潘 成 屈 瀟 秦環(huán)龍
結(jié)直腸癌(colorectal cancer, CRC)是我國(guó)致死率排名第五的惡性腫瘤,每年新增病例約37.6萬(wàn)例,死亡19.1萬(wàn)例[1]。約30%~50%的CRC患者術(shù)后發(fā)生轉(zhuǎn)移,由于缺乏準(zhǔn)確的生物學(xué)標(biāo)志物,不利于判斷患者的預(yù)后[2]。微RNA(miRNA)是一類由18~25個(gè)堿基組成的單鏈非編碼RNA,其通過(guò)誘導(dǎo)沉默復(fù)合物調(diào)節(jié)靶基因表達(dá),參與疾病的發(fā)生和發(fā)展[3]。miRNA-17-92基因簇是一種常見(jiàn)的“癌miRNA”,位于13號(hào)染色體的非蛋白編碼區(qū)(13q31.3),可轉(zhuǎn)錄為6個(gè)miRNA(miRNA-17、miRNA-18a、miRNA-19a、miRNA-20a、miRNA-19b-1和miRNA-92a-1)[4-6]。其中,miRNA-17在腸黏膜上皮細(xì)胞中的表達(dá)量最高;在正常、腺瘤、腫瘤組織中,miRNA-17的表達(dá)量逐步增高,能夠靶向調(diào)節(jié)P130并激活Wnt信號(hào)通路,密切參與CRC的發(fā)生和發(fā)展[7-8]。近來(lái)研究[9-10]發(fā)現(xiàn),miRNA-17亦能激活T淋巴細(xì)胞,發(fā)揮腫瘤抑制因子的作用。miRNA-17判斷CRC患者預(yù)后的價(jià)值仍不清晰,尚需進(jìn)一步在大樣本隊(duì)列中驗(yàn)證。
2006年,癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas,TCGA)計(jì)劃正式啟動(dòng)。TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)可提供大量基于RNA測(cè)序技術(shù)檢測(cè)的CRC患者組織標(biāo)本的miRNA表達(dá)譜數(shù)據(jù),有利于系統(tǒng)地評(píng)估m(xù)iRNA的臨床意義。本研究基于TCGA數(shù)據(jù)庫(kù),探討CRC患者腫瘤組織miRNA-17表達(dá)與臨床病理的關(guān)系,以進(jìn)一步明確miRNA-17對(duì)CRC患者預(yù)后判斷的意義。
1.1 數(shù)據(jù)提取和篩選 通過(guò)TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)(http:∥cancergenome.nih.gov/)獲取截至2018年1月的CRC患者miRNA-17表達(dá)數(shù)據(jù)和相關(guān)臨床病理信息,包括年齡、性別、腫瘤TNM分期、隨訪資料等。所有納入對(duì)象均符合以下標(biāo)準(zhǔn):①miRNA-17的表達(dá)水平和相關(guān)臨床資料均可獲取和分析;②隨訪時(shí)間>60 d。排除標(biāo)準(zhǔn):隨訪期間因非CRC相關(guān)并發(fā)癥或意外事件死亡者。本研究遵循醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)原則。
2.1 腫瘤組織與正常組織中miRNA-17的表達(dá) 本研究共納入612例CRC患者的612個(gè)腫瘤組織和11個(gè)癌旁組織樣本,其中獲取完整隨訪信息372例(結(jié)腸癌271例、直腸癌101例),男197例、女175例,miRNA-17高表達(dá)190例、低表達(dá)182例,患者平均年齡為(65.66±13.24)歲,腫瘤TNM分期Ⅰ期73例、Ⅱ期124例、Ⅲ期113例、Ⅳ期62例,平均隨訪時(shí)間為(27.65±21.21)個(gè)月。腫瘤組織中miRNA-17表達(dá)水平為1 061.00±29.24,顯著高于正常組織中的82.18±11.40(P<0.001)。
2.2 CRC患者臨床特征與miRNA-17表達(dá)的關(guān)系 術(shù)前血清CEA水平增高(≥5 μg/L)者的miRNA-17表達(dá)水平顯著高于正常者(<5 μg/L,P=0.009),而兩組間性別、年齡、腫瘤TNM分期、腫瘤浸潤(rùn)(T分期)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N分期)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(M分期)的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。見(jiàn)表1。
2.3 miRNA-17表達(dá)水平與CRC患者的DFS和OS相關(guān)性 Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示,miRNA-17高表達(dá)患者的DFS和OS分別為23.6 (14.5,37.5)和24.4(13.2,41.5)個(gè)月,miRNA低表達(dá)患者的DFS和OS分別為21.4(12.7,31.4)和21.5(13.2,35.5)個(gè)月,miRNA-17高、低表達(dá)患者間DFS和OS的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05),提示miRNA-17表達(dá)水平與CRS患者的DFS和OS均不相關(guān)。見(jiàn)圖1、2。
表1 CRC患者臨床病理特征與miRNA-17表達(dá)的關(guān)系 (N=372, n)
圖1 miRNA-17表達(dá)水平與結(jié)直腸癌患者DFS的關(guān)系
2.4 單因素和多因素COX回歸分析影響患者DFS和OS的危險(xiǎn)因素 單因素COX回歸分析結(jié)果顯示,腫瘤浸潤(rùn)(HR=2.838,95%CI為1.134~7.104,P=0.025)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(HR=2.780,95%CI為1.626~4.752,P<0.001)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(HR=3.361,95%CI為2.012~5.613,P<0.001)、術(shù)前CEA水平(HR=2.530,95%CI為1.510~4.239,P<0.001)和腫瘤TNM分期[Ⅲ期(HR=3.805,95%CI為1.114~13.000,P=0.033)、Ⅳ期(HR=12.090,95%CI為3.631~40.250,P<0.001)]是影響CRC患者DFS和OS的危險(xiǎn)因素;而性別(HR=0.926,95%CI為0.555~1.545,P=0.768)、年齡(HR=1.769,95%CI為0.970~3.224,P=0.062)、miRNA-17表達(dá)水平(HR=0.859,95%CI為0.515~1.433,P=0.561)均不是影響CRC患者DFS和OS的危險(xiǎn)因素。
圖2 miRNA-17表達(dá)水平與結(jié)直腸癌患者OS的關(guān)系
多因素COX回歸分析結(jié)果顯示,年齡(HR=2.562,95%CI為1.355~4.844,P=0.003)和腫瘤TNM分期[Ⅲ期(HR=11.854,95%CI為1.266~111.032,P=0.030)、Ⅳ期(HR=27.482,95%CI為2.846~265.349,P=0.004)]是影響CRC患者OS的危險(xiǎn)因素;而性別(HR=0.682,95%CI為0.392~1.185,P=0.174)、腫瘤浸潤(rùn)(HR=0.832,95%CI為0.196~3.524,P=0.802)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(HR=0.419,95%CI為0.121~1.451,P=0.170)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(HR=1.220,95%CI為0.520~2.861,P=0.647)、術(shù)前CEA水平(HR=1.521,95%CI為0.835~2.771,P=0.170)、miRNA-17水平(HR=0.749,95%CI為0.438~1.281,P=0.291)均不是影響患者OS的危險(xiǎn)因素。性別(HR=1.495,95%CI為0.842~2.656,P=0.169)、年齡(HR=0.609,95%CI為0.348~1.065,P=0.082)、腫瘤TNM分期[Ⅲ期(HR=4.869,95%CI為4.869,P=0.258)、Ⅳ期(HR=6.835,95%CI為0.440~106.158,P=0.169)]、腫瘤浸潤(rùn)(HR=0.581,95%CI為0.136~2.493,P=0.465)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(HR=1.164,95%CI為0.148~9.162,P=0.885)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(HR=1.788,95%CI為0.820~3.897,P=0.143)、術(shù)前CEA水平(HR=1.806,95%CI為0.988~3.302,P=0.054)、miRNA-17水平(HR=0.671,95%CI為0.388~1.161,P=0.153)均不是影響CRC患者DFS的危險(xiǎn)因素。
miRNA-17-92基因簇是“癌miRNA”研究熱點(diǎn)之一,該基因的轉(zhuǎn)錄激活與原癌基因c-myc、E2F轉(zhuǎn)錄因子家族和p53等密切相關(guān),在幾乎所有實(shí)體腫瘤(如結(jié)直腸癌、胃癌、肺癌、肝癌等)中均表達(dá)紊亂[11-12]。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),miRNA-17能夠靶向作用于P130(視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣2),激活Wnt/β-連環(huán)蛋白(β-catenin)通路[8];并且與miRNA-106a/b和miRNA-20a/b協(xié)同作用于γ-氨基丁酸B型受體1,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡[13]。miRNA-17還可充當(dāng)腫瘤抑制因子阻礙血管再生和疾病進(jìn)展[9-10]。本研究通過(guò)分析TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中CRC患者的miRNA-17表達(dá),發(fā)現(xiàn)其在腫瘤組織中的表達(dá)水平明顯增高,術(shù)前血清CEA水平升高(≥5 μg/L)的患者miRNA水平升高更明顯;Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果顯示,miRNA-17表達(dá)水平與CRC患者的OS、DFS均無(wú)關(guān),并非影響CRC患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素。
腫瘤發(fā)生與胚胎發(fā)育存在共同的調(diào)節(jié)通路[14-15]。如胚胎干細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞均呈現(xiàn)過(guò)度增殖、缺乏分化的特征;腫瘤細(xì)胞在侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程中,存在與胎盤細(xì)胞植入類似的分子機(jī)制[16]。已有研究[17]證實(shí),許多miRNA參與胚胎發(fā)育和癌變的基本過(guò)程,miRNA在人胚結(jié)腸和CRC組織中存在交叉表達(dá)[16]。Ma等[18]研究發(fā)現(xiàn),人胚胎干細(xì)胞和轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌細(xì)胞中均有miRNA-26b表達(dá)。Monzo等[16]研究發(fā)現(xiàn),早期胚胎結(jié)腸上皮細(xì)胞中miRNA-17表達(dá)水平增高,miRNA-17能夠下調(diào)E2F1表達(dá),影響胚胎結(jié)腸發(fā)育和CRC細(xì)胞增殖。CEA在胚胎的消化管組織和內(nèi)胚葉起源的消化系統(tǒng)腫瘤組織中也廣泛表達(dá),兩者表達(dá)是否具有協(xié)同性目前尚未明確。本研究結(jié)果顯示,術(shù)前血清CEA水平升高的患者miRNA-17表達(dá)水平明顯高于CEA水平正常的患者,提示miRNA-17具有胎源性特征。
有研究[8,19]發(fā)現(xiàn),miRNA-17可作為判斷CRC預(yù)后的標(biāo)志物,miRNA-17表達(dá)水平增高的患者OS明顯縮短,對(duì)化學(xué)治療的反應(yīng)更敏感。Volinia等[11]的研究發(fā)現(xiàn),肝癌組織中miRNA-17-92家族表達(dá)水平與肝癌患者的生存率呈負(fù)相關(guān)。然而,Liu等[20]的研究結(jié)果表明,miRNA-17-92家族過(guò)表達(dá)是乳腺癌、淋巴瘤患者OS縮短的危險(xiǎn)因素,而不是影響CRC、肝癌、膠質(zhì)瘤和前列腺癌患者OS的危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果顯示,miRNA-17不是CRC患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,其表達(dá)水平與患者的DFS和OS均無(wú)關(guān)。考慮目前研究結(jié)果產(chǎn)生分歧的原因如下。①遺傳背景差異:一項(xiàng)meta分析結(jié)果表明,miRNA-17-92基因過(guò)表達(dá)與亞洲人的OS和DFS縮短相關(guān),而不是影響白種人OS和DFS的危險(xiǎn)因素。Shen等[21]研究發(fā)現(xiàn),不同族群miRNA表達(dá)模式可能截然不同。②樣本量不足:因樣本量小和檢測(cè)方法存在差異,對(duì)研究結(jié)果造成偏倚。利用TCGA數(shù)據(jù)評(píng)估m(xù)iRNA來(lái)判斷CRC患者的預(yù)后,具有樣本量大、檢測(cè)方法較一致等特點(diǎn),其結(jié)果較meta分析結(jié)果更可靠。③生物學(xué)功能:miRNA-17可能為疾病早期階段的驅(qū)動(dòng)因子。但值得注意的是,單個(gè)miRNA與多個(gè)miRNA組合作為判斷預(yù)后的標(biāo)志物亦存在區(qū)別。
綜上所述,通過(guò)分析CRC患者TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的miRNA和臨床特征,發(fā)現(xiàn)miRNA-17與術(shù)前血清CEA表達(dá)水平相關(guān),但miRNA-17不能作為影響CRC患者OS、DFS的危險(xiǎn)因素。