【中图分类号】R737.9【文献标识码】A【文章 编号】0529-1356(2000)增-05

INVESTIGATING ADVANCE ON HER2，BRCA1，c-myc IN BREAST CANCER

近些年来，分子生物学理论和技术的发展为我们提供了更多的信息和研究 手段，DNA重组、 基因打靶、转基因动物等众多新技术在肿瘤研究中的应用，使人们越来越深刻地认识到肿瘤 是一种基因的疾病。我们对目前研究较多的HER2、BRCA1、c-myc 从基因定位、结构、 执行 功能的分子机制及在乳腺癌中的作用等方面进行了总结，以便使我们更全面认识这些基因及 其表达产物的生理、病理生理作用，为肿瘤防治提供的信息。

近些年来，分子生物学理论和技术的发展为我们提供了更多的信息和研究 手段，DNA重组、 基因打靶、转基因动物等众多新技术在肿瘤研究中的应用，使人们越来越深刻地认识到肿瘤 是一种基因的疾病。我们对目前研究较多的HER2、BRCA1、c-myc 从基因定位、结构、 执行 功能的分子机制及在乳腺癌中的作用等方面进行了总结，以便使我们更全面认识这些基因及 其表达产物的生理、病理生理作用，为肿瘤防治提供的信息。

1.HER2

HER2也称为c-erB2或HER2/neu,属于EGFR家庭成员。该家族有4个成员，分别为erb-B1、er b-B2、erb-B3和erb-B4。原癌基因HER2位于染色体17q，编码185kD具有跨膜酪氨酸激 酶活性的 生长因子受体。该基因被认为是在肿瘤中过度表达，而在正常组织中表达水平非常低。1987 年，Slamon^［1］在一项189名人乳腺癌的研究中，首次报告了原癌基因HEFR2的扩增 ，并指出因该基因多拷贝的性质而导致肿瘤易复发和临床预后较差。

HER2单体无活性，必须形成二聚体才能产生活化信号。当细胞用EGF处理后，HER2和EGFR在 功能上相关，起反式激活作用。EGF与EGFR/HER2异质二聚体结合比与EGFR均质二聚体结合具 有更高的亲和力。而且，异质二聚体比相应的均质二聚体对正常和肿瘤细胞都有更大的刺激 生长活性。HER2是EGFR家庭中表达更为广泛的受体。

EGFR家庭中受体异质二聚体化是EGF样配体所介导的，后者含有与受体结合及使受体活化所 必 需的EGF样功能域(domain)。一些实验已经证实了这些配体具有二价性质。高亲和力受体结 合部位位于配体N-端尾部，这一部位与高度特异性的基本受体结合之后，促进辅助受体与 配 体C-端低亲和力部位结合，辅助受体的特异性较低。低亲和力结合部位决定了基本配体的 作用方式以及异质二聚体多样化结合的性质^［2，3］。

EGF样配体反应中活化的主要细胞内信号途径涉及到ras--MAPK途径。HER2异质二聚体对MA PK的 信号途径传播及刺激范围的调节可能都是关键的。乳腺癌细胞系的实验表明，使用信号链抗 体阻断HER2细胞内途径，明显降低MAPK的活化。

异质二聚体作用的另一途径是非依赖MAPK的p70/p85^S6K途径，这一途径与PIK3相关联 。当ras-MAPK途径起作用时，p75/p85^S6K途径在HER2水平增高的情况下，显示出活 化 作用增强。在乳腺癌细胞系中，EGF样配体诱导的ras-MAPK和p75/p85^S6K途径活化作 用与早期反应基因(如c-fos,c-jun,c-myc)的转录活性增加有关。

HER2与HER3形成的异质二聚体对PIK3途径活化具有决定性作用。这种情况仅对能够募集PIK3 p85亚单位的HER受体起作用。在乳腺癌中，大部分典型的异质二聚体是HER2/HER3。目前对 经这一途径活化的生物学意义并不完全清楚，但是已认识到在乳腺癌细胞中细胞骨架重组导 致细胞具有更大侵袭性表型方面有一定意义。也有人认为，HER2的转化潜能由磷脂酶C-γ (phospolipase C-γ,PLC-γ)所介导，并且在一些乳腺癌标本中观察到PLC-γ过表达的 现象，但其产生机理及生物意义仍有待于进一步研究。

许多回顾性研究已经明确证实HER2基因的扩增/过表达与激素受体阴性乳腺癌之间有密切关 系。而且也观察到，HER2基因对激素刺激起反应。MCF细胞在含雌激素培养基中培养时，表 达可测水平的HER2癌蛋白；去除雌激素后，则测不到HER2，表明雌激素对该基因转录起负调 节作用^［4］。

在一些雌激素受体阳性的肿瘤中，HER2基因表达可能被雌激素部分或完全抑制。但是，雌激 素对HER2基因的抑制作用可被185^HER2活化剂heregulin部分逆转，提示HER2启动子含 有雌激素反应区^［5］。有人观察到，对雌激素依赖的乳腺癌细胞转染HER2基因后， 降低 了对雌激素的依赖性；也有人观察到在含雌激素条件下培养，转染细胞显示强烈的生长抑制 作用，转化细胞被阻止在细胞周期的G₁期，并且出现与诱导分化和阻止增殖有关的p21 WAF1呈过表达状态^［6］也有的报告指出，p185^HER2阳性的肿瘤患者不仅 对他 莫昔芬(tamoxifen)治疗无反应，而且这种药物治疗对患者不利，治疗组患者生存期明显低 于未治疗的对照组。在这组研究中，p185^HER2过表达被认为是比激素受体更好的内分 泌治疗反应性的预报指标。^［7］。比较明确的看法是雌激素受体和p185^HER2 同时 阳性的乳腺癌患者比雌激体受体阳性但p185^HER2阴性的患者对治疗的反应性更低。

有关HER2预后评价的意义尚无明确的看法。有较多的研究报告认为HER2基因扩增/蛋白质过 表达与其他的肿瘤进展指示参数有相关性(如肿瘤大小、淋巴结浸润、激素受体表达缺乏、 肿瘤细胞增殖指数等)，但也有少数研究报告认为不存在这种相关关系。目前已证实HER2基 因扩增/过表达是乳腺癌患者伴有淋巴结转移而预后不佳的指标，这提示过表达HER2进行性 肿瘤 的发展过程中，HER2癌蛋白有重要的生物学作用。也有报告在乳腺癌患者中发现特异性抗HE R2 癌蛋白的抗体，由于这种免疫反应在疾病早期阶段限制了肿瘤的进展，因而同时测定HER2 扩增/过表达和抗磷酸化形式的癌蛋白，可能会提高HER2在预后评价中的意义。这种特异性 抗体的检测结果也部分解释了对HER2在预后评价意义中出现的不同结论。

体内外实验表明，HER2酪氨酸激酶活性增加，增强了癌细胞恶性表型的表达。据此，再联系 到癌细胞中HER2过表达与潜在的治疗耐受性的关系，为靶向HER2酪氨酸激酶受体的抗肿瘤治 疗提供了理论基础。应用酪氨酸激酶抑制剂emodin的研究表明，它能抑制HER2酪氨酸激酶活 性，并抑制HER2过表达乳腺癌细胞的转化能力和生长速率。

一般来说，HER2过表达常表明患者预后不好。也有人指出，在肿瘤部位出现淋巴浸润时，如 HER2过表达则预后相对较好。

2.BRCA1

BRCA1是第一个被证实和克隆的乳腺癌易感基因。来自高危家族的人，BRCA1突变使其患乳 腺癌 的危险性比一般人群高8～10倍。在遗传性乳腺癌家族中，BRCA1突变达40%～50%。而在遗传 性乳腺癌并卵巢癌家族中，BRCA1突变率几乎为100%。在大部分的遗传性乳腺癌中可发现 BRCA1突变。在最常见的散发性乳腺癌中很少能检测到BRCA1和BRCA2突变。

BRCA1位于染色体17q21，编码1 863个氨基酸残基220kD的磷蛋白。其N-端含有C3HC4结构 的锌指功能域，其C-端区域的酸性功能域显示具有反式激活活性。

BRCA1突变在遗传性乳腺癌家族中约45%，以移框(frameshift)突变或无义(nonsense)突变最 多 ，突变引起蛋白产物变短。这些突变散在分布于这个大基因中，使突变筛查比较困难。目前 也发 现较少的错义(missense)突变，其多数位于C-末端或N-末端，引起BRCT重复序列或锌指功 能域的破 坏。在这两个结构中肿瘤源性突变支持这样一种看法，这些结构的功能对于BRCA1的肿瘤抑 制活性是重要的。其他突变的意义还不清楚，可能是代表了多态性^［8］。

BRCA1的C-端远部有微弱的反式激活作用，家族性肿瘤在这个区域内的基因突变改变了其功 能，结果提示BRCA1的反式激活作用对肿瘤抑制作用来说是关键的环节。实验表明，BRCA1的 C-末端具有融合到GaL 4-DNA 结合功能域，可在体外活化转录。此外，特异性的DNA结合 活性也被证实。在BRCA1的N-末端，锌指功能域允许DNA直接或间接相互作用，更可能是蛋 白-蛋白的间接相互作用。在家族性乳腺癌中，BRCA1的锌指功能域部位可频繁见到1个或多 个错义突变，特别明显的Cys61Gly突变^［9］。BRCA1可能并不识别特异性DNA序列， 而可能是对序列异性结合蛋白起到辅助活化物(coactivator)或辅助抑制物(corepressor)作 用。

在小鼠的实验中证实，Brcal (BRCA1的鼠同源物)提高了周期素依赖激酶 (cyclin-depende nt kinase, cdk)抑制物p21的表达^{［10，11］}。在人细胞中证实，野生型BRCA1能够反式 激活p21启动子^［12］。此外还观察BRCA1与一些转录因子相互作用，包括c-m yc、R NA螺旋酶A(helicase A)等。因而有人提出BRCA1可能作为辅助因子(cofactor)调节转录活性 。

c-Myc属于螺旋-环区-螺旋(helix-loop-helix,HLH)转录因子家族。c-Myc的 转录活化 需要与HLH家族其他蛋白相互作用。例如，c-Myc介导的转录活化需要c-Myc与Max形成 的异 质二聚体。BRCA1的N-端(433～511氨基酸残基)结构足以与c-Myc的HLH功能域相互作用 ， 阻遏Myc介导的转录^［13］。BRCA1的表达和磷酸化都与细胞周期有关。激酶分析提示 BRCA1能被cdk2、周期素-A和周期素-D依赖激酶磷酸化，在对DNA损伤反应中，BRCA1被 过磷酸化。