肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤的腫瘤基因序列研究

高汝健時(shí)景偉尚冬梅賀宜春高宇飛

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院，吉林長(zhǎng)春130033)

摘要〔〕目的探討肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤不同部位組織基因序列與肺癌腦轉(zhuǎn)移發(fā)生機(jī)制的相關(guān)性。方法收集肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤患者臨床資料，提取該患者的肺癌原發(fā)灶、癌旁組織及肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤組織RNA并進(jìn)行測(cè)序；將測(cè)序結(jié)果進(jìn)行序列聚類分析，基于基因表達(dá)水平分析三個(gè)組織的差異，尋找肺癌腦轉(zhuǎn)移發(fā)生中的關(guān)鍵基因。結(jié)果原發(fā)腫瘤組織、癌旁組織及腦轉(zhuǎn)移癌組織基因表達(dá)差異顯著，這些基因與腫瘤的發(fā)生及轉(zhuǎn)移相關(guān)；α-輔基蛋白-4(ACTN4)與肺癌腦轉(zhuǎn)移發(fā)生相關(guān)。結(jié)論原發(fā)腫瘤組織、癌旁組織及腦轉(zhuǎn)移癌組織基因表達(dá)水平差異明顯；ACTN4與肺癌腦轉(zhuǎn)移發(fā)生相關(guān)。

關(guān)鍵詞〔〕肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤；病例分析；基因測(cè)序

中圖分類號(hào)〔〕R734.2〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔

基金項(xiàng)目：教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金(2009年 第三十六批);吉林省科學(xué)技術(shù)廳青年科研

通訊作者：高宇飛(1975-)，男，博士，碩士生導(dǎo)師，副教授，主要從事中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤病理生理研究。

第一作者：高汝健(1988-)，男，在讀碩士，主要從事腦轉(zhuǎn)移癌病理生理研究。

局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)道轉(zhuǎn)移是肺癌患者預(yù)后較差的主要原因，肺癌腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生率約為23%~65%，是最常見(jiàn)的顱內(nèi)轉(zhuǎn)移性腫瘤，約占各種惡性腫瘤的40%~60%。Nishizaki等〔1〕研究提示在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中,可能在其轉(zhuǎn)移的同時(shí)也發(fā)生了基因突變譜的改變。因此原發(fā)腫瘤及轉(zhuǎn)移病灶相關(guān)基因測(cè)序?qū)ε卸[瘤的預(yù)后、指導(dǎo)治療措施的選擇及研發(fā)新的治療措施和方案都具有重要的指導(dǎo)意義。本文擬分析收治的1例肺癌腦轉(zhuǎn)移瘤患者的臨床資料，并對(duì)腫瘤組織基因進(jìn)行測(cè)序。

1病例摘要

患者，女，48歲，因間斷性頭痛、頭暈2個(gè)月，癥狀加重半個(gè)月于2010年12月8日來(lái)我院就診。既往史：曾于2010年1月因肺癌行右肺肺癌切除術(shù)，病理報(bào)告：肺中-低分化腺癌達(dá)臟層胸膜下，癌組織明顯壞死；局部脈管內(nèi)見(jiàn)癌栓，支氣管斷端未見(jiàn)癌；肺門(mén)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌；隆突下淋巴結(jié)未見(jiàn)癌轉(zhuǎn)移；免疫組化：TTF-1(+)CK7(+)CK5/6(-)34E12(+)EGFR(+)P53(-)。入院查體：神清語(yǔ)明，遵囑動(dòng)作，雙側(cè)瞳孔等大同圓，對(duì)光反射靈敏。右側(cè)胸部可見(jiàn)一長(zhǎng)約20 cm陳舊性手術(shù)瘢痕，四肢肌力及肌張力正常，生理反射存在，病理反射未引出；頭顱磁共振成像(MRI)平掃+增強(qiáng)：右側(cè)額葉可見(jiàn)團(tuán)塊狀T1W1稍低，T2W2等信號(hào)影，邊界較清晰，大小約2.1×2.2 cm，增強(qiáng)后呈明顯不均勻強(qiáng)化，周圍腦實(shí)質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)大片狀T1W1高信號(hào)影，F(xiàn)LAIR呈高信號(hào)影，邊界不清，右側(cè)側(cè)裂池、右側(cè)側(cè)腦室受壓變窄，中線結(jié)構(gòu)向左移位，左側(cè)側(cè)腦室前角變窄。胸部CT：右肺中葉切除改變；縱膈氣管居中，雙肺野紋理清晰，雙肺內(nèi)未見(jiàn)明顯異常密度影，右側(cè)葉間胸膜增厚。肝實(shí)質(zhì)密度普遍減低，呈地圖樣改變，余未見(jiàn)異常。肝、膽、胰、脾、腎彩超回報(bào)：脂肪肝，余未見(jiàn)異常。臨床診斷：右額葉轉(zhuǎn)移癌，右肺中葉切除術(shù)后。2010年12月4日行右額葉轉(zhuǎn)移癌切除術(shù)。病理報(bào)告：腦組織(右側(cè)額葉)中可見(jiàn)轉(zhuǎn)移性中-低分化腺癌；免疫組化：TTF-1(+)CK7(+)CK5/6(-)及P63局灶(+)；免疫標(biāo)記結(jié)果提示來(lái)自肺。光鏡所見(jiàn)如圖1。

圖1　光鏡下轉(zhuǎn)移性中-低分化腺癌改變

2基因分析

將該患者的肺癌原發(fā)灶、癌旁組織及肺癌腦轉(zhuǎn)移癌組織進(jìn)行RNA提取和測(cè)序。將測(cè)序結(jié)果進(jìn)行序列聚類分析，結(jié)果顯示，基于基因表達(dá)之間的三個(gè)組織的變化趨勢(shì)，差異表達(dá)基因序列被劃分為8個(gè)集群，如圖2所示：集群1包含了734個(gè)基因，在肺癌癌旁組織中呈高表達(dá)，而在肺癌原發(fā)灶及腦轉(zhuǎn)移灶組織中其表達(dá)顯著減少；集群4包含294個(gè)基因，在癌旁組織和肺癌原發(fā)灶中呈中度表達(dá)，而在腦轉(zhuǎn)移組織中表達(dá)量顯著增加；集群2中包含157個(gè)基因，在癌旁組織和腦轉(zhuǎn)移組織中中度表達(dá)，而在肺癌原發(fā)灶中表達(dá)量顯著降低。集群1三個(gè)組織中基因表達(dá)改變趨勢(shì)表明某些基因可能在原發(fā)性肺癌發(fā)生中扮演重要角色，但可能不是腦轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。集群4中的基因顯示肺癌組織和相鄰的良性組織表達(dá)水平相近，但他們的表達(dá)水平在大腦轉(zhuǎn)移性腫瘤中顯著增加。因此這些基因在肺癌腦轉(zhuǎn)移中起到重要作用，但可能不是肺癌發(fā)生的關(guān)鍵。

圖3　8個(gè)基因集群分別在三個(gè)組織中表達(dá)的獨(dú)特變化模式

3討論

肺癌腦轉(zhuǎn)移是肺癌最常見(jiàn)的并發(fā)癥，約20%~50%的肺癌患者伴有腦轉(zhuǎn)移。而在轉(zhuǎn)移性腦腫瘤中來(lái)源于肺者占18%~64%。肺癌腦轉(zhuǎn)移的臨床表現(xiàn)可根據(jù)轉(zhuǎn)移部位的不同，癥狀也有所不同。最常見(jiàn)的部位在幕上，約占85%，其次是幕下或兩者兼有。臨床表現(xiàn)以神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為首發(fā)的占46%，臨床主要表現(xiàn)為顱內(nèi)高壓及局部癥狀。其中頭痛多見(jiàn)并常為首發(fā)癥狀，約占50%，局部神經(jīng)異常占60%，高級(jí)智力功能損害占70%。本病例患者年齡較大，病程長(zhǎng)，肺部腫物免疫組化示有肺門(mén)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，表明癌細(xì)胞已有近處擴(kuò)散，10個(gè)月后出現(xiàn)間斷性且漸進(jìn)性加重的頭痛，推測(cè)有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的可能，突出了早發(fā)現(xiàn)、早手術(shù)的重要性。

關(guān)于腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的機(jī)制，目前有很多種假說(shuō)比如土壤種子學(xué)說(shuō)、機(jī)械力學(xué)說(shuō)、克隆選擇學(xué)說(shuō)、腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)等〔2~5〕。國(guó)外學(xué)者〔6〕研究顯示，α-輔基蛋白-4(ACTN4)通過(guò)依靠它的c末端，在細(xì)胞轉(zhuǎn)移中介導(dǎo)細(xì)胞骨架重組黏附。本研究結(jié)果表明，ACTN4這些功能有助于肺癌腦轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

目前，肺癌腦轉(zhuǎn)移的治療實(shí)質(zhì)上均屬于姑息性治療而不是根治性治療。多數(shù)專家〔7〕主張，治療時(shí)應(yīng)根據(jù)患者自身?xiàng)l件，神經(jīng)功能狀態(tài)，原發(fā)腫瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤的大小、數(shù)目及部位，病理類型，有無(wú)顱外轉(zhuǎn)移等設(shè)計(jì)個(gè)體化治療方案。肺癌患者發(fā)生腦轉(zhuǎn)移后，迅速出現(xiàn)轉(zhuǎn)移部位的癥狀及定位體征，多死于占位性病變所引起的顱內(nèi)高壓、腦疝或顱內(nèi)轉(zhuǎn)移灶出血，也可轉(zhuǎn)移至生命中樞而突然死亡，因此積極治療腦轉(zhuǎn)移是延長(zhǎng)患者生命的關(guān)鍵。對(duì)于具有手術(shù)適應(yīng)證的患者應(yīng)積極進(jìn)行手術(shù)治療，并輔以放化療、中西醫(yī)結(jié)合等綜合治療，能有效改善臨床癥狀，提高患者的生活質(zhì)量，是肺癌腦轉(zhuǎn)移治療的最佳途徑。

肺癌腦轉(zhuǎn)移的預(yù)后和多種因素相關(guān)，有報(bào)道〔8〕分析了290例經(jīng)歷各種治療的肺癌腦轉(zhuǎn)移患者，中位生存期為14個(gè)月、1、

2、3年生存率分別為6%、28.3%和12%。改善肺癌預(yù)后的關(guān)鍵在于早期診斷，但目前肺癌的診斷仍以痰脫落細(xì)胞及影像學(xué)為主要診斷手段，有可能存在癌細(xì)胞數(shù)量少，檢測(cè)比較困難，且存在假陰性的情況，導(dǎo)致絕大多數(shù)患者就診時(shí)已屬晚期，或已發(fā)生轉(zhuǎn)移。通過(guò)從基因水平去研究腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移，將提供腫瘤早期診斷的靶點(diǎn)，比如p53蛋白陽(yáng)性率隨著癌前病變的進(jìn)展而增加，說(shuō)明p53基因在肺癌前病變階段就有異常表達(dá)〔9〕。大多數(shù)的腦轉(zhuǎn)移來(lái)自于肺癌，對(duì)于其發(fā)生機(jī)制及治療方式的研究仍在繼續(xù)，不斷有新的理論和方法問(wèn)世并應(yīng)用于臨床。比如最新研究應(yīng)用包括神經(jīng)干細(xì)胞表達(dá)自殺基因，導(dǎo)入血腦屏障，殺滅顱腦轉(zhuǎn)移病灶，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得初步成果〔10〕，但還需要進(jìn)一步研究。

4參考文獻(xiàn)

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〔2014-02-11修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)