷酸
多态性影响局部晚期宫颈癌患者对以铂类为基础的化疗的
反应,载有至少一个谷氨酰胺等位基因的患者相对于那些
没有携带此等位基因的患者化疗耐药的风险增加,他们分
析这可能是由于携带等位基因的患者中XRCC1基因表达
的蛋白升高。
同样地,基因表达也影响对放疗的敏感性,有关这方面
的研究并不多。我们曾报道细胞外基质金属蛋白酶诱导因
子(EMMPRIN)的表达与宫颈肿瘤放射治疗敏感性降低有
关,照射后EMMPRIN表达的增加预示生存时间短,其表达
有抗放射治疗作用,在宫颈癌中可被视为预后因子和潜在
的治疗靶点[6]。
与HER2检测应用于乳腺癌的治疗作用中相反,这些
试验表明,治疗前行基因检测,可以帮助我们筛选出化疗耐
药和耐放疗的病人,这同样可以帮助我们为病人制定最佳
的治疗方案,目的是一样的。
2 基因诊断技术与卵巢癌
大多数妇科肿瘤的发生发展是由于获得性基因损伤而
散发,但是在一定比例的患者中癌症易感性基因突变或丢
失是主要原因。数据显示大约有10%的卵巢癌与BRCA1
和BRCA2基因突变有关[7]。而且,BRCA1及BRCA2突变
者,患卵巢癌和乳腺癌的终身危险分别为10%~54%和
60%~80%,明显高于普通人群的1·4%和13%。先前有
乳腺癌病史后来发展为卵巢癌的妇女中BRCA1或BRCA2
的突变率更高,大约为20%。可见BRCA基因突变与卵巢
癌和乳腺癌的发病有一定的关系。更重要的是,多个亲属
有卵巢癌或更年期前乳腺癌,或者一个亲属有乳腺癌和卵
巢癌,其患卵巢癌的风险也会提高,这可能与BRCA基因的
突变有关。目前尚不清楚为什么只有部分携带BRCA基因
突变的妇女发生卵巢癌。但是,如果确定BRCA1或
BRCA2有突变,患者的姐妹、女儿和其他亲属就要做预测
性的基因检测,如果是阳性就可以筛选出来并采取积极的预防措施,如预防性卵巢切除[8]。
此外,研究发现,儿童中BRCA基因突变有50%与遗
传有关[9]。而且,在一项包括213个参与者的调查中发现,
90%的育龄期妇女担心将BRCA的突变基因传给他们的孩
子们[10]。另有一项调查的参与者们认为,如果明知道
BRCA突变基因有传给下一代的风险却还坚持要生孩子的
做法是很不负责任的[11]。可见,对于BRCA突变基因携带
者中的妊娠者来说,她们非常需要一种医疗检测手段来帮
助她们决定是否继续妊娠直至分娩,这种手段就是产前基
因诊断。文献指出,产前基因诊断可以使BRCA基因突变
者传给子代的机会大大减少,而且绝大多数BRCA突变基
因的携带者表示希望接受产前基因诊断[12]。在BRCA突
变基因的携带者中以及其家族中进行基因筛查是被广泛认
同的,因为这可以帮助我们在高危人群中筛选出其他
BRCA基因突变者,对他们采取积极的措施,如手术切除卵
巢或终止妊娠后,能够有效地降低肿瘤的发生率。
此外,在所有的卵巢上皮性癌中,透明细胞癌预后最
差。就其分子发病机制来说,透明细胞癌有很多特征可以
与其他卵巢上皮性癌相区别。首先,p53基因突变率在透
明细胞癌中(0)和子宫内膜样腺癌中(63%)是不一样
的[13]。其次,免疫组化显示HNF-1β的表达与卵巢透明细
胞癌紧密相关。Tsuchiya等[14]进一步探究了用一种基因
沉默技术来研究HNF-1β在卵巢透明细胞癌中的高表达。
他们对126000个与卵巢透明细胞癌相关的基因进行分析,
其中16个基因在卵巢透明细胞癌中表达上调,在这16个
基因中,他们对HNF-1β进行了更进一步研究,发现与其他
卵巢癌相比,该基因在卵巢透明细胞癌中明显上调。但是,
在临床实践中,目前单纯HNF-1β基因和p53基因检测在
卵巢透明细胞癌的诊断和鉴别诊断中还没有得到广泛应
用,有关报道只是停留在研究阶段。
3 基因诊断技术与子宫内膜癌
子宫内膜癌分为Ⅰ型和Ⅱ型。散发型子宫内膜癌多属
于Ⅰ型,在新发病例中占70%~80%,多数为围绝经期女
性,该型子宫内膜癌是雌激素依赖型,常表达雌、孕激素受
体,属低级别病变,罕见的黏液癌多属于此型。Ⅱ型子宫内
膜癌发生的年龄较Ⅰ型者大5~10岁左右,是非雌激素依
赖型的,属高级别病变,往往容易浸润子宫深层,侵袭性强,
更易发生盆腔淋巴结转移,小细胞癌和未分化鳞癌多数属
于此型。不同的子宫内膜癌基因的表达不同,我们可以借
助基因表达的不一致性对子宫内膜癌患者进行Ⅰ型和Ⅱ型
的鉴别。
在Ⅰ型子宫内膜癌中常发生突变的基因是PTEN
(83%)、K-ras(10%~30%)等。在Ⅱ型子宫内膜癌中常突
变的基因是p53(90%)等[15]。此外,在对279例子宫内膜
癌进行的研究发现,HER2基因扩增在Ⅱ型子宫内膜癌中
明显高于Ⅰ型子宫内膜癌(17%对1%,P<0·001)[16]。故
目前认为在Ⅰ型和Ⅱ型子宫内膜癌的鉴别诊断中,PTEN、p53和HER2较为有价值,
为临床治疗的选择提供了很大帮助。
大约5%的子宫内膜癌发生于具有较强遗传易感性的
妇女中[17]。这种遗传易感性是由于和遗传性非息肉样结
肠癌(HNPCC)综合征相关的DNA修复基因的种系突变引
起,表现为结肠癌家族型聚集,并且有子宫内膜癌高发现
象。NCCN(美国国家综合癌症网络)临床实践指南指出,
普通人群子宫内膜癌患病率为2·7%,小于70岁的HNPCC
患者患子宫内膜癌的概率为20%~60%。也有文献报道
患有HNPCC的女性一生中患子宫内膜癌的累及风险度为
40%~60%[17]。可见,诊断子宫内膜癌合并HNPCC的患
者对其个人和家庭成员都具有重要的临床意义,HNPCC综
合征的确诊(MSH2和MSH1突变,以及DNA错配修复基
因分析是诊断HNPCC综合征的金标准)有助于子宫内膜
癌的发现。对怀疑有HNPCC的患者进行相关基因的筛
查,可以有效地鉴别出子宫内膜癌高发人群,对这些高危人
群进行手术预防切除措施可减少结肠癌、子宫内膜癌和卵
巢癌的发生。
同卵巢癌中BRCA基因突变的筛查意义相仿,虽然他
们没有特异性地诊断出卵巢癌或(和)子宫内膜癌,但是这
种基因检测是有意义的,它们可以为临床下一步的治疗提
供建设性的参考依据。比起某些诊断明确但是不能够很好
地指导临床的诊断来说,这些看似不确定的检测似乎更有
价值。因此,有效地预防咨询和早期的癌症监测(基因检
测)是必要的。
4 基因诊断技术与妇科罕见肿瘤
肿瘤的早期诊断尤为重要,它是关系到患者预后非常
重要的因素之一。对于很多罕见的、侵袭性强的或者与其
他肿瘤难以鉴别的肿瘤,早期诊断与鉴别诊断更为重要,这
可使我们尽早采取相关治疗措施,避免延误病情和因此产
生的不良后果。
文献指出,JAZF1、JJAZ1融合基因在子宫内膜间质肉
瘤的发生发展过程中有重要作用,在80%的子宫内膜间质
肉瘤中存在该融合基因[16,18]。那么,对JAZF1、JJAZ1的检
测会不会成为子宫内膜间质肉瘤有价值的诊断措施呢?目
前还没有文章明确阐述。
另外,尤文肉瘤-原始神经外胚层肿瘤是发生于女性外
阴的一个肿瘤,组织学形态为小圆细胞,该病有一个较为特
异性的基因改变,即EWS-FLI1基因易位。在分化不良的
妇科肿瘤的鉴别诊断中,我们都要考虑到此类肿瘤。包括
基因检测在内的诊断方法都要用到,因为如果尤文肉瘤-原
始神经外胚层肿瘤早期发现并给予完整的外科切除和后续
的辅助治疗,可延长患者的生存时间[19]。
但是,迄今为止,在病理科医生的日常工作中,诊断与
鉴别诊断主要靠组织大体形态学和免疫组织化学,基因检
测的应用很少,只有在极少数的情况下,如形态学和免疫组
化难以作出肯定结论而且基因检测技术成熟且有效时(宫颈癌的HPV-DNA检测)方考虑辅助应用。
5 基因诊断技术的现状及前景
随着分子芯片技术的发展,加上基因诊断技术在其他
肿瘤中的成功应用,越来越多的学者将兴趣移向基因诊断
技术在妇科肿瘤诊断中的应用。到目前为止,已有研究证
明各种基因的改变与肿瘤的发生发展有一定的关系,而且
新发现了很多与肿瘤有关的特异性较高的基因,如HNF-
1β基因与卵巢透明细胞癌,JAZF、JJAZ与子宫内膜间质肉
瘤等。尽管如此,基因诊断技术在妇科肿瘤中的发展仍是
缓慢的,在临床应用中,除HPV-DNA对宫颈癌的诊断有一
定的帮助外,其他基因诊断技术在妇科肿瘤诊断中的作用
只停留在研究阶段,目前还没有针对某一疾病特异性的基
因诊断。
这就说明基因诊断技术在妇科肿瘤中的应用并没有成
熟,现代科学所不能解决的问题正给我们未来的研究提供
了方向,比如寻找特异性强的基因,从而使得基因诊断更有
说服力。已有的成绩也给了我们很多启示,比如我们是否
可以探索出一条病理与基因诊断技术相结合的诊断方法,
在病理和免疫组化无法做出明确诊断的时候,考虑辅以基
因检测,从而进一步提高诊断率?目前的基因诊断研究正
在前瞻性临床试验、寻找肿瘤相关抗原、特异性基因诊断和
有效的靶向治疗等领域开展,相信其将为妇科肿瘤的预防、
诊治开辟新的途径,我们期待基因诊断技术在妇科恶性肿
瘤应用中的新突破。
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