孟慶翔 謝景華 高雄輝 李 明 王 磊 李 鵬
喉癌是頭頸部常見(jiàn)的上皮源性惡性腫瘤,目前臨床治療以根治性手術(shù)結(jié)合術(shù)前或術(shù)后輔助性放療為主,但療效評(píng)價(jià)缺乏客觀、敏感、特異的檢測(cè)指標(biāo)。喉癌致死的主要原因是復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,而上皮性腫瘤在侵襲和轉(zhuǎn)移的早期階段就可能有癌細(xì)胞入侵,進(jìn)入血液的癌細(xì)胞可表達(dá)多種上皮性特異性蛋白。巢式RTPCR可在1×107個(gè)單核細(xì)胞中檢出1~10個(gè)腫瘤細(xì)胞,敏感性、特異性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他方法[1]。本研究通過(guò)巢式RT-PCR法檢測(cè)喉癌患者外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA臨床治療前后的表達(dá)情況,結(jié)合臨床資料綜合分析,以期為喉癌局部復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)、指導(dǎo)臨床治療提供依據(jù)。
選擇2006年1月至2007年12月我院收治的喉癌患者48例,均為男性,年齡44~79歲,中位年齡56歲。48例患者中:聲門型34例,聲門上型14例;T1N0M012例,T2N0M09例,T3N0M012例,T3N1M08例,T4N0M02例,T4N1M05例。臨床分期Ⅰ~Ⅱ期21例,Ⅲ~Ⅳ期27例,術(shù)前臨床診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移13例。所有病例術(shù)前經(jīng)病理確診為鱗狀細(xì)胞癌。
48例患者全部接受手術(shù)治療,其中喉部分切除21例,全喉切除27例,行頸淋巴結(jié)清掃14例,術(shù)后行輔助性放療19例,放療計(jì)量50Gy。分別于術(shù)前和術(shù)后6、12、24個(gè)月抽取患者外周靜脈血。另抽取10例聲帶息肉患者為陰性對(duì)照,10例喉癌組織為陽(yáng)性對(duì)照。
術(shù)后隨訪24個(gè)月,其中1例Ⅳ期患者術(shù)后24個(gè)月失訪。4例復(fù)發(fā):頸部淋巴結(jié)復(fù)發(fā)3例(術(shù)后13、18和21個(gè)月,均為Ⅳ期);氣管造漏口周圍復(fù)發(fā)1例(術(shù)后21個(gè)月,Ⅳ期),所有局部復(fù)發(fā)病例都經(jīng)病理證實(shí)并接受進(jìn)一步治療,無(wú)死亡病例。
淋巴細(xì)胞分離液、Trizol、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、Taq酶、DEPC(上海生工生物工程公司)、Taq、dNTP(美國(guó)MBI公司)、DNaseⅠ、RNase(大連寶生物技術(shù)有限公司)、水飽和酚、氯仿、異丙醇均為國(guó)產(chǎn)分析純,實(shí)驗(yàn)室試劑以無(wú)菌去離子水配制,用于RNA提取試劑及器皿均以0.05%DEPC處理;引物設(shè)計(jì)參照文獻(xiàn)[2~4],引物由上海申友生物公司合成,引物序列為:CK19-A: 5'-GAGGTGGATTCCGCTCCGGGCA-3';CK19-B:5'-ATCTTCCTGTCCCTCGAGCAG-3'CK19-C:5'-CGAGCAGAACCGGAA-3';CK19-D:5'-TGAGCCGCTGGTACTCCTGAT-3';CK20-A:5'-CAGACACACGGTGAACTATGG-3';CK20-B:5'-GATCAGCTTCCACTGTTAGACG-3';CK20-C:5'-CTGTTTGTTGGCAATGAGAAAATGG-3';CK20-D:5'-GTATTCCTCTCTCAGTCTCATACT-3';β-actin同義鏈:5'-CCCTGGACTTCGAGCAAGAGAT-3';βactin 反義鏈:5'-GTTTTCTGCGCAAGTTAGG-3'。
1.5.1 總RNA提取 取患者術(shù)前外周靜脈血3~5ml,枸櫞酸鈉抗凝,2h分離外周血單個(gè)核細(xì)胞(the peripheral blood mononuclear cells,PBMNC);腫瘤組織以勻漿器研碎得細(xì)胞懸液。一步法(Trizol)提取細(xì)胞和組織的總RNA,-80℃保存待用(無(wú)RNA酶的DNaseⅠ去除混雜的DNA)。取5μl總RNA電泳觀察28S和18S亮帶,鑒定RNA提取質(zhì)量,分光光度計(jì)定量。以O(shè)D260/OD280為1.7~2.0及電泳帶28S∶18S約2∶1,表明所提取的RNA符合要求。
1.5.2 取1~2μg細(xì)胞總 RNA,70℃ 6min變性后,根據(jù)Takara RNA試劑盒進(jìn)行cDNA第1鏈合成。各取5μl逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物行第1輪PCR,第1輪PCR反應(yīng)產(chǎn)物 0.5μl行第 2輪 PCR,另有 10×PCR Buffer、dNTP及MgCl2等,反應(yīng)總體積均為25μl。CK19擴(kuò)增的第1輪PCR引物為A和B,反應(yīng)條件:94℃變性1min,60℃退火1min,72℃延伸1min,循環(huán)40 次;第2輪引物為 C和 D,退火溫度為52℃,余同第1輪。CK20擴(kuò)增的第1輪PCR引物為A和B,反應(yīng)條件:94℃變性 30s,63℃退火 1min,72℃延伸 30s,循環(huán) 35次;第2輪引物為C和D,退火溫度為62℃,余同第1輪。β-actin循環(huán)條件為 95℃變性1min,60℃退火1min,72℃延伸1min,循環(huán) 35 次,72℃延伸 10min。
1.5.3 結(jié)果觀察 取5μl第2輪PCR產(chǎn)物以1.8%瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色,在1×TBE緩沖液里,100V,30min。紫外燈下觀察并拍照,在 303、319、及531 bp處出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)條帶判為陽(yáng)性。
用SPSS 11.0軟件包分析各組數(shù)據(jù),采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法對(duì)病例數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
48例喉癌患者外周血CK19 mRNA陽(yáng)性18例,CK20 mRNA陽(yáng)性22例,兩者均陽(yáng)性11例,兩者均陰性者8例。10例喉癌組織CK19 mRNA陽(yáng)性10例,CK20 mRNA陽(yáng)性9例。10例陰性對(duì)照CK19 mRNA陽(yáng)性1例;CK20 mRNA陽(yáng)性0例。實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組β-actin均表達(dá)。外周血組及陽(yáng)性對(duì)照組與陰性對(duì)照組比較,陽(yáng)性表達(dá)率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
喉癌患者(除隨訪24個(gè)月內(nèi)1例失訪,4例復(fù)發(fā))術(shù)前CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)顯著高于術(shù)后6、12、24個(gè)月,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見(jiàn)表1。
表1 喉癌患者外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA治療前后的表達(dá)情況
47例患者(1例失訪)根據(jù)術(shù)后24個(gè)月內(nèi)腫瘤局部復(fù)發(fā)與否分為復(fù)發(fā)組與無(wú)復(fù)發(fā)組。復(fù)發(fā)組術(shù)前外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)均為75%(3/4),無(wú)復(fù)發(fā)組術(shù)前外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)分別為34.5%(15/43)和44.2%(19/43),復(fù)發(fā)組術(shù)前CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)高于無(wú)復(fù)發(fā)組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表2。復(fù)發(fā)組術(shù)后6、12個(gè)月外周血 CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)與術(shù)前比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表2 喉癌患者復(fù)發(fā)組與無(wú)復(fù)發(fā)組術(shù)前外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)情況
癌細(xì)胞在外周血中的微轉(zhuǎn)移是腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的重要起始步驟。喉癌屬上皮源性惡性腫瘤,其復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移是影響其遠(yuǎn)期療效的重要因素。細(xì)胞角蛋白(cytokeratins,CKs)在正常上皮、上皮源性腫瘤及其轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞中均有表達(dá),正常情況下如果外周血中檢測(cè)出CK,提示上皮源性腫瘤細(xì)胞已轉(zhuǎn)移入血,并且存活為循環(huán)腫瘤細(xì)胞。CK20、CK19是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的、最常見(jiàn)的上皮性組織特異性標(biāo)志物。被廣泛應(yīng)用于乳腺癌、胃腸癌、肺癌及食管癌等上皮性惡性腫瘤淋巴結(jié)、骨髓以及外周血中微轉(zhuǎn)移的檢測(cè)[5~8],顯示了較好的敏感性和特異性。
李平棟等[9]研究認(rèn)為CK19 mRNA可作為腫瘤標(biāo)志物對(duì)喉癌和下咽癌的復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的早期診斷提供幫助。我們前期研究已發(fā)現(xiàn)[10]:喉癌患者術(shù)前外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤的細(xì)胞分化程度無(wú)相關(guān)性,與喉癌的分型(原發(fā)部位)、T分期、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生有相關(guān)性。本研究選取術(shù)后6、12、24月作為外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA表達(dá)的檢測(cè)時(shí)間點(diǎn),發(fā)現(xiàn)術(shù)后6、12、24月外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)均較術(shù)前顯著下降(P<0.05),表明根據(jù)喉癌的臨床分型、分期所采取的根治性治療方案對(duì)外周血微轉(zhuǎn)移具有明顯的抑制作用,且該抑制作用在術(shù)后24個(gè)月內(nèi)是有效的,可為臨床治療的評(píng)價(jià)提供分子生物學(xué)水平上的依據(jù)。
在術(shù)后隨訪的24個(gè)月內(nèi),除外1例失訪,其余47例患者中共有4例出現(xiàn)腫瘤術(shù)后局部復(fù)發(fā),占8.5%(4/47),與 Jung等[7]對(duì)乳腺癌的研究結(jié)果一致。本研究中復(fù)發(fā)組術(shù)前外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)高于無(wú)復(fù)發(fā)組(P<0.05),提示喉癌患者術(shù)前外周血微轉(zhuǎn)移增加了腫瘤局部復(fù)發(fā)的機(jī)會(huì)。進(jìn)一步分析復(fù)發(fā)患者外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)情況,結(jié)果表明,術(shù)前和術(shù)后6、12月外周血微轉(zhuǎn)移差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說(shuō)明根治性治療方案仍不能降低部分患者的外周血微轉(zhuǎn)移的發(fā)生率,尤其是術(shù)前外周血CK19 mRNA與CK20 mRNA的陽(yáng)性表達(dá)者和術(shù)后上述指標(biāo)持續(xù)陽(yáng)性表達(dá)者。這與Chen等[11]對(duì)肺癌的研究結(jié)果相一致。但是由于本組48例喉癌患者術(shù)后24個(gè)月內(nèi)僅有4例局部復(fù)發(fā),病例數(shù)較少,上述結(jié)論有待大樣本資料的進(jìn)一步研究證實(shí)。對(duì)于10例陰性對(duì)照中出現(xiàn)的1例CK19 mRNA陽(yáng)性表達(dá),不排除在靜脈采血過(guò)程中的采血針頭被上皮源性組織的污染,從而產(chǎn)生的假陰性表達(dá)。
[1] Fidler IJ.7thJan Waldenstromlecture.The biology of human cancer mastatis[J].Acta Oncol,1991,30(6)∶669-675.
[2] Gerhard M,Juhl H,Kalthoff H.Specific detection of carcinoembryonic antigenexpressing tumor cells in bone marrow aspirates by polymerase chain reaction[J].J Clin Oncol,1994,12(4)∶725-729.
[3] Schoenfeld A,Luqmani Y,Smith D,et al.Detection of reast cancer micrometastases in axillary lymph nodes by using polymerase chain reaction[J].Cancer Res,1994,54(11)∶2986-2990.
[4] Funaki NO,Tanaka J,Ohshio H.et al.Cytokeratin 20 mRNA in peripheral venous blood of colorectal carcinoma patients[J].Br J Cancer,1998,77(8)∶1327-1332.
[5] Jung YS,Lee KJ,Kim HJ,et al.Clinical significance of bone marrow micrometastasis detected by nested rt-PCR for keratin-19 in breast cancer patients[J].Jpn J Clin Oncol,2003,33∶167-172.
[6] 鄔宇飛,夏加增,李 輝,等.胃腸道癌患者外周血和骨髓中微轉(zhuǎn)移檢測(cè)的意義[J].中國(guó)腫瘤臨床,2002,29(7)∶489-491.
[7] Yamashita J,Matsuo A,Kumsu Y,et al.Preoperative evidence of circulating tumor cellls by means of reverse transcriptase-polymerise chain reaction for carcinoembryonic antigen messenger RNA is an independent predictor of survival in non-small cell lung cancer:a prospective study[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2002,124∶299-305.
[8] 王景美,杜 艷,郭 英,等.食管癌患者外周血CK20、CK19、CEAmRNA的表達(dá)及其臨床病理意義[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào),2006,25(6)∶414-441.
[9] 李平棟,于振坤,黃志剛,等.喉、喉咽癌患者外周血播散腫瘤細(xì)胞檢測(cè)的初步研究[J].中國(guó)耳鼻咽喉頭頸外科,2006,13(4)∶215-218.
[10] 孟慶翔,謝景華,高雄輝,等.喉癌患者外周血CK19 mRNA、CK20 mRNA的表達(dá)[J].中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué),2009,9(9)∶1708-1710.
[11] Chen TF,Jiang GL,F(xiàn)u XL,et al.Prognostic Significance of CK19 mRNA Expression Measured by Reverse-Transcription Polymerase Chain Reaction(RT-PCR)in Peripheral Blood of Patients with Non Small Cell Lung Cancers Treated by Chemo-radiation [J].1nt J RadiatOncol Biol Phvs,2004,60(Sunn1)∶237.