張萌 劉旭明 麥皓塵 曾志芬
中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院1全科醫(yī)學(xué)科,2病理科(廣州 510000)
胰腺癌是最致命的惡性腫瘤之一,其中位生存期僅6~8個月,5年生存率僅7%~9%[1],嚴重威脅著人類的健康。研究[2-3]發(fā)現(xiàn)超過90%的胰腺癌患者存在 KRAS(kirsten rat sarcoma viral oncogene)突變,但相關(guān)的靶向藥物研究進展緩慢,目前僅有一個針對KRAS G12C突變的小分子抑制劑處于臨床試驗階段,且觀察到其副作用較多[4]。溶質(zhì)載體家族7成員11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)是胱氨酸-谷氨酸運載體,其通過介導(dǎo)胱氨酸攝取促進谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成,保護細胞免受氧化應(yīng)激損傷,在維持細胞內(nèi)外的氧化還原平衡中起重要作用[5]。已有研究[6]表 明KRAS突變腫瘤必須依靠SLC7A11攝取胱氨酸,由此推測KRAS突變的胰腺癌可能對SLC7A11抑制劑尤為敏感。柳氮磺吡啶是FDA批準的SLC7A11抑制劑[7],臨床上已應(yīng)用于炎性腸病多年,副作用輕微可控。目前,KRAS測序越來越普及,但甚少有醫(yī)院或生物公司開展SLC7A11的表達檢測。本研究擬回顧性分析在中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院住院治療的54例胰腺癌患者的臨床資料,了解SLC7A11在KRAS突變胰腺癌中的陽性表達率,并探討其與胰腺癌分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、疾病分期及預(yù)后的關(guān)系,這對于擬定SLC7A11治療的病例篩選標準、尋找胰腺癌的潛在治療靶點具有重要意義。
1.1 入選病例標準及研究分組在中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院病歷系統(tǒng)檢索2019年1月1日至2021年12月31日入住該院、手術(shù)病理確診為胰腺癌、完善了KRAS基因測序且具備完整臨床資料及后續(xù)隨訪條件的54例患者(倫理批號:SYSEC-KY-KS-2021-186)。其中基因檢測提示KRAS突變27例、設(shè)為實驗組;無KRAS突變27例,設(shè)為對照組。排除標準:(1)同時合并其他腫瘤;(2)手術(shù)前曾接受其他抗腫瘤治療;(3)無法收集完整的臨床資料;(4)無條件進行后續(xù)隨訪。
1.2 臨床資料收集以下資料:(1)一般資料:性別、年齡、MR、CT、Pet-CT等影像學(xué)結(jié)果;(2)病理結(jié)果:腫物大小、組織學(xué)分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。根據(jù)患者影像學(xué)資料和病理結(jié)果,評價胰腺癌分期標準(TNM分期【AJCC第八版】)[8]。(3)KRAS基因檢測結(jié)果;(4)分別在患者出院后6個月、1年、1.5年及2年電話隨訪,登記患者的生存狀況。
1.3 SLC7A11檢測
1.3.1 試劑兔抗xCT(SLC7A11,克隆號ab37185)多克隆抗體購于美國abcam公司,鼠抗ki67(MIB-1,克隆號ZM-0167)單克隆抗體、PV6000通用型免疫組化試劑盒(小鼠/兔聚合物法檢測系統(tǒng))、EDTA抗原修復(fù)液、封閉山羊血清購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.3.2 檢測方法胰腺癌組織標本經(jīng)過中性福爾馬林固定液固定、脫水、浸蠟、包埋制成目標組織蠟塊,以4 μm厚度切片;目標切片經(jīng)過脫水、脫蠟、抗原修復(fù)液、封閉等處理,滴加一抗孵育過夜,滴加二抗,DAB顯色,蘇木素復(fù)染,中性樹脂封片后閱片。
1.3.3 結(jié)果判讀SLC7A11染色陽性呈黃色或棕黃色,主要位于細胞漿和細胞膜,40倍物鏡下隨機選取5個視野進行觀察,根據(jù)腫瘤陽性率及染色強度進行綜合評分,評分標準:陽性細胞數(shù)<10%為0分,10%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分;染色強度分為無色0分,淡黃色1分,棕黃色2分,棕褐色3分;陽性細胞數(shù)與染色強度兩項得分相乘結(jié)果去均值為綜合評分,最后綜合評分<3分為陰性,≥3分為陽性;以上由病理專業(yè)人員在雙盲法下進行操作。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法本研究涉及的所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料數(shù)據(jù)用均值±標準差表示。SLC7A11的表達和臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系采用χ2檢驗分析。P<0.05被認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 SLC7A11表達情況在KRAS陽性實驗組,SLC7A11陽性表達率為70.37%;在KRAS陰性對照組,SLC7A11陽性表達率為25.93%。KRAS陽性實驗組的SLC7A11陽性表達率顯著高于陰性對照組,其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.002),見表1。
表1 KRAS陰性對照組及陽性實驗組SLC7A11表達情況Tab.1 Expression of SLC7A11 in KRAS bright control group and positive experimental groups 例
2.2 胰腺癌患者臨床病理特征和SLC7A11的表達情況研究SLC7A11的陽性表達與患者年齡、性別、疾病分期、組織學(xué)分級、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及生存期各個因素的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)SLC7A11的陽性表達與年齡(P=1.000)、性別(P=0.747)、腫瘤大?。≒=1.000)無關(guān),與更晚的疾病分期(P<0.001)、更差的組織學(xué)分級(P=0.003)、更多的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.038)、更短的生存期(P<0.001)相關(guān),其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。
表2 KRAS突變胰腺癌患者臨床病理特征和SLC7A11的表達情況Tab.2 Clinical characteristics of patients in pancreatic cancer with KRAS mutation samples and expression of SLC7A11 例
2.3 胰腺癌病理組織SLC7A11的表達結(jié)果A、B、C、D示SLC7A11在胰腺癌組織中腫瘤細胞的細胞漿和細胞膜呈陽性表達;E、F示SLC7A11在胰腺導(dǎo)管上皮和間質(zhì)細胞呈陰性表達。見圖1。
圖1 胰腺癌病理組織SLC7A11的表達Fig.1 SLC7A11 expression in pathological tissues of pancreatic cancer
胰腺癌是最致命的惡性腫瘤之一,嚴重地威脅著人類的健康和生命。2019年美國因胰腺癌死亡人數(shù)達45 750例,成為美國第4大癌癥死因[9]。2020年全球胰腺癌新發(fā)病例逾49萬例、死亡病例逾46萬例。預(yù)計到2030年,胰腺癌將成為美國第2大癌癥死因[10]。在我國,特別是在某些大城市,胰腺癌的發(fā)病率已與西方國家持平,躍居全身惡性腫瘤第7位[11]。同時,胰腺癌起病隱匿,進展迅速,早診困難,80%左右的胰腺癌患者在診斷時已達局部晚期或者遠處轉(zhuǎn)移,預(yù)后極差。近年來,針對多種惡性腫瘤的創(chuàng)新藥物(包括細胞免疫治療)取得了一系列令人鼓舞的成就,但在胰腺癌治療中卻罕見療效[12]。目前包括VEGF抑制劑貝伐珠單抗和多激酶抑制劑蘇尼替尼等在內(nèi)的靶向治療在胰腺癌中單藥或聯(lián)合吉西他濱均未能改善患者生存期,唯一在晚期胰腺癌治療中有統(tǒng)計學(xué)意義的靶向藥物厄洛替尼聯(lián)合吉西他濱也只比單用吉西他濱組改善了不到2周的生存期[13]。因此,胰腺癌的治療除了手術(shù)、化療和放療等常規(guī)手段外,亟需尋求新的治療手段。
KRAS是人類最常見的致癌基因——RAS基因中最主要的成員,異常的KRAS蛋白對胰腺癌的生長和維持至關(guān)重要[2]。KRAS往往是腫瘤發(fā)生的驅(qū)動基因,研究人員發(fā)現(xiàn),在小鼠中突變的KRAS也能保持腫瘤的生長及幫助癌前腫瘤轉(zhuǎn)變成浸潤性腫瘤,關(guān)閉KRAS后,腫瘤消失了并且沒有復(fù)發(fā)的跡象[14]。研究[15]發(fā)現(xiàn),突變活化的KRAS在胰腺癌中可明顯促進轉(zhuǎn)錄因子Nrf2的表達,進而激活下游的SLC7A11。2020年,一個針對KRAS突變、可有效抑制SLC7A11活性的小分子抑制劑HG106,被證實可阻斷SLC7A11/GSH代謝軸,從而抑制了肺腺癌的生長[16]。該研究證實,SLC7A11是突變KRAS的潛在協(xié)同致死基因,并提示抑制SLC7A11-GSH軸或可成為KRAS突變胰腺癌的新型治療方案。本研究發(fā)現(xiàn),在KRAS突變的胰腺癌患者中,70.37%存在SLC7A11陽性表達;而在KRAS陰性的患者中,僅有25.93%存在SLC7A11陽性表達,兩者的陽性率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.002),這提示在KRAS突變較未發(fā)生該突變的患者中,SLC7A11的陽性表達幾率更高。
正常細胞通過消耗NADPH將胱氨酸還原為半胱氨酸來維持細胞內(nèi)的氧化還原穩(wěn)態(tài),而細胞的惡性增殖會導(dǎo)致NADH/NAD+升高,使細胞內(nèi)氧化還原失衡,導(dǎo)致氧化應(yīng)激[17]。有研究[18]表明,胰腺癌細胞高度依賴SLC7A11介導(dǎo)的胱氨酸攝取,以獲取半胱氨酸來維持細胞內(nèi)的氧化還原穩(wěn)態(tài),而高表達的SLC7A11可通過維持細胞內(nèi)高水平的GSH來抵消因細胞惡性增殖導(dǎo)致的氧化應(yīng)激,在胰腺癌的惡性增殖中發(fā)揮了重要的作用[19]。本研究發(fā)現(xiàn),在54例胰腺癌患者中,有48.15%的病例SLC7A11表達陽性,這與相關(guān)報道相符[20]。在年齡、性別、疾病分期、組織學(xué)分級、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及生存期多個研究因素中,SLC7A11的陽性表達與疾病分期、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和生存期密切相關(guān),和SLC7A11陰性表達差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,這說明SLC7A11高表達患者具有更差的組織學(xué)分化和預(yù)后。
由于KRAS的作用范圍廣,且KRAS與RAS的其他兩個家族成員NRAS、HRAS同源,如果某種藥物能直接抑制KRAS,也就能抑制NRAS、HRAS的活性,推測這種藥物毒副作用較大。柳氮磺吡啶(sulfasalazine,SSZ)為磺胺類抗菌藥,臨床上已廣泛用于潰瘍性結(jié)腸炎、類風(fēng)濕性骨關(guān)節(jié)炎等疾病的治療,觀察副作用輕微可控。其作用機制主要是抑制NF-κB活性發(fā)揮抗炎作用,近年來還發(fā)現(xiàn)其可通過拮抗SLC7A11/xCT功能誘導(dǎo)癌細胞鐵死亡[21-22]以及其他多種途徑抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移[23-24]。本研究提示,在發(fā)生KRAS突變的病例中,SLC7A11呈現(xiàn)更高的陽性表達率。因此,在檢測到KRAS基因突變的患者,應(yīng)積極完善SLC7A11的檢測;對于SLC7A11陽性表達的患者可嘗試SLC7A11抑制劑柳氮磺吡啶,這有望成為胰腺癌患者治療的新思路。
本研究存在的局限性:(1)入選病例數(shù)較少,其原因是基因檢測開展時間不長、且費用昂貴、未納入醫(yī)保;因此完成基因檢測的病例數(shù)不多;(2)未對其機制有深入研究。后續(xù)將繼續(xù)納入更多符合條件的病例、擴充樣本量,并建立動物或體外模型進行相關(guān)機制探索。