Chek2-flox 基因敲除小鼠

基因Chek2，即CHEK2，是一种编码细胞周期蛋白激酶2（CHK2）的基因。CHK2在细胞中发挥着重要的功能，它负责调节DNA修复和DNA损伤反应（DDR），尤其是在DNA双链断裂（DSBs）的情况下。CHK2作为ATM-CHEK2-p53轴的一部分，被认为是DNA损伤反应的核心，并且在预防癌症发生方面起着关键作用[1]。尽管CHK2激酶加速了DDR信号，但其激活p53依赖性细胞周期阻滞的功能并非不可或缺。

在遗传性癌症易感性方面，CHEK2突变是遗传性癌症易感性基因检测中揭示的最常见遗传变异之一。然而，对这些突变的解释并非易事。目前的研究主要集中在CHEK2基因的结构、CHK2激酶的功能以及CHEK2生殖细胞突变在遗传性乳腺癌、前列腺癌、肾癌、甲状腺癌和结肠癌患者中的临床意义[1]。

在结直肠癌患者中，遗传因素起着重要作用。一项研究发现，在未经过筛选的结直肠癌患者中，生殖细胞癌症易感性基因突变的患病率未知。研究人员对1058名参与者进行了研究，他们接受了结直肠癌的治疗，但没有根据诊断年龄、个人/家族病史或微卫星不稳定性（MSI）、错配修复（MMR）缺陷进行预先筛选。所有参与者都接受了25个与遗传性癌症风险相关的基因的生殖细胞突变检测。每个基因根据已发表的估计值被归类为高外显率或中等外显率，这些估计值与该基因的生殖细胞突变所赋予的终身癌症风险有关。结果显示，1058名参与者中有105人（9.9%；95% CI，8.2%至11.9%）携带一个或多个致病突变，包括33人（3.1%）患有林奇综合征（LS）。29名可用的LS结直肠癌患者中有28人（96.6%）显示出异常的MSI/MMR结果。1058名参与者中有74人（7.0%）携带非LS基因突变，包括23人（2.2%）携带高外显率基因突变（5个APC，3个biallelic MUTYH，11个BRCA1/2，2个PALB2，1个CDKN2A和1个TP53），其中15人没有临床病史表明他们潜在的突变。38人（3.6%）携带中等外显率结直肠癌风险基因突变（19个monoallelic MUTYH，17个APC*I1307K，2个CHEK2）。结直肠癌诊断时患者的年龄、家族史或个人癌症病史均不能显著预测非LS基因中致病突变的存在。因此，生殖细胞癌症易感性基因突变在结直肠癌患者中占9.9%。MSI/MMR检测可靠地识别LS患者，尽管7.0%的结直肠癌患者携带非LS突变，包括1.0%的BRCA1/2突变[2]。

为了评估CHEK2突变的功能，研究人员使用酿酒酵母系统进行了一系列研究。他们测试了120个生殖细胞CHEK2错义突变，这些突变遍布蛋白质序列，以及两个大的框内缺失，这些突变来自乳腺癌家族的遗传测试结果，或从ClinVar数据库中选取。结果显示，32个错义突变和2个框内缺失表现出非功能性，73个表现出功能性，15个表现出半功能性，通过与每个菌株与阳性和阴性对照的生长速度进行比较。大多数非功能性突变位于CHK2激酶和叉头相关结构域。来自非功能性突变体的体内结果与体内预测一致，并且在很大程度上与强烈的乳腺癌家族病史一致。迄今为止，最大规模的酵母基因为基础的CHEK2突变评估的结果可以补充和帮助对具有不清楚临床意义的罕见CHEK2突变进行分类[3]。

在一项旨在估计携带ATM、BRCA1、BRCA2、CHEK2和PALB2生殖细胞致病突变（PVs）的女性发生对侧乳腺癌（CBC）风险的研究中，研究人员对在CARRIERS研究中前瞻性随访的15,104名接受同侧手术治疗的浸润性乳腺癌女性进行了研究。使用多变量比例风险回归分析估计了每个基因的PV携带者的CBC风险，该分析考虑了死亡竞争风险，并调整了患者和肿瘤特征。主要分析集中在整个队列和一般人群的女性身上。次要分析检查了种族/民族、原发性乳腺癌诊断年龄、绝经状态和肿瘤雌激素受体（ER）状态之间的关联。生殖细胞BRCA1、BRCA2和CHEK2 PV携带者与CBC的风险显著升高（风险比>1.9），而只有PALB2 PV携带者与ER阴性乳腺癌的CBC风险升高（风险比，2.9）。相比之下，ATM PV携带者的CBC风险没有显著增加。非西班牙裔白人PV携带者的CBC风险与非洲裔美国PV携带者相似。在绝经前女性中，BRCA1、BRCA2和CHEK2 PV携带者的CBC 10年累积发病率分别为33%、27%和13%，而PALB2 PV携带者与ER阴性乳腺癌的CBC 10年累积发病率为35%。在绝经后PV携带者中，CHEK2的CBC 10年累积发病率为12%。因此，被诊断为乳腺癌且已知携带BRCA1、BRCA2、CHEK2或PALB2生殖细胞PV的女性，CBC的风险显著增加，可能受益于增强的监测和风险降低策略[4]。

综上所述，CHEK2基因在DNA损伤反应和预防癌症发生中发挥着重要作用。CHEK2突变与遗传性乳腺癌、前列腺癌、肾癌、甲状腺癌和结肠癌的易感性增加有关。然而，对这些突变的解释仍然是一个挑战，需要进一步的研究来阐明其临床意义。此外，CHEK2突变还与其他癌症相关，如结直肠癌、对侧乳腺癌等。这些发现为遗传性癌症的预防和治疗提供了新的思路和策略。