單莉 張琰 趙峰 鄭立謀 張國慶
肺癌是世界范圍內(nèi)常見的癌癥,發(fā)病率和死亡率居各癌癥之首。據(jù)2010年我國衛(wèi)生部的統(tǒng)計(jì),肺癌死亡率為30.83/10萬。肺癌已經(jīng)成為發(fā)病率和死亡率第1位的惡性腫瘤,其5年生存率僅為15%[1-3]。表皮生長因子(epidermal growth factor receptor, EGFR)是一種跨細(xì)胞膜糖蛋白,屬于受體型酪氨酸激酶,EGFR信號(hào)通路在細(xì)胞的生長、增殖和分化等生理過程中發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用。EGFR基因在多種腫瘤中存在突變或過表達(dá),并通過其介導(dǎo)的信號(hào)通路調(diào)控腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移和血管新生[4-6]。以吉非替尼為代表的EGFR酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)靶向藥物在肺癌的治療中顯示出良好的治療效果,然而,該類藥物的治療效果在不同個(gè)體間存在很大差異。多項(xiàng)臨床研究[5,7-12]顯示,EGFR基因外顯子18-21突變是導(dǎo)致不同個(gè)體間治療效果差異的主要原因。因此,根據(jù)EGFR基因突變檢測(cè)結(jié)果選擇合適的治療對(duì)象,對(duì)于提高患者治療效果、延長患者的生存期有重要意義。目前,已有的肺癌EGFR突變研究還沒有針對(duì)維吾爾族突變率的報(bào)道。本研究檢測(cè)了68例維吾爾族和70例漢族肺癌患者的EGFR基因,首次報(bào)道了維吾爾族肺癌EGFR基因突變率,并對(duì)維吾爾族和漢族EGFR基因突變率進(jìn)行了比較。
1.1 研究對(duì)象 收集醫(yī)院維吾爾族肺腺癌患者石蠟包埋組織標(biāo)本68例,其中男性39例,女性29例;年齡30歲-75歲,中位年齡52歲。漢族肺腺癌患者石蠟包埋組織標(biāo)本70例,其中男性49例,女性21例;年齡35歲-79歲,中位年齡57歲。
1.2 標(biāo)本采集與DNA提取 采用病理石蠟切片樣品,5 μm切片,不少于8片,室溫保存。所用樣品均為病理診斷確定含有腫瘤組織的蠟塊切片,并且保存時(shí)間不超過兩年。取石蠟標(biāo)本組織,用QIAGEN公司核酸提取試劑盒提?。≦IAamp? DNA FFPE Tissue Kit,商品號(hào):564074)DNA, 所提DNA溶于Tris-HCl(10 mmol/L, pH8.0),經(jīng)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)提取質(zhì)量,并確定濃度,用Tris-HCl溶液(10 mmol/L, pH 8.0)調(diào)整DNA濃度到10 ng/μL和2 ng/μL備用。
1.3 實(shí)時(shí)熒光PCR擴(kuò)增 采用ARMS (amplification refractory mutation system, ARMS)方法進(jìn)行PCR擴(kuò)增,檢測(cè)EGFR基因外顯子18、19、20和21突變。用廈門艾德生物醫(yī)藥科技公司EGFR基因突變檢測(cè)試劑盒(人類EGFR基因21種突變檢測(cè)試劑盒)進(jìn)行檢測(cè),實(shí)驗(yàn)具體操作步驟參照試劑盒說明書進(jìn)行操作。采用StrataGene MX3000P實(shí)時(shí)PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增,每次檢測(cè)樣品包括1個(gè)陽性質(zhì)控品、1個(gè)NTC對(duì)照。如果Ct值為0或Ct值>30,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果判為野生型。所述熒光PCR的反應(yīng)條件:95oC預(yù)變性5 min,1個(gè)循環(huán);95oC變性25 s,64oC退火20 s,72oC延伸20 s,15個(gè)循環(huán);93oC變性25 s,60oC退火35 s,72oC延伸20 s,31個(gè)循環(huán)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,采用χ2和Fisher精確檢驗(yàn)分析突變差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
共檢測(cè)138例肺腺癌的樣本,包括68例維吾爾族、70例漢族,共檢測(cè)出43例突變,檢測(cè)總突變率為31.2%。維吾爾族突變11例,突變率為16.2%,漢族突變32例,突變率為45.7%,以外顯子19和21突變較為多見。維吾爾族EGFR突變率明顯低于我國漢族EGFR突變率(χ2=14.03,P<0.001),結(jié)果見表1,突變比例分析圖見圖1。
在檢測(cè)的肺腺癌EGFR基因突變中,突變點(diǎn)包括19-del突變和外顯子21的L858R突變,其中維吾爾族外顯子19-del突變6例,占突變數(shù)的54.5%,L858R突變5例,占突變數(shù)的45.5%。漢族19-del突變12例,占突變數(shù)的37.5%。L858R突變20例,占突變數(shù)的62.5%。 維吾爾族外顯子19和外顯子21(L858R)的突變率與漢族外顯子19和外顯子21(L858R)的突變率相比無明顯差異(P=0.48)(表2)。
圖 1 維吾爾族與漢族肺腺癌EGFR基因突變比較Fig 1 Histog ram com parison o f EGFR m u tations betw een Uighu r lung ad enocarcinom a and Han lung adenocarcinom a. EGFR: ep id erm a l g row th factor recep tor.
表 1 維吾爾族與漢族肺腺癌EGFR基因突變統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab 1 EGFR m u tation com parison betw een Uighu r lung adenocarcinom a and Han lung adenocarcinom a
表 2 EGFR基因外顯子19與外顯子21突變分析Tab 2 The analysis o f EGFR m utations in Exon 19 and Exon 21
EGFR屬于表皮生長因子ErbB家族,該家族包括HER1、HER2、HER3和HER4四個(gè)成員。EGFR是一種細(xì)胞表面膜蛋白受體,由1,186個(gè)氨基酸組成,分子量為170 kDa,由三個(gè)功能不同的結(jié)構(gòu)域組成,包括胞外區(qū)、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸區(qū)[13]。當(dāng)EGFR與其相應(yīng)的信號(hào)分子結(jié)合后,受體分子之間會(huì)形成二聚體,兩個(gè)受體胞內(nèi)的酪氨酸激酶彼此作用而相互磷酸化,并啟動(dòng)胞內(nèi)的級(jí)聯(lián)信號(hào)通路,從而引起細(xì)胞內(nèi)一系列形態(tài)學(xué)的改變[13-15]。
EGFR基因在多種腫瘤會(huì)存在突變或者過表達(dá),并通過其下游信號(hào)通路調(diào)控腫瘤的生長、增殖和轉(zhuǎn)移。目前,常用EGFR-TKIs主要包括吉非替尼和厄洛替尼,是治療肺癌最有效的靶向藥物。然而,該類藥物對(duì)EGFR突變患者的有效率高達(dá)80%以上,而對(duì)野生型患者幾乎沒有療效,因此,檢測(cè)EGFR的突變情況是肺癌化療預(yù)后重要標(biāo)志物。研究表明,不同人種肺癌的EGFR突變率差異較大,Schm id等[16]和Kris等[17]通過對(duì)大量肺癌病例研究發(fā)現(xiàn),高加索人(Caucasian)肺癌EGFR突變率約為7%-17%。Li等[18]通過對(duì)202例肺腺癌患者發(fā)現(xiàn),我國漢族人的肺腺癌EGFR突變率為75.3%。Han[19]和Hsu等[20]的研究進(jìn)一步表明,東亞人的肺腺癌EGFR突變率約為30%-62%。本研究首次對(duì)維吾爾族肺腺癌EGFR突變進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明維吾爾族肺腺癌EGFR突變率為16.2%,其突變率明顯低于我國漢族肺腺癌EGFR突變率,略高于高加索人EGFR突變率。本研究對(duì)維吾爾族肺腺癌EGFR突變檢測(cè)為臨床醫(yī)生提供了重要參考信息,有益于其肺腺癌的個(gè)體化治療。
從地域分布來看,漢族人與日本人居源于東亞大陸,高加索人居源于歐洲大陸,維吾爾族人居于歐洲大陸和東亞大陸之間。居源于東亞大陸人肺腺癌EGFR突變率較高,居源于歐洲大陸的人肺腺癌EGFR突變率較低,維吾爾族人所居區(qū)域突變率介于兩者之間,肺腺癌EGFR突變率從歐洲大陸到東亞大陸表現(xiàn)出突變率逐漸增大的趨勢(shì)。
肺腺癌EGFR基因外顯子19缺失突變是吉非替尼類藥物作用的關(guān)鍵靶點(diǎn),其缺失突變可引起酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域中4個(gè)氨基酸殘基的缺失,從而導(dǎo)致EGFR-ATP受體結(jié)合域的角度改變,使吉非替尼類藥物更易結(jié)合到該位點(diǎn),通過阻止ATP進(jìn)入而阻斷EGFR激酶活性[21]。本研究檢測(cè)了68例維吾爾族和70例漢族肺腺癌EGFR基因,發(fā)現(xiàn)EGFR總突變率為31.2%,維吾爾族的突變率為16.2%,其中外顯子19-del突變的突變率較高,占突變比例的54.5%。在漢族中EGFR突變率為45.7%,其中外顯子19的缺失突變的突變率有12例,占突變比例的37.5%,維吾爾族EGFR基因外顯子19缺失突變的突變率略高于漢族的外顯子19缺失突變的突變率,分析表明維吾爾族肺腺癌EGFR基因外顯子19突變率與漢族外顯子19突變率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.48)。
綜上所述,本研究表明維吾爾族肺腺癌患者EGFR基因突變率明顯低于我國漢族EGFR基因突變率。EGFR基因突變與EGFR-TKIs藥物治療敏感性明顯相關(guān),基于EGFR的突變情況來選擇EGFR-TKIs的藥物進(jìn)行化療已成為臨床醫(yī)生的共識(shí),本研究首次提供維吾爾族肺腺癌的EGFR突變率信息,可以為臨床醫(yī)生提供有益參考,使廣大肺腺癌患者受益。
Acknowledgement
We thank Qing Shao for great help in statistical analysis,data processing, language revision and fruitful discussions.