MUC16突變在皮膚惡性黑色素瘤患者預后中的作用分析*

宋毓平，張慶華，龔丹妮，曹 晨，潘光鑫，李 雄，靳 平，田 訓△

(1.湖北省武漢市東湖醫(yī)院皮膚科 430074；2．華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬武漢中心醫(yī)院婦產(chǎn)科，武漢 430014)

皮膚惡性黑色素瘤(cutaneous malignant melanoma，CMM)每年全球新發(fā)287 723例，死亡60 712例[1]。CMM的病因仍不明確，既往認為與紫外線損傷、遺傳、免疫、遺傳等多因素相關，近年來研究表明基因突變與其發(fā)生、轉移的相關性越來越密切[2]。粘蛋白16(MUC16)是粘蛋白家族中的一員，CA125是由MUC16基因編碼[3]，促進癌細胞增殖并抑制抗癌免疫應答[4-5]，盡管CA125是最廣泛使用的卵巢癌血清生物標記物，且大多數(shù)研究已經(jīng)證實了MUC16在卵巢癌中的作用，但最近有研究顯示MUC16在乳腺癌、胰腺癌和結腸直腸癌等多種腫瘤類型中過表達[6]，MUC16的突變與胃癌患者預后具有密切的關系[7]，且針對MUC16為靶點進行靶向治療[8-9]，但MUC16與CMM之間的關系無更多報道。本研究運用癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas，TCGA)、高通量基因表達數(shù)據(jù)庫(gene expression omnibus，GEO)等公共數(shù)據(jù)集分析MUC16在CMM組織中的突變、表達及預后之間的關系，評估MUC16預測CMM預后的臨床價值，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1材料 從隸屬于美國國家生物技術信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)的GEO數(shù)據(jù)庫(http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下載CMM標本數(shù)據(jù)(GDS1375)進行分析。

1.2方法

1.2.1SurExpression數(shù)據(jù)庫分析 應用SurExpression數(shù)據(jù)庫[10]對CMM數(shù)據(jù)集(Jonsson Skin Survival GSE22153)中包含mRNA表達和臨床資料的57例CMM患者信息進行生存分析，得到相關基因相應表達水平與預后的關系。

1.2.2cBioPortal for Cancer Genomics 應用cBioPortal for Cancer Genomics (http://www.cbioportal.org/)[11]在TCGA數(shù)據(jù)集中分析MUC16在CMM組織中的突變情況及與CMM患者的預后關系。

1.3統(tǒng)計學處理 采用GraphPad Prism(V5.01)軟件進行數(shù)據(jù)分析，生存分析采用Kaplan-Meire和Log-rank檢驗法，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1MUC16在CMM組織中突變情況 在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)數(shù)據(jù)集中分析發(fā)現(xiàn)，287例病例中MUC16突變頻率達到69.3%，其中錯義突變占97.0%，MUC16 mRNA的水平在男性和女性CMM組織中比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見圖1A、B。

2.2MUC16在CMM組織的表達水平 通過分析GDS1375數(shù)據(jù)集中7例正常皮膚組織、18例良性痣、45例CMM組織中KPNA2 mRNA水平，發(fā)現(xiàn)在CMM組織中MUC16 mRNA水平高于正常皮膚組織及良性痣，且與正常皮膚組織比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見圖1C。

2.3MUC16改變與CMM預后之間的風險關系 通過在cBioPortal在線分析明確MUC16的突變是否與CMM預后具有相關性，在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)數(shù)據(jù)集中分析發(fā)現(xiàn)，MUC16突變的患者具有較好的總體生存期(P=0.000)和無病生存期(P=0.041)。在TCGA(https://portal.gdc.cancer.gov)在線分析TCGA-SKCM數(shù)據(jù)集，分析顯示發(fā)生MUC16突變的患者具有較好的預后，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.021)，見圖2A～C。

2.4在線分析MUC16 mRNA水平與CMM患者的預后關系 應用SurExpression數(shù)據(jù)庫在線對CMM的TCGA數(shù)據(jù)集進行在線分析，選取其中具有mRNA數(shù)據(jù)的57例數(shù)據(jù)集(TCGA-SKCM)分析MUC16 mRNA水平與CMM的預后關系，分析發(fā)現(xiàn)高水平的MUC16 mRNA患者具有較差的總體生存期[HR=2.07(1.13，3.78)，P=0.018]，見圖2D。

A:MUC16在CMM中突變頻率；B:MUC16在不同性別患者CMM組織中的轉錄水平；C:MUC16在不同組織中的轉錄水平

圖1 MUC16在CMM組織的突變及表達情況

A：MUC16變化在(TCGA,Provisional)數(shù)據(jù)集中與CMM患者的總體生存期關系；B：MUC16變化在(TCGA,Provisional)數(shù)據(jù)集中與CMM患者的無病生存期關系;C：MUC16突變在TCGA-SKCM數(shù)據(jù)集中與CMM患者的總體生存期關系；D：MUC16 mRNA水平與CMM患者的總體生存期關系

圖2 MUC16mRNA與CMM患者預后的分析

3 討論

CMM預后極差，隨著對該疾病分子機制的不斷探索和生物學技術的不斷進步，CMM發(fā)病機制得到了全面深入的研究，在過去的幾年中分子靶向治療已成為新熱點，患者的治療效果得到顯著的提高。目前最主要的靶向藥物是鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌基因同源體B1(BRAF)抑制劑[12]、絲裂原活化的細胞外信號調節(jié)激酶(MEK)抑制劑[13]和酪氨酸激酶(TKI)抑制劑[14]，但由于現(xiàn)行靶向藥物的應用出現(xiàn)廣泛的耐藥及皮疹、胃腸道等不良反應[15]，如今更多的目光投向靶向藥物的聯(lián)合應用及開發(fā)新的靶點進行靶向治療[16]。

已知人類MUC基因家族編碼多達20種蛋白質，其可以分成分泌型和跨膜型相關的形式，每種都具有典型的蛋白質結構域結構，MUC16屬于跨模型[17]，共22 152個氨基酸，具有約12 000氨基酸的N端區(qū)域，包含約60個重復序列的串聯(lián)重復區(qū)域，每個序列有156個氨基酸、跨膜結構域和32個氨基酸組成的細胞質尾部[18]。最新研究在胃癌患者中發(fā)現(xiàn)MUC16突變與胃癌患者腫瘤基因突變負荷、生存結局、免疫反應和細胞周期途徑都具有密切的關系，這一發(fā)現(xiàn)可能適用于指導胃癌患者的免疫治療，但關于MUC16與CMM之間的報道并未發(fā)現(xiàn)。

GEO是目前最全面最大的1個公共基因數(shù)據(jù)庫，SurExpression數(shù)據(jù)庫中多達130個數(shù)據(jù)集，共有超過2萬多臨床病例，可以用來分析20多種腫瘤相關分子標記物[19]。筆者通過利用這些在線數(shù)據(jù)庫對不同來源的數(shù)據(jù)進行分析，最后得到一致的結論，使得本研究結論可靠。筆者在TCGA數(shù)據(jù)庫分析中發(fā)現(xiàn)MUC16在CMM中的突變頻率高達69.3%，同時在GEO數(shù)據(jù)庫中分析正常皮膚組織與CMM組織中發(fā)現(xiàn)MUC16表達水平明顯上升，這些數(shù)據(jù)結果提示MUC16在CMM的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用，當筆者進一步分析MUC16突變及其mRNA水平與CMM預后之間的關系，發(fā)現(xiàn)發(fā)生MUC16突變的CMM患者整體的預后要明顯優(yōu)于未發(fā)生突變的患者，同時MUC16 mRNA表達水平高的CMM患者的預后較差，這提示MUC16與CMM的預后有著密切關系。

MUC16是一種大細胞表面分子，在一些惡性腫瘤進展過程中異常過度表達。很多研究表明MUC16不僅是卵巢癌的生物標記物，還在腫瘤進展和轉移中發(fā)揮作用，正因為其在腫瘤中的作用，MUC16逐漸成為新的治療靶點[20]，在卵巢癌中主要使用針對MUC16的串聯(lián)重復結構域的抗體，如奧戈伏單抗(Oregovomab)和阿巴伏單抗(Abagovomab)，一直是MUC16靶向治療的手法[21]，MUC16抗體藥物結合物對卵巢癌患者有初步療效[20]，這些初步研究為進一步探討MUC16突變與CMM的發(fā)生、發(fā)展奠定了基礎，并提示MUC16有可能成為靶向治療的位點，為CMM的靶向治療提供新思路。