劉燕文,魯 凱,賈建英,葉紅玲,姜維美
(連云港市第二人民醫(yī)院 腫瘤內(nèi)科,江蘇 連云港222023)
鉑類是大腸癌患者最常用的化療藥物,但在不同種族人群中、不同個體間仍有顯著的化療有效率/毒性反應(yīng),目前應(yīng)用的抗腫瘤藥物對至少70%的患者療效有限,20%-40%的患者甚至有可能接受了錯誤的藥物治療[1],因此對腫瘤藥物的療效預(yù)測成為腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點。乳腺癌易感基因家族(breast cancer susceptibility gene BRCA)通過基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、DNA重組修復(fù)等發(fā)揮腫瘤抑制功能及參與DNA修復(fù),其功能失活與散發(fā)性乳腺癌、卵巢癌發(fā)生有關(guān)。近來的研究顯示BRCA-1與紫杉類及鉑類藥物療效相關(guān),是提示預(yù)后及化療療效的預(yù)測分子[2,3]。錯配切除修復(fù)蛋白(excision repair cross complement1ERCC1)是DNA修復(fù)途徑中最主要的基因之一[4],目前研究表明其mRNA或蛋白低表達(dá)與鉑類為基礎(chǔ)的非小細(xì)胞肺癌化療的總生存時間延長存在明顯的相關(guān)性[5]。因此,我們采用實時熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-qPCR)檢測大腸癌患者的石蠟包埋組織中 BRCA-1mRNA、ERCC-mRNA 表達(dá),研究其與臨床病理特征及與預(yù)后的關(guān)系,為大腸癌患者個體化治療提供依據(jù)。
1.1 臨床資料 收集我院2005年07月至2010年10月手術(shù)切除并經(jīng)病理證實、資料完整的大腸癌患者54例,其中,男34例,女20例,中位年齡65歲(44-78歲)。臨床分期按第七版AJCC腫瘤分期標(biāo)準(zhǔn),其中臨床Ⅰ、Ⅱ期30例,Ⅲ期8例,Ⅳ期16例;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移28例,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移26例,所有患者均在我院接受化療并有完整的隨訪資料,隨訪時間至2012年10月,化療方案采用以奧沙利鉑為基礎(chǔ)的方案(表1)。
1.2 治療方法 mFOLFOX方案:奧沙利鉑85 mg/m2第1天,亞葉酸鈣400mg/m2第1天,5-氟尿嘧啶400mg/m2靜推第1天,繼5-氟尿嘧啶2 000mg/m2CIV46小時,雙周方案,共六周期。
1.3 臨床觀察及評價 主要觀察指標(biāo)總生存時間(overall survival,OS),次要觀察指標(biāo)至腫瘤進(jìn)展時間(Time-To-Progression TTP)??偵鏁r間為從確診之日起(手術(shù)日)至末次隨訪或死亡(死于原發(fā)腫瘤或并發(fā)癥)的時間。至腫瘤進(jìn)展時間為從首次化療到病人出現(xiàn)腫瘤進(jìn)展的時間。
1.4 主要試劑及儀器
實時熒光定量PCR儀(7900HT Fast)購自美國ABI公司 ;核酸蛋白檢測儀(Eppendorf Biophotometer plus)購自德國艾本德公司;石蠟RNA提取試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自德國Qiagen公司;熒光染料購自美國AB公司;引物由上海生工公司合成。
1.5 實驗方法
1.5.1 SYBR Green RT-qPCR 檢 測 BRCA-1mRNA表達(dá)按照試劑盒說明提取石蠟RNA(RNase-free FFRE Kit,Qiagen),進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,RT反應(yīng)體系10μl:gDNA:1μl,2μl RNA和4μl DEPC-H2O 42℃ 2min,然后加入0.5μl Primer(10nmol/μl),0.5μl RT 酶,Buffer:2μl,42℃30min,95℃5min。上機(jī)進(jìn)行檢測,定量PCR反應(yīng)體系:Master Mix:2.5μl,模板cDNA 1 μl,上下游引物各0.25μl(20pmol/μl),H2O 1μl,(5μl體系)。反應(yīng)條件:94 ℃30s,60 ℃1min,68℃2min,40個循環(huán),最后68℃7min。利用軟件分析其Ct值,與其對應(yīng)的Beta-actin基因的量進(jìn)行校正,CUT OFF值取實驗室質(zhì)控的標(biāo)準(zhǔn)值BRCA-1 6.5,ERCC4.8,小于CUT OFF值定義為低表達(dá),大于等于CUT OFF值定義為高表達(dá)。
1.5.2 引物的設(shè)計和合成 根據(jù)GeneBank報道的人ERCC-1,BRCA-1基因cDNA設(shè)計引物如下:
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理
應(yīng)用統(tǒng)計軟件SPSS17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,組間比較采用t檢驗,采用COX回歸法進(jìn)行多因素分析,生存分析采用Kaplan-Meier法,生存率的比較采用Log-rank法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 BRCA-1mRNA結(jié)果 所有大腸癌組織中均有BRCA-l mRNA 表達(dá),其 RT-qPCR 體系無非特異性擴(kuò)增,反應(yīng)穩(wěn)定,重復(fù)性好。54例大腸癌患者中,BRCA-1mRNA低表達(dá)20例(37.04%),高表達(dá)34例(62.97%)。BRCA-1mRNA 表達(dá)水平與臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.034;P=0.037)。
2.2 BRCA-1mRNA表達(dá)水平與54例患者總生存時間的關(guān)系 BRCA-1低表達(dá)水平組:中位生存時間 MST(47.84月);BRCA-1高表達(dá)水平組:中位生存時間 MST(35.36月),二者無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.137)(表2,圖1)。
2.3 BRCA-1mRNA表達(dá)水平與16例晚期大腸癌患者總生存時間及至腫瘤進(jìn)展時間的關(guān)系 總生存時間:BRCA-1mRNA 高表達(dá)患者(32.6月)長于低表達(dá)患者(9.5月,P=0.026);至腫瘤進(jìn)展時間:BRCAmRNA高表達(dá)患者(10.3月)長于低表達(dá)患者(4.3月,P=0.026)(表3)。
2.4 ERCCmRNA結(jié)果 所有大腸癌組織中均有ERCCmRNA表達(dá),其RT-qPCR體系無非特異性擴(kuò)增,反應(yīng)穩(wěn)定,重復(fù)性好。54例大腸癌患者中,ERCCmRNA低表達(dá)14例(25.93%),高表達(dá)40例(74.07%)。ERCC1mRNA表達(dá)水平與臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為無關(guān)(P>0.05)。
2.5 ERCCmRNA表達(dá)水平與54例患者總生存時間的關(guān)系 ERCC低表達(dá)水平組:中位生存時間MST(49.50月)高于低表達(dá)患者(30.33月,P=0.014)。
2.6 ERCCmRNA表達(dá)水平與16例晚期大腸癌患者總生存時間及至腫瘤進(jìn)展時間的關(guān)系 總生存時間:ERCCmRNA低表達(dá)患者(41.1月)長于高表達(dá)患者(20.7月,P=0.018);患者至腫瘤進(jìn)展時間:ERCCmRNA高表達(dá)患者(9.5月)長于低表達(dá)患者(8.9月,P=0.966)。
2.7 ERCC 與 BRCA-1表達(dá)具有正相關(guān)性(r=0.497 P<0.05)。
鉑類藥物是治療大腸癌的有效藥物之一,但不同患者對治療的敏感性存在顯著差異,預(yù)后也不同。其作用機(jī)制主要通過和細(xì)胞DNA雙鏈耦合形成加合物或形成鏈間交叉連接而損傷DNA,進(jìn)而誘導(dǎo)凋亡,殺滅腫瘤細(xì)胞。DNA修復(fù)能力是影響鉑類藥物療效的重要原因,ERCC1-1是核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair,NER)途徑的限速酶,在NER途徑中起著DNA損傷識別和鏈間切割的關(guān)鍵作用,它的表達(dá)降低一方面預(yù)示腫瘤細(xì)胞基因組不穩(wěn)定性增加,腫瘤細(xì)胞惡性程度高,易出現(xiàn)早期轉(zhuǎn)移[6],但我們的研究顯示ERCC-1的表達(dá)與大腸癌分期、分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目等惡性生物學(xué)行為無關(guān)(P>0.05),提示ERCC-1盡管參與了腫瘤的惡性生物學(xué)行為,但由于大腸癌發(fā)生發(fā)展的不同階段是多基因參與、多因素共同作用的結(jié)果,因此并未對腫瘤細(xì)胞的惡性表型起決定性作用。另一方面ERCC-1表達(dá)降低提示腫瘤細(xì)胞對DNA靶向性藥物的修復(fù)能力降低,進(jìn)而增加藥物敏感程度,更易從此類藥物治療中獲益[7]。研究表明ERCC-1高表達(dá)能使順鉑誘導(dǎo)DNA結(jié)合物的清除率增加,從而降低順鉑的療效以及肺癌患者的生存時間。ERCC1表達(dá)與肺癌含鉑方案化療生存時間的關(guān)系經(jīng)國際多中心研究證實有肯定價值[8]:只有ERCC1低表達(dá)者可從化療中獲益,高表達(dá)不會獲得臨床療效,卻增加藥物毒副作用。Shirota Y[9]研究50例大腸癌腫瘤組織ERCC1,ERCC1低于臨界值,其 MST為10.2月,高于臨界值,其MST為1.9月,我們的研究也提示ERCC-1低表達(dá)患者在接受以鉑類為基礎(chǔ)的化療后,晚期患者的總生存時間及所有期別患者的總生存期均長于高表達(dá)患者,提示ERCC-1不但是鉑類藥物的分子預(yù)測指標(biāo),其低表達(dá)不管在早期還是晚期患者中均為預(yù)后良好的預(yù)測因素,多因素分析亦顯示ERCCmRNA低表達(dá)可以作為大腸癌患者預(yù)后良好的獨立預(yù)測因素,這與國外研究結(jié)論基本一致。
表1 54例大腸癌患者的臨床資料
表2 BRCA-1、ERCCmRNA表達(dá)與大腸癌患者OS的關(guān)系
表3 BRCA-1、ERCCmRNA表達(dá)與16例晚期大腸癌患者OS、TTP的關(guān)系
圖 A the OS of BRCA-1low-expression and high-expression(1.00 low-expression;2.00high-expression)圖B the OS of ERCC low-expression and high-expression(1.00lowexpression;2.00high-expression)
BRCA-1的重要功能是G2-M檢測點的調(diào)節(jié),BRCA在有絲分裂期間聯(lián)合定位于中心體,控制有絲分裂紡錘體的組裝及子代細(xì)胞特有的染色體分離,從而影響細(xì)胞的分化。相關(guān)的研究表明,BRCA-1高表達(dá)預(yù)示著腫瘤惡性程度高,侵襲性強(qiáng),預(yù)后差,在乳腺癌及肺癌中已有報道[10,11],但我們的研究提示BRCA-1mRNA的表達(dá)與腫瘤分期、及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的惡性生物學(xué)行為有顯著相關(guān)性(P<0.05),但與腫瘤的分化程度及病理類型無關(guān),說明BRCA可能通過基因調(diào)控多途徑參與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移,但不參與腫瘤分化過程的調(diào)節(jié)。同時BRCA直接參與DNA的修復(fù),BRCA-1編碼對DNA損害起反應(yīng)的蛋白,這些蛋白產(chǎn)物與Rad51及其它已知參與DNA修復(fù)的蛋白之間均有作用,BRCA的功能失活導(dǎo)致DNA斷裂的修復(fù)功能降低,從而使患者對DNA交聯(lián)劑、誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂的藥物如鉑類敏感[7]。Rosell[12]等報道在接受以鉑類為基礎(chǔ)化療方案的非小細(xì)胞肺癌患者中,BRCA-1低表達(dá)的2年生存率高于BRCA-1高表達(dá)者,可見BRCA-1低表達(dá)患者能從鉑類藥物的治療中獲益。我們的結(jié)果顯示BRCA-1低表達(dá)患者在接受以鉑類為基礎(chǔ)的化療后,低表達(dá)患者總生存期長于高表達(dá)患者,但沒有統(tǒng)計學(xué)意義。我們的研究顯示在晚期大腸癌患者中,其高表達(dá)患者總生存時間及至疾病進(jìn)展時間均長于低表達(dá)患者(P<0.05),分析結(jié)果考慮與BRCA-1表達(dá)與患者分期有顯著相關(guān)性有關(guān),在我們研究的16例晚期大腸癌患者中,有14例患者高表達(dá),因此可能造成數(shù)據(jù)的偏倚性。因此也提示盡管其表達(dá)水平與ERCC表達(dá)存在正相關(guān)性,但BRCA可能在不同分期中有不同的預(yù)測意義,目前BRCA-1尚不能作為大腸癌患者鉑類藥物化療療效及預(yù)后的分子預(yù)測指標(biāo)。
總之,我們采用實時熒光定量PCR技術(shù)聯(lián)合檢測大腸癌患者BRCA-1、ERCCmRNA表達(dá)水平,結(jié)果顯示ERCCmRNA表達(dá)水平可以作為預(yù)測大腸癌患者鉑類化療及預(yù)后的獨立預(yù)測指標(biāo),而BRCA-1mRNA盡管與ERCCmRNA表達(dá)有正相關(guān)性,但其表達(dá)在不同期別患者中存在相反的結(jié)果,因此目前尚沒有足夠證據(jù)作為大腸癌患者預(yù)后及鉑類化療的預(yù)測因素,需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本研究。
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