鼻咽癌中miR-18a和缺氧诱导因子-1α的表达及其与放疗敏感性和预后的相关性

夏新叶 张远航 李向垒 姜清芳

鼻咽癌(NPC)是中国南方和东南亚最常见的恶性肿瘤之一,其常见的临床表现包括流鼻血、鼻塞或鼻塞、视力模糊或复视、颈部淋巴结肿大[1]。目前,放疗或同步放化疗仍是鼻咽癌患者的主要治疗手段[2]。在大多数情况下,NPC 对放射治疗有中度或高度敏感;然而,在其他一些情况下,NPC对放射治疗反应不佳,患者可能在肿瘤转移后死亡,这给患者及其家属带来了巨大的身体、精神和经济负担[3]。肿瘤缺氧是NPC治疗失败的主要原因之一[4]。缺氧与肿瘤的发生、侵袭、NPC 的转移有关,可降低 NPC 对各种治疗的敏感性[5]。由于靶向杀伤缺氧肿瘤细胞已成为鼻咽癌治疗的重点,作为一种安全、有效、可重复的非侵入性评估鼻咽癌缺氧状态的方法,对于制定临床治疗方案将尤为重要[6]。缺氧诱导因子 1 α(HIF-1α)是肿瘤细胞适应缺氧的重要调节因子,可调节肿瘤的血管生成、能量代谢、侵袭/转移和放疗耐受性,它已成为近年来应用最广泛的缺氧标志物之一[7]。有研究发现,miR-18a 在鼻咽癌样本中上调,在鼻咽癌的发生和发展中发挥作用[8]。有研究报道,miR-18a 可以通过靶向 miRNA 加工酶 DICER112 促进鼻咽癌细胞的增殖[9],然而,尚未研究 miR-18a-3p 在鼻咽癌中的表达模式。因此本研究通过检测miR-18a和缺氧诱导因子-1α在鼻咽癌中表达水平,探究其与放疗敏感性及预后的关系,为临床制定合理的治疗方案提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2015年2月至2018年2月本院收治鼻咽癌患者91例。①患者符合鼻咽癌的诊断标准[10],经病理检查确诊为鼻咽癌;②入院前患者未接受手术、放疗以及化疗等;③患者住院后行鼻咽癌根治术,并配合放、化疗辅助治疗;④患者的临床资料完整;⑤患者及家属已签署知情同意书。排除标准:①合并肝肾功能异常者;②合并其他恶性肿瘤。

1.2 放疗敏感性评价

根据实体肿瘤疗效评定标准,可将患者分为完全缓解(CR):病灶完全消失;部分缓解(PR):病灶最长径比化疗前减少≥ 30%;稳定(SD):病灶最长径比化疗前减少<30%或者增大<20%;进展(PD):病灶最大径比化疗前增大≥20%。CR+PR为放疗敏感组(n=24),SD+PD为放疗抵抗组(n=67)。

1.3 检测 miR-18a及HIF-1α表达水平

于患者入院次日早晨抽取空腹静脉血3 ml,离心取血清,采用ELISA(试剂盒购自上海生工生物科技有限公司)测定血清HIF-1α水平,具体步骤均按照试剂说明书严格操作。采集患者外周静脉血5 ml,分离血清,并于-20 ℃保存待检。采用RNA提取试剂盒(购自上海生工生物有限公司),严格按照产品说明书步骤进行提取样本RNA,应用ABI 7500型荧光定量 PCR仪进行荧光定量PCR反应。以下为RT-PCR扩增条件:95 ℃预变性10 min,95 ℃变性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,以上步骤共重复45个循环。采用2-ΔΔCt法计算miR-18a的相对表达水平。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 miR-18a 、HIF-1α表达与鼻咽癌临床参数的相关性

miR-18表达水平与鼻咽癌患者年龄、性别、T分期、M分期、N分期以及临床分期等临床参数无关(P>0.05); HIF-1α表达水平与鼻咽癌患者年龄、性别、T分期、M分期以及N分期等临床参数无关(P>0.05),但与临床分期有关(P<0.05),见表1。

表1 miR-18a 、HIF-1α表达与鼻咽癌临床病理参数的关系

2.2 两组临床病理资料及miR-18a、HIF-1α表达水平的比较

两组患者年龄、性别、T分期、M分期、N分期以及临床分期方面比较无统计学意义(P>0.05),化疗敏感组miR-18a、HIF-1α的表达水平明显低于化疗抵抗组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组临床病理资料及miR-18a、HIF-1α表达水平比较/例

2.3 多因素分析miR-18a、HIF-1α表达与放疗敏感性的关系

多因素分析结果发现,miR-18a、HIF-1α表达水平与放疗敏感性有关(P<0.05),见表3。

表3 多因素分析结果

2.4 miR-18a 、HIF-1α表达水平与鼻咽癌患者预后的相关性

统计学分析发现:复发、远处转移以及死亡患者的 miR-18a 、HIF-1α表达水平明显高于无复发、远处转移以及生存患者(P<0.05),见表4。

表4 miR-18a 、HIF-1α表达水平与鼻咽癌患者预后的关系

3 讨论

鼻咽癌起源于鼻咽壁,是由多种因素引起的恶性肿瘤,涉及遗传变异、环境因素和EB病毒感染[11]。由于其放射敏感性行为和深层解剖位置,自1965年以来,放射治疗已被确立为主要治疗方法[12]。1990年代之前,常规二维放射治疗是主要的放射治疗技术[13]。然而,传统的头颈部放疗由于其适应度的限制,粘膜炎是口腔黏膜辐射引起的最常见的急性副作用,伴有剧烈疼痛、吞咽困难和营养不良[14]。其他影响包括口干和味觉障碍、听力丧失、持续性口干、下颌骨放射性骨坏死和吞咽困难。即使对生存结果没有明显影响,生活质量也会严重受损[15]。放疗是针对恶性肿瘤的辅助治疗之一,鼻咽癌癌患者使用放疗后可在短时间起效果,包括单纯放疗、术前放疗和术后放疗[16-17]。放疗容易造成患者厌食、恶心、呕吐、免疫力下降,破坏正常组织等毒副作用[18]。在临床上,放疗敏感性常表现为肿瘤的变小或稳定[19]。在细胞水平上,表现为增殖速度变缓或肿瘤细胞凋亡。因此,研究鼻咽癌放疗抵抗的影响因素,对于增强放疗敏感性及改善患者预后具有重要意义。

研究报道,失调的miRNA与NPC肿瘤发生、转移、侵袭和对放疗和化疗的抵抗有关[20]。MicroRNA在人类的肿瘤发生和癌症进展中起关键作用[21]。特别是,miR-17-92是一种多顺反子,编码六种成熟miRNA,即miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-20a、miR-19b和miR-92a,是最有效的致癌miRNA 之一[22]。尽管miR-17-92簇在多种癌症类型中过度表达,但其他研究表明miR-17-92簇在几种不同的癌症中经历了杂合性的丧失并充当肿瘤抑制因子[23]。miR-18a在NPC组织中显着上调,可能在NPC的发育中起重要作用[24]。然而,miR-18a在NPC中的作用以及miR-18a促进NPC发育的潜在分子机制仍不完全清楚。缺氧微环境普遍存在于实体瘤中,肿瘤细胞缺氧会导致一系列生物学行为发生变化[25]。HIF-1α是一种异二聚体,在缺氧条件下稳定表达[26]。HIF-1α 具有高靶基因谱,参与调节肿瘤生长、增殖和血管生成[27]。它作为一种重要的转录因子调节下游元件,影响肿瘤细胞的能量代谢、增殖和凋亡,从而增强肿瘤的侵袭、进展和转移[28]。本研究中HIF-1α表达水平与鼻咽癌患者临床分期有关。化疗敏感组miR-18a、HIF-1α的表达水平明显低于化疗抵抗组。多因素分析结果发现,miR-18a、HIF-1α表达水平与放疗敏感性有关。复发、远处转移以及死亡患者的miR-18a 、HIF-1α表达水平明显高于无复发、远处转移以及生存患者。

综上所述,鼻咽癌患者miR-18a和缺氧诱导因子-1α水平与放疗敏感性有关,发掘出关于鼻咽癌放疗敏感性的新预测因子,对提高鼻咽癌的预后效果,制定个体化治疗。但是本研究存在局限性,首先它是针对单一中心的研究,其次样本量不足,因此在今后的研究中注意扩大样本量以及多中心调查,以此弥补本次研究的不足。