新疆醫(yī)科大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院淋巴瘤乳腺科,新疆 烏魯木齊 830000
乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤,也是女性癌癥相關(guān)死亡的主要原因[1]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步及乳腺癌早期篩查理念的普及,早期乳腺癌患者的生存率已有明顯提高。然而乳腺癌的診斷和臨床管理復(fù)雜化體現(xiàn)在乳腺癌在腫瘤發(fā)展的早期階段即有惡性腫瘤細胞進入血液循環(huán)的傾向,從而形成轉(zhuǎn)移性病變。復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移是影響乳腺癌患者預(yù)后的關(guān)鍵因素,其涉及的病理學(xué)機制復(fù)雜,臨床上尚未開發(fā)出早期監(jiān)測的生物學(xué)標(biāo)志物?;煛⒎暖?、內(nèi)分泌治療及靶向治療是乳腺癌的主要治療方式,但腫瘤細胞的多藥耐藥性是導(dǎo)致治療失敗的主要原因。腫瘤的多藥耐藥機制尚不清楚,因此解析多藥耐藥與基因多態(tài)性的關(guān)系對于增強藥物的敏感性及改善患者的預(yù)后均具有十分重要的意義[2-4]。
乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP)是體內(nèi)重要的跨膜外排轉(zhuǎn)運體,是目前研究多藥耐藥性的熱點蛋白之一。在正常人體組織中,BCRP在胎盤合胞體滋養(yǎng)層、腸上皮、肝細胞、腦微血管內(nèi)皮細胞和腎近曲小管上皮細胞的頂端膜上高度表達,有助于吸收、分布、消除藥物和內(nèi)源性化合物[5]。目前,已發(fā)現(xiàn)200多種化療藥物為BCRP的底物,如米托蒽醌或蒽環(huán)類藥物,可致化療耐藥;對多個酪氨酸激酶抑制劑,如拉帕替尼、奧拉帕尼等有較強的外排能力,可導(dǎo)致靶向耐藥[6]。目前已知BCRP的編碼基因三磷酸腺苷結(jié)合盒家族G2(adenosine triphosphate-binding cassette family G2,ABCG2)上有超過80個單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點,并且部分SNP位點與化療藥物的敏感性之間存在聯(lián)系[7-8]。本研究以新疆地區(qū)女性乳腺癌患者為對象,采用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)和測序技術(shù)對ABCG2基因的rs2231142、rs2231137、rs2032582和rs1045642位點進行分析,并進行組間比較,以明確該基因與新疆地區(qū)乳腺癌復(fù)發(fā)之間的相關(guān)性。
收集2014年12月—2015年12月首診于新疆醫(yī)科大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院且組織樣本石蠟包埋完整和臨床資料齊全的女性乳腺癌患者。其中經(jīng)手術(shù)、化放療、內(nèi)分泌治療或靶向治療后2年內(nèi)復(fù)發(fā)的患者150例,同期2年內(nèi)未出現(xiàn)復(fù)發(fā)的患者162例。所有病例均有完整的臨床病理學(xué)資料和隨訪資料。
1.1.1 納入標(biāo)準
①經(jīng)病理學(xué)檢查確診為乳腺癌;② 根治術(shù)后輔助治療為TA C 或TA 方案:紫杉醇135 mg/m2或多西他賽75 mg/m2,靜脈滴注,第1天;吡柔比星40 mg/m2,靜脈滴注,第1天;環(huán)磷酰胺(C)500 mg/m2,靜脈滴注,第1天。每21 d為1個周期,共6個周期;③接受規(guī)范的手術(shù)、化放療、內(nèi)分泌或靶向治療。
1.1.2 排除標(biāo)準
①非新疆長期居住人群(在疆居住時間<15年)的患者;② 無法追溯其根治術(shù)時乳腺手術(shù)組織標(biāo)本的患者。
1.2.1 主要試劑
石蠟包埋組織DNA快速提取試劑盒購自天根生化科技(北京)有限公司,瓊脂糖、DNA Marker DL2000均購自北京全式金生物技術(shù)有限公司,核酸染料購自生工生物工程(上海)股份有限公司。
1.2.2 主要儀器
臺式離心機購自上海安亭科學(xué)儀器廠,漩渦混合器購自海門市其林貝爾儀器制造有限公司,干式恒溫器購自杭州美盛化工有限公司;核酸蛋白定量儀購自杭州奧康集團有限公司,電泳儀電源、電泳槽購自北京六一生物科技有限公司,凝膠成像系統(tǒng)購自上海天能科技有限公司。
根據(jù)GenBank中人ABCG2基因rs2231142、rs2231137、rs2032582和rs1045642位點采用Primer 5.0軟件設(shè)計,引物序列、長度及退火溫度見表1。所有引物自行設(shè)計后由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
用石蠟包埋組織DNA快速提取試劑盒提取蠟塊中DNA,在全自動分光光度計中檢測提取出的DNA純度和濃度。取2 μL DNA加入配置好的反應(yīng)液中進行PCR擴增(反應(yīng)體系見表2),擴增產(chǎn)物上樣于3%瓊脂糖凝膠孔中,120 V恒壓電泳30 min,電泳完畢后使用凝膠成像儀觀察,條帶位置正確的樣本送測序公司測序。
表1 位點引物序列Tab.1 Sequences of site primers
表2 PCR反應(yīng)體系(25 μL)Tab.2 PCR reaction system (25 μL)
有復(fù)發(fā)組和無復(fù)發(fā)組在關(guān)聯(lián)分析前分別進行Hardy-Weinberg檢驗。應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行分析。采用χ2檢驗比較基因型和等位基因頻率,并計算出95% CI。采用t檢驗、方差分析和非參數(shù)檢驗對不同基因型的臨床參數(shù)進行比較。多因素分析采用二維logistic回歸分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
比較兩組2年臨床病理學(xué)資料和隨訪資料,結(jié)果表明,年齡、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移個數(shù)、雌激素受體(estrogen receptor,ER)(+)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)(+)、組織學(xué)分級這5個因素在無復(fù)發(fā)組和復(fù)發(fā)組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,表3)。
表3 2年內(nèi)有復(fù)發(fā)組和無復(fù)發(fā)組患者一般資料比較Tab.3 Comparison of general data of patients with relapse group and relapse-free group within 2 years
對ABCG2基因的rs2231142、rs2231137、rs2032582和rs1045642位點進行PCR擴增,結(jié)果表明,擴增片段與預(yù)期一致,電泳條帶單一清晰(圖1)。
表4為rs2231142、rs2231137、rs2032582和rs1045642位點的Hardy-Weinberg平衡檢驗,其中rs1045642、rs2032582、rs2231142位點在無復(fù)發(fā)組和有復(fù)發(fā)組中表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),可能是由于該研究中所有樣本均來源于患者,而非正常人群。
通過比較復(fù)發(fā)組和無復(fù)發(fā)組ABCG2基因4個SNP位點基因型分布及等位基因頻率,發(fā)現(xiàn)rs2032582位點在新疆地區(qū)乳腺癌患者2年內(nèi)無復(fù)發(fā)組及有復(fù)發(fā)組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,表5)。
圖1 ABCG2基因4個SNP位點PCR擴增結(jié)果Fig.1 PCR amplification results of the four SNP loci of the ABCG2 gene
表4 4個SNP位點基因型分布Hardy-Weinberg平衡檢驗Tab.4 Hardy-Weinberg equilibrium test for genotypic distribution of 4 SNP loci
表5 SNP位點不同等位基因在復(fù)發(fā)組和無復(fù)發(fā)組中的分布Tab.5 The distribution of different alleles of the SNP locus in the relapse group and relapse-free group
在單因素分析的基礎(chǔ)上,將基因型和單因素分析P<0.1的因素:年齡、腫塊大小、PR(+)、組織學(xué)分級、rs2032582 GG型(+)與2年復(fù)發(fā)的關(guān)系采用采用多因素logistic逐步回歸進行分析。在對其他因素進行調(diào)整后,年齡沒有納入模型,故年齡被視作影響乳腺癌2年復(fù)發(fā)的混雜因素。而腫塊大小、ER(+)、PR(+)、組織學(xué)分級和rs2032582 GG型進入模型。分析結(jié)果顯示,腫塊大小、ER(+)、組織學(xué)分級和rs2032582 GG型可能為新疆地區(qū)乳腺癌患者復(fù)發(fā)的危險因素,而PR(+)則為保護因素(表6)。
表6 影響乳腺癌患者2年內(nèi)復(fù)發(fā)的logistic多因素分析Tab.6 Logistic multivariate analysis affecting breast cancer patients’ recurrence within 2 years
對單因素分析中差異顯著的腫塊大小、ER(+)、組織學(xué)分級、rs2032582 GG型(+)進行多因素分析,結(jié)果顯示,組織學(xué)分級和rs2032582 GG型對患者的預(yù)后有統(tǒng)計學(xué)價值,可能是影響乳腺癌復(fù)發(fā)的獨立預(yù)后因素(表7)。
2年有乳腺癌有復(fù)發(fā)組ABCG2基因rs2032582位點基因型與臨床資料的相關(guān)性分析見表8。結(jié)果表明,G/T等位基因組的年齡極顯著高于A等位基因組(P<0.01),而A等位基因組的腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移個數(shù)和ER(+)顯著高于G/T等位基因組(P<0.05)。
表7 COX回歸模型分析結(jié)果Tab.7 Analysis of COX regression model
表8 ABCG2基因rs2032582位點基因型與有復(fù)發(fā)組臨床資料相關(guān)性分析Tab.8 Correlation analysis between the genotype of the ABCG2 gene rs2032582 and the clinical data of the relapse group
在化療前進行耐藥基因的測定,按個體化選擇用藥,對提高臨床療效具有十分重要的意義[9-10]。與腫瘤細胞的多藥耐藥性相關(guān)的蛋白主要有P-糖蛋白、BCRP和ABCG2[11],均屬于ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白超家族,它們是異種生物轉(zhuǎn)運蛋白,通過細胞外膜和細胞內(nèi)膜運輸各種分子,在多藥耐藥中發(fā)揮作用[12]。其中,BCRP可能是一種細胞防御機制,以應(yīng)對米托蒽醌和蒽環(huán)類藥物的暴露[13]。BCRP由ABCG2基因編碼,ABCG2位于染色體4q22.1,共有21個外顯子,已發(fā)現(xiàn)該基因的多個轉(zhuǎn)錄變體編碼不同亞型[14-15]。
本研究以新疆地區(qū)2年內(nèi)復(fù)發(fā)的乳腺癌患者150例和同期2年內(nèi)未出現(xiàn)復(fù)發(fā)的乳腺癌患者162例為研究對象,采用簡便、準確、快速的PCR技術(shù)進行基因分型,結(jié)合測序的方法檢測ABCG2基因rs2231142、rs1045642、rs2231137和rs2231142位點基因多態(tài)性。結(jié)果顯示,僅rs2032582位點在乳腺癌2年無復(fù)發(fā)組和有復(fù)發(fā)組之間存在差異,rs1045642、rs2231137和rs2231142位點在無復(fù)發(fā)組和有復(fù)發(fā)組中表達差異無統(tǒng)計學(xué)意義。同時G等位攜帶者發(fā)病風(fēng)險與正常A等位基因攜帶者相比提高了3.29倍。這些均提示rs2032582與新疆人群2年內(nèi)乳腺癌復(fù)發(fā)具有相關(guān)性。Wang等[16]采用流式細胞術(shù)、實時熒光定量PCR(realtime fluorescence quantitative PCR,RTFQ-PCR)、蛋白質(zhì)印跡法(Western blot)檢測了多發(fā)性骨髓瘤細胞系及臨床樣本中ABCG2的表達,并對PI3K/AKT信號通路加入抑制劑或激活劑后檢測ABCG2的表達變化,發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT信號通路可能通過一個潛在的負反饋調(diào)節(jié)機制調(diào)控ABCG2的表達,而ABCG2也可能通過負反饋調(diào)節(jié)機制調(diào)控同源性磷酸酶-張力蛋白的表達,即PI3K/AKT信號通路調(diào)控多發(fā)性骨髓瘤中ABCG2的表達,從而對化療產(chǎn)生耐藥性。Wang等[17]構(gòu)建食管癌小鼠模型,分為高劑量青蒿素組、低劑量青蒿素組、多柔比星組、多柔比星+高劑量青蒿素組、多柔比星+低劑量青蒿素組、0.9%NaCl溶液對照組,采用流式細胞術(shù)檢測7組中ABCG2蛋白表達和多柔比星濃度,發(fā)現(xiàn)ABCG2的mRNA和蛋白含量明顯高于普通食管癌組,在多柔比星+高劑量青蒿素組和多柔比星+低劑量青蒿素組中,腫瘤細胞的凋亡率和多柔比星濃度明顯下降,ABCG2蛋白的蛋白含量也明顯下降,提示青蒿素可調(diào)節(jié)ABCG2在食管癌中的表達,從而逆轉(zhuǎn)藥物耐藥。既往的研究已表明ABCG2參與到腫瘤細胞產(chǎn)生耐藥的過程,如何進一步明確耐藥點及逆轉(zhuǎn)耐藥顯得十分必要。
以往的文獻中,曾愛華等[18]用RTFQ-PCR檢測了MDR1、MRP、LRP、GST-π、TOPOⅡa和BCRP基因在術(shù)前未化療過的乳腺癌組織中的表達水平,發(fā)現(xiàn)這6個耐藥基因在乳腺癌組織中的表達水平與臨床分期、ER、PR無關(guān),其中只有BCRP在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中的表達水平顯著高于其在非淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中的表達。本研究生化指標(biāo)分析結(jié)果顯示,2年乳腺癌復(fù)發(fā)與無復(fù)發(fā)患者的腫塊大小、ER(+)、PR(+)和組織學(xué)分級差異顯著(P<0.05)。分析ABCG2基因rs2032582位點A等位基因組和G/T等位基因組的臨床生化指標(biāo),G/T等位基因組的年齡顯著高于A等位基因組(P<0.01),而A等位基因組的腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移個數(shù)和ER(+)顯著高于G/T等位基因組(P<0.05),該結(jié)果進一步驗證了rs2032582基因型與乳腺癌復(fù)發(fā)相關(guān)的生化指標(biāo)可能存在相關(guān)性。迄今為止,已發(fā)現(xiàn)有多個耐藥基因與乳腺癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移有相關(guān)性。Abuhaliema等[19]檢測了約旦150例乳腺癌患者和150例正常對照組中MDR1的3個等位基因位點:C3435T(rs1045642)、G2677A/T(rs2032582)和C1236T(rs1128503),結(jié)果表明,攜帶C3435T(rs1045642)、G2677A/T(rs2032582)位點的人群可能增加乳腺癌的患病風(fēng)險。Wang等[20]的一項共納入了34個病例對照研究的Meta分析發(fā)現(xiàn),MDR1的C3435T(rs1045642)位點與腫瘤的易感性相關(guān),攜帶該位點的人群可增加患乳腺癌和腎癌的風(fēng)險。Vulsteke等[21]對991例接受FEC序貫T方案的早期乳腺癌患者隨訪,平均隨訪時間為5.2年,結(jié)果表明,rs203258的GT型比GG/GA型有更長的乳腺癌特異性生存期(breast cancer-specific survival,BCSS)。Argalácsová等[22]對71例絕經(jīng)前ER(+)的乳腺癌患者隨訪了56個月,該類患者均接受他莫昔芬內(nèi)分泌治療,并對該類人群進行基因檢測,隨訪結(jié)果顯示,攜帶rs1045642基因位點的患者生存時間明顯延長,而攜帶rs2032582基因位點的患者并未顯示出有更好的治療效果或生存時間的延長。Kuo等[23]對414例激素受體陽性的早期乳腺癌患者進行ESR1、UGT1A1等6個基因的多態(tài)性檢測發(fā)現(xiàn),攜帶rs2231137(T/C)位點的乳腺癌患者有較差的無遠處轉(zhuǎn)移生存期(distant disease-free survival,DDFS)、無病生存期(disease-free survival,DFS)和總生存期(overall survival,OS),攜帶rs2231142位點的絕經(jīng)前乳腺癌患者有較好的DDFS和DFS,但攜帶rs2231142位點的絕經(jīng)后女性卻無明顯聯(lián)系。本研究只檢測出rs2032582位點差異有統(tǒng)計學(xué)意義,其余3個位點差異均無統(tǒng)計學(xué)意義,可能原因為新疆地域差異或是樣本量小所致。
結(jié)合既往研究結(jié)果,rs2032582位點可能為乳腺癌發(fā)病的危險因素及預(yù)后不良的因素之一,與本研究的結(jié)果相一致,且本研究中復(fù)發(fā)組GG型明顯高于其他突變類型,故新疆地區(qū)乳腺癌患者中攜帶rs2032582位點的GG型突變2年后復(fù)發(fā)率較高。但對攜帶rs2032582位點的乳腺癌患者如何進行干預(yù)及改善預(yù)后,尚待進一步研究。