趙云龍,李璟波,趙英男,陳 平,劉 波,劉 陽
肺癌主要分為小細胞肺癌和非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),其中85%以上是NSCLC。肺癌死亡率已成為惡性腫瘤的第一位[1,2]。隨著驅動基因的發(fā)現(xiàn),NSCLC治療進入了精準治療時代,最常見的標志物是EGFR、ALK等驅動基因[3],以分子標志物作為肺癌靶向藥物的指導已成為治療標準。近年來,肺癌中DNA修復基因,如切除修復交叉互補基因1(ERCC1)、微管蛋白β-Ⅲ(TUBB3)、核糖核苷酸還原酶M1(RRM1)等基因也受到關注[4,5]。一方面這些DNA修復基因與化療存在一定的相關性,為肺癌化療藥物的選擇提供了依據。另一方面這些基因也是肺癌重要的預后因子。TUBB3編碼β-Ⅲ型微管蛋白(β-tubulin-Ⅲ),是細胞骨架和紡錘體主要成分的微管蛋白,與細胞有絲分裂等相關,是肺癌的預后因子[6]。以往研究報道了TUBB3蛋白表達與NSCLC預后相關,本文主要研究TUBB3 mRNA的表達與NSCLC預后的相關性。
1.1 NSCLC樣本 選擇2012-01至2014-06在解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學中心手術治療的NSCLC患者石蠟標本92例,其中男52例(56.52%),女40例(43.48%)。NSCLC的診斷及分期依據肺癌國際TNM分期標準(2009第7版)進行。
1.2 TUBB3 mRNA表達水平檢測方法 采用分支-DNA液相芯技術(又稱bDNA技術)定量檢測石蠟組織的TUBB3 mRNA水平,和傳統(tǒng)的RT-PCR方法相比,檢測過程中無需RNA提取和cDNA反轉錄,也無需PCR,直接定量檢測。對92例石蠟包埋標本進行編號,TUBB3探針包被至45#微球,內參基因B2M、TBP、TFRC的微球號分別是23#、24#、25#,陰性對照15#微球。將編好號的標本取80 mg放入EP管中,加入1 ml裂解液,在56 ℃下充分裂解2~3 h;將樣本裂解液轉移至孵育板上,加入支持探針-微球、支持延伸探針、緩沖液,55 ℃震蕩孵育過夜16 h;第二日將含有樣本裂解液的孵育板放在磁力架上1 min,當微球聚集在底部時,吸取上清,棄掉;在管中加入1 ml洗滌液,震蕩洗滌 1 min,將孵育板放在磁力架上1 min,吸取上清,棄掉。該步驟重復洗3 次;加入擴增探針和標記的48#、23#、24#、25#探針,50 ℃震蕩反應1 h。將孵育板放在磁力架上 1 min,吸取上清,棄掉,洗滌液重復洗2次;加入10 μl鏈霉親和素-藻紅蛋白,50 ℃震蕩反應30 min準備上機;按照步驟操作Luminex 200儀器,輸入讀數的參數設置和樣本孔在96 孔板上的位置,按鍵反應。
1.3 隨訪 連續(xù)隨訪時間從2013年12月開始,通過住院患者、門診病歷、電話隨訪等方式,隨訪至2018年12月。隨訪時間10~60個月,平均30個月。隨訪截止日期尚生存的患者記為截尾數據。
1.4 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 19.0軟件進行數據分析,用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,兩組間隨訪時間的比較用Log-rank檢驗,用COX比例風險模型計算RR。計算終點事件發(fā)生例數和百分數,并計算相應率的95%可信區(qū)間。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。采用多元線性回歸、Logistic回歸、Cox模型等方法,評價影響TUBB3 mRNA表達與NSCLC預后相關性。采用乘積極限法、壽命表法或Cox回歸分析進行TUBB3 mRNA不同表達類型患者的生存分析。
2.1 TUBB3 mRNA表達及相關性 92例石蠟包埋組織標本評估合格,采用分支DNA液相芯片定量檢測TUBB3 mRNA的表達,內參基因選擇B2M、TBP、TFRC。按照中國人群數據庫將TUBB3 mRNA表達劃分為低表達和高表達。92例患者中TUBB3 mRNA低表達的患者33例(35.9%),TUBB3 mRNA高表達的患者59例(64.1%)。通過分析TUBB3 mRNA表達和年齡、性別、組織類型、吸煙史、分期等臨床相關性,結果發(fā)現(xiàn):TUBB3 mRNA在吸煙的患者中表達水平遠高于不吸煙者,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.017)。TUBB3 mRNA與腺癌和鱗癌的組織學類型、與分期和分化程度差異均無相關性(P>0.05,表1)。
表1 TUBB3 mRNA表達與臨床特征的相關性 (n;%)
2.2 TUBB3 mRNA表達與NSCLC預后的相關性 分析TUBB3 mRNA表達水平與總生存期(OS)、無疾病進展生存期(PFS)的相關性,Kaplan-Meier生存曲線分析顯示,92例中TUBB3 mRNA低表達的患者中位PFS為35.7個月,高表達的患者中位PFS為23.5個月,HR=1.33,95%CL:1.06~2.32,TUBB3 mRNA低表達的患者中位PFS明顯長于高表達患者,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.001,圖1 A)。
TUBB3 mRNA低表達的患者中位OS為48.7個月,HR=1.56,95%CL:1.45-2.56。TUBB3 mRNA高表達的患者中位OS為35.8個月,HR=1.56,95%CL:1.45-2.56。TUBB3 mRNA低表達的患者OS長于高表達患者,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.011,圖1B)。
圖1 TUBB3 mRNA高表達與低表達患者的OS和PFS
組成微管的蛋白有α微管蛋白(α-tubulin)和β微管蛋白(β-tubulin),其中β微管蛋白與細胞有絲分裂、細胞器組成及運輸等有關。TUBB3是DNA修復類基因,化療藥物紫杉醇/多西他賽通過作用該靶點來抑制紡錘體微管形成,進而干擾細胞各種功能,最終達到治療的目的。因此TUBB3的表達可能會影響抗微管類藥物的療效,已成為臨床上研究的熱點[7-9]。
本研究采用分支-DNA液相芯片方法對92例NSCLC患者的TUBB3mRNA表達進行檢測,結果顯示,TUBB3 mRNA的表達和吸煙史有一定的相關性,吸煙的患者更容易出現(xiàn)TUBB3的高表達,這和文獻[9]報道的結果一致。Levallet等[10]發(fā)現(xiàn),TUBB3表達和病理分期有一定的相關性,和鱗癌相比,腺癌患者中TUBB3表達陽性的患者更多(70vs218)。Reiman等[11]發(fā)現(xiàn),TUBB3表達陽性的較多。這些研究主要采用免疫組化的方法檢測TUBB3的蛋白水平[12,13]。由于免疫組化的方法靈敏度不夠,受不同類型的抗體影響,結果不夠穩(wěn)定,導致目前文獻報道的結果不一致。本研究從mRNA水平研究TUBB3的表達,采用中國人群的數據庫劃分表達的高低。但本研究發(fā)現(xiàn)TUBB3表達和分期、病理類型沒有相關性,這和部分文獻報道不一致??赡苁莔RNA水平和蛋白水平存在一定差異,也與本研究的病例較少有關,還需要進一步的研究證實。
Gong等[14]采用免疫組化的方法研究TUBB3表達和NSCLC的預后相關性,結果顯示TUBB3陰性患者有更長的OS和PFS。Levallet等[10]發(fā)現(xiàn),TUBB3陰性的患者OS更長(84.0個月vs71.7個月,HR=1.58; 95%CI:1.11~2.25)。本研究發(fā)現(xiàn),TUBB3 mRNA低表達與高表達的患者中位總生存期差異有統(tǒng)計學意義,TUBB3 mRNA低表達的患者有更長的中位OS,這和文獻[10]報道基本一致。Zhang等[15]發(fā)現(xiàn),TUBB3高表達的手術切除后NSCLC患者可從含長春瑞濱輔助化療中顯著獲益,其無病生存期顯著延長(P=0.031),而OS差異無統(tǒng)計學意義(P=0.226)。本研究發(fā)現(xiàn),TUBB3 mRNA低表達的患者有更長的PFS,差異有統(tǒng)計學意義,對臨床有一定指導意義。
綜上所述,本研究結果表明TUBB3 mRNA是NSCLC的獨立預后因子,高表達TUBB3 的OS和PFS更短,預后較差。本研究采用中國人群數據庫從mRNA水平上對TUBB3基因表達進行了分析,首次分析了mRNA水平與可手術的NSCLC的OS和PFS的相關性。下一步,將繼續(xù)進行分析TUBB3 mRNA表達水平與化療療效的相關性的研究,進一步探討TUBB3 mRNA與預后相關性的分子機制,為精準治療及判斷預后提供參考依據。