陳玉敏 王金林 師鎖江 崔 杰
1.陜西省安康市中心醫(yī)院腫瘤科,陜西安康 725000;2.廣東省東莞市人民醫(yī)院普外科,廣東東莞 523059;3.陜西省安康市中心醫(yī)院腎病科,陜西安康 725000
胃癌是最常見的惡性腫瘤之一,有發(fā)病率高、轉(zhuǎn)移率高、病死率高、早期診斷率低、根治切除率低、5年生存率低等特點(diǎn)。胃癌的死亡大多由于手術(shù)及化療后的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,因此腫瘤微殘留或微轉(zhuǎn)移是影響胃癌患者預(yù)后的重要因素。RT-PCR已廣泛應(yīng)用于檢測(cè)腫瘤患者在外周血、淋巴結(jié)、骨等病灶的微轉(zhuǎn)移,且顯示了較高的敏感性和特異性[1]。在影像學(xué)意義上,當(dāng)腫瘤細(xì)胞還沒有形成轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)前,某些腫瘤相關(guān)標(biāo)志物就會(huì)出現(xiàn)在外周血內(nèi)。因此,選擇合適的RT-PCR擴(kuò)增標(biāo)志物是關(guān)鍵之處。角蛋白家族(CK)及多形上皮細(xì)胞粘蛋白(polymorphic epothelial mucin)是目前研究較多的胃癌微轉(zhuǎn)移腫瘤標(biāo)志物[2],二者都在上皮來源的惡性腫瘤中有表達(dá)。CK-19作為細(xì)胞角蛋白家族的一種主要分布于上皮組織內(nèi),是構(gòu)成細(xì)胞骨架的中間微絲[3],其已被認(rèn)為是檢測(cè)循環(huán)癌細(xì)胞的敏感標(biāo)志物[4]。MUC-1是多形上皮細(xì)胞黏蛋白(polymorphic epothelial mucin)的核心蛋白基因,已有人將其應(yīng)用于RT-PCR檢測(cè)乳腺癌細(xì)胞淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移[5]。本研究用熒光定量RT-QPCR方法探討早期胃癌患者外周血CK-19 mRNA及MUC-1 mRNA的表達(dá)的意義。
采集陜西省安康市中心醫(yī)院2009年3月~2012年3月期間住院的96例初治胃癌患者,男56例,女40例;腺癌37例,鱗癌23例,腺鱗癌21例,其他類型15例;年齡>60歲71例,≤60歲25例;分期Ⅰa期13例,Ⅰb期24例,Ⅱ期59例;并采集30例胃良性疾病患者和30例健康人的外周血作為對(duì)照組。比較三組人群在年齡、病理類型、性別和原發(fā)部位等一般情況,其差異不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(上述4個(gè)因素均P>0.05,表2)。胃腺癌MGC-803細(xì)胞株為本單位保存。血液標(biāo)本均為空腹外周靜脈血,負(fù)壓抽取,并棄首1 mL,以防上皮細(xì)胞污染標(biāo)本,后抽取約1 mL外周血標(biāo)本(肝素抗凝)。將血液標(biāo)本和對(duì)照細(xì)胞抽提總RNA后逆轉(zhuǎn)錄成cDNA分成2份,于-20℃凍存保存,在6個(gè)月內(nèi)進(jìn)行下一步的RT-PCR反應(yīng)。
1.2.1 外周血總RNA的抽提 外周血中總RNA用吸附柱抽提后,通過紫外分光光度法和1%瓊脂糖凝膠凝膠電泳檢測(cè)RNA,確定其濃度、純度及完整性。由Genebank中查得相應(yīng)序列,并查閱相關(guān)文獻(xiàn)[6-7],設(shè)計(jì)CK-19 mRNA及MUC-1 mRNA的引物,3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)內(nèi)參照引物,由Takara生物科技公司合成,序列如下:CK-19 mRNA(正 義 鏈):5’-AGGTGGATTCCGCTCCGGGCA-3’;CK-19 mRNA(反義鏈):5’-ATCTTCCTGTCCCTCGAGCA-3’;擴(kuò)增片段460bp;MUC-1mRNA(正義鏈):5’-ATGCCAGTAGCACT CACCATAG-3;MUC-1 mRNA(反義鏈):5’-CAGCCAAG GCAATGAGATAGAC-3’;擴(kuò)增片段510 bp;GAPDH(正義鏈):5-ACCACAGTCCATGCCATCAC-3’;GAPDH(反義鏈):5-TCCACCACCCTGTTGCTGTA-3’;擴(kuò)增片段452 bp。為保證本部分實(shí)驗(yàn)篩選出的標(biāo)本能夠符合RT-QPCR實(shí)驗(yàn)的要求,本部分用于RT-PCR與RT-QPCR實(shí)驗(yàn)使用的引物序列應(yīng)保持一致,
1.2.2 cDNA一條鏈的制備 根據(jù)測(cè)得的RNA濃度加入2μg作為模板,RNA,總反應(yīng)體系為20μg,照循cDNA合成試劑盒(Tiangen Biotech)說明,合成cDNA,于-20℃保存。
1.2.3 逆轉(zhuǎn)錄PCR反應(yīng) RT-PCR反應(yīng)體系為20μL:DEPC水12μL,cDNA 2.5μL,正反義鏈引物(濃度為10μmol/L)各1μL,TakaRa Taq酶0.5μL,dNTP 2.0μL,10×PCR Buffer 2.0μL。CK-19 PCR擴(kuò)增:95℃預(yù)變性2 min;95℃變性15 s、60.5℃退火10 s、70℃延伸45 s,30個(gè)循環(huán);70℃終延伸2 min。MUC-1的反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5 min;94℃變性45 s,55℃退火45 s,68℃延伸1 min,35個(gè)循環(huán),68℃終延伸7 min。1%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行結(jié)果觀察,在460 bp處有條帶的為CK-19陽性表達(dá)樣本,否者為陰性;在510 bp處有條帶的為MUC-1陽性表達(dá)樣本,否則為陰性。實(shí)驗(yàn)組中,陽性對(duì)照為MGC-803細(xì)胞株。根據(jù)結(jié)果,篩選出有CK-19mRNA表達(dá)的cDNA,進(jìn)行下一步的RTQPCR反應(yīng)。
1.2.4 RT-QPCR反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)中每個(gè)樣本都有內(nèi)標(biāo)。模板來自RT-PCR反應(yīng)篩選結(jié)果,44例CK-19 mRNA陽性表達(dá)的cDNA。其中T1N0期胃癌患者中:高分化1例,中分化1例、低分化2例,未分化0例;T1N1期胃癌患者:高分化1例,中分化3例,低分化6例,未分化5例;Ⅱ期胃癌患者:高分化2例,中分化4例,低分化10例,未分化9例。RTQPCR實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)Golden Easy PCR Kit試劑盒(Tiangen Biotech)說明書,反應(yīng)體系為25μL:20×SYBR solution與2.5×Real Master Mix混合后取11.25μL、水10.75μL、正反義鏈引物(濃度為10μmol/L)各1μL、模板1μL。RTQPCR反應(yīng)條件,參考RT-PCR反應(yīng)條件設(shè)定:95℃預(yù)變性2 min、95℃變性15 s、60.5℃退火30 s,30個(gè)循環(huán);最后階段:94℃變性15 s、60℃退火30 s、72℃延伸30 s。
本文使用SPSS 16.0軟件對(duì)RT-PCR反應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行分析,對(duì)數(shù)據(jù)的χ2檢驗(yàn),并用Fisher確切概率法處理,以P<0.05為差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)44例胃癌患者的RT-QPCR反應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后,用MedCalc統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)繪制受試者工作特征曲線(ROC曲線),計(jì)算AUC(當(dāng)AUC在0.7~0.9時(shí)具一定準(zhǔn)確性),選定分界值,從而找出診斷試驗(yàn)最佳特異性和微轉(zhuǎn)移診斷敏感性的效果臨界值。
抽提的總RNA的檢測(cè) 對(duì)試驗(yàn)中抽提的RNA,在1%瓊脂糖凝膠上電泳溴化乙錠(EB)染色,測(cè)定OD260nm,OD260nm/OD280nm。凝膠電泳結(jié)果,兩條RNA主帶清晰,28s條帶約是18s條帶亮度的2倍,并且測(cè)得OD260nm/OD280nm值在1.80~1.99之間。說明抽提的RNA可用于逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。結(jié)果見圖1。
圖1 部分樣本RNA提取結(jié)果
圖2 實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組RT-PCR電泳
2.2.1 CK-19 mRNA、MUC-1 mRNA在外周血中的表達(dá) 部分外周血標(biāo)本經(jīng)RT-PCR,凝膠電泳結(jié)果見圖2。凝膠電泳后,在成像系統(tǒng)下,有MUC-1,CK-19 mRNA表達(dá)的標(biāo)本分別在510 bp和460 bp處有條帶出現(xiàn)。
2.2.2 CK-19 mRNA及MUC-1mRNA在外周血中的表達(dá) 96例胃癌患者、30例胃部良性疾病患者、30例健康人外周血標(biāo)本中,CK-19 mRNA、MUC-1 mRNA的陰性,陽性樣本數(shù)據(jù)分析,合并后與胃癌組比較采用χ2檢驗(yàn),可見CK-19 mRNA組差異具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),MUC-1 mRNA組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見表1。
表1 外周血中CK-19 mRNA、MUC-1mRNA的表達(dá)(例)
2.2.3 影響CK-19 mRNA表達(dá)的臨床相關(guān)因素 因MUC-1 mRNA無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)不適合作為胃癌在外周血中微轉(zhuǎn)移的分子標(biāo)志,故不再進(jìn)行后續(xù)的分析。χ2檢驗(yàn)CK-19 mRNA的表達(dá)與臨床相關(guān)因素的相關(guān)性,早期胃癌外周血中CK-19 mRNA的表達(dá),與胃癌的分化程度、TNM分期差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而與年齡、性別、是否吸煙、病理類型等無關(guān)(P>0.05)。見表2。
表2 CK-19 mRNA表達(dá)與臨床相關(guān)因素[n(%)]
ROC曲線分析:于置信區(qū)間(95%)內(nèi),效果臨界值設(shè)為0.2358時(shí),44例RT-QPCR陽性樣品,42例高于此截?cái)嘀?,假陰?例。ROC曲線準(zhǔn)確度和靈敏度分別為77.37%和95.45%,AUC值為0.897,具一定準(zhǔn)確性。結(jié)果見圖3。
目前確定微轉(zhuǎn)移的主要方法是對(duì)外周血中腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)[8]。CK-19作為角蛋白中的一種,主要分布在單層上皮細(xì)胞中,在胃癌細(xì)胞當(dāng)中角蛋白的含量升高[9]。而外周血中不含有上皮細(xì)胞,即無CK-19蛋白表達(dá),故如果在胃癌患者的外周血中檢測(cè)到CK-19 mRNA,即可診斷為微轉(zhuǎn)移[7-10]。
使用外周血腫瘤標(biāo)志物診斷微轉(zhuǎn)移,是只需要患者提供血液樣本,并可進(jìn)行高通量,高靈敏度的檢測(cè)[11-12]。本研究使用CK-19 mRNA作為分子標(biāo)志物,通過RT-QPCR技術(shù)來檢測(cè)早期胃癌患者外周血微轉(zhuǎn)移,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)外周血中CK-19 mRNA的表達(dá)與胃癌的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性較大,較MUC-1 mRNA更適合作為分子標(biāo)志物。通過RT-QPCR技術(shù)來檢測(cè)其表達(dá),監(jiān)測(cè)早期胃癌患者外周血微轉(zhuǎn)移是有效可行的。
ROC曲線的評(píng)價(jià)方法,是根據(jù)實(shí)際情況,把結(jié)果分別劃分為正常、大致正常、可疑、大致異常和異常五個(gè)區(qū)間,再進(jìn)行進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)分界值以假陽性率(1-特異度)為橫坐標(biāo)、真陽性率(靈敏度)為縱坐標(biāo)繪制ROC曲線;該曲線坐標(biāo)左上角的準(zhǔn)確性最高,提示假陽和假陰性的總數(shù)最少,而AUC的正常值應(yīng)在0.5~1.0,并且越接近于1,則診斷效果越接近真實(shí)。筆者以44例胃癌患者的數(shù)據(jù),繪制ROC曲線,將健康對(duì)照組均值的95%可信區(qū)間的上限作為分界值,找出診斷試驗(yàn)效果最好即特異性和敏感性最高的臨界值,并計(jì)算AUC。
本研究是用通過RT-QPCR法檢測(cè)初治早期的胃癌患者的外周血微轉(zhuǎn)移,期望在目前沒有統(tǒng)一的儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)試劑且各研究結(jié)果之間存在一定的分歧的研究現(xiàn)狀下,為臨床診斷微轉(zhuǎn)移提供一個(gè)方法。外周血中CK-19 mRNA可以作為胃癌微轉(zhuǎn)移的一個(gè)較理想的分子標(biāo)志。而在診斷結(jié)果的判讀上使用ROC曲線,由于其不固定分類界值,是依靠使用者的專業(yè)知識(shí)來分析確定。標(biāo)準(zhǔn)過于放寬可能會(huì)將正常的樣本納入陽性的范圍;標(biāo)準(zhǔn)過于嚴(yán)格,又可能會(huì)錯(cuò)誤判斷,耽誤患者治療或者是漏掉陽性。筆者期望今后能進(jìn)行更大樣本量的分析,以進(jìn)一步完善診斷模型。且若存在微轉(zhuǎn)移情況是否預(yù)示著該患者后續(xù)病情會(huì)更差,或是在手術(shù)后胃癌更容易復(fù)發(fā),暫時(shí)還沒有研究進(jìn)行探究,需要有足夠樣本數(shù)量的臨床研究以及患者后續(xù)的觀察記錄進(jìn)一步驗(yàn)證。
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