劉陽,熊苗,趙立東
(上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院1.婦產(chǎn)科,2.急診科,上海201306)
卵巢癌是常見的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤,其發(fā)病率在生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中位居第3 位,僅次于子宮頸癌和子宮體癌,但其病死率卻位居第1 位,對女性的生命構(gòu)成巨大威脅[1]。卵巢癌的病理類型多樣,其中以上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)最常見,約占90%[2]。EOC 的早期臨床表現(xiàn)并不顯著,明確診斷較困難,確診時多已轉(zhuǎn)移至子宮、對側(cè)附件或其他腹盆腔器官,對患者預(yù)后造成不利影響。因此,深化對EOC 發(fā)病機制的掌握是評估其預(yù)后和找尋治療靶點的關(guān)鍵。microRNA 是由RNA 聚合酶Ⅱ和核糖核酸酶Ⅲ加工處理合成的非編碼RNA,長約22 個堿基,對轉(zhuǎn)錄激活、染色質(zhì)沉默及基因組印記等過程具有重要的調(diào)控作用[3]。microRNA-375(miR-375)定位于2q35 上,存在于編碼基因Ccdcl08和Cryba2之間,參與調(diào)控腫瘤細胞的增殖和凋亡,在乳腺癌、食管癌及肝癌中均呈現(xiàn)異常表達[3-5]。研究表明[6],在肝癌組織中,miR-375 能夠結(jié)合原癌基因Yes相關(guān)蛋白1(YAP1),并抑制其表達,從而阻遏癌細胞增殖、侵襲。Erb-b2 受體酪氨酸激酶2(ERBB2)屬于人表皮生長因子受體家族,位于人類染色體17q12,具有酪氨酸激酶活性[7]。ERBB2作為一種原癌基因,能夠編碼跨膜酪氨酸激酶受體蛋白,對腫瘤新生血管、腫瘤細胞分化和轉(zhuǎn)移具有重要的調(diào)控作用[7]。目前,miR-375 和ERBB2 在EOC 中鮮有研究,且兩者均能作用于磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/絲氨酸激酶(Akt)信號通路[8-9]。因此,本研究旨在探索EOC 組織中miR-375、ERBB2 的表達及與臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系。
收集2015年10月—2017年10月上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院收治的134 例EOC 患者基本資料及組織標本。納入標準:①符合《FIGO 2015 婦癌報告解讀》[10]中EOC 的診斷標準,且術(shù)后病理證實為EOC;②EOC 患者的一般資料均完整,能夠配合本次研究,且保證定時接受隨訪;③既往無卵巢、子宮手術(shù)史或放化療史。排除標準:①合并子宮內(nèi)膜異位癥、巨大子宮肌瘤或多囊卵巢綜合征等嚴重子宮附件疾病者;②合并其他原發(fā)惡性腫瘤者(如胃癌、乳腺癌);③身體情況較差而不能耐受手術(shù)治療者;④肝、腎功能失代償者;⑤嚴重免疫功能缺陷者。采用電話及門診復(fù)查的形式對患者進行3年隨訪,截止時間為死亡或隨訪結(jié)束。
采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測miR-375 和ERBB2 的表達。手術(shù)切除后,立即采集EOC 組織及相應(yīng)的癌旁組織(距腫瘤邊緣5 cm處)置于液氮中暫存,術(shù)后移至-80℃冰箱冷凍保存。標本組織各取100 mg,于冰上充分研磨,滴入1 ml Trizol 試劑(Invitrogen 公司)提取總RNA。將10 μg 總RNA 通過One Step PrimeScript cDNA Synthesis Kit(大連寶生物有限公司)逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。使用SYBR PrimeScriptTMRT-PCR Kit 試劑盒(大連寶生物有限公司)定量檢測miR-375和ERBB2的表達。PCR反應(yīng)體系:SYBR PrimeScriptTMRT-PCR5 μl,正向引物0.4 μl,反向引物0.4 μl,cDNA Template 1.0 μl 及dH2O 3.2 μl,共計10 μl。引物序列:miR-375正向5'-GTGCAGGGTCC GAGGT-3',反 向5'-AGCCGTTTGTTCGTTCGGCT-3';內(nèi)參基因U6正向5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',反向5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3';ERBB2正向5'-CCAGCCTTCGACAACCTCTATT-3',反向5'-TGCCGTA GGTGTCCCTTTG-3';內(nèi)參基因GAPDH正向5'-ACAA CTTTGGTATCGTGGAAGG-3',反向5'-GCCATCACGC CACAGTTTC-3'。miR-375 和ERBB2 的PCR 反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性30 s,95℃變性5 s,55℃退火30 s,72℃延伸30 s,共40 個循環(huán),每個樣本設(shè)置3 個復(fù)孔。引物由北京諾博萊德科技有限公司合成。通過相對Ct 值計算miR-375 和ERBB2 mRNA 相對表達量,結(jié)果以?Ct 值表示,相對于U6或GAPDH的比值為2-ΔΔCt,其中?Ct=Ct目的基因-Ct內(nèi)參基因。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,比較用方差分析或t檢驗;相關(guān)性分析用Pearson 法。預(yù)后影響因素的分析用多因素Cox 逐步回歸模型;Kaplan-Meier 法繪制生存曲線,比較用Log-rank χ2檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
EOC 組織中miR-375 mRNA 相對表達量為(0.73±0.21),較癌旁正常組織(1.49±0.45)低(t=6.818,P=0.000);而ERBB2 mRNA相對表達量(1.97±0.56)較癌旁正常組織(1.03±0.32)高(t=17.128,P=0.000)。
不同淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和FIGO 分期患者EOC 組織中miR-375 mRNA 和ERBB2 mRNA 相對表達量比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而不同年齡、腫瘤大小、分化程度及病理類型患者EOC 組織中miR-375 mRNA 和ERBB2 mRNA 相對表達量比較,,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 不同臨床病理特征miR-375 mRNA和ERBB2 mRNA相對表達量的比較(±s)
表1 不同臨床病理特征miR-375 mRNA和ERBB2 mRNA相對表達量的比較(±s)
臨床病理特征年齡≥60歲<60歲腫瘤大小>3 cm≤3 cm分化程度高分化中分化低分化淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移n miR-375 mRNA t/F 值P 值ERBB2 mRNA t/F 值P 值73 61 0.71±0.15 0.75±0.21 1.246 0.216 1.99±0.62 1.95±0.74 0.341 0.734 100 34 0.71±0.22 0.79±0.35 1.251 0.218 1.98±0.57 1.94±0.53 0.360 0.720 50 71 13 0.77±0.21 0.71±0.27 0.69±0.23 1.071 0.346 1.93±0.47 1.99±0.52 2.01±0.59 0.249 0.780有 無10 124 0.25±0.11 0.77±0.32 11.525 0.000 2.59±0.81 1.92±0.73 2.770 0.006病理類型漿液性癌黏液性癌其他類型癌FIGO分期Ⅰ、ⅡⅢ、Ⅳ53 69 12 0.69±0.21 0.76±0.20 0.73±0.19 1.778 0.173 1.95±0.52 1.99±0.42 1.94±0.45 0.138 0.871 122 12 0.78±0.31 0.21±0.09 14.904 0.000 1.90±0.59 2.68±0.55 4.394 0.000
經(jīng)Pearson 相關(guān)性分析,結(jié)果表明,EOC 組織中miR-375的表達與ERBB2的表達呈負相關(guān)(r=-0.598,P<0.05)。見圖1。
圖1 miR-375與ERBB2的相關(guān)性散點圖
以EOC 組織中miR-375 mRNA 相對表達量的中位數(shù)0.73 為臨界值,分為高表達組71 例,低表達組63例。高表達組的3年總生存率為77.46%(55/71),低表達組的3年總生存率為53.97%(34/63),兩組總生存率比較,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.001,P=0.045),miR-375 低表達組的3年總生存率較高表達組低。以EOC 組織中ERBB2 mRNA 相對表達量的中位數(shù)1.97 為臨界值,分為高表達組69 例,低表達組65 例。高表達組的3年總生存率為53.62%(37/69),低表達組的3年總生存率為80.00%(52/65),兩組總生存率比較,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.289,P=0.038),ERBB2 高表達組的3年總生存率較低表達組低。見圖2。
圖2 不同miR-375和ERBB2表達的EOC患者的生存曲線圖
建立Cox比例風險回歸模型,以EOC患者預(yù)后情況為因變量,賦值1=死亡,0=生存,t=生存期。以FIGO 分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、miR-375、ERBB2 為自變量?;貧w過程采用逐步后退法,以進行自變量的選擇和剔除,設(shè)定α剔除=0.10,α入選=0.05?;貧w結(jié)果顯示,高級別的FIGO 分期[=1.844(95% CI:1.136,2.993)]、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[=2.065(95% CI:1.133,3.761)]、miR-375 低表達[=2.162(95% CI:1.051,4.447)]以及ERBB2 高表達[=2.246(95%CI:1.428,3.532)]是影響EOC 患者預(yù)后的危險因素(P<0.05)。見表2。
表2 EOC患者預(yù)后影響因素的Cox逐步回歸模型參數(shù)
EOC是最常見的卵巢癌類型,起源于卵巢組織的原始體腔上皮,在一定條件下能夠分化為各種苗勒上皮,進而形成多種組織類型,因此具有較強的異質(zhì)性[11]。循證醫(yī)學調(diào)查發(fā)現(xiàn)[1],全世界每年新增卵巢癌病例約24 萬,因卵巢癌死亡的病例數(shù)量約為15 萬。我國由于老齡人口比例逐步增加,從而導致卵巢癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。EOC 發(fā)生的機制復(fù)雜多樣,主要是多基因和多步驟協(xié)同作用的結(jié)果,細胞間的信號轉(zhuǎn)導、細胞存活與凋亡的失衡及細胞異常增殖等在EOC 的演化過程中均發(fā)揮作用[11]。目前,血清CA125是檢測EOC 常用的血清指標,然而一些卵巢良性病變、胰腺疾病及其他婦科疾病,血清CA125 也會升高,其特異性并不明顯,容易造成過度診斷[2]。手術(shù)切除是目前能夠治愈EOC 的唯一方法,但由于EOC 產(chǎn)生的腹水含有大量癌細胞,因此,EOC 的復(fù)發(fā)率較高,患者的死亡風險增加。表觀遺傳學、基因組學及生物分子學是目前癌癥領(lǐng)域的熱點話題,在評估病情進展程度、輔助診斷或預(yù)測復(fù)發(fā)等臨床實踐中具有重要意義。既往研究表明[4,12],DNA 拷貝數(shù)改變、LncRNA 及DNA甲基化等能夠參與調(diào)控腫瘤細胞分裂分化,且具有改變腫瘤微環(huán)境的作用,增加正常細胞癌變的風險。
miRNA 盡管不能直接編碼蛋白質(zhì),但能夠使沉默復(fù)合物與信使RNA 的3'-UTR 靶向結(jié)合,使信使RNA 不能完成轉(zhuǎn)錄后翻譯。miR-375 首次在胰島B細胞中被發(fā)現(xiàn),參與胰島的形成,對胰島素的分泌具有重要的調(diào)控作用,但隨著研究的不斷深入,miR-375 被發(fā)現(xiàn)能夠調(diào)控細胞異常增殖及分化,對腫瘤的形成具有重要影響[3]。KONG 等[12]發(fā)現(xiàn),在體外細胞克隆實驗中,miR-375 通過結(jié)合胰島素樣生長因子l(IGF-1)受體抑制食管癌細胞的增殖,發(fā)揮抑癌基因的作用。DING 等[13]研究發(fā)現(xiàn),miR-375 能夠靶向結(jié)合Janus 激酶2(JAK2),使其表達受阻,從而減緩胃癌細胞的增殖速度。本研究結(jié)果表明,EOC 組織中miR-375 mRNA 相對表達量較癌旁組織降低,提示miR-375 在EOC 中發(fā)揮一定作用。其機制可能為癌組織中miR-375 發(fā)生甲基化,抑制啟動子表達,導致miR-375 轉(zhuǎn)錄受阻,因此,EOC 組織中的miR-375 表達下調(diào)[13]。本研究結(jié)果表明,不同F(xiàn)IGO 分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的miR-375 mRNA 相對表達量比較差異有統(tǒng)計學意義,提示miR-375 可能參與了EOC 的癌變過程。其原因可能為miR-375 表達下調(diào)后使其下游靶點的3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1(PDK1)活化,從而激活PI3K/Akt 信號通路,使細胞糖酵解能力增強,促進癌細胞迅速增殖分化[8,14]。此外,miR-375表達受阻能夠激活致癌基因YWHAZ,導致各種凋亡蛋白失活,使癌細胞能夠進行無限有絲分裂,同時,活化的YWHAZ 能夠誘導上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而促進癌細胞轉(zhuǎn)移和侵襲[15]。
ERBB2是一種轉(zhuǎn)化基因,屬于表皮生長因子受體家族,由1 255個氨基酸殘基組成,能夠編碼185 kD的跨膜酪氨酸激酶受體蛋白,在胚胎發(fā)育時廣泛表達,而在分化成熟的組織中表達明顯下調(diào)[7]。ERBB2在多種上皮性腫瘤中均呈異常表達,對腫瘤細胞的分化、侵襲及瘤周血管的形成具有重要調(diào)控作用。在腦膠質(zhì)瘤中,ERBB2基因呈高表達,誘導Akt活化,使癌細胞發(fā)生去凋亡化,促進膠質(zhì)瘤細胞異常增殖[16]。研究表明[17],在食管癌組織中,miR-193a-5p 通過靶向結(jié)合ERBB2 的3'-UTR,形成沉默復(fù)合物,阻礙ERBB2表達,從而使癌細胞的周期延長,分裂速度降低。本研究結(jié)果表明,EOC組織中ERBB2 mRNA相對表達量較癌旁組織升高,提示ERBB2對EOC的發(fā)生具有一定影響。其具體機制目前尚不清楚,可能是由于EOC組織的啟動子發(fā)生基因突變,其活性較正常組織明顯增強,從而使其轉(zhuǎn)錄效率明顯提高,導致癌組織中ERBB2 表達上調(diào)[16]。本研究結(jié)果表明,不同F(xiàn)IGO分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的ERBB2 mRNA 相對表達量比較差異有統(tǒng)計學意義,提示ERBB2 參與調(diào)控EOC的進展。其原因可能是ERBB2 上調(diào)能夠誘導PI3K/Akt 信號通路活化,促進癌細胞進行無限有絲分裂,并縮短細胞分裂周期,使癌細胞迅速增殖、分化[18]。此外,高表達的ERBB2 能夠激活單體小分子三磷酸鳥苷酶(Ras)/絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路,從而促進下游靶基因分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2、9,使細胞外基質(zhì)降解,利于癌細胞侵襲周圍正常細胞或向周圍組織器官轉(zhuǎn)移[9,19]。
Pearson 分析顯示,EOC 組織中miR-375 的表達與ERBB2的表達呈負相關(guān),提示ERBB2可能是miR-375 的靶點,miR-375 通過調(diào)控ERBB2 的表達從而發(fā)揮相關(guān)生物學功能。癌組織中下調(diào)的miR-375 使具有酪氨酸殘基的生長因子受體磷酸化,改變其二聚體構(gòu)象,激活PI3k/Akt 信號通路,從而促進腫瘤細胞生長[8]。ERBB2 與PI3K/Akt 信號通路存在正反饋調(diào)節(jié)機制,PI3K/Akt 信號通路活化能夠提高ERBB2 的分子活性[20]。因此,推斷miR-375可能通過PI3k/Akt信號通路調(diào)控ERBB2的表達,但其具體分子機制由于本研究設(shè)備限制,目前尚不清楚,需要后續(xù)實驗進一步研究。Kaplan-Meier生存曲線結(jié)果表明,當miR-375表達下調(diào)和ERBB2表達上調(diào)時,患者的預(yù)后生存時間更短,提示miR-375和ERBB2的表達與EOC患者預(yù)后生存時間密切相關(guān)。同時,Cox 回歸分析進一步證實miR-375 和ERBB2與EOC患者預(yù)后有關(guān),提示miR-375和ERBB2可能作為預(yù)測患者預(yù)后生存時間的潛在生物標志物。
綜上所述,EOC 組織中miR-375 呈低表達而ERBB2 呈高表達,兩者呈負相關(guān),且均與FIGO 分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),對評估病情進展及其預(yù)后生存率具有重要的臨床價值。