综述:乳腺癌的发病机制、诊断与治疗:一篇全面的综述

时间:2026年3月26日
来源:Frontiers in Oncology

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这篇综述对乳腺癌的流行病学、分子亚型、发病机制、诊断工具与治疗策略的最新进展进行了系统性的归纳与梳理。文章重点涵盖了遗传易感性、激素与行为风险因素、肿瘤微环境(TME)、新型生物标志物、影像学与液体活检技术,以及靶向、免疫、植物和纳米药物等新兴疗法,并展望了生物信息学与人工智能(AI)在乳腺癌研究中的应用前景。

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乳腺癌是全球女性中最常被诊断出的癌症,也是癌症相关死亡的主要原因之一。根据GLOBOCAN 2022数据,全球每年约有2000万新发病例和970万死亡病例。乳腺癌的复杂性源于遗传、环境和微环境因素之间错综复杂的相互作用。理解这些因素,对于开发更有效的诊疗策略至关重要。
流行病学与风险因素
乳腺癌的发病率存在明显的种族、地域和年龄差异。在发达国家如美国、英国和加拿大病例数最多,而印度、巴西等中低收入国家则因诊疗条件有限,死亡率更高。风险因素是多方面的:
  • 激素因素:长期暴露于雌激素和孕激素是主要风险,如晚育、未生育、使用激素替代疗法等。母乳喂养则可降低风险。
  • 遗传易感性:BRCA1/2基因突变是最著名的高风险遗传因素,与家族性乳腺癌和卵巢癌密切相关。其他如TP53、PTEN、PALB2、ATM和CHEK2等基因突变也增加患病风险。
  • 生活方式与环境因素:吸烟、饮酒、肥胖、缺乏运动,以及环境中的电离辐射、内分泌干扰物(如BPA)、空气污染物等,均与乳腺癌发生相关。
分子分型
根据雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的表达状态,乳腺癌主要分为四种分子亚型,它们具有不同的生物学行为和治疗反应:
  1. 1.
    管腔A型:ER/PR阳性,HER2阴性,Ki-67低。最常见(40-50%),预后最好,对内分泌治疗(如他莫昔芬)敏感。
  2. 2.
    管腔B型:ER阳性,HER2可阳性或阴性,Ki-67高。比管腔A型更具侵袭性,对单独内分泌治疗反应较差,常需联合化疗。
  3. 3.
    HER2过表达型:HER2阳性,ER/PR通常阴性。侵袭性强,但针对HER2的靶向药物(如曲妥珠单抗、帕妥珠单抗)显著改善了患者预后。
  4. 4.
    三阴性乳腺癌:ER、PR、HER2均为阴性。最具侵袭性,常见于年轻女性,缺乏明确的靶点,治疗以化疗为主,但易复发转移。
发病机制与肿瘤微环境
肿瘤的发生发展不仅仅是癌细胞自身的行为,其周围的肿瘤微环境扮演了关键角色。TME是一个包含免疫细胞、成纤维细胞、细胞外基质(ECM)、血管等的复杂生态系统。
  • 炎症与免疫细胞:肿瘤浸润淋巴细胞(TILs,特别是CD8+T细胞)与较好预后相关。相反,M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)、调节性T细胞(Tregs)等则营造免疫抑制环境,促进肿瘤进展。
  • 细胞外基质重塑:癌症相关成纤维细胞(CAFs)被激活后,分泌大量ECM蛋白(如胶原蛋白),并通过基质金属蛋白酶(MMPs)、赖氨酰氧化酶(LOX)等使基质硬化,为癌细胞迁移提供“轨道”,并阻碍免疫细胞浸润。
  • 缺氧与血管生成:快速生长的肿瘤内部常缺氧,稳定缺氧诱导因子-1α(HIF-1α),进而上调血管内皮生长因子(VEGF)等,促进生成畸形、渗漏的新血管,既加剧缺氧,又利于癌细胞扩散。
  • 代谢重编程:癌细胞代谢发生改变,如偏好有氧糖酵解(瓦博格效应)。同时,癌细胞与周围脂肪细胞相互作用,获取脂肪酸等养分,支持自身快速生长。
驱动乳腺癌进展的关键机制
乳腺癌的复发、转移和治疗抵抗涉及多种深层机制:
  • 肿瘤干细胞:一小群具有自我更新和分化能力的癌细胞,是肿瘤起始、耐药和复发的根源。
  • 细胞衰老:一种细胞周期停滞状态,衰老细胞分泌的衰老相关分泌表型因子可促进邻近细胞恶性转化。
  • 程序性细胞死亡:除凋亡外,铁死亡、铜死亡等新型细胞死亡方式在肿瘤抑制和免疫调节中起重要作用。
  • 肿瘤内微生物组:研究发现肿瘤细胞内存在细菌(如梭菌目),其代谢产物可能影响肿瘤进展和免疫反应。
  • 昼夜节律紊乱:生物钟失调可影响免疫功能和代谢,增加肿瘤发生和转移风险。
  • 免疫重编程:肿瘤通过多种机制(如上调PD-L1、改变代谢)抑制T细胞、NK细胞功能,逃避免疫系统攻击。
  • 肿瘤休眠与再激活:扩散的肿瘤细胞可在远端器官长期休眠,在特定信号刺激下重新激活,导致多年后复发。
诊断方法
诊断技术已从传统影像和病理,发展到分子和智能诊断时代。
  • 传统方法:乳腺X线摄影仍是筛查金标准,但对致密乳腺组织敏感性低。超声和磁共振成像(MRI)是其重要补充。组织活检和病理学检查则是确诊的金标准。
  • 分子与基因组诊断:免疫组化(IHC)检测ER、PR、HER2是分型基础。液体活检通过分析循环肿瘤DNA(ctDNA)、外泌体miRNA等,实现无创、实时监测。下一代测序(NGS)可全面描绘肿瘤基因图谱,指导精准治疗。
  • 人工智能与机器学习:AI已应用于乳腺X线片的自动解读,提高筛查效率和准确性。在数字病理领域,深度学习模型能辅助识别肿瘤、预测分子分型和预后。
治疗策略
治疗已进入个体化综合治疗时代。
  • 手术:包括保乳手术(肿瘤切除术)和乳房切除术。前哨淋巴结活检减少了不必要的腋窝淋巴结清扫。
  • 放疗:术后放疗可显著降低局部复发风险。外照射放疗和近距离放疗是主要技术。
  • 系统治疗
    • 化疗:用于多种亚型,尤其对TNBC重要,但毒性较大。
    • 内分泌治疗:针对ER阳性乳腺癌,通过他莫昔芬或芳香化酶抑制剂阻断雌激素信号。
    • 靶向治疗:针对特定分子靶点,如抗HER2药物(曲妥珠单抗等)、CDK4/6抑制剂、PARP抑制剂(针对BRCA突变)等。
    • 免疫治疗:免疫检查点抑制剂(如抗PD-1/PD-L1、抗CTLA-4)为TNBC等“冷肿瘤”提供了新的治疗希望。
总结
这篇综述系统描绘了乳腺癌从病因、分子基础到诊疗策略的全景图。未来,整合多组学数据、液体活检、人工智能和新型疗法的精准医学模式,有望进一步改善乳腺癌患者的生存和生活质量,最终实现从“一种方案治百病”到“为每个患者量身定制治疗方案”的转变。

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