黃秀芳 原向偉 劉瓊?cè)?梁津杰 方曉華 蔡育波 楊文麗 黃 輝 陳艷虹 陳仙蘭張 鑫,3 林碧華
1.廣東省江門市中心醫(yī)院病理科,廣東江門 529030;2.廣東省江門市中心醫(yī)院脊柱骨科,廣東江門 529030;3.廣東醫(yī)科大學(xué)廣東省醫(yī)學(xué)分子診斷重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東東莞 523808;4.廣東醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,廣東東莞 523808
胃癌(gastric carcinoma)是常見的消化道惡性腫瘤,其中胃腺癌最為常見,可占85%以上[1-2]。世界新發(fā)胃癌的患者,一半以上位于我國(guó)[3],由于早期癥狀不典型,普查不及時(shí),我國(guó)早期胃癌的診斷率不足10%,5年生存率較低[4-5],可見我國(guó)胃癌防治的嚴(yán)峻,深入研究胃癌的發(fā)生機(jī)制,尋找更為有效的診斷標(biāo)記物及潛在的治療靶點(diǎn)意義重大。曲妥珠單抗(Trastuzumab)在人類表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2, HER-2)陽(yáng)性胃癌分子靶向治療過程中的療效已明確,熒光原位雜交(Fluorescence in situ hybridization, FISH)技術(shù)是檢測(cè)HER-2/neu擴(kuò)增的金標(biāo)準(zhǔn),也是重要的胃癌伴隨診斷項(xiàng)目[6]。雖然HER-2/neu擴(kuò)增可指導(dǎo)患者用藥,但HER-2/neu擴(kuò)增的胃癌患者中,其臨床病理特征及預(yù)后仍有爭(zhēng)論。本文利用癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas,TCGA)的數(shù)據(jù)和我院胃癌患者數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,探索HER-2/neu擴(kuò)增與胃癌臨床病理特征及預(yù)后的相關(guān)性。
參考文獻(xiàn)[7-8],在R語(yǔ)言軟件平臺(tái)(v3.2)上通過TCGAbiolinks程序的GDCquery函數(shù)下載癌癥基因組圖譜中胃腺癌的基因組拷貝數(shù)信息(由Affymetrix Genome-Wide Human SNP Array 6.0芯片過濾得到)及對(duì)應(yīng)樣品的臨床信息;利用GDCprepare_clinic函數(shù)輸出整理各患者的病理臨床信息。數(shù)據(jù)庫(kù)的更新下載日期為2018年5月31日,基礎(chǔ)信息較為完整的有效患者數(shù)為441例。
參考文獻(xiàn)[9-11],在GenePattern公共服務(wù)器平臺(tái)(https://genepattern.broadinstitute.org/),利用 GISTIC 2.0軟件分析各組腫瘤樣品的全基因組拷貝信息,參考基因組為人類19版基因組(human genome 19,hg19),探針標(biāo)記的物理位點(diǎn)信息(Markers file)和CNV參照信息(CNV file)均整理自SNP Array 6.0的第 35版本信息(http://www.affymetrix.com/);關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù)均為默認(rèn),并分析HER-2/neu基因(ERBB2)的拷貝數(shù)變異情況。
選擇2008年1月~2014年12月,在我院進(jìn)行手術(shù)切除的胃癌標(biāo)本404例,術(shù)前或活檢前均未接受放、化療及免疫治療,所有標(biāo)本均經(jīng)病理學(xué)明確診斷為胃腺癌。三組數(shù)據(jù)集的一般臨床病理信息比較見表1。
HER-2/neu基因檢測(cè)試劑盒購(gòu)自廣州達(dá)安基因股份有限公司(國(guó)械注冊(cè)20153402099),操作步驟及判讀標(biāo)準(zhǔn)參考說明書。根據(jù)病理醫(yī)師選定的檢測(cè)區(qū)域在蠟塊上做標(biāo)記,按4.0μm石蠟切片,65℃烤片1h;二甲苯室溫脫蠟,逐級(jí)酒精水化,超純水浸泡3min,沸水煮片20min;蛋白酶K反應(yīng)液覆蓋組織,37℃消化5min,過2×SSC緩沖液,逐級(jí)酒精脫水;探針雜交液覆蓋組織,加蓋蓋玻片,橡皮膠水封邊,85℃變性5min,37℃避光雜交過夜;孵育結(jié)束后,過2×SSC緩沖液,過0.1% NP-40/2×SSC緩沖液,70%乙醇脫水3min,滴加DAPI染液,加蓋蓋玻片,熒光顯微鏡觀察計(jì)數(shù),并參考文獻(xiàn)[12]進(jìn)行判讀。
計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)表示,用Excel 2010及GraphPad Prism 5.0軟件處理數(shù)據(jù),各組間頻數(shù)數(shù)據(jù)(2×2頻數(shù)表)統(tǒng)計(jì)使用χ2檢驗(yàn)(Chi-squared test)或Fisher’s精確檢驗(yàn)(Fisher’sexact test),生存分析使用Kaplan-Meier分析、Log-rank檢驗(yàn),檢驗(yàn)水平α=0.05。
比較TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)與我院患者一般臨床病理信息,可知兩群患者在年齡(χ2=30.082,P< 0.001)、T分期(χ2=46.662,P<0.001)和N分期(χ2=27.073,P<0.001)的分布中有差異,在性別、病理分級(jí)、M分期及臨床分期中的分布無差異。
TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中,HER-2/neu基因擴(kuò)增65例,占全部患者的14.7%;我院HER-2基因擴(kuò)增69例,占全部患者的17.1%,兩組數(shù)據(jù)分布無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=0.865,P=0.352)。
TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)和我院樣品中,男性HER-2/neu擴(kuò)增率高于女性,差異均具顯著性(χ2=5.165,P=0.023及χ2=4.127,P=0.042);低、中病理分級(jí)的 HER-2/neu
擴(kuò)增情況明顯高于高病理級(jí)別,差異均具顯著性(χ2=11.314,P<0.001及χ2=7.121,P=0.008)。此外,不同年齡、T分期、N分期、M分期及臨床分期的胃癌HER2陽(yáng)性率均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,見表2。在性別、年齡、病理分期及TNM分期中,HER-2/neu擴(kuò)增分布在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)與我院樣品間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表1 TCGA及江門市中心醫(yī)院胃癌患者的基本信息
表2 TCGA及江門市中心醫(yī)院胃癌患者的基本信息
TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)和我院胃癌患者生存曲線的對(duì)比,見圖1,其中HER-2/neu擴(kuò)增患者的中位生存時(shí)間是26.4個(gè)月和38.8個(gè)月,HER-2/neu非擴(kuò)增患者的中位生存時(shí)間是29.4個(gè)月和39.1個(gè)月,兩群患者的生存預(yù)后差異無顯著性(P=0.170和P=0.602)。
圖1 TCGA胃癌患者生存預(yù)后情況
HER-2/neu的編碼基因(又稱 ERBB2),位于人染色體17q21,編碼185kD的I型跨膜酪氨酸激酶,其基因擴(kuò)增存在于乳腺癌、胃癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌和肺癌等惡性腫瘤[13-14]。HER-2/neu在胃癌及胃食管結(jié)合部癌的陽(yáng)性率為4.4%~53.4%,均值為17.9%[15]; TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中,HER-2/neu的陽(yáng)性率為14.7%,我院樣品HER-2/neu的陽(yáng)性率為17.1%,兩組數(shù)據(jù)差異無顯著性,均符合文獻(xiàn)報(bào)道[15-16],表明國(guó)內(nèi)外胃癌中HER-2/neu的擴(kuò)增情況較為一致。
HER-2/neu的擴(kuò)增和過表達(dá),可通過磷脂酰肌醇 3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/蛋 白 激 酶 B(protein kinase B, PKB,又 稱 Akt)及絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)途徑影響腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、粘附、分化及浸潤(rùn)等[17]。乳腺癌中HER-2/neu的擴(kuò)增明確與差的病理臨床特征相關(guān)[13],但在胃癌未見統(tǒng)一的結(jié)果。本研究顯示,在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)和我院樣品中,HER-2/neu的擴(kuò)增與患者的年齡、T、N、M分期及臨床分期均不相關(guān),但男性患者HER-2/neu擴(kuò)增率高于女性;低病理級(jí)別胃癌HER-2/neu擴(kuò)增率顯著高于高級(jí)別的胃癌,表明HER-2/neu擴(kuò)增與男性及胃癌高分化程度相關(guān),符合文獻(xiàn)報(bào)道[18],提示男性、分化較好的胃癌是曲妥珠單抗治療的主要人群。
HER-2/neu擴(kuò)增是胃癌重要的預(yù)后因素,HER-2/neu擴(kuò)增患者的5年生存率較非擴(kuò)增低,是胃癌患者預(yù)后的獨(dú)立檢測(cè)指標(biāo)[19];也有文獻(xiàn)報(bào)道[20],HER-2/neu的擴(kuò)增與患者總生存時(shí)間及無復(fù)發(fā)生存時(shí)間均無關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)HER-2/neu的擴(kuò)增情況不能區(qū)分患者的總生存時(shí)間,表明在綜合臨床分期、病理分級(jí)和靶向HER-2藥物使用情況下,HER-2/neu的擴(kuò)增不能作為判斷患者預(yù)后的關(guān)鍵因素。是否在特定臨床分期、病理分級(jí)及治療手段下,HER-2/neu的擴(kuò)增能作為胃癌患者預(yù)后判斷指標(biāo),這需要我們進(jìn)一步的研究。