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開啟卵巢惡性腫瘤“精準篩查”的新模式新策略


本文刊登于《中國實用婦科與產(chǎn)科雜志》2016年5期390-392頁

作者:狄  文,戴 嵐

作者單位:上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院婦產(chǎn)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。由于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?!熬珳屎Y查、早期發(fā)現(xiàn)”對提高卵巢癌患者的預(yù)后具有極其重要的意義,也是當今婦科惡性腫瘤領(lǐng)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(tǒng)奧巴馬在國情咨文演講中宣布的一個生命科學領(lǐng)域新項目——精準醫(yī)療計劃。該計劃將癌癥列為重中之重,并表示“精準醫(yī)療使我們更加接近于治愈癌癥”。至于“精準篩查”是什么,就用奧巴馬的形象比喻來解釋:“我們將遺傳密碼與癌癥進行‘配型’,并使其成為切實可行的標準”。目前,許多國家已陸續(xù)開始了癌癥基因組研究計劃,尋找引發(fā)癌癥的基因突變。隨著越來越多的在卵巢癌發(fā)生發(fā)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(xiàn)卵巢癌的早篩查、早發(fā)現(xiàn),從而開啟卵巢惡性腫瘤“精準篩查”的新模式新策略。


1

  遺傳性卵巢癌的基因突變


        目前發(fā)現(xiàn),約25%的卵巢癌與遺傳因素相關(guān)。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(guān)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(fā)現(xiàn),在一些家庭中,會有多個婦女成員患上乳腺癌和(或)卵巢癌,有時候還合并有其他癌癥。研究者為此提出了一個術(shù)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?;颊呗殉舶┌l(fā)病年齡較早,病理類型主要為漿液性癌,預(yù)后較好。通過研究這些家族的基因突變,研究者發(fā)現(xiàn)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(fā)生突變,通過研究,科學家們又發(fā)現(xiàn)了其他一些與HBOC發(fā)病相關(guān)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(fā)現(xiàn)了一種與HBOC有關(guān)的基因,該基因后被命名為BRCA1。1994年,研究者又在第13號染色體上發(fā)現(xiàn)了另一種與HBOC有關(guān)的基因,稱為BRCA2。BRCA1/2為抑癌基因,其編碼的產(chǎn)物在DNA修復(fù)方面發(fā)揮重要作用。如果BRCA1和(或)BRCA2發(fā)生突變,機體DNA的損傷修復(fù)能力將會下降,從而導(dǎo)致乳腺癌和卵巢癌易感性增高。盡管BRCA1/2基因的遺傳性突變非常罕見,一旦發(fā)生,卵巢癌的發(fā)病風險大大提高。例如,BRCA1基因突變者卵巢癌發(fā)病風險為20%~45%,BRCA2基因突變者卵巢癌的發(fā)病風險為10%~20%,,而普通人群卵巢癌的終身發(fā)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基因突變頻率高于其他種族人群。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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(fā)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(dǎo)致的卵巢癌發(fā)病風險分別為14%、33%和20%。由于BRCA基因突變與HBOC綜合征關(guān)系密切,該基因的突變檢測有助于高危人群的早期篩查,早期診斷,早期預(yù)防。另外,BRCA基因突變類型具有種族特異性。因此,明確國內(nèi)人群BRCA基因的高頻突變位點是“精準篩查”,“精準醫(yī)療”的核心任務(wù)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(fā)病特征,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(fā)現(xiàn),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,RAD51DBRIP1,PALB2BARD1,NBNMRE11A等。RAD51CRAD51D突變存在于約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(fā)病風險,臨床表型將有助于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(fā)現(xiàn)并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家族后被稱為Lynch綜合征家族。Lynch綜合征,又稱遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌(hereditary non-polyposis colorectal cancer,HNPCC)?;颊咭越Y(jié)直腸癌為主,其他相關(guān)腫瘤包括子宮內(nèi)膜癌、胃癌、腦癌、卵巢癌等。Lynch綜合征占遺傳性卵巢癌的10%15%,是引起遺傳性卵巢癌的第二大原因?;颊呗殉舶┲饕愋蜑樽訉m內(nèi)膜樣癌和透明細胞癌,預(yù)后良好。目前認為,DNA錯配修復(fù)(mismatch repair,MMR)基因突變是Lynch綜合征導(dǎo)致腫瘤(包括卵巢癌)遺傳易感的病理基礎(chǔ)。
        Lynch綜合征主要由MLH1、MSH2MSH6PMS2MMR基因突變引起。MMR基因編碼的蛋白識別和校正DNA復(fù)制期間發(fā)生在短串聯(lián)重復(fù)序列(即“微衛(wèi)星”)上小的插入和丟失,并防止解旋的DNA序列重新結(jié)合。MMR基因突變使相應(yīng)的MMR蛋白缺失,引起重復(fù)DNA序列產(chǎn)生,DNA修復(fù)錯誤,DNA出現(xiàn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致腫瘤的易感性增高。近期研究發(fā)現(xiàn),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(fā)現(xiàn),MSH2啟動子區(qū)域的高甲基化導(dǎo)致了該基因的沉默。這屬于基因的表觀遺傳學調(diào)控。此外,不同基因突變所致卵巢癌發(fā)病風險不同。MSH2突變與大部分(約47%Lynch綜合征相關(guān)性卵巢癌發(fā)病有關(guān),該基因突變攜帶者卵巢癌的終身發(fā)病風險高達12%。對于Lynch綜合征的高危人群,基因篩查有助于評估基因突變攜帶者各類腫瘤(包括卵巢癌)的發(fā)病風險,做到早發(fā)現(xiàn),早預(yù)防,從而降低患癌率。


2

  散發(fā)性卵巢癌的基因突變 


        約75%的卵巢癌屬于散發(fā)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(zhuǎn)導(dǎo)通路。Kurman和Shih根據(jù)分子改變將散發(fā)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,可起源于子宮內(nèi)膜異位癥、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(nèi)膜樣癌、透明細胞癌和黏液性癌。與1型卵巢癌相關(guān)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(zhuǎn)導(dǎo)通路。該通路參與調(diào)節(jié)細胞的生長、分化和腫瘤的發(fā)生。PIK3CA和PTEN基因突變影響PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。該通路參與調(diào)節(jié)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(zhì)重組,DNA修復(fù),細胞分化和增殖方面發(fā)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(yù)后較差。該類腫瘤主要包括高級別的漿液性癌,高級別的子宮內(nèi)膜樣癌和未分化型惡性腫瘤。與2型卵巢癌相關(guān)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(fù),細胞周期調(diào)控和細胞凋亡調(diào)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(fā)性卵巢癌中,BRCA1/2失活主要由于高甲基化引起,部分由于基因突變造成。TP53和BRCA1/2基因所編碼的蛋白在基因穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用。因此,TP53和BRCA1/2基因的變化所引發(fā)的腫瘤常呈現(xiàn)染色體的混亂和異構(gòu)。目前,仍有許多卵巢惡性腫瘤易感基因突變未被發(fā)現(xiàn)。檢測卵巢癌易感基因的突變有助于卵巢癌的早期篩查,早期預(yù)防。 


3

  基于基因突變的“精準篩查”


        基因檢測起源于美國,是通過血液,其他體液或細胞對DNA進行檢測的技術(shù),可將我們的“遺傳密碼與癌癥進行‘配型’”,“精準篩查”出癌癥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(fā)現(xiàn)基因突變的攜帶者,早期預(yù)測健康人群或高危人群卵巢癌的發(fā)病風險,也可明確部分卵巢癌患者的發(fā)病原因,并采取相應(yīng)的預(yù)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(yīng)用于有腫瘤史或腫瘤家族史的人群,并且需要對篩查者進行遺傳咨詢和風險評估。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(guān)標準或指南。

        美國婦科腫瘤協(xié)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(fā)病風險。(1)卵巢癌和乳腺癌患者。(2)卵巢癌患者,并且近親中有卵巢癌(任何年齡)或乳腺癌(≤50歲)的患者。(3)卵巢癌患者(任何年齡),并且是德系猶太人后代。(4)乳腺癌(≤50歲)患者,并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,并且是德系猶太人后代。(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(cè)乳腺癌患者(特別是腫瘤初發(fā)年齡≤50歲)。(3)乳腺癌(≤50歲)患者,并且近親中有乳腺癌(≤50歲)患者。(4)乳腺癌(≤50歲)患者,并且是德系猶太人后代。(5)乳腺癌或卵巢癌患者(任何年齡),并且近親中有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(xié)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(nèi)膜癌或結(jié)直腸癌患者,并同時符合阿姆斯特丹Ⅱ標準。(2)同時或先后出現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌和結(jié)直腸癌,癌癥首發(fā)年齡<50歲。(3)同時或先后出現(xiàn)卵巢癌和結(jié)直腸癌,癌癥首發(fā)年齡<50歲。(4)結(jié)直腸癌或子宮內(nèi)膜癌患者,并有MMR基因缺陷的證據(jù)(比如存在微衛(wèi)星不穩(wěn)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(nèi)膜癌或結(jié)直腸癌患者,診斷時年齡<50歲。(2)子宮內(nèi)膜癌或卵巢癌患者,并且同時或先后出現(xiàn)與Lynch綜合征相關(guān)的腫瘤。(3)子宮內(nèi)膜癌或結(jié)直腸癌患者,并且一級親屬為Lynch綜合征相關(guān)腫瘤的患者,診斷時年齡<50歲。(4)結(jié)直腸癌或子宮內(nèi)膜癌患者,并且2個以上一級或二級親屬為Lynch綜合征相關(guān)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。

        對于基因檢測結(jié)果陽性(即檢測出卵巢癌易感基因突變)的患者,建議采取相應(yīng)的預(yù)防措施,包括密切隨訪、采取預(yù)防性手術(shù)和口服藥物等。對于基因檢測發(fā)現(xiàn)攜帶有未知意義突變的患者,建議密切隨訪。


4

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(guān)鍵基因發(fā)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(fā)現(xiàn)癌癥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(shù)尚處于起步階段,尚存在諸多限制其推廣應(yīng)用的問題。例如,基因篩查價格昂貴;國內(nèi)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(guān)指南等。關(guān)于卵巢癌“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(fā)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(yù)測卵巢癌的發(fā)病風險,采取有效預(yù)防措施,真正做到“防病于未然”。






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