朱曉峰,張浩業(yè),喬 峰,竇鵬揮,鄒志田
(佳木斯大學附屬第一醫(yī)院胸外科,黑龍江 佳木斯 154003)
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原癌基因C-met在食管鱗癌中的表達與預后相關(guān)性研究①
朱曉峰,張浩業(yè),喬 峰,竇鵬揮,鄒志田
(佳木斯大學附屬第一醫(yī)院胸外科,黑龍江 佳木斯 154003)
目的:探討C-met基因mRNA陽性表達與食管鱗癌復發(fā)、轉(zhuǎn)移及預后的相關(guān)性。方法:應(yīng)用RT-PCR技術(shù)檢測50例食管鱗癌組織和20例癌旁正常食管組織中C-met mRNA的表達情況,統(tǒng)計學分析C-met mRNA表達與臨床病理資料、復發(fā)轉(zhuǎn)移及預后的相關(guān)性。結(jié)果:C-met mRNA在食管鱗癌組織中陽性表達率明顯高于癌旁正常食管組織(P<0.01);C-met mRNA陽性表達率與癌組織浸潤深度(P<0.05)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P<0.01)和TNM(P<0.01)分期有關(guān),而與患者年齡、性別、病變長度和癌組織分化程度無關(guān);C-met mRNA陽性表達者與陰性表達者在術(shù)后5年內(nèi)發(fā)生復發(fā)、轉(zhuǎn)移的例數(shù)分別為16例(59.3%)和5例(21.7%),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);C-met mRNA陽性表達者的5年生存率為25.9%,明顯低于陰性表達者的60.9%(P<0.01);COX回歸多因素分析提示C-met mRNA陽性表達是影響食管鱗癌患者預后的獨立危險因素(HR=6.026,P=0.005)。結(jié)論:C-met mRNA的檢測對判斷食管鱗癌的復發(fā)、轉(zhuǎn)移及預后有重要臨床意義。
食管;鱗狀細胞癌;逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng);C-met基因;預后
食管癌是我國最常見的惡性腫瘤之一,手術(shù)目前是其主要的治療方法,然而即使臨床分期較低的食管癌患者,手術(shù)后仍然有20%~30%的復發(fā)率,這提示食管癌患者的預后在很大程度上取決于其內(nèi)在的生物學行為,尤其是基因表達失調(diào)對于腫瘤本身的生長、增殖以及侵襲、轉(zhuǎn)移起著至關(guān)重要的作用。C-met是一種由C-met原癌基因編碼的蛋白產(chǎn)物,為肝細胞生長因子受體,具有酪氨酸激酶活性,與多種癌基因產(chǎn)物和調(diào)節(jié)蛋白相關(guān),參與細胞信息傳導、細胞骨架重排的調(diào)控,是細胞增殖、分化和運動的重要因素。目前研究表明[1],C-met與多種惡性腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),許多腫瘤病人在其腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移過程中均有C-met的過度表達和基因擴增。當前國內(nèi)外關(guān)于食管鱗癌C-met表達情況的研究報道較少,所以本研究通過逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)技術(shù)檢測了50例食管鱗癌組織和20例癌旁正常食管組織中C-met mRNA的表達,并分析C-met mRNA的表達與臨床病理資料之間的關(guān)系,判斷其與食管鱗癌術(shù)后復發(fā)、轉(zhuǎn)移及預后的相關(guān)性。
1.1 材料
50例食管鱗癌手術(shù)標本及20例癌旁正常食管組織標本來自于佳木斯大學附屬第一醫(yī)院胸外科2008-11~2010-12手術(shù)病例,其中男40例,女10例,年齡35~71歲,中位年齡52.6歲。50例腫瘤組織中,11例低分化,25例中分化,14例高分化,23例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。腫瘤部位中段24例,下段26例。腫瘤大小≤5cm 28例,>5cm 22例。根據(jù)國際抗癌聯(lián)盟(UICC)1997年修訂的食管癌臨床分期標準,Ⅱa期27例,Ⅱb+III期23例,食管上段、T4及M1(Ⅳ期)病人不包括在手術(shù)范圍內(nèi)。胸腹部淋巴結(jié)清掃范圍參照美國癌癥聯(lián)合委員會(American Joint Committee on Cancer,AJCC)食管癌淋巴結(jié)分布圖,淋巴結(jié)清掃數(shù)目8~24枚,平均9.8枚。所有患者術(shù)中肉眼大體判斷均達RO切除,術(shù)后病理診斷食管鱗癌,食管上、下切緣均無腫瘤細胞殘留。相應(yīng)的癌旁正常食管組織標本為術(shù)中采集距離食管癌組織至少5cm以上的正常食管組織。所有患者術(shù)前未行放療、化療等治療,手術(shù)標本取材后馬上放入液氮罐中保存。
1.2 主要試劑及藥品
總RNA提取試劑盒(Trizo Rragent,Gibcobrl公司),RT-PCR試劑盒(Takara公司),DNA分子量標準(北京中山公司),其它試劑均為國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)分析純。
1.3 RT-PCR實驗方法和結(jié)果判定
按照Trizol的說明書,首先應(yīng)用Trizol一步法分別提取食管鱗癌和癌旁正常食管組織中的總RNA,然后用紫外分光光度計測定純度并定量。從總RNA 中取0.5μg 用于合成cDNA第一鏈。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系中加入以下試劑:MgCl22μL、10×RNA buffer 1μL、Rnase Free dH2O 3.75μL、 dNTP1μL、 Rnase Inhibitor 0.25μL、 Rnase Transcriptase 0.5μL和 Random 9mers 0.5μL樣品1μL。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件:30℃ 10min、42℃ 30min、99℃ 5min、5℃ 10min。根據(jù)GenBank提供的C-met和內(nèi)參照β-actin的mRNA序列,應(yīng)用Oligo5.0軟件自行設(shè)計引物。設(shè)計引物序列由上??迫A生物公司合成。C-met上游引物:5'-TTCACCGCGGAAACACCCATC -3';下游引物:5'-GTCTTCCAGCCAGGCCCAGT -3'。預計擴增片段C-met140bp。β-actin上游引物,5'-GGCATCCTCACCCTGAAGTA -3',下游引物,5'-CCATCTCTTGCTCGAAGTCC -3'。預計擴增片段為496 bp。C-met特異性引物稀釋終濃度為20pmol/μL,內(nèi)參照β-actin特異性引物稀釋終濃度為10pmol/μL。取2.5μL cDNA用于PCR擴增,在反應(yīng)體系中加入以下試劑:5×RNA buffer 2.5μL、滅菌 ddH2O 7.16μL、 TaqHs 0.04μL和C-met的上、下游引物各0.15μL或者β-actin的上、下游引物各0.15μL。C-met基因的逆轉(zhuǎn)錄擴增反應(yīng)條件:95℃ 2min變性、95℃ 1min、58℃ 1min、72℃ 1min、一共30個循環(huán),最后72℃延伸7min。取2μLPCR產(chǎn)物與2μL Lodding Buffer混合,進行8%的聚丙烯酰胺凝膠電泳,100V/1.5h,電泳結(jié)束后,凝膠成像儀成像分析,計算目的基因mRNA的相對含量。應(yīng)用100bp梯度的Makers(中山公司)為分子量大小對照,確定電泳條帶。
1.4 隨訪
對患者定期隨訪,記錄腫瘤復發(fā)或轉(zhuǎn)移的時間,死于腫瘤復發(fā)或轉(zhuǎn)移的患者納入生存分析。隨訪截止日期為2015年12月底,術(shù)后中位隨訪時間為40.7個月(22~62個月)。所有患者都進行隨訪,隨訪率100%,隨訪通過門診復查及電話進行。
1.5 統(tǒng)計學方法
采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析,兩樣本率的比較用皮爾遜卡方檢驗法,Kaplan-Meier壽命表法進行生存分析,Log-rank檢驗判斷生存差異性,采用COX回歸多因素分析法判定獨立的預后因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 食管鱗癌組織和癌旁正常食管組織中C-met mRNA及β-actin mRNA的表達
依據(jù)C-met mRNA和β-actin mRNA條帶灰度值比較分析結(jié)果,50例食管鱗癌組織中有27例C-met mRNA陽性表達(陽性率為54.0%);而20例癌旁正常組織僅有1例C-met mRNA陽性表達(陽性率為5.0%)。50例食管鱗癌組織和20例癌旁正常組織均有β-actin mRNA表達,見圖1。
1:食管鱗癌組織;2:癌旁正常食管組織;M:DNA分子量標準基因產(chǎn)物:C-met mRNA 140bp,β-actin mRNA 496bp
2.2 C-met mRNA表達情況與臨床病理資料的關(guān)系
在食管鱗癌組織中,C-met的表達與患者年齡、性別、病變長度和癌組織分化程度無關(guān),而與癌組織浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān),見表1。
表1 C-met mRNA在食管鱗癌中的表達與臨床病理資料的關(guān)系
2.3 C-met mRNA表達情況與食管鱗癌術(shù)后復發(fā)、轉(zhuǎn)移的相關(guān)性
術(shù)后隨訪出現(xiàn)復發(fā)、轉(zhuǎn)移的患者共21例,復發(fā)轉(zhuǎn)移率為42.0%。C-met mRNA陽性表達者有復發(fā)、轉(zhuǎn)移的為16例(59.3%),陰性表達者中為5例(21.7%),二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
2.4 C-met mRNA表達情況與食管鱗癌預后的相關(guān)性
應(yīng)用Kaplan-Meier生存曲線對50例患者進行術(shù)后隨訪,結(jié)果顯示所有患者的5年生存率為42.0%。C-met mRNA陽性表達者5年生存率為25.9%,C-met mRNA陰性表達者5年生存率為60.9%,log-rank檢驗顯示二者差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。COX回歸多因素分析顯示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(HR=4.896,P=0.008)和C-met mRNA表達(HR=6.026,P=0.005)是影響食管鱗癌患者預后的獨立危險因素。
C-met基因位于人類第七號染色體長臂(7q31),大小約超過110kbp,包含21個外顯子。它的啟動子區(qū)域包含許多的調(diào)控序列,有AP1、AP2、NF-KB和HGF基因等。C-met基因編碼蛋白產(chǎn)物是先合成170kD的單鏈前體物,進而切割和重排成50kD的α亞基和145kD的β亞基,然后兩亞基再以二硫鍵相連形成190kD的異二聚體。α亞基和β亞基的胞外區(qū)是配體識別部位,可識別并結(jié)合HGF,而胞內(nèi)部位具有酪氨酸激酶活性,是多種信號分子相互作用的結(jié)合部位。作為肝細胞生長因子(HGF)唯一受體蛋白,C-met受體被HGF激活后發(fā)生自體磷酸化,其酪氨酸激酶活性增強,導致多種底物蛋白的酪氨酸磷酸化,這些中間底物的激活擴大了HGF的生物學活性,如促進細胞增殖、運動等[2]。
目前認為C-met促進腫瘤進展的機制主要有以下幾點:①C-met通過上調(diào)環(huán)氧合酶COX-2的基因表達和增加前列腺素(PG)的合成,從而促進食管癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移[3]。②C-met誘導基質(zhì)降解酶的產(chǎn)生,通過破壞基底膜和增加蛋白水解來促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[4]。③在食管惡性腫瘤的生長和增殖過程中新生血管的形成是不可或缺的[5],同時也是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的必要條件,而HGF是一種促血管生長因子,它與內(nèi)皮細胞表達的C-met受體特異性結(jié)合,能夠激活血管內(nèi)皮細胞,引起血管內(nèi)皮細胞的增殖和遷移,從而參與腫瘤新生血管的形成[6]。
最近的研究表明在正常細胞中C-met的表達和在腫瘤細胞中有著明顯的區(qū)別。在正常細胞中,原癌基因C-met mRNA呈低表達或不表達,雖然在組織器官切除或損傷后,C-met的表達有一過性的增加,但表達水平很快恢復到正常,證明正常細胞可以通過減少C-met的表達來控制它對HGF的反應(yīng)。在許多惡性腫瘤細胞中,可以觀察到C-met的持續(xù)、過度表達,常常伴隨高水平的自體磷酸化,這通常是由于基因的擴增所致。C-met的過度表達可見于人的肝癌、肺癌、胃癌、胰腺癌、甲狀腺癌、結(jié)腸癌和腦膠質(zhì)瘤,C-met的過度表達提示腫瘤預后差[7,8]。
本研究利用RT-PCR技術(shù),以β-actin為內(nèi)參照,檢測了食管鱗癌組織和癌旁正常食管組織中C-met mRNA的表達情況,結(jié)果提示C-met mRNA在癌旁正常食管組織中低表達,而在食管鱗癌組織中呈高表達(P<0.01)。本實驗的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),C-met mRNA的表達與癌組織浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān),浸潤深度越深C-met mRNA陽性表達率越高(P<0.05),有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者C-met mRNA陽性表達率顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者(P<0.01),表明C-met mRNA基因的表達與癌組織浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),而與患者年齡、性別、病變長度和癌組織分化程度無關(guān)(P>0.05),更進一步說明食管鱗癌中C-met的過度表達能促進腫瘤細胞的擴散和轉(zhuǎn)移,提示C-met的過度表達與食管鱗癌的不良病理參數(shù)密切相關(guān),腫瘤預后差。
本研究還發(fā)現(xiàn),C-met mRNA陽性表達者復發(fā)、轉(zhuǎn)移率為59.3%,明顯高于陰性表達者的21.7%。50例食管鱗癌患者總的5年生存率為42.0%,C-met mRNA陽性表達患者的5年生存率為25.9%,明顯低于陰性表達患者的60.9%。COX回歸多因素分析顯示,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和C-met mRNA表達是影響食管鱗癌患者預后的獨立危險因素。
目前以HGF-C-met信號通路為靶點的抑制劑、拮抗劑和反義核苷酸治療在多項實驗研究中已經(jīng)取得了可喜的成果。許多能夠阻斷HGF-C-met信號轉(zhuǎn)呈途徑的化合物已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),其中的典型代表是格爾德霉素類藥物(GA)。由于GA能降低C-met受體的表達,而且具有降低HGF誘導的uPA的表達的作用,因此在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面有很大臨床意義。HGF拮抗劑NK4由HGFɑ鏈N末端的發(fā)夾樣結(jié)構(gòu)和4個Kringle區(qū)結(jié)構(gòu)所組成,能夠和C-met相結(jié)合,競爭性地抑制HGF和C-met的相互作用,影響HGF-C-met信號通路,進而抑制HGF誘導的腫瘤細胞侵襲轉(zhuǎn)移過程。多項體外實驗顯示NK4可抑制HGF誘導的包括人結(jié)腸癌、膽囊癌、乳腺癌、胰腺癌、宮頸癌、膽管癌和前列腺癌等細胞的運動和侵襲。有國內(nèi)學者采用脂質(zhì)體法合成的C-met反義寡核苷酸鏈,將構(gòu)建的C-met反義質(zhì)粒及U1SnRNA/核酸/反義C-met復合體分別轉(zhuǎn)染肝癌SF7721細胞,來封閉C-met信號轉(zhuǎn)呈,探討C-met信號轉(zhuǎn)呈阻滯對肝癌生長和轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果顯示C-met反義寡核苷酸鏈能抑制肝癌SF7721細胞的增殖,C-met反義質(zhì)粒及U1SnRNA/核酸/反義C-met復合體質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后細胞表達受體C-met的量均顯著減少,而且轉(zhuǎn)染后細胞增殖速度明顯減慢,侵襲運動能力減弱。體內(nèi)實驗也發(fā)現(xiàn)細胞轉(zhuǎn)染后裸鼠體內(nèi)生成腫瘤速度較慢,進而證明阻斷HGF-C-met的信號傳導能夠降低腫瘤生長甚至轉(zhuǎn)移的能力。國外學者也應(yīng)用C-met反義寡核苷酸/U6表達質(zhì)粒治療非小細胞肺癌,同樣觀察到伴有C-met蛋白表達下調(diào)的對腫瘤的抑制作用[9,10]。
C-met基因在食管鱗癌中表達的研究較少,它在食管鱗癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機制尚不完全清楚,但是C-met mRNA在食管鱗癌中呈現(xiàn)高表達而且與腫瘤侵襲、復發(fā)及轉(zhuǎn)移密切相關(guān),所以研究其結(jié)構(gòu)、功能和作用機制對判斷食管鱗癌的復發(fā)、轉(zhuǎn)移、預后及以后的治療有重要臨床意義,HGF-C-met信號通路有望成為未來生物治療的靶點。
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黑龍江省衛(wèi)生廳科研項目,編號:2012-187。
朱曉峰(1970~)男,黑龍江佳木斯人,博士,主任醫(yī)師,碩士研究生導師。
鄒志田(1962~)男,黑龍江佳木斯人,博士,主任醫(yī)師,碩士研究生導師。E-mail:zxf700105@sina.com。
R735.1
A
1008-0104(2016)05-0001-04
2016-04-09)