宋毓平,李 瑞,龔丹妮,曹 晨,杜小芳,靳 平,田 訓,肖艷萍△
(1.湖北省武漢市東湖醫(yī)院皮膚科,武漢 430074;2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬武漢中心醫(yī)院婦產(chǎn)科,武漢 430014)
皮膚惡性黑色素瘤(cutaneous malignant melanoma,CMM)是死亡率最高的一種皮膚惡性腫瘤,每年全球新發(fā)病例超過28萬人,死亡病例達到6萬人[1]。手術(shù)治療目前仍是CMM的主要治療手段[2],由于對黑色素瘤的深入研究及生物技術(shù)的不斷進展,近幾年來CMM的非手術(shù)治療也取得極大進步,有效改善了CMM的預后,但進一步提高CMM的預后仍然面臨著挑戰(zhàn)。BAP1與非小細胞肺癌[3]、腎透明細胞癌[4]、惡性胸膜間皮瘤[5]患者的臨床特征和預后具有相關(guān)性,但BAP1 在CMM中的表達及與臨床特征及預后的關(guān)系仍需要進一步確認。本研究旨在運用癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas,TCGA)、GEO(Gene Expression Omnibus)等公共數(shù)據(jù)集探討B(tài)AP1 mRNA在CMM中的表達及與臨床特征及預后的關(guān)系,為靶向治療提供新的線索。
從GEO數(shù)據(jù)庫(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下載CMM樣本數(shù)據(jù)(GDS1375)進行分析。
選取2015 年1月至2018年12月于本院治療的CMM患者樣本共26例、皮膚痣20例進行免疫組化染色。將CMM和皮膚痣的石蠟切片進行脫蠟、梯度酒精脫水、抗原修復。洗滌后37 ℃下山羊血清封閉10 min。將Anti-BAP1兔多克隆抗體按1∶100進行稀釋,4 ℃下一抗孵育過夜。PBS洗滌后在37 ℃下用生物素標記的二抗下孵育1 h。對切片用蘇木精復染后按染色強弱進行評分:不顯色或顯色不清0分,淺黃色1分,棕黃色2分,深褐色3分。
應用SurExpression數(shù)據(jù)庫對皮膚黑色素瘤數(shù)據(jù)集(SKCM-TCGA Skin Cutaneous Melanoma July 2016)中包含mRNA表達和臨床資料的336例皮膚黑色素瘤患者信息進行生存分析,得到相關(guān)基因相應表達水平與預后的關(guān)系。
在線應用北京大學開發(fā)研究的GEPIA2數(shù)據(jù)庫中選取 SKCM-TCGA數(shù)據(jù)庫,包含458例CMM數(shù)據(jù)集,患者特征見表1。以BAP1和皮膚黑色素為篩選條件,在Survival界面選擇分析BAP1表達水平與CMM生存期的相關(guān)性。
運用GraphPad Prism (V5.01)軟件進行統(tǒng)計學分析,生存分析運用Kaplan-Meire和log-rank檢驗法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
通過分析GDS1375數(shù)據(jù)集中7例正常皮膚組織、18例良性痣、45例惡性黑色素瘤組織中BAP1 mRNA水平(圖1 A),發(fā)現(xiàn)在CMM中BAP1 mRNA水平要明顯高于正常皮膚組織及良性痣組織。進一步在20例皮膚痣、26例CMM石蠟切片中進行免疫組化染色檢測BAP1蛋白水平(圖1B),CMM組織中BAP1蛋白水平顯著高于良性組(圖1C)。
A:BAP1在不同皮膚組織中的轉(zhuǎn)錄水平;B:不同皮膚組織免疫組化染色;C:BAP1 在不同皮膚組織中的蛋白水平比較。
低風險組BAP1 mRNA水平明顯低于高風險組,生存分析進一步發(fā)現(xiàn)高水平的BAP1 mRNA患者具有較差的總體生存率(overall survival,OS),見圖2。
A:不同預后風險患者中的BAP1 mRNA水平比較;B:BAP1 mRNA與CMM預后之間的關(guān)系。
低風險組BAP1 mRNA水平明顯低于高風險組(圖3A)。 生存分析結(jié)果顯示BAP1 mRNA水平低的患者OS明顯高于BAP1 mRNA水平高的患者(圖3B)。
表1 SKCM-TCGA數(shù)據(jù)集患者特征(n=458)
A:不同風險患者中的BAP1 mRNA水平比較;B:BAP1 mRNA與CMM預后之間的關(guān)系。
目前對CMM的治療取得了很大進展,除外手術(shù)治療外,靶向治療、免疫治療等在臨床試驗中都顯示出了一定的治療效果,包括MEK抑制劑[7]、BRAF抑制劑[8]、PD-L1[9]等。由于CMM預后極差,早期易發(fā)生血行及淋巴轉(zhuǎn)移,腫瘤轉(zhuǎn)移患者的治療效果并不理想,5年生存率只有14%[10],CMM的治療仍然面臨挑戰(zhàn)。CMM預后相關(guān)因素的研究對患者治療方案的選擇具有重大指導意義。有研究提示SOX 蛋白有助于CMM診斷及判斷預后[11],還有研究發(fā)現(xiàn)血清miRNA可以作為CMM特異性預后評估標志物[12],但患者例數(shù)有限,無法評估其敏感性及特異性。
人類BAP1基因是由729個氨基酸組成的一種去泛素化酶,定位于第3 號染色體,具有泛素羧基末端水解酶(ubiquitin carboxyl hydrolase,UCH)活性,參與腫瘤細胞的周期調(diào)控,影響腫瘤細胞的增殖、遷移及侵襲能力。前期大部分研究發(fā)現(xiàn)BAP1表現(xiàn)為腫瘤抑制因子,發(fā)揮腫瘤抑制功能。隨著對其研究的深入,研究者發(fā)現(xiàn)BAP1可通過調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子KLF5 的泛素修飾促進乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展[13]。AHMET等在348例高級別尿路上皮癌中的研究發(fā)現(xiàn),BAP1低表達患者預后較好。也有研究者通過免疫組化染色在123例胸膜間皮瘤患者的研究中發(fā)現(xiàn)BAP1 蛋白表達越高,患者預后越差[5]。本研究在GEO數(shù)據(jù)庫中分析發(fā)現(xiàn)相對正常皮膚組織和良性痣組織,CMM組織中的BAP1 mRNA水平明顯上升。SurExpression數(shù)據(jù)庫中包含130多個數(shù)據(jù)集,超過2萬例臨床病例[12],進一步運用SurExpression數(shù)據(jù)庫分析BAP1 mRNA水平與CMM預后之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)BAP1 mRNA表達水平高的CMM患者預后較差,這提示BAP1與CMM的預后有著密切的關(guān)系。
本研究發(fā)現(xiàn)BAP1 mRNA在CMM組織中呈高表達,進一步預后分析顯示了BAP1 mRNA表達水平低的CMM患者預后顯著優(yōu)于表達高的患者,提示BAP1 高表達可能是促進CMM病情進展及惡化的重要途徑之一。這些研究為進一步探討B(tài)AP1與CMM的發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系奠定了基礎,并提示CMM有可能成為靶向治療的位點,為CMM的靶向治療提供新思路。