陳國飛,楊華,蔣幸新,王波,徐艷
(1.江蘇省蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 檢驗(yàn)科,江蘇 蘇州 215000;2.江蘇省蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 內(nèi)四科,江蘇 蘇州 215000;3.江蘇省蘇州市吳中人民醫(yī)院 內(nèi)科,江蘇 蘇州 215128)
胃癌是世界上最為普遍的惡性腫瘤之一,在全球范圍內(nèi),每年約有70萬人死于胃癌,位居所有腫瘤的第2位[1]。在我國胃癌發(fā)病率遠(yuǎn)高于西方國家,是我國發(fā)病率第2高的惡性腫瘤,死亡率也高居第3位[2-3]。胃癌患者預(yù)后較差,大部分患者初次就診時(shí)腫瘤已處于晚期或發(fā)生轉(zhuǎn)移[3]。因此,胃癌的5年生存率僅為40%左右,其中大約5%的胃癌患者發(fā)生遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移[4-6]。近年來,隨著診治水平的提高,胃癌的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)逐步下降,但如何提高胃癌的早期診斷率及改善胃癌患者的術(shù)后生活質(zhì)量仍是全球性的科研難點(diǎn)和熱點(diǎn)。
Survivin是近年來發(fā)現(xiàn)的凋亡蛋白抑制分子,在多種惡性腫瘤中廣泛表達(dá),與腫瘤的惡性表型及不良預(yù)后密切相關(guān)[7-8]。CK19片段CYFRA 21-1也被證實(shí)是乳腺癌[9]、非小細(xì)胞肺癌[10-11]和結(jié)腸癌[11]等多種腫瘤的血清診斷標(biāo)志物。但胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的診斷和預(yù)后價(jià)值目前尚未得到充分研究。本研究擬通過RT-PCR檢測胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平,并聯(lián)合分析Survivin mRNA和CK19 mRNA在胃癌早期診斷和判斷預(yù)后中的臨床意義,為胃癌早期診斷和個(gè)體化治療尋找有效分子指標(biāo)以及奠定理論基礎(chǔ)。
1.1.1 研究對(duì)象 2007年5月-2010年12月于蘇州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院就診的胃癌患者89例以及同期健康對(duì)照89例,所有入選患者的臨床病理資料完整。病例納入標(biāo)準(zhǔn)如下:①經(jīng)病理組織學(xué)確診為胃癌,且均為初診初治患者;②入組患者術(shù)前均未接受放、化療及生物治療;③入組患者肝腎功能未見明顯異常;④未合并其他腫瘤或嚴(yán)重內(nèi)科疾病。入組患者術(shù)前空腹采血5 ml,枸櫞酸鈉抗凝去酶的采血管中保存。經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有入選本課題的胃癌患者均同意使用其外周血標(biāo)本用于科學(xué)研究并簽署知情同意書。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器 Survivin和CK19引物由上海吉瑪科技有限公司合成,血液總RNA試劑盒購自北京天根科技有限公司,RNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自TaKaRa公司,SYBR Premix試劑盒購自TaKaRa公司;主要儀器如下:美國Bio-Rad CFX96熒光定量PCR儀,Thermo公司 -80℃冰箱,海爾公司-20℃冰箱,德國Eppendorf公司臺(tái)式低溫高速離心機(jī)。
外周血總RNA提取方法參照北京天根科技有限公司的血液總RNA提取試劑盒所述步驟。紫外分光儀檢測RNA濃度及純度。逆轉(zhuǎn)錄步驟參照TaKaRa逆轉(zhuǎn)錄試劑盒所述步驟,每個(gè)逆轉(zhuǎn)錄體系中含有10 ng的RNA模板。逆轉(zhuǎn)錄條件為:30℃ 10 min,42℃50 min,95℃ 5 min,反應(yīng)產(chǎn)物儲(chǔ)存于-20℃冰箱備用。
逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)條件為:95℃5 min,94℃ 30 s,72℃ 60 s,循環(huán)40次,最后72℃5 min, Survivin mRNA復(fù)性溫度62℃30s,CK19 mRNA復(fù)性溫度63℃ 30 s。采用相對(duì)定量法計(jì)算外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的相對(duì)表達(dá)量(F),F(xiàn)=2-ΔCt,ΔCt=Ct miR-17-5p-CtU6,Ct為每個(gè)反應(yīng)管熒光信號(hào)達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用t檢驗(yàn),采用Speraman相關(guān)分析,外周血Survivin mRNA和CK19 mRNA在胃癌患者中的診斷價(jià)值采用ROC曲線,采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,各組間生存差異比較采用Log-rank檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
RT-PCR結(jié)果顯示,健康對(duì)照中Survivin的表達(dá)水平為(1.871±1.317),胃癌患者外周血中Survivin表達(dá)水平為(8.131±4.182),經(jīng)t檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.195,P=0.019);健康對(duì)照中CK19的表達(dá)水平為(1.018±0.819),胃癌患者外周血中CK19表達(dá)水平為(13.256±7.518),經(jīng)t檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.013,P=0.003)。89例胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平均高于健康對(duì)照組。見圖1。
圖1 胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平
根據(jù)89例胃癌患者和健康對(duì)照外周血中Survivin和CK19 mRNA的表達(dá)水平分別繪制ROC曲線。結(jié)果顯示,Survivin的ROC曲線下面積為0.8305(95%CI:0.784,0.887),敏感性為78.151%,特異性為85.394%,對(duì)應(yīng)診斷界值為7.875(圖2A);CK19的ROC曲線下面積為0.8149(95%CI:0.761,0.899),敏感性為73.157%,特異性為81.825%,對(duì)應(yīng)診斷界值為8.114(圖2B)。兩者聯(lián)合檢測并聯(lián)試驗(yàn)可提高敏感性至92.136%,串聯(lián)實(shí)驗(yàn)可提高特異性之97.751%,高于任一單一指標(biāo)的檢測,提示外周血中的Survivin mRNA和CK19 mRNA表達(dá)水平在胃癌患者中均具有較高的診斷價(jià)值。
圖2 胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的診斷價(jià)值
χ2檢驗(yàn)顯示,外周血Survivin mRNA的表達(dá)與胃癌患者的TNM分期正相關(guān),組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),隨著TNM分期的進(jìn)展,外周血中Survivin mRNA的表達(dá)水平亦逐漸升高。而外周血Survivin的表達(dá)與患者的年齡、性別、Lauren分型等臨床病理特征無相關(guān)。見表1。
χ2檢驗(yàn)顯示,外周血CK19 mRNA的表達(dá)與胃癌患者的TNM分期正相關(guān),組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),隨著TNM分期的進(jìn)展,外周血中CK19 mRNA的表達(dá)水平亦逐漸升高。而外周血CK19 mRNA的表達(dá)水平與患者的年齡、性別、Lauren分型等臨床病理特征無相關(guān)。見表2。
根據(jù)外周血中Survivin mRNA表達(dá)水平,將胃癌患者分為Survivin高表達(dá)組和Survivin低表達(dá)組。Kaplan-Meier生存曲線顯示,Survivin高表達(dá)組的胃癌患者的術(shù)后5年總體生存率低于Survivin低表達(dá)組(P<0.05)。而后,根據(jù)外周血中CK19 mRNA表達(dá)水平,將胃癌患者分為CK19高表達(dá)組和CK19低表達(dá)組。Kaplan-Meier生存曲線顯示,CK19高表達(dá)組的胃癌患者的術(shù)后5年總體生存率低于CK19低表達(dá)組(P<0.05)。最后,根據(jù)胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平,將胃癌患者分為Survivin+CK19+組、Survivin+CK19-組、Survivin-CK19+組和Survivin-CK19-組,利用K-M曲線分析4組胃癌患者術(shù)后5年生存率的差異,結(jié)果顯示,Survivin+CK19+組胃癌患者術(shù)后5年生存率低于其他各組,Survivin-CK19-組胃癌患者術(shù)后5年生存率高于其他各組(P<0.05)。見圖3。
表1 外周血Survivin mRNA表達(dá)水平與89例胃癌患者臨床病理因素的關(guān)系 例
表2 外周血CK19 mRNA表達(dá)水平與89例胃癌患者臨床病理因素的關(guān)系 例
圖3 胃癌患者外周血中Survivin mRNA和/或CK19 mRNA表達(dá)與患者術(shù)后5年生存率的關(guān)系
循環(huán)腫瘤細(xì)胞是腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的元兇,檢測腫瘤患者外周血中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞有助于動(dòng)態(tài)監(jiān)測腫瘤治療效果及預(yù)測預(yù)后。Survivin是近年來發(fā)現(xiàn)的凋亡抑制蛋白,定位于17q25染色體,其特異性地高表達(dá)于腫瘤組織,與腫瘤發(fā)生及進(jìn)展密切相關(guān)[12]。CK19是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的檢測上皮來源腫瘤患者外周血循環(huán)腫瘤細(xì)胞表達(dá)情況的生物標(biāo)志物[12]。Survivin和CK19是常用的循環(huán)腫瘤細(xì)胞的鑒定標(biāo)志物。本研究利用RT-PCR檢測了Survivin mRNA和CK19 mRNA在胃癌患者外周血的表達(dá)水平,并進(jìn)一步研究了Survivin mRNA和CK19 mRNA與胃癌患者早期診斷、臨床病理特征和術(shù)后生存率之間的關(guān)系。本研究顯示胃癌患者外周血中Survivin mRNA的表達(dá)水平高于健康對(duì)照組,提示了Survivin mRNA和CK19 mRNA在胃癌早期診斷中的潛在價(jià)值。因此,利用ROC曲線進(jìn)一步檢測Survivin mRNA和CK19 mRNA的診斷價(jià)值,結(jié)果顯示Survivin mRNA和CK19 mRNA均為胃癌早期診斷的有效分子指標(biāo)。更為重要的是,聯(lián)合檢測Survivin mRNA和CK19 mRNA在胃癌患者外周血中表達(dá)可進(jìn)一步提高胃癌早期診斷的敏感性或特異性,可避免單一檢測帶來的假陽性和假陰性等局限性。
研究證實(shí),胃癌患者腹腔灌洗液中Survivin的表達(dá)水平與胃癌患者腫瘤浸潤深度、淋巴轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關(guān)[13]。而關(guān)于CK19與胃癌臨床病理特征的關(guān)系目前尚存在爭議。既往研究采用RT-PCR檢測胃癌患者外周血中CK19 mRNA在胃癌中的表達(dá)及臨床意義,發(fā)現(xiàn)CK19 mRNA與胃癌患者的年齡、性別和TNM分期等病理特征無相關(guān)[14]。另有研究利用免疫熒光法檢測CK19在外周血中的表達(dá)表達(dá),研究發(fā)現(xiàn)外周血中CK19的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)密切相關(guān),而與性別、年齡、腫瘤部位、TNM分期和腫瘤分化程度無關(guān)。然而本研究顯示Survivin mRNA和CK19 mRNA與胃癌患者的TNM分期呈正相關(guān)[15]。各實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異的可能原因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方法敏感性和特異性的差異以及不同的病例群。為了進(jìn)一步明確胃癌患者外周血中CK19與胃癌患者臨床病理特征的關(guān)系,急需進(jìn)一步的大病例群前瞻性研究。
既往研究顯示,外周血CK19 mRNA陽性的患者術(shù)后5年生存率低于CK19 mRNA陰性組[14],且CK19陽性或Survivin陽性的循環(huán)腫瘤細(xì)胞與胃癌患者的預(yù)后密切相關(guān),是判斷胃癌患者預(yù)后和復(fù)發(fā)獨(dú)立的分子指標(biāo)[16-17]。值得注意的是,也有研究報(bào)道CK19 mRNA的表達(dá)水平與胃癌患者預(yù)后并無相關(guān)[18]。為了進(jìn)一步明確外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平與胃癌患者預(yù)后的關(guān)系,本研究進(jìn)一步分析了2者單獨(dú)和聯(lián)合檢測在胃癌患者預(yù)后判斷中的價(jià)值。本研究結(jié)果證實(shí)Survivin mRNA和/或CK19 mRNA陽性的胃癌患者術(shù)后5年生存率低于Survivin mRNA和/或CK19 mRNA陰性組。更為重要的是,聯(lián)合分析2者表達(dá)與胃癌術(shù)后5年生存率的關(guān)系顯示,Survivin+CK19+組胃癌患者術(shù)后5年生存率低于其他各組,Survivin-CK19-組胃癌患者術(shù)后5年生存率高于其他各組,提示聯(lián)合檢測2者表達(dá)水平更有助于判斷胃癌患者預(yù)后并制定個(gè)體化治療方案。
綜上所述,本研究證實(shí)了胃癌患者外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA表達(dá)高于健康對(duì)照組;外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA均為有效的胃癌早期診斷的分子指標(biāo);外周血中Survivin mRNA和CK19 mRNA的表達(dá)水平與胃癌的TNM分期呈正相關(guān),而與年齡、性別、及Lauren分型等臨床病理特征無相關(guān);Survivin+CK19+組胃癌患者術(shù)后5年生存率低于其他各組,Survivin-CK19-組胃癌患者術(shù)后5年生存率高于其他各組。本研究為胃癌發(fā)生及進(jìn)展的基礎(chǔ)研究奠定了一定的前期基礎(chǔ),為胃癌的早期診斷及個(gè)體化治療提供了潛在的分子靶點(diǎn)。
[1]TORRE L A,BRAY F,SIEGEL R L,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2015,65(2): 87-108.
[2]LIN Y,UEDA J,KIKUCHI S,et al.Comparative epidemiology of gastric cancer between Japan and China[J].World J Gastroenterol,2011,17(39): 4421-4428.
[3]CHEN W,ZHENG R,BAADE P D,et al.Cancer statistics in China,2015[J].CA Cancer J Clin,2016,66(2): 115-132.
[4]DASSEN A E,LEMMENS V E,VAN DE POLL-FRANSE L V,et al.Trends in incidence,treatment and survival of gastric adenocarcinoma between 1990 and 2007: a population-based study in the Netherlands[J].Eur J Cancer,2010,46(6): 1101-1110.
[5]LAVY R,KAPIEV A,POLUKSHT N,et al.Incidence trends and mortality rates of gastric cancer in Israel[J].Gastric Cancer,2013,16(2): 121-125.
[6]JING J J,LIU H Y,HAO J K,et al.Gastric cancer incidence and mortality in Zhuanghe,China,between 2005 and 2010[J].World J Gastroenterol,2012,18(11): 1262-1269.
[7]ALTIERI D C.Survivin,versatile modulation of cell division and apoptosis in cancer[J].Oncogene,2003,22(53): 8581-8589.
[8]WANG T T,QIAN X P,LIU B R.Survivin: potential role in diagnosis,prognosis and targeted therapy of gastric cancer[J].World J Gastroenterol,2007,13(20): 2784-2790.
[9]NAKATA B,TAKASHIMA T,OGAWA Y,et al.Serum CYFRA 21-1 (cytokeratin-19 fragments) is a useful tumour marker for detecting disease relapse and assessing treatment ef fi cacy in breast cancer[J].Br J Cancer,2004,91(5): 873-878.
[10]EDELMAN M J,HODGSON L,ROSENBLATT P Y,et al.CYFRA 21-1 as a prognostic and predictive marker in advanced non-small-cell lung cancer in a prospective trial: CALGB 150304[J].J Thorac Oncol,2012,7(4): 649-654.
[11]FAHMUELLER Y N,NAGEL D,HOFFMANN R T,et al.Predictive and prognostic value of circulating nucleosomes and serum biomarkers in patients with metastasized colorectal cancer undergoing selective internal radiation therapy[J].BMC Cancer,2012,12: 5.
[12]魏向群,陳艷,李瑞敏,等.早期宮頸癌患者術(shù)前外周血CK19 mRNA的檢測及其臨床意義[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,(10): 116-121.
[13]WANG Z N,XU H M,JIANG L,et al.Expression of survivin mRNA in peritoneal lavage fluid from patients with gastric carcinoma[J].Chin Med J (Engl),2004,117(8): 1210-1217.
[14]TANG Z,SHENG H,ZHENG X,et al.Upregulation of circulating cytokeratin 20,urokinase plasminogen activator and C-reactive protein is associated with poor prognosis in gastric cancer[J].Mol Clin Oncol,2015,3(6): 1213-1220.
[15]李熳,張志廣,劉霞,等.胃癌患者循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測及臨床意義[J].中國腫瘤臨床,2014,(22): 1442-1445.
[16]YEH KH,CHEN YC,YEH SH,et al.Detection of circulating cancer cells by nested reverse transcription-polymerase chain reaction of cytokeratin-19 (K19)--possible clinical signi fi cance in advanced gastric cancer[J].Anticancer Res,1998,18 (2B): 1283-1286.
[17]YIE S M,LOU B,YE S R,et al.Detection of survivin-expressing circulating cancer cells (CCCs) in peripheral blood of patients with gastric and colorectal cancer reveals high risks of relapse[J].Ann Surg Oncol,2008,15(11): 3073-3082.
[18]BERTAZZA L,MOCELLIN S,MARCHET A,et al.Survivin gene levels in the peripheral blood of patients with gastric cancer independently predict survival[J].J Transl Med,2009,7: 111.