肺癌驅(qū)動基因與非小細胞肺癌生存關(guān)系的相關(guān)性研究

陳點點 耿 淼 賈 佳

肺癌是最常見也是最致命的惡性腫瘤之一，世界癌癥報告2018年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，全球每年肺癌發(fā)病數(shù)及死亡率仍占各類惡性腫瘤的首位[1]。在肺癌病理分型中非小細胞肺癌(Non-Small-Cell Lung Cancer NSCLC)是肺癌中最常見的病理組織學類型約占肺癌的85%，其早期診斷難患者預后差，往往一經(jīng)確診就已經(jīng)處于晚期，是肺癌患者致死率高的主要原因，早期的發(fā)現(xiàn)和精準的靶向治療是提高患者生存率的關(guān)鍵[2]。本研究中我們利用Kaplan-Meier(KM)plotter 在線數(shù)據(jù)庫進一步對肺癌驅(qū)動基因EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA、ALK、MET、HER-2、RET、ROS-1與患者預后相關(guān)性進行在線分析，同時引入患者吸煙狀態(tài)及性別等關(guān)鍵指標，探索直接參與患者預后的相關(guān)基因，為臨床治療提供更可靠分子靶標。

1 材料與方法

本研究利用基因表達綜合數(shù)據(jù)庫 (gene expression omnibus,GEO)[3]下載的肺癌患者的基因表達數(shù)據(jù)和生存信息建立的Kaplan-Meier(KM)plotter 在線數(shù)據(jù)庫，分析肺癌驅(qū)動基因EGFR、KRAS、BRAF，PIK3CA、ALK、MET、HER-2、RET、ROS-1等基因表達與總生存期(overall survival OS)的相關(guān)性。目前該數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)生成了乳腺癌、卵巢癌、胃癌和肺癌數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包含一組臨床數(shù)據(jù)，包括組織學、分期、分級、性別和吸煙史，治療組包括手術(shù)組、化療組和放療組。簡而言之，我們參照以往的分析方法[4]將各基因輸入數(shù)據(jù)庫中,分別進行基因表達和預后進行在線分析，以獲得KM生存曲線。根據(jù)基因表達水平高于或低于中位數(shù),分為高表達和低表達,并得出相應的危險比(Hazard ratio，HR )、95%置信區(qū)間(CI)和P值。(P<0.05，差異有統(tǒng)計學意義)。

2 結(jié)果

2.1 各驅(qū)基因表達與患者預后分析

經(jīng)KM-Plotter在線數(shù)據(jù)庫對肺癌各驅(qū)動基因分析發(fā)現(xiàn)，EGFR、BRAF、MET、RET、 ROS-1的表達均與患者OS存在相關(guān)性(P<0.05)，基因的高表達與患者較好的OS密切相關(guān)。KRAS、PIK3CA、ALK、HER-2的表達與患者的OS不相關(guān)(表1)。

表1 各基因表達與非小細胞肺癌患者生存相關(guān)性

2.2 各驅(qū)基因表達與患者吸煙狀態(tài)的相關(guān)性

經(jīng)KM-Plotter在線數(shù)據(jù)庫對肺癌各驅(qū)動基因與患者的吸煙狀態(tài)進行分析，結(jié)果顯示BRAF、MET、PIK3CA、 HER-2、ALK對患者預后的價值與吸煙狀態(tài)有關(guān)，其中BRAF、MET的高表達的患者吸煙與不吸煙均有較好的預后，PIK3CA的高表達與HER-2的低表達時不吸煙患者的預后較好(P<0.05)，ALK低表達時吸煙患者的預后較好(P<0.05)，見表2。

表2 驅(qū)動基因的表達與患者吸煙狀態(tài)相關(guān)性

2.3 各驅(qū)基因表達與患者性別差異對預后的影響

經(jīng)KM-Plotter在線數(shù)據(jù)庫對肺癌各驅(qū)動基因與患者的性別進行分析，結(jié)果顯示BRAF、MET、EGFR、ALK的表達與患者預后相關(guān)性存在性別差異，其中BRAF、MET高表達時男性患者及女性患者均有良好的預后。EGFR的高表達時男性患者有較好的預后，ALK的低表達時女性患者有較好的預后，見表3。

表3 驅(qū)動基因表達與患者性別差異的相關(guān)性

3 討論

非小細胞肺癌是肺癌患者中最常見的類型，近年來新發(fā)和病死例數(shù)逐年增加。延長患者的生存時間提高生存質(zhì)量，使患者有1個好的預后是所有腫瘤研究的最終目的，探索腫瘤相關(guān)的分子靶點，特別是直接參與預后的分子靶點則是提高治療率的關(guān)鍵。本研究我們利用在線數(shù)據(jù)庫分析常見的非小細胞癌驅(qū)化基因?qū)颊哳A后的影響，發(fā)現(xiàn)不同的驅(qū)化基因?qū)颊叩念A后價值不同，同一種基因在患者不同狀態(tài)時對預后的價值也是有差異的。

3.1 直接影響患者預后的驅(qū)動基因

通過KM-Plotter在線數(shù)據(jù)庫分析我們發(fā)現(xiàn)EGFR、BRAF、MET、RET 、ROS-1等基因與非小細胞肺癌患者的預后顯著相關(guān)。EGFR多種腫瘤中均高表達，在亞洲肺腺癌患者中EGFR基因突變最常見，其突變發(fā)生率可達50%[5]。EGFR陽性患者在應用酪氨酸激酶抑制劑吉非替尼和厄洛替尼治療時，中位無病生存期及無復發(fā)生存期都顯著升高[5-6]，本研究中EGFR陽性患者也顯示出較好的預后。BRAF是1種癌基因，在EGFR信號通路中位于KRAS下游[7]，其在NSCLC患者中BRAF的基因突變率僅為1%～3%[8]，近期研究顯示在NSCLC患者中存在BRAF與EGFR共同突變[9]，具有BRAF基因突變的NSCLC患者對于EGFR-TKI藥物會出現(xiàn)耐藥[10]，提示檢測NSCLC患者BRAF基因突變情況對于篩選BRAF基因突變藥物及指導EGFR-TKI的靶向用藥有重要意義，本研究中提示BRAF的高表達患者有較好的預后。MET具有酪氨酸激酶活性，在肝癌、非小細胞肺癌、結(jié)直腸癌、胃癌等多種腫瘤中呈持續(xù)高表達，臨床病例研究證實MET受體過表達與腫瘤分化程度、腫瘤轉(zhuǎn)移及術(shù)后生存時間相關(guān)，MET已成為抗腫瘤轉(zhuǎn)移治療的1個候選靶點，在非小細胞肺癌研究中顯示MET基因的活化可能是EGFR突變的NSCLC患者的致癌驅(qū)動因子之一，非小細胞肺癌中MET擴增是EGFR靶藥長期誘導后的主要耐藥原因之一，提示在EGFR突變患者在靶藥耐藥后要重視MET的檢測[11]，本研究結(jié)果顯示MET的高表達對患者有較好的預后。RET作為原癌基因直接參與腫瘤的發(fā)生，激活的RET蛋白通過多種信號通路參與不同腫瘤細胞的增殖、凋亡、侵襲，影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其表達率與腫瘤分化程度有關(guān)，NSCLC 早期和中期患者RET 陽性表達率相對較低，隨著腫瘤的進展其陽性率逐漸升高，RET 陽性表達成為NSCLC進程評價獨立的因素,RET基因也成為個性化治療NSCLC的新靶點[12],本研究中顯示患者RET高表達患者有較好的預后。ROS1是NSCLC中不常見的突變基因突變頻率僅為1%～2%，近年臨床試驗顯示采用ROS1抑制劑克唑替尼治療ROS1陽性的NSCLC患者其有效率可達到72%[13]，已被美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡指南推薦為NSCLC防治的關(guān)鍵靶點[14]，本研究結(jié)果同樣提示ROS1高表達患者有較好的預后。

3.2 與吸煙狀態(tài)相關(guān)的驅(qū)動基因

吸煙參與了多種疾病的發(fā)生[15]，肺癌中有80%是由吸煙引起的[16]，煙草更是非小細胞肺癌發(fā)生的獨立危險因素[17]，研究報道表明煙草提取物可以改變腫瘤微環(huán)境，活化腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)，促進非小細胞肺癌A549和PC-9細胞侵襲遷移[18]，同時研究者也發(fā)現(xiàn),煙草通過對相關(guān)基因調(diào)控參與了藥物的耐藥性，煙草提取物能夠通過刺激ROS產(chǎn)生、激活 EGFR/AKT 信號通路導致非小細胞肺癌細胞發(fā)生吉非替尼耐藥，因此在NSCLC治療中探索與患者的吸煙狀態(tài)相關(guān)的基因，對臨床更有指導意義。本研究中我們就發(fā)現(xiàn)BRAF、PIK3CA、ALK、MET、HER-2與吸煙狀態(tài)顯著相關(guān)，其中在吸煙患者中BRAF、MET高表達的預后較好，ALK低表達的預后較好；在非吸煙患者中BRAF、PIK3CA、MET的高表達有較好的預后，而HER-2的低表達有較好的預后，提示在臨床治療中我們應該根據(jù)患者的吸煙狀態(tài)選取不同的基因作為預后的評價指標。

3.3 與性別相關(guān)的驅(qū)動基因

性別差異決定了很多疾病的不同的發(fā)病機制，在腫瘤的進程中，腫瘤的發(fā)病率、進展、分子表型和對治療的反應在不同性別中存在顯著差異，男性和女性體內(nèi)腫瘤的生長環(huán)境也是不同的[19]。非小細胞肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，非小細胞肺癌的發(fā)生及發(fā)展與患者的性別存在相關(guān)性，經(jīng)臨床數(shù)據(jù)分析非小細胞肺癌在患病率及臨床表現(xiàn)均存在性別差異，女性患者1年生存率、5年生存率女性均優(yōu)于男性，性別被認為是影響NSCLC預后的重要因素之一[20]，研究發(fā)現(xiàn)雌激素受體ERα及ERβ均廣泛表達于NSCLC組織中，ERα(-)/ERβ(+)的患者預后明顯優(yōu)于其他亞組[21]，以雌激素信號系統(tǒng)也成為了非小細胞肺癌治療的新靶點[22]。本研究中我們也發(fā)現(xiàn)了與性別相關(guān)的非小細胞肺癌驅(qū)動基因參與了患者的預后，BRAF、MET高表達時男性患者及女性患者均有良好的預后。EGFR高表達時男性患者有較好的預后，ALK低表達時女性患者有較好的預后，這些研究結(jié)果提示我們在非小細胞防治過程中根據(jù)性別差異選取與性別相關(guān)基因作為防治靶點，這將更助于有助于優(yōu)化疾病的治療。

近年來針對非小細胞細胞肺癌的驅(qū)動基因被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，肺腺癌中約60%的驅(qū)動基因被確定，肺鱗癌驅(qū)動基因的檢出率也在40%～50%，針對基因狀態(tài)開展的個體化治療給患者帶來巨大的收益。本研究通過在線數(shù)據(jù)庫Kaplan-Meier (KM) plotter數(shù)據(jù)庫評價部分驅(qū)動基因與對非小細胞肺癌患者預后的價值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)EGFR、BRAF、MET、RET、 ROS-1基因高表達的非小細胞肺癌患者預后較好。在進一步引入吸煙狀態(tài)與性別等參數(shù)時，基因的表達與OS的相關(guān)性發(fā)生明顯改變。結(jié)合文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)在非小細胞肺癌患者中存在多種基因共表達或相互排斥的現(xiàn)象，非小細胞肺癌的發(fā)生和預后是1個綜合作用的結(jié)果，提示我們各驅(qū)動基因在患者的防治中既各有不同的機制同時也相互作用，在治療和預后評價時我們根據(jù)患者不同狀態(tài)進行多種基因的共同分析、多靶點的聯(lián)合治療才能使病人獲得更大的收益。