宋毓平，張慶華，龔丹妮，曹 晨，潘光鑫，李 雄，靳 平，田 訓(xùn)△

(1.湖北省武漢市東湖醫(yī)院皮膚科 430074；2．華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)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(rèn)為與紫外線(xiàn)損傷、遺傳、免疫、遺傳等多因素相關(guān)，近年來(lái)研究表明基因突變與其發(fā)生、轉(zhuǎn)移的相關(guān)性越來(lái)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(jìn)癌細(xì)胞增殖并抑制抗癌免疫應(yīng)答[4-5]，盡管CA125是最廣泛使用的卵巢癌血清生物標(biāo)記物，且大多數(shù)研究已經(jīng)證實(shí)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(jié)腸直腸癌等多種腫瘤類(lèi)型中過(guò)表達(dá)[6]，MUC16的突變與胃癌患者預(yù)后具有密切的關(guān)系[7]，且針對(duì)MUC16為靶點(diǎn)進(jìn)行靶向治療[8-9]，但MUC16與CMM之間的關(guān)系無(wú)更多報(bào)道。本研究運(yùn)用癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas，TCGA)、高通量基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)(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(dá)及預(yù)后之間的關(guān)系，評(píng)估MUC16預(yù)測(cè)CMM預(yù)后的臨床價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1材料 從隸屬于美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)的GEO數(shù)據(jù)庫(kù)(http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下載CMM標(biāo)本數(shù)據(jù)(GDS1375)進(jìn)行分析。

1.2方法

1.2.1SurExpression數(shù)據(jù)庫(kù)分析 應(yīng)用SurExpression數(shù)據(jù)庫(kù)[10]對(duì)CMM數(shù)據(jù)集(Jonsson Skin Survival GSE22153)中包含mRNA表達(dá)和臨床資料的57例CMM患者信息進(jìn)行生存分析，得到相關(guān)基因相應(yīng)表達(dá)水平與預(yù)后的關(guān)系。

1.2.2cBioPortal for Cancer Genomics 應(yīng)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(yù)后關(guān)系。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用GraphPad Prism(V5.01)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，生存分析采用Kaplan-Meire和Log-rank檢驗(yàn)法，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)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(dá)到69.3%，其中錯(cuò)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)圖1A、B。

2.2MUC16在CMM組織的表達(dá)水平 通過(guò)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(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖1C。

2.3MUC16改變與CMM預(yù)后之間的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系 通過(guò)在cBioPortal在線(xiàn)分析明確MUC16的突變是否與CMM預(yù)后具有相關(guān)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(wú)病生存期(P=0.041)。在TCGA(https://portal.gdc.cancer.gov)在線(xiàn)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(yù)后，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.021)，見(jiàn)圖2A～C。

2.4在線(xiàn)分析MUC16 mRNA水平與CMM患者的預(yù)后關(guān)系 應(yīng)用SurExpression數(shù)據(jù)庫(kù)在線(xiàn)對(duì)CMM的TCGA數(shù)據(jù)集進(jìn)行在線(xiàn)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(yù)后關(guān)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(jiàn)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(zhuǎn)錄水平；C:MUC16在不同組織中的轉(zhuǎn)錄水平

圖1 MUC16在CMM組織的突變及表達(dá)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(guān)系；B：MUC16變化在(TCGA,Provisional)數(shù)據(jù)集中與CMM患者的無(wú)病生存期關(guān)系;C：MUC16突變?cè)赥CGA-SKCM數(shù)據(jù)集中與CMM患者的總體生存期關(guān)系；D：MUC16 mRNA水平與CMM患者的總體生存期關(guān)系

圖2 MUC16mRNA與CMM患者預(yù)后的分析

3 討論

CMM預(yù)后極差，隨著對(duì)該疾病分子機(jī)制的不斷探索和生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，CMM發(fā)病機(jī)制得到了全面深入的研究，在過(guò)去的幾年中分子靶向治療已成為新熱點(diǎn)，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(lèi)肉瘤濾過(guò)性毒菌致癌基因同源體B1(BRAF)抑制劑[12]、絲裂原活化的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)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(yīng)用出現(xiàn)廣泛的耐藥及皮疹、胃腸道等不良反應(yīng)[15]，如今更多的目光投向靶向藥物的聯(lián)合應(yīng)用及開(kāi)發(fā)新的靶點(diǎn)進(jìn)行靶向治療[16]。

已知人類(lèi)MUC基因家族編碼多達(dá)20種蛋白質(zhì)，其可以分成分泌型和跨膜型相關(guān)的形式，每種都具有典型的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)，MUC16屬于跨模型[17]，共22 152個(gè)氨基酸，具有約12 000氨基酸的N端區(qū)域，包含約60個(gè)重復(fù)序列的串聯(lián)重復(fù)區(qū)域，每個(gè)序列有156個(gè)氨基酸、跨膜結(jié)構(gòu)域和32個(gè)氨基酸組成的細(xì)胞質(zhì)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(fù)荷、生存結(jié)局、免疫反應(yīng)和細(xì)胞周期途徑都具有密切的關(guān)系，這一發(fā)現(xiàn)可能適用于指導(dǎo)胃癌患者的免疫治療，但關(guān)于MUC16與CMM之間的報(bào)道并未發(fā)現(xiàn)。

GEO是目前最全面最大的1個(gè)公共基因數(shù)據(jù)庫(kù)，SurExpression數(shù)據(jù)庫(kù)中多達(dá)130個(gè)數(shù)據(jù)集，共有超過(guò)2萬(wàn)多臨床病例，可以用來(lái)分析20多種腫瘤相關(guān)分子標(biāo)記物[19]。筆者通過(guò)利用這些在線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后得到一致的結(jié)論，使得本研究結(jié)論可靠。筆者在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)分析中發(fā)現(xiàn)MUC16在CMM中的突變頻率高達(dá)69.3%，同時(shí)在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中分析正常皮膚組織與CMM組織中發(fā)現(xiàn)MUC16表達(dá)水平明顯上升，這些數(shù)據(jù)結(jié)果提示MUC16在CMM的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用，當(dāng)筆者進(jìn)一步分析MUC16突變及其mRNA水平與CMM預(yù)后之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)發(fā)生MUC16突變的CMM患者整體的預(yù)后要明顯優(yōu)于未發(fā)生突變的患者，同時(shí)MUC16 mRNA表達(dá)水平高的CMM患者的預(yù)后較差，這提示MUC16與CMM的預(yù)后有著密切關(guān)系。

MUC16是一種大細(xì)胞表面分子，在一些惡性腫瘤進(jìn)展過(guò)程中異常過(guò)度表達(dá)。很多研究表明MUC16不僅是卵巢癌的生物標(biāo)記物，還在腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用，正因?yàn)槠湓谀[瘤中的作用，MUC16逐漸成為新的治療靶點(diǎn)[20]，在卵巢癌中主要使用針對(duì)MUC16的串聯(lián)重復(fù)結(jié)構(gòu)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(jié)合物對(duì)卵巢癌患者有初步療效[20]，這些初步研究為進(jìn)一步探討MUC16突變與CMM的發(fā)生、發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，并提示MUC16有可能成為靶向治療的位點(diǎn)，為CMM的靶向治療提供新思路。