BRCA1

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BRCA1(Breast Cancer Type 1 Susceptibility Protein),全称为 乳腺癌易感基因 1,是人类最重要的 抑癌基因 之一。BRCA1 编码的蛋白是 DNA 双链断裂修复系统中的核心支架,通过高保真的 同源重组(Homologous Recombination, HR)途径维护基因组稳定性。BRCA1 的胚系突变(Germline Mutation)是导致 遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征(HBOC)的主要原因,携带者一生中患乳腺癌和卵巢癌的风险显著高于常人。在治疗领域,BRCA1 突变导致的“同源重组缺陷”(HRD)使其成为 合成致死 疗法(如 PARP 抑制剂)的经典靶标。

BRCA1 · 基因档案
Gene & Protein Profile (点击展开)
DNA 修复核心支架
基因符号 BRCA1
基因全名 Breast Cancer Type 1 Susceptibility Protein
常用别名 RNF53, IRIS, PSCP
染色体位置 17q21.31
Entrez 672
HGNC 1100
OMIM 113705
UniProt P38398
功能分类 DNA 修复 / E3 连接酶
分子量 ~220 kDa

分子机制:基因组的精准修复师

BRCA1 是一种多功能的大分子蛋白,它主要通过与 BARD1 形成异二聚体来发挥 E3 泛素连接酶活性,并招募其他修复因子(如 PALB2 和 BRCA2)至 DNA 损伤位点。


  • 同源重组 (HR) 修复: 当 DNA 发生双链断裂(DSB)时,BRCA1 是启动“无错修复”的关键。它帮助细胞利用未受损的姐妹染色单体作为模板,精确修复断裂的 DNA,防止遗传信息丢失。
  • 同源重组缺陷 (HRD): 当 BRCA1 突变导致其功能丧失时,细胞被迫使用低保真的修复途径(如非同源末端连接 NHEJ),导致基因组极其不稳定,这既是致癌原因,也是治疗的“软肋”。

临床景观:HBOC 综合征的核心

BRCA1 突变携带者面临着极高的终生患癌风险,这种遗传倾向被称为遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征 (HBOC)。与 BRCA2 相比,BRCA1 突变相关乳腺癌具有独特的病理特征。

癌种类型 终生风险 / 特征 临床意义
乳腺癌 风险 65-80%
多为 三阴性乳腺癌 (TNBC)
发病年龄早。由于缺乏 ER/PR/HER2 表达,激素和 HER2 靶向治疗无效,主要依赖化疗和 PARP 抑制剂。预防性乳腺切除可降低 90% 风险。
卵巢癌 风险 39-44%
多为高级别浆液性癌
预后凶险,缺乏有效筛查手段。推荐完成生育后(约 35-40 岁)进行预防性输卵管-卵巢切除术(RRSO)。
前列腺癌 风险增加 (~8-10%) 虽然风险增幅不如 BRCA2 显著,但一旦发病,通常侵袭性更强,Gleason 评分更高。
胰腺癌 风险增加 (~2-3%) 所有胰腺癌患者均建议进行种系 BRCA 检测,因为这关系到铂类化疗和 PARP 抑制剂的使用。

治疗策略:合成致死与铂类敏感

BRCA1 突变细胞对造成 DNA 双链断裂的因素极度敏感。临床上利用这一“阿喀琉斯之踵”开发了特定的治疗方案:

  • PARP 抑制剂(合成致死):奥拉帕利 (Olaparib)、尼拉帕利
    *原理:PARP 负责修复 DNA 单链断裂。抑制 PARP 会导致单链断裂转变为双链断裂。正常细胞可通过 BRCA 介导的 HR 修复,但 BRCA1 突变细胞无法修复,最终导致基因组崩溃死亡(合成致死)。
  • 铂类化疗: 如顺铂、卡铂。铂类药物引起 DNA 链间交联,高度依赖同源重组修复。因此,BRCA1 突变肿瘤通常对铂类药物表现出高度敏感性(Platinum-sensitive)。

关键关联概念

  • 同源重组缺陷 (HRD): 一种基因组瘢痕特征,不仅由 BRCA 突变引起,其他 HR 通路基因异常也可导致。HRD 阳性是 PARP 抑制剂应用的重要指征。
  • 合成致死 (Synthetic Lethality): 两个非致死基因同时失活导致细胞死亡的现象。PARP 抑制剂与 BRCA 突变是该机制在肿瘤学中最成功的应用。
  • 三阴性乳腺癌 (TNBC): ER-、PR-、HER2- 的乳腺癌亚型,约 10-20% 的 TNBC 患者携带 BRCA1 胚系突变。
  • 预防性切除 (Prophylactic Surgery): 针对 BRCA 突变携带者的降风险手术,包括双侧乳腺切除和输卵管-卵巢切除。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Hall JM, et al. (1990). Linkage of early-onset familial breast cancer to chromosome 17q21. Science.
[学术点评]:里程碑式发现,通过连锁分析首次将家族性乳腺癌基因定位到 17 号染色体,开启了 BRCA 研究时代。

[2] Miki Y, et al. (1994). A strong candidate for the breast and ovarian cancer susceptibility gene BRCA1. Science.
[学术点评]:成功克隆并测序了 BRCA1 基因,确立了其作为 HBOC 综合征致病基因的地位。

[3] Farmer H, et al. (2005). Targeting the DNA repair defect in BRCA mutant cells as a therapeutic strategy. Nature.
[学术点评]:首次阐明了 PARP 抑制剂在 BRCA 缺陷细胞中的“合成致死”效应,为 PARP 抑制剂的临床开发奠定了理论基础。

[4] Robson M, et al. (2017). Olaparib for Metastatic Breast Cancer in Patients with a Germline BRCA Mutation. New England Journal of Medicine.
[学术点评]:OlympiAD 研究。证实了奥拉帕利在 BRCA 突变转移性乳腺癌中的疗效优于标准化疗,标志着乳腺癌进入合成致死治疗时代。

[5] Moore K, et al. (2018). Maintenance Olaparib in Patients with Newly Diagnosed Advanced Ovarian Cancer. New England Journal of Medicine.
[学术点评]:SOLO-1 研究。显示奥拉帕利维持治疗使 BRCA 突变卵巢癌患者的无进展生存期(PFS)获得了史无前例的延长。

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