ERCC1和BRCA1表达与原发性上皮性卵巢癌患者临床因素及铂类化疗敏感性的研究*

杜培,王沂峰,张晓薇,陈礼全,陈国勤

(1.南方医科大学,广州 510515;2.南方医科大学附属珠江医院妇产科,广州 510280;3.广州医科大学附属第一医院妇产科,广州 510120;4.广州医科大学附属第一医院病理科,广州 510120)

·药物与临床·

ERCC1和BRCA1表达与原发性上皮性卵巢癌患者临床因素及铂类化疗敏感性的研究*

杜培1,王沂峰2,张晓薇3,陈礼全3,陈国勤4

(1.南方医科大学,广州 510515;2.南方医科大学附属珠江医院妇产科,广州 510280;3.广州医科大学附属第一医院妇产科,广州 510120;4.广州医科大学附属第一医院病理科,广州 510120)

目的 探讨核苷酸切除修复交叉互补基因1(ERCC1),乳腺癌易感基因1(BRCA1)的表达与原发性上皮性卵巢癌患者临床病理特征及铂类化疗敏感性的关系,以评价ERCC1和BRCA1基因对原发性上皮性卵巢癌铂类化疗敏感性的预测价值。方法 收集48例接受卵巢癌分期手术及满意或较满意的肿瘤细胞减灭术的原发性上皮性卵巢癌患者肿瘤标本,采用免疫组化方法检测ERCC1及BRCA1的表达,并分析ERCC1及BRCA1基因表达与卵巢上皮性癌临床病理特征、临床化疗疗效的关系。结果 ERCC1的表达与原发性卵巢上皮性癌患者的临床分期有关(P＜0.05),与年龄、病理类型、分化程度均无关(P＞0.05),BRCA1的表达与原发性卵巢上皮性癌患者年龄、病理类型、分化程度及临床分期均无关(P＞0.05);耐药者ERCC1高表达率高于敏感者,差异有统计学意义(P＜0.05),耐药者BRCA1高表达率高于敏感者,但差异无统计学意义(P＞0.05);ERCC1在卵巢上皮性癌中阳性表达率为89.58%,BRCA1在卵巢上皮性癌中阳性表达率为25.00%。结论 ERCC1的表达与原发性卵巢上皮性癌患者的临床分期有关,与年龄、病理类型、分化程度均无关,BRCA1的表达与原发性卵巢上皮癌患者的临床病理特征无关;ERCC1在卵巢上皮性癌中的阳性表达率高,与临床含铂类化疗方案的敏感性有关;BRCA1在卵巢上皮性癌中的阳性表达率低。

肿瘤耐药;肿瘤,卵巢;乳腺癌易感基因1;核苷酸切除修复交叉互补基因1

在女性生殖系统恶性肿瘤中,卵巢上皮性癌是常见的恶性肿瘤,发现晚,预后差。目前紫杉醇+铂类方案是临床一线的化学治疗(化疗)方案,在获得满意的卵巢癌肿瘤细胞减灭术后,对紫杉醇+铂类化疗敏感患者,多能获得满意的预后。但化疗对正常人体细胞同样存在一定的破坏,表现为化疗的不良反应,相当一部分患者因严重或不可逆战的不良反应而终止化疗,影响预后和生活质量。实际上,有一部分原发性卵巢上皮癌患者,使用铂类和紫杉醇化疗是无效的,属于铂类和紫杉醇原发性耐药。如果在化疗前能够预测患者对紫杉醇和铂类化疗的敏感性,则可使这部分患者免于无效的化疗,尽早制定其他的化疗方案,避免无效化疗所带来的毒副反应和经济浪费,从而使患者在治疗中受益。本研究中,笔者分析48例原发性卵巢上皮癌组织中核苷酸切除修复交叉互补基因1(excision repair cross-complementation groups,ERCC1),乳腺癌易感基因1(breast cancer associated gene 1,BRCA1)的表达变化与临床化疗敏感性的关系,进而评估ERCC1和BRCA1基因检测预测原发性卵巢上皮癌化疗敏感性的价值。报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2008年1月～2011年8月在广州医科大学附属第一医院住院治疗卵巢上皮性癌患者48例,均经手术与病理检查证实为原发性卵巢恶性上皮性癌。年龄25～56岁,根据2009年国际妇产科联盟的临床分期,Ⅰ期11例,Ⅱ5例,Ⅲ期或以上32例。病理类型:浆液性癌34例,黏液性癌6例,内膜样癌5例,透明细胞癌3例。病理分级:高分化11例,中分化14例,低分化23例。

1.2 治疗方法 48例患者均行卵巢癌分期手术及满意或较满意的肿瘤细胞减灭术(切除干净、基本切除、大部切除),术后辅以化疗。化疗方案为紫杉醇175 mg·(m2)-1+顺铂75 mg·(m2)-1(或卡铂按AUC 5～7计算),每3周为1个疗程,联合化疗6～8个疗程(TP方案)。

1.3 指标检测 采用免疫组织化学——链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结(streptavdin-perosidase,SP)法检测48例卵巢上皮癌组织中ERCC1,BRCA1的表达水平。检测步骤按照说明书进行。采用双盲法阅片。ERCC1以肿瘤细胞核和(或)细胞质出现棕黄色颗粒着色为阳性,BRCA1以肿瘤细胞核出现棕黄色颗粒着色为阳性。参照有关文献制定免疫组织化学标准:每例标本在400倍视野下随机选取肿瘤细胞500～1 500个,观察阳性细胞染色强度,并计数阳性细胞百分数。按细胞染色强度记为0～3分:无着色为0分,淡黄色为1分,棕黄色为2分,深棕色或棕褐色为3分。按阳性细胞百分数的构成比记为0～3分:＜10%为0分,～25%为1分,～50%为2分,＞50%为3分。以染色强度和阳性细胞百分数记分相加所得总分进行判断,总分0～1分为阴性(-),～3分为弱阳性(+),～5分为中阳性(++),6分为强阳性(+++)。以-、±和+为低表达,++、+++为高表达[1]。全部患者均具备完整的临床病理资料。

1.4 疗效评价 临床疗效以治疗后每个月采用妇科常规检查,影像学检查(盆腹腔彩色超声检查或磁共振或PET-CT)及血清CA125测定综合评估。临床敏感为化疗结束后6个月内无复发,包括血清CA125正常,盆腔检查及影像学检查无新发病灶或原有残留病灶缩小或消失;临床耐药为化疗过程中病情进展或化疗后6个月内血清CA125持续阳性或影像学发现新发病灶[2]。

1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0版统计软件进行统计分析,率的比较采用Χ2检验及Spearman等级相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ERCCl表达与卵巢上皮性癌临床病理特征的关系 ERCCl表达与原发性卵巢上皮性癌患者的临床分期有关(P＜0.05),但与年龄、病理类型、分化程度均无明显相关(P＞0.05)。见表1。

表1 ERCC1表达与卵巢上皮性癌临床病理特征的关系Tab.1 Relationship between ERCC1 expression and clinical pathology of ovarian epithelial carcinoma 例

2.2 BRCA1表达与卵巢上皮性癌临床病理特征的关系 BRCA1表达与原发性卵巢上皮性癌患者年龄、病理类型、分化程度及临床分期均无明显相关性(P＞0.05)。见表2。

表2 BRCA1表达与卵巢上皮性癌临床病理特征的关系Tab.2 Relationship between BRCA1 expression and clinical pathology of ovarian epithelial carcinom a 例

2.3 ERCC1表达与TP方案化疗耐药性的关系 在48例患者中,ERCC1高表达26例(54.17%)。对TP方案化疗敏感32例,其中ERCC1高表达14例(43.75%),对TP方案化疗耐药16例,其中ERCC1高表达12例(75.00%)。化疗耐药者ERCCl高表达率高于化疗敏感者,差异有统计学意义(Χ2=4.196,P＜0.05)。

2.4 BRCA1表达与TP方案化疗耐药性的关系 在48例患者中,BRCA1高表达4例(8.33%)。对TP方案化疗敏感32例,其中BRCA1高表达1例(3.12%),对TP方案化疗耐药16例,其中BRCA1高表达3例(18.75%)。化疗耐药者BRCA1高表达率高于化疗敏感者,但差异无统计学意义(Χ2=1.67,P=0.196)。

2.5 卵巢上皮癌组织中ERCC1和BRCA1的表达情况 48例标本中,ERCC1高表达者26例(54.17%)。ERCC1在卵巢上皮癌中,阴性5例(10.42%),弱阳性17例(35.42%),中阳性20例(41.67%),强阳性6例(12.50%);阳性表达率为89.58%(43/48)。BRCA1高表达4例(8.33%)。BRCA1在卵巢上皮癌中,阴性36例(75.00%),弱阳性8例(16.67%),中阳性3例(6.25%),强阳性1例(2.08%),阳性表达率为25.00%(12/48)。

3 讨论

卵巢癌是妇科恶性肿瘤中预后最差的肿瘤之一,目前临床一线的化疗方案为铂类(顺铂或卡铂)加紫杉类药物。以铂类为基础的联合化疗在卵巢癌综合治疗中占有重要的地位,然而肿瘤细胞对化疗耐药的产生,严重影响化疗疗效。化疗耐药是影响卵巢癌患者生存率显著提高的重要制约因素,20%～30%的卵巢上皮癌患者表现为铂类原发耐药,最终将有80%的患者出现继发耐药[3-4],导致卵巢癌5年生存率一直约在30%。目前研究认为:肿瘤细胞对化疗药物的耐药是多方面的,包括:①细胞内药物积聚减少,药物外排增加。②药物失活增强。③对DNA损伤的耐受性增加或损伤后的修复功能增强。研究认为,DNA修复是细胞遗传基础稳定性的关键。DNA修复能力的下降将导致肿瘤易感性的增加。PETERS等[5]通过6例卵巢癌患者原代培养的肿瘤细胞基因芯片微阵列分析认为,DNA修复基因参与卵巢癌的耐药并与预后相关联。

DNA损伤主要通过核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)途径修复,在NER中,ERCC1可能是一个主导基因[6]。NER与铂类药物耐药最为密切。SELVAKUMARAN等[7]应用蛋白质印迹证实,在顺铂耐药细胞株A2780/C200,OVCAR4和OVCARl0上ERCC1蛋白表达水平亦明显升高。关于卵巢癌铂类耐药与ERCC1相关性的研究表明:ERCC1基因的过度表达与卵巢癌对顺铂产生耐药有关。KEN等[8]对卵巢癌患者研究显示,ERCC1表达阴性的志愿者,在接受铂类为基础的联合化疗后,其5年生存率可达47%,对照组行卵巢癌根治性肿瘤切除术后未予其他治疗者,其生存率为39%,而肿瘤ERCC1蛋白含量丰富的患者中,那些手术后未接受任何治疗的患者,其临床效果要好于应用化疗药物治疗者,未化疗的患者其生存率为46%,而经过铂类治疗的患者为40%。刘国艳等[9]研究结果同样显示,ERCC1阳性表达率在化疗耐药组中明显高于化疗敏感组。STEFFENSEN等[10]研究显示ERCC1与铂耐药有关,长期使用铂类将增加ERCC1的表达,ERCC1表达阴性患者对铂类化疗敏感。在化疗过程中,铂类药物主要与ERCC1阴性表达的肿瘤细胞结合,杀伤肿瘤细胞,而对ERCC1基因表达阳性的肿瘤细胞杀伤不明显,即表现为耐药。因此在化疗前检查肿瘤组织中ERCC1的表达,有助于预测那些患者可能对铂类化疗药敏感。

目前临床上尚缺乏能有效预测卵巢癌预后的相关指标。西班牙肺癌研究组ROSELL等经过大规模临床试验认为:ERCC1 mRNA表达的水平可作为肺癌患者是否接受铂类化疗的预测指标。低表达患者可从含铂方案中受益,而高表达者顺铂化疗有害无益,其在预后中的意义取决于是否接受铂类化疗。对于未接受铂类化疗的患者,ERCC1高表达预示着较长的无病进展时间、中位生存期和总生存,是预后好的指标,而对于接受铂类化疗者情况正好相反。高表达ERCC1的患者接受铂类化疗后普遍预后不良[11]。食管癌、胃癌、结肠癌等消化系统恶性肿瘤和卵巢癌、头颈部癌等的报道中也得出相似的结论[12-13]。但也有研究显示ERCC1不能用于晚期卵巢癌术前化疗临床疗效预测的生物标记[14]。因此,临床上是否可通过ERCC1来评估卵巢癌预后还有待进一步研究。本研究中, ERCC1的表达与卵巢上皮性癌的临床分期有关,与年龄、病理类型及分化程度等临床病理特征无关(P＞0.05),化疗耐药者ERCC1高表达率高于化疗敏感者,ERCC1在卵巢上皮性癌中的阳性表达率为89. 58%,提示ERCC1的表达与临床含铂化疗方案的敏感性有关。含铂类的联合化疗是卵巢上皮癌的一线化疗方案,检测组织中ERCC1的表达,可作为临床化疗敏感性的预测指标,以指导个体化治疗,避免无效化疗带来的毒副反应,从而使患者在治疗中获益。

DNA双链断裂可能通过同源或非同源重组的方式修复。人类至少有7种编码蛋白质的基因参与DNA双链断裂修复,其中BRCA1编码的蛋白具有许多与其他蛋白相互作用的位点,通过蛋白之间的相互作用发挥其重要的生物学功能。BRCA1功能缺失提高了DNA损伤的化疗效果,相反却降低抗微管药物的作用。顺铂发挥抗肿瘤作用是使增殖的细胞周期停滞,这些停滞的细胞或进行DNA损伤修复或发生凋亡。BRCA1作为一种负性调控因子参与细胞周期检测点的调节,是一种主要与DSB损伤修复相关的抑癌基因,通过激活DNA损伤检测点而阻止凋亡,提高DNA修复能力和细胞的生存能力。有研究发现BRCA1基因失活的肿瘤对顺铂相对敏感。BRCA1功能缺失可增加细胞对DNA损伤性化疗药的敏感性,同时降低纺锤体抑制剂的作用。目前已经证实在耐药的卵巢癌细胞中,BRCA1高表达使细胞修复能力增强,从而使细胞不易被化疗药物杀死,导致耐药。BRCA1的表达降低则增强其对DNA损伤药物的敏感性,降低DNA修复能力,而提高细胞的凋亡率;另外,散发性肿瘤中BRCA1表达降低同样可以提高对顺铂化疗的敏感性。MOZZETTI等[15]研究发现Ⅲ型B微管蛋白可能是导致肿瘤细胞对紫杉醇耐药的一个重要机制,功能性的BRCA1参与了紫杉醇的化疗作用。其功能丧失可能导致细胞化疗耐药性的产生,诱导外源性BRCA1的表达,可以协同性地增加细胞对紫杉醇的敏感性[16]。研究表明,BRAC1 mRNA表达水平低能增加重量细胞DDP的敏感性,但降低抗微管药物的疗效[17]。BRCA1缺陷的乳腺癌细胞对铂类药物敏感性与紫杉醇敏感性相反。在散发的卵巢癌接受铂类药物治疗患者中,BRCA1表达低的患者生存时间明显高于BRCA1表达高的患者。BRCA1表达高的患者使用紫杉醇类药物化疗可以提高生存率。在BRCA1高表达的患者术后应用铂类和紫杉醇联合化疗,而低表达者可用铂类单独化疗。

CARSER等[18]研究认为BRCA1可以做为预测卵巢癌的预后及对化疗的敏感性指标,BRCA1低达患者对铂类化疗更敏感,且预后较好,BRCA1高表达患者对铂类化疗不敏感,常需要同时使用紫杉醇化疗,且预后较差。QUINN等[19]研究也显示BRCA1可以做为预测卵巢癌的预后及对化疗的敏感性指标,高表达患者对铂类化疗不敏感。CHETRIT等[20]提出BRCA1变异是最重要的预后因子之一。关于病理类型方面, OTIS等[21]通过对各类型卵巢上皮癌BRCA l的LOH检测,发现浆液性乳头状囊腺癌中发生率高,透明细胞癌及交界性肿瘤发生率低,提示不同细胞类型及生物学行为的卵巢上皮癌的癌变机制可能不同。目前的研究显示BRCA1的突变及表达作为判断卵巢癌预后的独立因素尚存在争议。本研究中,BRCA1的表达与卵巢上皮性癌的临床病理特征无关,化疗耐药者BRCA1高表达率高于化疗敏感者,但差异无统计学意义,提示BRCA1与临床含铂化疗方案的敏感性可能有关,但BRCA1在卵巢上皮性癌中的阳性表达率低,提示免疫组化技术检测组织中的BRCA1存在一定的技术限制,需探讨其他敏感的技术指标或提高其阳性检测率的方法,也提示BRCA1作为临床化疗敏感性的预测指标,尚需增加样本量并对其分子机制进行深入研究。

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DOI 10.3870/yydb.2014.06.016

Association of ERCC1 and BRCA1 Exp ression with C linical and Pathological Features and Sensitivity to Platinum-containing Ad juvant Chemotherapy in Patientsw ith Ovarian Epithelial Carcinoma

DU Pei1,WANG Yi-feng2,ZHANG Xiao-wei3,CHEN Li-quan3,CHEN Guo-qin4
(1.The Southern Medical University,Guangzhou 510515,China;2.Department of Obstetrics and Gynecology,Zhujiang Hospital Affiliated to Southern Medical University,Guangzhou 510280,China;3.Department of Obstetrics and Gynecology;4. Department of Pathology,the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University,Guangzhou 510120, China)

ObjectiveTo investigate the association of ERCC1 and BRCA1 gene expression with clinical features and sensitivity to platinum-containing chemotherapy in patients with ovarian epithelial carcinoma.MethodsPrimary ovarian epithelial carcinoma tissues were harvested from 48 patients receiving staging surgery or cytoreductive surgery.Expression of ERCC1 and BRCA1 in the tumor samples was detected by immunohistochem istry.ResultsERCC1 expression was correlated with clinical stage(P＜0.05)but notwith age,pathological type or degree of differentiation(P＞0.05).BRCA1 expression was not correlated with any of the clinicopathological features(P＞0.05);ERCC1 expression was significantly higher in drug-resistant tissues than in drug-sensitive samples(P＜0.05);The expression of ERCC1 and BRCA1 was positive in 89.58%and 25.00% of the samples,respectively.ConclusionERCC1 gene expression is correlated with clinical stage but notwith age,pathological type or degree of differentiation.BRCA1 gene expression is not correlated with clinicopathological features.ERCC1 has high positive expression in epithelial ovarian cancer and is correlated with sensitivity of platinum-containing adjuvant chemotherapy.

Cancer drug resistance;Tumor,ovarian;ERCCl;BRCA1

R979.1;R737.31

A

1004-0781(2014)06-0747-05

2013-10-16

2013-12-20

*广东省医学科学技术研究基金资助项目(A2013257)

杜培(1973-),女,广东广州人,副主任医师,硕士,从事妇科肿瘤研究。电话:020-83062652,E-mail:dudu9681@163.com。

王沂峰(1963-),男,山东济南人,主任医师,博士生导师,博士,从事妇科肿瘤研究。电话:020-61643888,E-mail:wyf19889681@163.com。