楊梅,夏耀雄,江波,王羽豐,劉坤
昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院/云南省腫瘤醫(yī)院1干療科,2放療科,昆明 650106
結(jié)直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一,中國直腸癌的發(fā)病率較高,并且約2/3的直腸癌患者為低位直腸癌,其中局部進(jìn)展期直腸癌占所有直腸癌的2/3[1]。根據(jù)結(jié)直腸癌診療規(guī)范(2015版)[2],局部進(jìn)展期直腸癌患者均需先行術(shù)前新輔助放化療,再行根治性手術(shù)治療。指南的建議基于數(shù)項大型隨機(jī)對照研究的Meta分析,但縱觀這些研究,均排除年齡>75歲的直腸癌患者[3]。考慮老年人預(yù)期生存時間與腫瘤預(yù)期生存時間的關(guān)系,目前僅推薦對老年局部進(jìn)展期直腸癌患者采用個體化的放化療方案。隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)概念的提出,越來越多的研究開始探討采用腫瘤分子標(biāo)志物預(yù)測直腸癌放化療的效果[4-8],其中精準(zhǔn)預(yù)測老年局部進(jìn)展期直腸癌的放化療效果和預(yù)后更為重要。
目前,長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在多種腫瘤組織中差異表達(dá),在各種腫瘤的早期診斷、療效評價和預(yù)測預(yù)后方面已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究[5]。在結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移發(fā)生機(jī)制研究中,已經(jīng)對生長停滯特異性轉(zhuǎn)錄因子5(growth arrest specific 5,GAS5)[9]和 TINCR[10]等 lncRNA 進(jìn)行了初步探索,但目前尚缺乏關(guān)于局部進(jìn)展期直腸癌放化療無創(chuàng)性療效預(yù)測指標(biāo)(血清lncRNA)的研究。本研究首先分析老年直腸癌患者的血清lncRNA表達(dá)譜,篩選出潛在的預(yù)測新輔助放化療效果的差異lncRNA,從中選出了長基因間非蛋白編碼 RNA 626(long intergenic non-protein coding RNA 626,LINC00626),探討LINC00626對直腸癌患者放化療效果和預(yù)后的預(yù)測價值,最后對LINC00626的靶基因進(jìn)行預(yù)測和信號通路分析,探索針對老年局部進(jìn)展期直腸癌患者療效和預(yù)后預(yù)測的新型無創(chuàng)腫瘤標(biāo)志物。
選取2013年1月就診于昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院的6例老年局部進(jìn)展期直腸癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)病理檢查確診為直腸腺癌;②年齡≥75歲;③經(jīng)術(shù)前影像學(xué)評價,腫瘤臨床T分期為cT3~4期和(或)淋巴結(jié)直徑大于1 cm;④完成放療聯(lián)合奧沙利鉑+卡培他濱(XELOX)方案化療。排除標(biāo)準(zhǔn):①有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;②合并其他原發(fā)腫瘤或有其他惡性腫瘤史。根據(jù)實體瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(response evaluation criteria in solid tumors,RECIST)1.1版[11]于放療結(jié)束后8周評估新輔助放化療的療效:3例反應(yīng)良好[完全緩解(complete response,CR)+部分緩解(partial response,PR)],3例反應(yīng)不良[疾病穩(wěn)定(stable disease,SD)+疾病進(jìn)展(progressive disease,PD)]。分析反應(yīng)良好與反應(yīng)不良患者的血清lncRNA基因表達(dá)譜,篩選差異表達(dá)的lncRNA,其中第1位的基因為LINC00626。
根據(jù)上述納入排除標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步選取2013年2月至2014年2月就診于昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院的86例老年直腸癌患者,檢測其血清LINC00626水平,以3年總生存率為終點事件,運用x-tile軟件分析LINC00626表達(dá)水平的最佳分組截點為LINC00626相對表達(dá)量=5.1。將86例直腸癌患者分為LINC00626高表達(dá)組(LINC00626相對表達(dá)量≥5.1)18例與LINC00626低表達(dá)組(LINC00626相對表達(dá)值<5.1)68例。LINC00626高表達(dá)組18例患者中,男8例,女10例;平均年齡為(86.1±4.9)歲。LINC00626低表達(dá)組68例患者中,男37例,女31例;平均年齡為(86.4±4.8)歲。
所有患者均進(jìn)行放療(40~50 Gy/20~25 f)聯(lián)合XELOX方案化療(奧沙利鉑130 mg/m2,d 1,卡培他濱850~1250 mg/m2,bid,d l~14)2個周期。
根據(jù)RECIST 1.1版[11]評估新輔助放化療的療效。CR:所有可測量的病灶消失,無新病灶出現(xiàn),至少持續(xù)4周;PR:所有可測量的病灶最長徑之和減少≥30%;SD:所有可測量的病灶最長徑之和減少<30%或增加<20%;PD:所有可測量的病灶最長徑之和增加≥20%,或出現(xiàn)新病灶。
1.3.1 試劑和設(shè)備主要試劑和設(shè)備包括Trizol試劑盒(購自美國Invitrogen公司)、PrimeScript RT reagent Kit試劑盒(購自日本Takara公司)、SYBR Premix ExTaqⅡKit試劑盒(購自日本Takara公司)、Agilent Human lncRNA Microarray 4×180 k芯片(購自上海歐易生物醫(yī)學(xué)科技有限公司)、NanoDrop 2000分光光度計(購自美國Applied Biosystems公司)、ABI 7500實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time quantitative-polymerase chain reaction,qRT-PCR)儀(購自美國ABI公司)。
1.3.2 篩選過程于治療前,清晨空腹抽取患者外周血4~5 ml加入離心管,4℃下以4000 r/min離心10 min,吸取上清液轉(zhuǎn)至1.5 ml離心管中,-80℃保存。按照Trizol試劑盒說明書提取血清樣本總RNA,測量RNA的濃度和純度。當(dāng)吸光度A260 nm/A280 nm為1.9~2.1時,進(jìn)行l(wèi)ncRNA芯片檢測。lncRNA芯片檢測由上海歐易生物醫(yī)學(xué)科技有限公司完成,共篩選出245個差異表達(dá)lncRNA,其中在反應(yīng)良好患者中的上調(diào)lncRNA有107個,下調(diào)lncRNA有138個。差異表達(dá)lncRNA的標(biāo)準(zhǔn):反應(yīng)良好患者的lncRNA表達(dá)變化大于反應(yīng)不良患者的1.4倍以上(P<0.05)。選取差異表達(dá)lncRNA中排列第1位的LINC00626基因。采用FunRich軟件[12]對LINC00626靶基因數(shù)據(jù)集進(jìn)行信號通路分析。
進(jìn)一步分析86例直腸癌患者的血清標(biāo)本。根據(jù)PrimeScript RT reagent Kit和SYBR Premix Ex-TaqⅡKit試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,提取RNA后,進(jìn)行qRT-PCR檢測。
術(shù)后2年內(nèi),每3個月隨訪1次;術(shù)后第3年,每6個月隨訪1次。隨訪方式包括門診就診、電話隨訪。比較兩組患者的3年總生存率,及其與老年直腸癌患者性別、臨床分期、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)水平、腫瘤下緣與肛緣的距離、療效的關(guān)系。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以例數(shù)和率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗;采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,采用Log-rank法比較兩組患者的生存率。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
LINC00626表達(dá)水平與老年直腸癌患者性別、臨床分期、CEA水平、腫瘤邊緣與肛緣的距離無關(guān)(P>0.05)。LINC00626高表達(dá)組患者的CR率高于LINC00626低表達(dá)組患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=9.372,P<0.05)。(表1)
表1 LINC00626表達(dá)與老年直腸癌患者臨床特征及放化療療效的關(guān)系
LINC00626高表達(dá)組患者的3年總生存率為72.2%(13/18),明顯高于LINC00626低表達(dá)組患者的30.9%(21/68),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.318,P<0.01)。(圖1)
圖1 LINC00626高表達(dá)組患者(n=18)與LINC00626低表達(dá)組患者(n=68)的生存曲線
LINC00626靶基因主要富集于轉(zhuǎn)錄靶點△Np63亞型和Notch等信號通路。(圖2)
圖2 LINC00626靶基因的信號通路分析
新輔助放化療聯(lián)合全直腸系膜切除術(shù)是局部進(jìn)展期直腸癌患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方案[2],但目前相關(guān)的前瞻性研究均基于年齡<75歲的患者[3]。近期研究發(fā)現(xiàn),高強(qiáng)度的根治性治療方案(新輔助放化療聯(lián)合全直腸系膜切除術(shù))亦可以在老年(年齡≥70歲)直腸癌患者中獲得滿意的療效,安全性良好,但總體并發(fā)癥的發(fā)生率和病死率均高于年輕(年齡<70歲)患者[13]。此外,Shan等[14]發(fā)現(xiàn),直腸癌患者的年齡與放化療的療效相關(guān),年齡越大,放化療的療效越差。這些結(jié)果提示,對適合高強(qiáng)度治療方案的老年直腸癌患者進(jìn)行篩選非常重要,其中術(shù)前精準(zhǔn)地篩選適合新輔助放化療的老年直腸癌患者更為重要。
具有預(yù)后價值的lncRNA被不斷地研究,在多個腫瘤的臨床研究中已有一些小樣本的初步嘗試[15-17]。lncRNA作為非編碼RNA的一種,主要在轉(zhuǎn)錄后發(fā)揮作用,但其具體機(jī)制尚不明確[15]。如BRAF激活長鏈非編碼RNA(BRAF activated long non-coding RNA,BANCR)、GAS5等lncRNA被發(fā)現(xiàn)與結(jié)直腸癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)[16-17]。目前缺乏對無創(chuàng)(血清檢測)lncRNA應(yīng)用于老年直腸癌患者療效預(yù)測的嘗試。本研究首先通過對3例反應(yīng)良好老年直腸癌患者和3例反應(yīng)不良老年直腸癌患者的血清lncRNA表達(dá)譜進(jìn)行分析,篩選出LINC00626基因后,對86例老年直腸癌患者進(jìn)行進(jìn)一步研究,結(jié)果顯示LINC00626低表達(dá)組患者的3年總生存率為30.9%,低于LINC00626高表達(dá)組患者的72.2%,說明LINC00626具有預(yù)測預(yù)后的價值。本研究結(jié)果顯示,LINC00626的表達(dá)水平與放化療后的CR比例有關(guān),提示LINC00626具有預(yù)測療效的價值。
目前尚缺乏關(guān)于LINC00626在腫瘤發(fā)生發(fā)展及放化療耐藥的相關(guān)機(jī)制研究。本研究應(yīng)用生物信息學(xué)方法預(yù)測LINC00626的靶基因,并分析這些靶基因所在的信號通路。結(jié)果顯示,LINC00626的靶基因主要富集于轉(zhuǎn)錄靶點△Np63亞型和Notch等信號通路。Sun等[17]發(fā)現(xiàn),Notch信號通路上的HES1蛋白可以促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,誘導(dǎo)腺瘤樣結(jié)腸息肉易感基因(adenomatous polyposis coli,APC)相關(guān)基因,增加對5-氟尿嘧啶的抵抗。Zhang等[18]的體外研究提示,抑制Notch1/HES1可以增加結(jié)直腸癌細(xì)胞對放療的敏感性。而LINC00626是否可以在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控Notch1/HES1信號通路進(jìn)而影響老年直腸癌患者對放化療的敏感性及影響預(yù)后,值得進(jìn)一步探討,這為臨床耐藥靶點的設(shè)計提供了參考。
綜上所述,血清LINC00626可以作為老年局部進(jìn)展期直腸癌患者新輔助放化療療效預(yù)測的潛在、無創(chuàng)的腫瘤標(biāo)志物,與老年腫瘤局部進(jìn)展期直腸癌患者的預(yù)后有關(guān)。