Nik-Zainal等^[1]2016年发表在《Nature》上的一篇文章, 对560位乳腺癌患者进行了全基因组测序, 展现了乳腺癌体细胞突变的全景。研究小组对556位女性和4位男性乳腺癌患者的肿瘤和正常组织进行了基因组测序, 另外还对部分患者进行了转录组测序、microRNA表达分析、基于阵列的拷贝数分析和甲基化数据分析。通过测序, 研究人员发现了3 479 652个体细胞碱基替换, 371 993个小型插入/缺失和77 695个重组, 结合之前发表的另外772个乳腺癌基因组测序数据, 发现了5个之前未知的驱动基因。研究人员共在93个基因中鉴定出1 628个可能的驱动突变。95%的基因组至少有一个驱动基因。10个最常见的突变基因是TP53、 PIK3CA、MYC、CCND1、PTEN、ERBB2、ZNF703/FGFR1 locus、GATA3、RB1和MAP3K1, 占驱动基因的62%。尽管研究人员鉴定出若干可能激活驱动基因的in-frame融合基因, 他们发现复发性基因融合（recurrent gene fusions）很少表达。相反, 一些基因CDKN2A、RB1、MAP3K1、PTEN、MAP2K4、ARID1B、FBXW7MLLT4 和TP53的重组较为常见。乳腺癌突变标签不同的突变过程产生不同类型的突变标签。在这项研究中, 研究人员利用数学模型来寻找癌症基因组中的其他标签, 共发现了12个（包括前面所述的5个）。在7个新发现的突变标签中, 5个在其他类型的癌症中发现过, 2个是第一次被发现。接下来, 研究人员又鉴定出了6个重组标签。标签1~3的特征是串联重复。标签3存在于91%的具有BRCA1突变的癌症中, 在基底细胞样乳腺癌、TNBC和具有很高同源重组缺陷评分的乳腺癌中常见。重组标签5的特征是出现小于100 kb的缺失。标签2的特征是出现大于100 kb的缺失, 在雌激素受体阳性乳腺癌中常见。560例病例中90例有BRCA1或BRCA2突变, 其中60例为胚系突变, 14例为体细胞突变。由于BRCA1和BRCA2缺陷的基因组仅与标签3或5相关, 鉴定这些突变标签是未来做诊断的基础。

Loi等^[2]发表的一项研究对BIG-198研究中的ER阳性、HER2阴性的患者进行了基因突变的分析。这项研究的主要目的是探讨ER阳性、HER2阴性患者高频的基因突变与预后的关系, 主要研究终点指标为无远处复发间期。这项研究对764名患者的标本进行了测序, 其中538份标本的数据可以分析, 发现了19个频率大于5%的突变, 其中CDH1和PTEN显著和更大的肿瘤相关, PIK3CA突变虽然异质性很强, 但整体上与更好的预后相关, 并且一个PIK3CA突变的亚组从来曲唑的治疗中获益更多, 提示有可能成为一个预测因子。而TP53突变、11q13扩增（CCND1）, 8p11（FGFR1）扩增与肿瘤的高增殖率有关并导致了预后更差的肿瘤表型, 这些是预后因子并有望成为潜在的药物靶点, 而更多的基因改变数目和更差的预后相关。

Aparicio等^[3]2016年5月发表在《Nature Communications》上的一项研究分析了2 433例乳腺癌患者的基因突变谱, 研究发现, 在ER阳性患者中, SMAD4、USP9X、TP53显著与更差的预后相关, GATA3、MAP3K1显著与更好的预后相关。

进一步的分析发现, 从整体上而言, ER阳性的患者的MATH分数更低（较高的MATH分数就表明在不同癌细胞中存在许多不同的基因突变）, 而在ER阳性的肿瘤中, MATH分数在前四分位的患者比在后四分位的患者生存预后要好。

在药物筛选方面, 在2016年Caldas等^[4]发表在《Cell》杂志的研究中, 研究者建立了来自于83个乳腺癌患者肿瘤的老鼠移植瘤模型库, 这些移植瘤模型可以在短期内保持肿瘤的分子生物学特征和异质性, 对抗肿瘤药物的筛选会有极大的帮助, 但目前可能会存在费用较高并且需要免疫缺陷的老鼠的应用问题。除了基因组学可以帮助筛选靶标, Mertins等^[5]发表在《Nature》上的一篇文章也指出, 蛋白质组学将乳腺癌中的体细胞突变与信号传导相连接, 也有助于鉴定抗肿瘤的靶点。

基于来自癌症基因组图谱（TCGA）计划的数据, 这个科学家小组完成了首个大规模的乳腺癌“ 蛋白质基因组学” 研究, 将一些DNA突变与蛋白质信号联系到一起, 并帮助确定了一些驱动癌症的基因。这项研究旨在通过蛋白质和它们的修饰来更好地认识癌症。这篇文章证实了相比于单独采用任一种分析方法, 整合基因组和蛋白质组数据能生成更完整的癌症生物学图像。

这项研究提供了TCGA计划中已确定基因组学特征的77个乳腺癌肿瘤蛋白质组与磷酸化蛋白质组景观的广泛信息。通过研究它们的蛋白质产物活性来筛选出候选基因列表, 可以帮助确定治疗靶点。

这项研究中, 研究人员利用精确的高分辨率质谱法分析了乳腺肿瘤, 这一技术扩大了基因组的覆盖范围, 优于传统的基于抗体的方法, 量化了超过12 000个蛋白质和33 000个磷酸化位点, 这是极广的覆盖水平。

与其他的癌症一样, 乳腺癌也具有许多的突变, 因此研究它们需要无数的实验来认识模型系统中各种突变组合的影响。采用这种方法, 该研究小组研究了这些突变发生了进化的癌细胞, 并分析了细胞蛋白质的整体产量。

针对一些乳腺癌亚型和携带常见突变, 如PIK3CA和TP53突变的肿瘤, 分析结果揭示出了一些新的蛋白质标志物和信号通路。研究人员还将一些基因中的拷贝数改变（额外或缺失的DNA）与蛋白质水平相关联, 鉴别出了10个新的候选调控因子。其中2个候选基因SKP1和 CETN3可能与癌基因EGFR有关联。EGFR是一种特别具有侵袭性的乳腺癌亚型— — “ 基底细胞样” 肿瘤的标志物。在这项工作中, 研究人员利用蛋白质组和磷酸蛋白质组数据概要说明了基底和管腔亚型。他们还设法基于磷酸化信号通路聚类肿瘤鉴别出了富含基质的集群, 并阐明了采用mRNA方法未看见的一种G蛋白偶联受体亚群。

在研究和治疗乳腺癌时, 科学家和医生们都希望发现除了HER2以外更多可用药物控制的激酶蛋白。采用曲妥珠单抗（赫赛汀）可以靶向HER2, 但这种蛋白质过表达仅存在于20%乳腺癌中。在这项研究中, 研究人员单独分析了一些激酶的磷酸化状态, 凸显出了乳腺癌样本中一些异常活化的激酶, 如HER2、CDK12、PAK1、PTK2、RIPK2和TLK2, 有望推动未来乳腺癌靶标的筛选。

Miller和Gellert等^{[6, 7]} 2016年分别在《Nature Communications》上发表了文章, ER阳性乳腺癌中, 乳腺癌内分泌治疗的耐药是比较常见的。为了更好地了解肿瘤的异质性和进化对耐药的影响, 研究小组全面分析了22个原发性乳腺肿瘤芳香化酶抑制剂（aromatase inhibitors, AI）新辅助治疗前和治疗4个月后手术时标本的基因特征（评价指标是Ki-67的降低, 其中12例是敏感的, 10例是耐药的）。比较来自两个时间点的肿瘤/正常组织配对的全基因组测序。研究发现, 大部分的肿瘤都具有异质性（> 80%）, 经过乳腺癌内分泌治疗, 发现细胞的亚克隆发生了变化, ESR1的突变产生了（D538G、K481N、E38Q）, 可能会导致AI的耐药, 而ERBB2突变主要产生在AI敏感的亚组中^[6]。

Gellert等^[7]的文章中, 介绍了突变对雌激素受体阳性早期乳腺癌对乳腺癌内分泌治疗反应的影响。这项研究在雌激素受体阳性乳腺癌中研究AI的疗效和基因突变的关系。在这项研究的第一个阶段, 取了60例患者的外科手术标本和血样（40例AI治疗, 20例对照）进行外显子测序。 发现治疗反应不佳者（基于Ki-67变化）明显比治疗反应良好者有更多的体细胞突变。 排除基线或外科活检的亚克隆发生在大约30％的肿瘤中。 在试验的第二阶段, 结合靶向测序了另外28位在第一阶段接受了治疗的患者, 并发现6个基因高频突变：PIK3CA、TP53、CDH1、MLL3、ABCA13和FLG。TP53突变与不良反应相关。我们得出结论：多次活检对ER阳性乳腺癌是必要的。TP53突变与乳腺癌内分泌治疗耐药相关。

ESR1突变与AI的关系, 2016年有2项ESR1突变分析的研究发表。一项是SoFEA研究^[8], 比较氟维司群与 依西美坦± 阿那曲唑的疗效。这项研究发表在2016年的JCO杂志上, 研究发现, ESR1突变率为39.1%, 多位点突变率为46%。ESR1突变会影响到后续治疗的选择, 因为研究发现, 对ESR1突变的患者, 依西美坦组的无进展生存期仅2.6个月, 而氟维司群疗效不受突变影响, 同时如果联合CDK4/6抑制剂Palbociclib, 突变患者和非突变的患者都能取得更好的疗效。

ESR1的突变与ER转移性乳腺癌患者对AI治疗的耐药相关。但目前这些突变对接受选择性雌激素受体下调剂（SERD）治疗患者的疗效影响尚不明确。2016年Spoerke等^[9]发表在《Nature Communications》上的研究探讨了ESR1突变的临床意义以及对氟维司群疗效的影响。入组了ER阳性转移性乳腺癌患者, 取血样测定ctDNA的ESR1和PIK3CA的热点突变, 患者随机接受氟维司群或氟维司群加pan-PI3K抑制剂治疗。 研究发现, ESR1突变存在于37％的基线样本中, 并且突变更多发生在LuminalA和PIK3CA突变的肿瘤中。 ESR1突变通常具有多个突变位点。 在氟维司群治疗过程中, ESR1突变等位基因频率没有显示一致的增加模式, 并且与野生型患者相比, ESR1突变患者的无进展生存期没有差异。 研究证实, ESR1突变并不会影响氟维司群的疗效。

Goh等^[10]在一项研究中揭示了HER2阳性炎性乳腺癌患者采用抗HER2治疗（阿法替尼± 长春瑞滨）治疗过程中基因的变化。研究发现HER2阳性乳腺癌的特征在于高频的TP53获得性功能突变和高突变率。 HER2阳性乳腺癌相关的高突变负荷表明检查点抑制剂治疗在该疾病中的潜在作用。

2016年乳腺癌的基因组学研究进展：（1）开始了解一些支持Ⅲ 期内分泌研究结果的肿瘤分子（DNA/RNA）异质性。（2） ESR1突变会影响到后续内分泌治疗的选择。由于AI导致的选择性压力, 会导致更大的肿瘤负担, 发生在之前接受过AI治疗的人群中; 不同位点的突变可能意义不同。（3）在ER阳性肿瘤中一些体细胞突变（11q, 8p, PIK3CA）, ITH和突变的负荷预示了预后并且导致了对内分泌治疗的耐药。（4） HER2阳性炎性乳腺癌有更高的突变负荷。更加强有力的雌激素受体下调剂（SERD）± CDK4/6抑制剂?（5）将来的临床试验需要更好的病人选择和分层。