王喆,史俊芬,張強(qiáng),楊尚儒,王昭,荊鑫,李佳幸,池治宣
(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院 急診科,北京 100020;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 肝膽胰脾外科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
胰腺癌是惡性程度高、病情發(fā)展迅速、預(yù)后差的消化系統(tǒng)腫瘤。由于發(fā)病初期其臨床癥狀并不明顯,發(fā)現(xiàn)時(shí)大多數(shù)已成為晚期,其5 年生存率不足10%[1]。目前手術(shù)切除依然是可以根治胰腺癌的治療方案,但是由于大多數(shù)胰腺癌發(fā)病時(shí)較為隱匿,已經(jīng)失去了行根治性手術(shù)的機(jī)會(huì);而對于接受手術(shù)的患者來說,手術(shù)效果也不盡理想,通常通過術(shù)后輔助化療延長生命,因此手術(shù)切除聯(lián)合術(shù)后輔助化學(xué)治療是目前治療胰腺癌的首選方案[2]。在目前的輔助化療方案中,應(yīng)用吉西他濱或者以吉西他濱為主的聯(lián)合化療較為普遍。通過術(shù)后隨訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者中應(yīng)用該化療方案的效果卻各不相同,多數(shù)是由于腫瘤對吉西他濱類藥物產(chǎn)生了耐藥性,從而導(dǎo)致化療效果不佳,影響腫瘤的治療[3-4]。
Bcl-2/腺病毒E1B-19k相關(guān)蛋白3(Bcl-2/E1B-19k-interacting protein 3,BNIP3)屬于BH3-only促凋亡蛋白亞類的線粒體蛋白,是一種促凋亡蛋白[5]。BNIP3的分子中含有凋亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(BH3結(jié)構(gòu)域)和COOH-末端的跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)(TM結(jié)構(gòu)區(qū))。通過BH3 結(jié)構(gòu)域,BNIP3 與抗凋亡蛋白結(jié)合形成異二聚體,抑制蛋白的抗凋亡功能,繼而介導(dǎo)細(xì)胞凋亡[6]。而TM結(jié)構(gòu)區(qū)位于細(xì)胞膜內(nèi),具有親水性的特點(diǎn),如果缺失會(huì)促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[7]。實(shí)體腫瘤有個(gè)典型的特征—缺氧。低氧環(huán)境下,組織細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞代謝的改變以及氧化應(yīng)激損傷,影響了細(xì)胞存活的時(shí)間。而腫瘤細(xì)胞卻可以激活生存期適應(yīng)機(jī)制,對抗這種細(xì)胞環(huán)境從而推進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[8]。
吉西他濱是二氟核苷類抗代謝藥物,具有細(xì)胞周期特異性,主要在腫瘤細(xì)胞DNA的合成期中發(fā)揮作用。在進(jìn)入細(xì)胞后,吉西他濱被脫氧胞苷激酶磷酸化,繼而形成雙氟脫氧胞苷二磷酸和雙氟脫氧胞苷三磷酸活性產(chǎn)物,進(jìn)一步抑制DNA的合成以及與鳥苷配對,使DNA鏈合成停止,進(jìn)而DNA斷裂,腫瘤細(xì)胞死亡,最后通過胞苷脫氧酶代謝失活[9]。作為胰腺癌化療的常用藥物,在實(shí)際應(yīng)用過程中個(gè)體差異明顯,對吉西他濱的藥物敏感性不同是影響患者總生存時(shí)間和無病生存時(shí)間的主要因素。有報(bào)道稱BNIP3的高表達(dá)可能會(huì)導(dǎo)致胰腺癌對藥物治療的耐藥性增大[4];但也有研究發(fā)現(xiàn)BNIP3的高表達(dá)與胰腺癌術(shù)后應(yīng)用吉西他濱化療不佳并不存在關(guān)聯(lián)[10]。
本實(shí)驗(yàn)分析內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院近5 年胰腺癌患者在行手術(shù)治療后應(yīng)用吉西他濱進(jìn)行化療的效果,通過測定腫瘤組織中BNIP3 的表達(dá)量,對比使用吉西他濱化療預(yù)后的個(gè)體情況,分析BNIP3 的表達(dá)量與吉西他濱化療敏感性之間存在的關(guān)聯(lián)。
回顧性分析內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院2016 年7月至2021年8月共58例胰腺癌根治術(shù)患者的臨床資料,術(shù)后經(jīng)病理確診為胰腺癌,病理類型為導(dǎo)管腺癌。共納入55例免疫組織化學(xué)標(biāo)本,剔除 3例未成功進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)病理標(biāo)本適用于免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn);(2)術(shù)前并未進(jìn)行任何形式的化療及放療;(3)術(shù)后規(guī)律應(yīng)用吉西他濱輔助化療或以吉西他濱為主的聯(lián)合化療;(4)臨床資料完整;(5)術(shù)后可以進(jìn)行定期隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病、腫瘤向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無法完整切除以及行姑息手術(shù)者;(2)圍手術(shù)期出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥,包括:C級(jí)胰瘺、嚴(yán)重腹腔感染、腹腔出血、死亡;(3)患者預(yù)期失訪可能性大,以及未規(guī)律隨訪或失訪。
根據(jù)腫瘤細(xì)胞的染色強(qiáng)度及染色范圍綜合評(píng)分。腫瘤細(xì)胞的染色強(qiáng)度分4 級(jí),以同一切片中淋巴細(xì)胞的染色強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。0分:無著色,呈陰性;1分:淺著色,即腫瘤細(xì)胞的染色強(qiáng)度低于淋巴細(xì)胞;2分:中等著色,腫瘤細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的染色強(qiáng)度相當(dāng);3分:強(qiáng)著色,即腫瘤細(xì)胞高于淋巴細(xì)胞的染色強(qiáng)度。染色范圍計(jì)分:即根據(jù)陽性細(xì)胞占所有腫瘤細(xì)胞的比例進(jìn)行評(píng)分。0分:陽性細(xì)胞或比例<1%,1 分:≤10%陽性,2 分:11%~25%陽性,3分:26%~50%陽性,4分:>50%陽性。BNIP3的染色水平評(píng)分由染色強(qiáng)度計(jì)分與染色范圍計(jì)分相加而成,陰性:≤2分,弱陽性:3~4分,陽性:5~6分,強(qiáng)陽性:≥7分。將表達(dá)陰性及弱陽性判定為BNIP3低表達(dá)組,判定陽性及強(qiáng)陽性為BNIP3高表達(dá)組。
采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,正態(tài)分布數(shù)值以()表示,計(jì)量資料選用t檢驗(yàn)或方差分析。計(jì)數(shù)資料則采取χ2檢驗(yàn),對于期望值小于5的變量,采用Fisher精確檢驗(yàn)。用Kaplan-Meier分析總生存時(shí)間(overall survival,OS)和無病生存時(shí)間(disease free survival,DFS)與BNIP3蛋白水平的相關(guān)程度。最后用Cox回歸多因素生存分析患者獨(dú)立預(yù)后因素,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
利用Kaplan-Meier法進(jìn)行生存分析,與BNIP3低表達(dá)組比較,BNIP3高表達(dá)組的OS [(13(95%CI11.378~14.622)個(gè)月vs18(95%CI16.592~19.408)個(gè)月]和DFS [7(95%CI4.082~9.938)個(gè)月vs14(95%CI12.936~15.064)個(gè)月]均降低(P<0.05)。見圖1、2。
圖1 BNIP3表達(dá)水平和OS的生存曲線
將患者的性別、年齡、民族、長期飲酒、腫瘤位置、腫瘤最大徑、病理分化程度、TNM分期、手術(shù)方式等資料納入Cox回歸多因素生存分析中。結(jié)果顯示,胰腺癌組織BNIP3 的表達(dá)量(HR0.317,95%CI0.158~0.635)、腫瘤T分期(HR2.314,95%CI1.111~4.820)以及淋巴轉(zhuǎn)移(HR0.282,95%CI0.114~0.696)是OS的獨(dú)立預(yù)后因素(均P<0.05),見表1。BNIP3的表達(dá)量(HR0.272,95%CI0.133~0.559)和淋巴轉(zhuǎn)移(HR0.281,95%CI0.117~0.676)是DFS的獨(dú)立預(yù)后因素(均P<0.05),見表2。
表1 胰腺癌患者術(shù)后OS的單因素及多因素分析
表2 胰腺癌患者術(shù)后DFS的單因素及多因素分析
通過對胰腺癌患者臨床資料與BNIP3蛋白表達(dá)水平的比較(見表3),年齡、腫瘤最大徑的差異對于BNIP3的蛋白表達(dá)水平未產(chǎn)生影響,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。而性別、民族、腫瘤位置和病理分化程度等因素的不同與BNIP3的蛋白表達(dá)水平相比,同樣無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者的臨床資料與BNIP3的蛋白表達(dá)水平無相關(guān)性,即年齡、性別、民族、腫瘤位置、腫瘤最大徑、病理分化程度等暫時(shí)不能認(rèn)為對BNIP3的蛋白表達(dá)有影響,BNIP3蛋白表達(dá)水平的調(diào)控可能與其他因素有關(guān)。
表3 胰腺癌BNIP3蛋白表達(dá)與胰腺癌患者臨床資料比較
圖2 BNIP3表達(dá)水平和DFS的生存曲線
胰腺癌是致命的惡性腫瘤之一,以手術(shù)結(jié)合吉西他濱或以吉西他濱為主的聯(lián)合化療成為控制并治療腫瘤進(jìn)展的主要方案。當(dāng)能夠預(yù)測對于吉西他濱的耐藥情況時(shí),就會(huì)對術(shù)后的輔助化療起關(guān)鍵作用,同時(shí)推動(dòng)個(gè)體化方案的進(jìn)行[11]。本研究發(fā)現(xiàn)BNIP3低表達(dá)的患者比BNIP3 高表達(dá)應(yīng)用吉西他濱術(shù)后化療具有更佳的臨床效果,生存時(shí)間更長,可能對藥物敏感。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在對患者一般資料進(jìn)行分析后,對于應(yīng)用吉西他濱進(jìn)行化療的患者,其OS的獨(dú)立預(yù)后因素包括胰腺癌BNIP3的表達(dá)量、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,而BNIP3 的表達(dá)水平、分化程度是DFS的獨(dú)立預(yù)后因素。對于BNIP3的表達(dá)是否會(huì)影響應(yīng)用吉西他濱的獲益程度存在著較大的爭議,Li等[12]報(bào)道BNIP3的高表達(dá)與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān),BNIP3 低表達(dá)的患者有著更高的總生存率。該研究選取70例胰腺癌組織,發(fā)現(xiàn)BNIP3表達(dá)與腫瘤分期和臨床分期參數(shù)之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,其余相關(guān)參數(shù)與BNIP3的表達(dá)無相關(guān)性。通過比較胰腺癌患者術(shù)后的生存時(shí)間與BNIP3表達(dá)的關(guān)系發(fā)現(xiàn),BNIP3 較低表達(dá)的胰腺癌患者術(shù)后生存時(shí)間較長。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床II期和BNIP3較高表達(dá)的患者與癌癥死亡風(fēng)險(xiǎn)的增加有明顯的相關(guān)性。多因素分析顯示臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響預(yù)后的關(guān)鍵因素,BNIP3 表達(dá)水平是胰腺癌的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)。同時(shí)Li等[12]通過Western blotting分析發(fā)現(xiàn)miR-27a-3p與BNIP3呈負(fù)相關(guān),BNIP3的表達(dá)減少通過miR-27a-3p激活MAPK信號(hào)通路,從而抑制腫瘤生長。本研究也得到了類似的結(jié)果,在胰腺癌細(xì)胞中BNIP3 的地表達(dá)水平可能會(huì)給患者帶來更長的生存期,同時(shí)腫瘤的分化程度也影響著患者的預(yù)后。其原因可能是因?yàn)锽NIP3的蛋白表達(dá)水平與腫瘤缺血缺氧的嚴(yán)重程度相關(guān),隨著腫瘤壞死的程度增加,其表達(dá)水平越高,有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
但一些研究對此持相反觀點(diǎn)。2005年Akada等[13]的研究中就發(fā)現(xiàn),BNIP3 表達(dá)的減少可能與胰腺癌對吉西他濱的耐藥性有關(guān)。在胰腺癌的細(xì)胞株中BNIP3 的表達(dá)均呈現(xiàn)不同程度的減少,尤其是在耐藥細(xì)胞系中,BNIP3 的表達(dá)水平下降更明顯。實(shí)驗(yàn)通過提取胰腺癌患者組織中的mRNA,進(jìn)行實(shí)時(shí)定量RT-PCR分析,發(fā)現(xiàn)BNIP3 mRNA水平大部分低于正常對照組織,在進(jìn)行Western blotting實(shí)驗(yàn)后證實(shí)BNIP3 的siRNA抑制了BNIP3 的表達(dá),進(jìn)而降低吉西他濱對胰腺癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性,在胰腺癌細(xì)胞系模型中通過發(fā)揮PI3K/Akt通路在吉西他濱耐藥中的作用展示了BNIP3 對吉西他濱敏感性的影響。BNIP3表達(dá)的降低最終增加了對吉西他濱的耐藥性,顯著降低了胰腺癌患者的生存率。但由于在該實(shí)驗(yàn)中僅提取了部分患者的胰腺癌組織,考慮到樣本數(shù)不足,會(huì)存在選擇偏倚。但對患者術(shù)后未進(jìn)行規(guī)律性隨訪,對于術(shù)后存活時(shí)間無明顯對比。Erkan等[14]的研究結(jié)果表明BNIP3的低表達(dá)的患者具有較短的生存期。隨后通過研究吉西他濱對BNIP3修飾細(xì)胞的細(xì)胞毒作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)BNIP3 的沉默表達(dá)通常與化療耐藥的增加有關(guān)。在胰腺癌晚期,BNIP3 的丟失可能會(huì)產(chǎn)生更具侵襲性的腫瘤表型,并且至少在一定程度上促成了這種惡性腫瘤的化療耐藥。而在Okami等[15]的進(jìn)一步研究中,發(fā)現(xiàn)BNIP3 是胰腺癌的腫瘤抑制因子,同時(shí)研究表明BNIP3 的低表達(dá)是胰腺癌細(xì)胞適應(yīng)缺氧條件的一種分子機(jī)制。在缺氧條件下,誘導(dǎo)BNIP3 的表達(dá)使胰腺癌細(xì)胞對缺氧更加敏感,BNIP3 在胰腺癌中的頻繁失活及其作為凋亡誘導(dǎo)物的作用支持了該分子作為腫瘤抑制因子的作用。這可能是由于BNIP3低表達(dá)的腫瘤細(xì)胞對誘導(dǎo)凋亡的敏感性降低所致。因此,BNIP3 高表達(dá)的胰腺癌患者具有較高的總生存率[4]
胰腺癌患者術(shù)后使用吉西他濱化療的BNIP3蛋白低表達(dá)比BNIP3高表達(dá)的患者有更長的總生存時(shí)間和無病生存時(shí)間,對吉西他濱藥物更加的敏感。BNIP3可作為胰腺癌術(shù)后應(yīng)用吉西他濱療效的預(yù)測性標(biāo)志物,從而為患者選擇更好的化療藥物。BNIP3在胰腺癌中的表達(dá)程度和病理分化程度無關(guān)聯(lián),但兩者共同影響OS和DFS。在胰腺癌中BNIP3的表達(dá)調(diào)控機(jī)制復(fù)雜,其相關(guān)機(jī)理以及影響因素仍然需要進(jìn)一步深入研究。