許海,魏民,楊德福,張恒柱
1 揚(yáng)州大學(xué)附屬江都人民醫(yī)院神經(jīng)外科,江蘇揚(yáng)州 225202;2 揚(yáng)州大學(xué)附屬蘇北人民醫(yī)院神經(jīng)外科
腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,具有高復(fù)發(fā)率、高致殘率、高病死率等特征。在我國腦膠質(zhì)瘤的年發(fā)病率為5/10 萬~8/10 萬,5 年病死率僅次于肺癌和胰腺癌[1-2]。但目前腦膠質(zhì)瘤發(fā)病的分子機(jī)制尚不完全清楚。研究表明,長鏈非編碼RNA(lncRNA)雖然不具有蛋白編碼功能,但其異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[3]。乳腺癌抗雌激素耐藥基因4(BCAR4)是近年發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA。有研究報(bào)道,lncRNA BCAR4異常表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤的惡性進(jìn)展有關(guān)[4]?;|(zhì)金屬蛋白酶7(MMP-7)是一種分泌型蛋白,能夠通過蛋白水解作用促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移等[5]。郭秀蓮等[6]研究報(bào)道,上調(diào)MMP-7表達(dá)可促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖和侵襲并抑制其凋亡。但目前l(fā)ncRNA BCAR4、MMP-7表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系尚不完全清楚。鑒于此,我們進(jìn)行了相關(guān)研究。現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 臨床資料 選擇2018 年2 月—2020 年8 月?lián)P州大學(xué)附屬江都人民醫(yī)院神經(jīng)外科收治的腦膠質(zhì)瘤患者98例。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)術(shù)后組織病理檢查明確診斷為腦膠質(zhì)瘤;②初診,入院前未接受任何抗腫瘤治療;③接受腦膠質(zhì)瘤次全切除術(shù)或全切除術(shù);④臨床病理資料和術(shù)后隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①腦轉(zhuǎn)移瘤者;②合并顱內(nèi)其他疾病者;③合并其他部位惡性腫瘤者;④合并急慢性感染者;⑤合并免疫或血液系統(tǒng)損害者;⑥年齡<18 歲者。其中,男55 例、女43例,年齡23~82(60.54 ± 8.54)歲,腫瘤位置:額部41 例、顳部57 例,腫瘤最大徑:<3 cm 48 例、≥3 cm 50 例,組織分化程度:低分化37 例、中高分化61例;WHO 分級[7]:Ⅰ級22 例、Ⅱ級34 例、Ⅲ級26例、Ⅳ級16 例。本研究經(jīng)揚(yáng)州大學(xué)附屬江都人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審批編號:2017 倫字1223),所有研究對象或其家屬知情同意并簽署書面知情同意書。
1.2 lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 表達(dá)檢測 取術(shù)中切除的新鮮腦膠質(zhì)瘤組織及其配對的瘤旁組織(經(jīng)術(shù)后組織病理檢查明確為正常組織),液氮下速凍后研磨成粉末。采用TRIzol 法提取組織總RNA,經(jīng)紫外可見分光光度計(jì)鑒定,OD260/OD280為1.8~2.0。按TaKaRa RNA PCR Kit 說明將總RNA 逆轉(zhuǎn)錄合成為cDNA。逆轉(zhuǎn)錄條件:37 ℃ 1 h,80 ℃ 5 s。以cDNA 為模板,按SYBR?Premix Ex TaqTM試劑盒說明進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。引物序列由上海劍鈍生物科技有限公司設(shè)計(jì)合成。lncRNA BCAR4 上游引物5'-GCCACAGGAGCTAGAGCAGT-3'、下游引物5'-GCAGAGTATTCAGGGTAAGGGT-3',MMP-7 上游引物5'-GAAGGGCCGAAGAGCTCAAT-3'、下游引物5'-GGCTCGCAAAGTGTCTGTTG-3',GAPDH 上游引物5'-AACGGATTTGGTCGTATTGGG-3'、下游引物5'-CGCTCCTGGAAGATGGTGAT-3'。PCR 反應(yīng)體系共20 μL:cDNA 模板1 μL,2 × Hieff?PCR Master 8 μL,上下游引物各0.5 μL,SYBR Premix Ex Taq 5 μL,RNase-free ddH2O 5 μL;反應(yīng)條件:95 ℃ 90 s,95 ℃ 30 s、63 ℃ 30 s、72 ℃ 15 s 共40 個(gè)循環(huán)。PCR擴(kuò)增反應(yīng)結(jié)束,繪制熔解曲線,獲取循環(huán)閾值(CT)數(shù)。以GAPDH 為內(nèi)參,采用2-ΔΔCT法計(jì)算lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA相對表達(dá)量。
1.3 隨訪 腦膠質(zhì)瘤患者出院后通過電話或門診復(fù)查形式定期隨訪3年,第1年每3個(gè)月隨訪1次,之后每半年隨訪1次。隨訪截至2023年8月31日,終點(diǎn)事件為患者死亡或至隨訪截至日期,統(tǒng)計(jì)患者生存時(shí)間。以腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA相對表達(dá)量的均值為臨界值,將患者分為lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 高表達(dá)者與低表達(dá)者,分析腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA表達(dá)與患者預(yù)后的關(guān)系。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS28.0 統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示,結(jié)果比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析法。生存分析采用Kaplan-Meier法,生存率比較采用Log-rank檢驗(yàn)。危險(xiǎn)因素分析采用多因素Cox 回歸模型。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 腦膠質(zhì)瘤組織與瘤旁正常組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 表達(dá)比較 腦膠質(zhì)瘤組織與瘤旁正常組織lncRNA BCAR4 相對表達(dá)量分別為2.42± 0.67、1.13 ± 0.22,MMP-7 mRNA 相對表達(dá)量分別為1.00 ± 0.17、0.54 ± 0.10。腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 相對表達(dá)量均高于瘤旁正常組織(t分別為18.094、22.594,P均<0.01)。
2.2 腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA表達(dá)的關(guān)系 Pearson 相關(guān)分析顯示,腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4 相對表達(dá)量與MMP-7 mRNA 相對表達(dá)量呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.810,P<0.01)。
2.3 腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 見表1。
表1 腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系
2.4 腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA表達(dá)與患者預(yù)后的關(guān)系 隨訪3年,98例腦膠質(zhì)瘤患者失訪4例、死亡45例,3年生存率為54.08%,平均生存時(shí)間為26.596 個(gè)月。lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA高表達(dá)者分別有48、51例,其低表達(dá)者分別有50、47例。lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA高表達(dá)者平均生存時(shí)間分別為22.047、22.234個(gè)月,其低表達(dá)者分別為30.148、30.609個(gè)月。lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 高表達(dá)者平均生存時(shí)間均低于其低表達(dá)者(Log-rankχ2分別為11.357、11.666,P均<0.01)。
2.5 腦膠質(zhì)瘤患者死亡的危險(xiǎn)因素 腦膠質(zhì)瘤患者死亡者與存活者臨床資料比較見表2。以年齡(<60 歲=0,≥60 歲=1)、組織分化程度(中高分化=0,低分化=1)、WHO 分級(Ⅰ、Ⅱ級=0,Ⅲ、Ⅳ級=1)、lncRNA BCAR4 表達(dá)(原值錄入)、MMP-7 mRNA 表達(dá)(原值錄入)為自變量,以隨訪時(shí)間為時(shí)間變量,以生存狀態(tài)(存活=0,死亡=1)為因變量,納入多因素Cox 回歸模型。結(jié)果顯示,組織分化程度低分化和WHO 分級Ⅲ、Ⅳ級以及l(fā)ncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 表達(dá)升高為腦膠質(zhì)瘤患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P均<0.05),見表3。
表2 腦膠質(zhì)瘤患者死亡者與存活者臨床資料比較[例(%)]
表3 腦膠質(zhì)瘤患者死亡的多因素Cox回歸分析結(jié)果
腦膠質(zhì)瘤是起源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的顱內(nèi)惡性腫瘤,以顱內(nèi)壓增高、神經(jīng)功能障礙和癲癇發(fā)作為主要臨床表現(xiàn)。迄今為止,腦膠質(zhì)瘤的病因尚不完全清楚,可能與高外顯率基因遺傳突變、高劑量電離輻射、細(xì)菌或病毒感染等因素有關(guān)[1]。近年來,盡管以外科手術(shù)、放療、化療為主的綜合治療取得了一定進(jìn)步,但由于腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有高度增殖和侵襲特征,很難達(dá)到根治效果,并且復(fù)發(fā)率較高,預(yù)后仍然較差,尤其是WHO 分級Ⅲ、Ⅳ級患者[8]。目前,腦膠質(zhì)瘤發(fā)病的分子機(jī)制尚不完全清楚。因此,深入探索腦膠質(zhì)瘤發(fā)病的分子機(jī)制,對尋找腫瘤特異性治療靶點(diǎn)至關(guān)重要[9]。
表觀遺傳學(xué)在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。lncRNA 作為新興的表觀遺傳調(diào)控因子,能夠通過直接或間接調(diào)控靶基因的表達(dá),促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[3]。lncRNA BCAR4定位于人染色體16p13.13,最初于乳腺癌抗雌激素耐藥基因篩查時(shí)被發(fā)現(xiàn),后進(jìn)一步研究證實(shí)其與乳腺癌細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為有關(guān)[10]。近年研究發(fā)現(xiàn),lncRNA BCAR4 還可在其他惡性腫瘤中發(fā)揮致癌作用,如lncRNA BCAR4 能夠靶向miR-181c-5p 上調(diào)LIM 和SH3 蛋白1,從而促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[11];lncRNA BCAR4還能靶向大腫瘤抑制激酶2促進(jìn)肝細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖、遷移并抑制其凋亡[12]。但目前l(fā)ncRNA BCAR4 與腦膠質(zhì)瘤的關(guān)系尚不完全清楚。本研究結(jié)果顯示,腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4 表達(dá)上調(diào),并且其表達(dá)變化與組織分化程度和WHO 分級有關(guān)。結(jié)果表明,lncRNA BCAR4 高表達(dá)能夠參與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展。究其原因,lncRNA BCAR4 表達(dá)上調(diào)可激活膠質(zhì)瘤相關(guān)癌基因同源蛋白2,而膠質(zhì)瘤相關(guān)癌基因同源蛋白2是腦膠質(zhì)瘤的重要致癌基因,其表達(dá)上調(diào)能夠促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[13]。
細(xì)胞外基質(zhì)是細(xì)胞微環(huán)境的核心組分,可為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)和機(jī)械支持,能夠參與細(xì)胞增殖、分化、遷移、侵襲等生物學(xué)過程。細(xì)胞外基質(zhì)的降解則會(huì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)導(dǎo)致癌變,同時(shí)變薄的細(xì)胞基底膜還會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移[14]。MMP-7 是MMPs家族中最小的成員,其激活后可降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜,從而參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。MMP-7 還能切割多配體蛋白聚糖-1-白細(xì)胞介素8復(fù)合物介導(dǎo)炎癥反應(yīng),從而促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[15]。例如,MMP-7 能夠通過降解細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[16];MMP-7 還能通過蛋白激酶B/核因子κB 信號通路介導(dǎo)炎癥反應(yīng),從而促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的侵襲和遷移[17]。本研究結(jié)果顯示,腦膠質(zhì)瘤組織MMP-7 mRNA 表達(dá)上調(diào),并且其表達(dá)變化與組織分化程度和WHO 分級有關(guān)。結(jié)果表明,MMP-7 高表達(dá)能夠參與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展,與既往研究[6]報(bào)道一致。究其原因,MMP-7 高表達(dá)能夠加速細(xì)胞外基質(zhì)破壞和增強(qiáng)炎癥反應(yīng),從而促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤的惡性進(jìn)展[18]。
本研究Pearson 相關(guān)分析顯示,腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4 相對表達(dá)量與MMP-7 mRNA 相對表達(dá)量呈正相關(guān)關(guān)系,提示lncRNA BCAR4 與MMP-7可能共同參與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展。最近WANG等[4]研究亦證實(shí),lncRNA BCAR4能夠靶向miR-2276上調(diào)MMP-7 表達(dá),促進(jìn)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和侵襲,進(jìn)一步佐證了本研究結(jié)論。本研究結(jié)果還顯示,lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 高表達(dá)者平均生存時(shí)間均低于其低表達(dá)者,并且lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 表達(dá)升高為腦膠質(zhì)瘤患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。結(jié)果提示,lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 高表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后不良密切相關(guān),有可能成為腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的潛在預(yù)測指標(biāo)。
綜上所述,腦膠質(zhì)瘤組織lncRNA BCAR4、MMP-7 mRNA 表達(dá)顯著升高,二者表達(dá)變化與組織分化程度、WHO分級和預(yù)后密切相關(guān)。