張 朋,錫林寶勒日,白靖平,江仁兵,陳勇忠,黃 哲,李 星
(1.南京軍區(qū)福州總院四七六醫(yī)院骨科,福州350000;2.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院骨與軟組織腫瘤科,烏魯木齊830011;3.凡星博奧北京科技有限公司,北京100080)
術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是乳腺癌患者死亡的主要原因,其中骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生率為65%~75%,首發(fā)癥狀為骨轉(zhuǎn)移的患者占27%~50%[1-2]。乳癌患者一旦發(fā)生骨轉(zhuǎn)移,5年生存率僅為20%,并且還可引起一系列的并發(fā)癥,比如骨痛、骨損傷以及骨相關(guān)事件(SEEs)[1],是目前臨床上降低乳腺癌患者生活質(zhì)量和影響患者生存的重要因素。本研究采用Clinprot液體芯片飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)(ClinprotTMMALDI-TOF MS)分析并篩選乳腺癌術(shù)后骨轉(zhuǎn)移與無(wú)轉(zhuǎn)移患者的血清差異蛋白,為尋找乳腺癌骨轉(zhuǎn)移相關(guān)的血清標(biāo)志物提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時(shí)為進(jìn)一步闡明乳癌骨轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制以及開發(fā)逆轉(zhuǎn)骨轉(zhuǎn)移的靶向藥物提供理論研究基礎(chǔ),現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料 收集2009年2月至2010年10月在新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院住院復(fù)查的女性乳腺癌改良根治術(shù)后患者36例,術(shù)后病理組織學(xué)診斷均為乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。分組:(1)乳腺癌改良根治術(shù)術(shù)后單純骨轉(zhuǎn)移(M組)共18例。其中原發(fā)乳癌分期Ⅱ期6例,Ⅲ期12例。年齡37~77歲,平均(52.72±11.89)歲;術(shù)后至骨轉(zhuǎn)移時(shí)間為9~122個(gè)月,平均33.7個(gè)月;所有患者均已行足療程化療,其中5例ER(+)、PR(+),9例ER/PR(+)均行內(nèi)分泌治療。入組者均經(jīng)ECT及局部CT、MRI 3項(xiàng)檢查診斷,其中4例因椎體破壞疼痛劇烈行經(jīng)皮穿刺椎體成形術(shù),術(shù)后病灶組織病理結(jié)果支持診斷;且經(jīng)B超等相關(guān)檢查未發(fā)現(xiàn)重要臟器轉(zhuǎn)移。抽血時(shí)間為診斷次日晨。(2)乳腺癌改良根治術(shù)術(shù)后無(wú)轉(zhuǎn)移組(S組),共18例。組織學(xué)病理分期及術(shù)后時(shí)間均與M組相匹配的患者,年齡34~74歲,平均(52.89±12.37)歲;所有患者均已行足療程化療,其中6例ER(+)、PR(+),9例ER/PR(+)均行內(nèi)分泌治療。入組者均經(jīng)骨放射性核素掃描(ECT)檢查未見明顯異常;B超等相關(guān)檢查未發(fā)現(xiàn)重要臟器轉(zhuǎn)移。兩組患者年齡等一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,本研究經(jīng)患者知情同意和并經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)通過。
1.2 主要試劑與儀器 丙酮、乙腈、乙醇、醋酸銨(NH4Ac)、Peptide Calibration Standard、Protein Calibration StandardⅠ、弱陽(yáng)離子交換磁珠(MB-WCX)、三氟乙酸(TFA)、Tris-HCL等均購(gòu)自Sigma公司;MALDI-TOF-MS質(zhì)譜儀及配套的Clin-ProTools分析軟件購(gòu)自Bruker Daltonik公司。
1.3 方法
1.3.1 標(biāo)本采集及處理 空腹抽取36例患者全血3mL,室溫下靜置1h,3 000r/min離心5min,取上清液加入對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)的冷凍管中,每20μL一管分裝,-80℃保存。
1.3.3 試驗(yàn)方法
1.3.3.1 弱陽(yáng)離子磁珠(MB-WCX)的處理 (1)取10μL磁珠和10μL磁珠結(jié)合緩沖液(BB),混勻;(2)加入5μL血清,吹打混均;(3)置于磁珠分離器,靜置1min,移去上清液;(4)加入100μL磁珠清洗緩沖液(WB),靜置1min,移去上清液;(5)重復(fù)步驟(4)2次;(6)加入5μL磁珠洗脫緩沖液(EB),混勻;靜置2min,將洗脫液移入樣品管;(7)向洗脫液中加入5μL磁珠穩(wěn)定緩沖液(SB)混勻,-20℃保存至質(zhì)譜分析。
1.3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)血清質(zhì)控 標(biāo)準(zhǔn)血清經(jīng)磁珠處理得到洗脫液,用質(zhì)譜采集數(shù)據(jù),每批數(shù)據(jù)采集完畢,與數(shù)據(jù)庫(kù)已有對(duì)應(yīng)的相同磁珠相同采集方法的標(biāo)準(zhǔn)血清數(shù)據(jù)比較,變異系數(shù)(CV)<30%。
1.3.3.3 樣品點(diǎn)靶 取5μL的0.4mg/mL HCCA基質(zhì),加入1μL的樣品洗脫液,吹打混勻;取1μL上述混合液體,點(diǎn)在600μm Anchorchip上,室溫干燥。
1.3.3.4 樣品譜圖的生成 采用Clinprot液體芯片飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)獲取兩組患者血清肽質(zhì)量指定圖譜(PMF)。(1)在Clinprot Standard校正方法下,對(duì)累加標(biāo)準(zhǔn)品圖譜進(jìn)行校正,平均分子質(zhì)量偏差應(yīng)小于100ppm。(2)將樣品靶板放入Microflex質(zhì)譜儀,設(shè)定采集范圍:(1~20)×103Da,激光能量:采用高激光能量轟一下結(jié)晶點(diǎn)8shots,再用低于高激光能量10%~20%的能量采集50shots;(3)同一樣品同一結(jié)晶點(diǎn),調(diào)整采集點(diǎn),累加8個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)(400shots)。保存累加的PMF。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用ClinProTools軟件分析前先對(duì)樣品原始質(zhì)譜圖進(jìn)行處理,然后選擇軟件內(nèi)嵌的統(tǒng)計(jì)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,獲得兩組血清的差異表達(dá)蛋白,計(jì)量資料以x±s表示,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 質(zhì)譜檢測(cè)的重復(fù)性驗(yàn)證 試驗(yàn)前將所有標(biāo)本分成2份,5 d后重復(fù)檢測(cè),試劑材料、方法步驟同前。結(jié)果顯示兩次PMF基本一致,隨機(jī)選擇4個(gè)蛋白峰計(jì)算CV均小于30%,該系統(tǒng)具有良好的可重復(fù)性,見圖1、2。
2.2 蛋白質(zhì)譜分析 采用Biomarker Wizard軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,未檢測(cè)到有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的蛋白質(zhì)峰譜差異,未能建立診斷模型,見表1。
續(xù)表1 蛋白質(zhì)譜統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
圖1 M組2次重復(fù)試驗(yàn)的PMF
圖2 S組2次重復(fù)試驗(yàn)的PMF
2.3 對(duì)差異最顯著的M8063.25Da和M9772.81Da進(jìn)行分析
在M組各個(gè)樣品譜圖中M8063.25Da和M9772.81Da的豐度大部分低于S組。平均圖譜中M組的M8063.25Da和M9772.81Da蛋白峰明顯低于S組,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見圖3~5。
圖3 兩組樣本中M8063.25Da和M9772.81Da的質(zhì)譜堆積圖
表1 蛋白質(zhì)譜統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
圖4 兩組樣本中M8063.25Da和M9772.81Da的平均質(zhì)譜圖
圖5 兩組樣本中M8063.25Da和M9772.81Da的平均值標(biāo)準(zhǔn)差比較圖
ClinprotTM液體芯片飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)由功能磁珠、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)、ANCHORCHIP技術(shù)和ClinProTools的生物信息學(xué)方法組成,已廣泛應(yīng)用于腫瘤標(biāo)志物的篩選、鑒定和疾病診斷模型的建立,如口腔癌[3]、卵巢癌[4]、腎細(xì)胞癌[5]、肺癌[6]、食管癌[7]、胃癌[8]、胰腺癌[9]、頭頸部惡性腫瘤[10]等疾病,并獲得了令人滿意的效果。
本研究采用Clinprot系統(tǒng)獲得乳腺癌術(shù)后骨轉(zhuǎn)移與無(wú)轉(zhuǎn)移患者血清PMF,發(fā)現(xiàn)兩組血清蛋白的表達(dá)在一定程度上存在差異,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
本研究沒有檢測(cè)到兩組間的差異蛋白,未能建立乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷模型。分析其原因可能為:(1)骨髓微轉(zhuǎn)移(BMM)的影響。BMM理論:乳腺癌是一種全身性疾病,腫瘤細(xì)胞在早期就經(jīng)血流播散出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,即便原發(fā)腫瘤被切除,隱匿在體內(nèi)的微小轉(zhuǎn)移癌灶仍繼續(xù)發(fā)展。患者常無(wú)任何臨床表現(xiàn),常規(guī)影像學(xué)檢查及常規(guī)病理檢查均難以發(fā)現(xiàn)。Slade等[11]對(duì)23例原發(fā)性乳腺癌外周血及骨髓進(jìn)行微轉(zhuǎn)移檢測(cè),外周血陽(yáng)性率為13%,骨髓檢出率為61%。提示在乳腺癌BMM的診斷中,外周血的檢出率明顯低于骨髓檢出率,外周血檢測(cè)不能替代骨髓檢測(cè)。之后,Slade等[12]報(bào)道應(yīng)用定量PCR及免疫組織化學(xué)檢查外周血細(xì)胞角蛋白19(CK-19)發(fā)現(xiàn),手術(shù)前51%患者存在BMM。收集的91例標(biāo)本中,采用定量PCR、免疫組織化學(xué)分別發(fā)現(xiàn)87%和65%的患者在隨訪期間出現(xiàn)BMM現(xiàn)象。因本研究患者均由CT、MRI或ECT等常規(guī)檢查確定診斷,不排除BMM對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。(2)全身化療的影響。化療可減少或消滅微轉(zhuǎn)移灶,抑制微轉(zhuǎn)移灶的擴(kuò)展,減少生長(zhǎng)刺激因子的釋放,減少甚至殺滅腫瘤細(xì)胞。國(guó)內(nèi)外均有試驗(yàn)證實(shí)乳腺癌患者化療后外周血微轉(zhuǎn)移因子水平明顯下降。Manhani等[13]利用 RT-PCR檢測(cè)乳腺癌患者 CK-19,陽(yáng)性率由化療前的43.0%降至14.3%(3周期化療)和18.9%(6周期化療)。Zheng等[14]采用巢式RT-PCR方法檢測(cè)乳腺癌患者外周血中泌乳素誘導(dǎo)蛋白(PIP)mRNA的表達(dá)變化發(fā)現(xiàn),PIP表達(dá)陽(yáng)性的患者中有76.5%化療后轉(zhuǎn)為陰性。Zhang等[15]經(jīng)半定量 RT-PCR檢測(cè)乳腺癌患者 CK-20mRNA,化療后31.8%轉(zhuǎn)為陰性,47.7%表達(dá)明顯下降。本研究中兩組患者均已接受化療,均可能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響。(3)內(nèi)分泌治療的影響。乳腺癌的發(fā)生與雌激素的水平有關(guān),內(nèi)分泌治療可改變激素依賴性腫瘤生長(zhǎng)所需的內(nèi)分泌微環(huán)境,使腫瘤細(xì)胞增殖停滯于G0或G1期,從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖。兩組中均有部分患者接受內(nèi)分泌治療,不排除治療對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。(4)由于研究經(jīng)費(fèi)及時(shí)間限制,有限的血清樣品只重復(fù)檢測(cè)了2次。
綜上所述,乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌改良根治術(shù)后單純骨轉(zhuǎn)移與無(wú)轉(zhuǎn)移患者不存在血清差異蛋白,不能通過檢測(cè)外周血的方法篩選乳腺癌骨轉(zhuǎn)移差異蛋白。通過上述研究,為筆者下一步加入骨髓進(jìn)行對(duì)照檢測(cè),增加樣本量及重復(fù)檢測(cè)次數(shù)奠定了基礎(chǔ)。筆者希望能夠篩選出敏感性高、特異性強(qiáng)的腫瘤標(biāo)志物,最終能廣泛應(yīng)用于乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的篩查。
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