孫昌瑞,鄧 君,馮 林,洪 華,江詠梅
1.四川大學華西第二醫院 檢驗科(成都 610071);2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院 檢驗科(成都 610072);3.四川省婦幼保健醫院 檢驗科(成都 610000)
乳腺癌發病率較高,且呈不斷上升趨勢,早期即可發生微轉移,因此,乳腺癌相關基因的檢測對于早期診斷、防治復發和預后判斷等有重要意義。人乳腺球蛋白(human mammaglobin,HMAM)特異性表達于乳腺組織,對乳腺癌具較高診斷價值。目前常用免疫組織化學染色和RT-PCR等對HMAM mRNA進行檢測,上述方法存在標本來源困難,靈敏度較低,特異性較差,操作復雜,或需采用強誘變劑等缺點,而SYBR Green實時熒光定量PCR(real time fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR)具有高靈敏性、高特異性、高精確性、無污染和可定量等優點。本研究采用SYBR Green FQ-PCR檢測HMAM mRNA在外周血循環腫瘤細胞中的表達并分析其病理意義,同時與RT-PCR進行比較,以期為乳腺癌分子標志物的選擇及靶向治療提供依據。
病例組選取2011年1月至2014年6月四川省人民醫院門診和住院部的相關女性患者共371例:良性乳腺疾病91例,年齡28~77歲,其中纖維瘤53例,脂肪瘤38例,并排除患其他腫瘤可能性;乳腺癌193例,年齡31~78歲;其他腫瘤患者87例,年齡32~81歲,其中結腸癌31例、肺癌26例、卵巢癌30例。所有研究對象的確診均根據病理學診斷結果。乳腺癌患者納入標準[1]:1)年齡≥18歲;2)可測量、可評價;3)預測壽命≥2個月;4)美國東部腫瘤協作組(eastern cooperative oncology group,ECOG)得分為0~2分;5)無嚴重衰竭性疾病;6)無第2個部位惡性腫瘤;7)接受了前期的輔助治療、放射治療;8)無任何轉移性疾病。
對照組隨機選擇同期健康女性體檢者,排除乳腺和卵巢疾病,且無乳腺癌和卵巢癌家族史,共45例,年齡27~75歲。
逆轉錄、FQ-PCR 體系、β-actin試劑盒和7500 FAST Sequence Detector分析儀(美國ABI公司);RNA提取、cDNA的合成和PCR擴增試劑(上海生工生物公司);IMMELITE WANG化學發光儀(天津得普);全自動生化分析儀(日本奧林巴斯2700)。
采用PE公司Primer Express軟件設計HMAM探針和引物,序列如下:HMAM引物正向,5′-GAGTTCATAGACGACAATGCC-3′,反向,5′-CCGTAGTTGGTTTCTCACCAT,β-actin-3′引物:正向,5′-CTCTTCCAGCCTTCCTT CCT-3′,反向,5′-AGCACTGTGTTGGCGTACA G-3′,由上海生工生物公司合成。
1)取靜脈血5mL,1mg/mL EDTA抗凝,棄去上方的1mL,防上皮細胞污染,采用一步法提取細胞總RNA。2)cDNA的合成:逆轉錄體系20μL:細胞總RNA 1μg,RNasin 20U,引物200ng,5×反應緩沖液4μL,M-MLV反轉錄酶20U,42℃反應55min。3)PCR:逆 轉 錄 產 物 5μL,探 針150nmol/L,引物各為400nmol/L,dATP、dCTP和dGTP各200μmol/L,dUTP 400μmol/L,10×緩沖液5μL,Taq DNA 聚合酶1.25U,MgCl25mmol/L,尿嘧啶 N-糖基化酶(UNG)0.5U。在7500FAST Sequence Detector分析儀上測定標準品和標本HMAM和β-actin含量。擴增參數為:50℃,2min;96 ℃,10min;再95 ℃30s,65 ℃1min,42個循環。儀器根據標準曲線自動計算HMAM和β-actin的拷貝數,以 HMAM 和β-actin比值作為HMAM的表達水平。
應用2-ΔΔCt方法計算目的基因的相對表達量(Ct為循環閾值)。ΔCt值=目的基因(HMAM)Ct值-β-actin基因 Ct值,以β-actin為對照;ΔΔCt=乳腺癌組的ΔCt值-健康體檢組的ΔCt值,以健康體檢組為對照。45例健康人的基因表達相對量為1.003±0.087,2-ΔΔCt值為乳腺癌組基因相對健康體檢組基因表達的倍數,測定值以2-ΔΔCt>2為表達陽性。陽性率=陽性表達人數/總人數×100%。
RNA提取、cDNA合成和PCR擴增的實驗方法均按照操作說明進行,引物與FQ-PCR相同,用瓊脂糖電泳法和溴化乙啶染色觀測結果。
CA153和CEA采用化學發光法進行測定;TSGF采用酶連續監測法進行測定。
采用免疫組織化學Envision二步法,具體步驟按試劑盒說明書進行。
應用SPSS 17.0軟件進行數據分析。定性資料以例數和率表示,各組基因標志物表達陽性率的比較采用χ2檢驗,與臨床病理資料及受體表達的相關性分析采用Spearman等級相關分析,不同方法用于乳腺癌診斷的評價采用 McNemar檢驗。檢驗水準α設定為0.05。
健康體檢者、良性乳腺疾病、其他腫瘤患者和乳腺癌患者 HMAM 陽性率分別為20.0%、31.9%、31.0%和42.0%,乳腺癌患者HMAM陽性率明顯高于健康體檢者、良性乳腺疾病和其他腫瘤患者,差異有統計學意義(χ2=5.153,3.797,4.875;P=0.017,0.029,0.035);良性乳腺疾病和其他腫瘤患者HMAM陽性率高于健康體檢者,差異有統計學意義(χ2=4.103,4.031;P=0.024,0.023);良性乳腺疾病和其他腫瘤患者比較,差異無統計學意義(χ2=1.069,P=0.275)。
193例乳腺癌患者HMAM表達陽性率與患者年齡、腫瘤大小、類型無關(rs=1.203,1.022,1.021;P=0.256,0.302,0.391);與乳腺癌臨床分期、組織學分級、腋窩淋巴結轉移呈正相關(rs=5.023,6.236,5.389;P=0.015,0.011,0.013)(表1)。
193例乳腺癌患者HMAM表達與雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)表達無明顯相關性(rs=0.081,0.075;P=0.324,0.395);與 HER2/neu表達呈正相關(rs=0.223,P=0.012)(表2)。

表1 HMAM表達與乳腺癌患者臨床病理學特征的相關性[n(%)]

表2 乳腺癌HMAM表達與激素受體的相關性[n(%)]
SYBR Green FQ-PCR檢測HMAM對乳腺癌診斷的靈敏度(χ2=5.715,P=0.0213)和特異性(χ2=5.116;P=0.0325)均高于 RT-PCR法,其差異有統計學意義(表3)。

表3 FQ-PCR和RT-PCR法靈敏度和特異性的比較
HMAM對乳腺癌診斷的靈敏度高于TSGF和CEA,差異有統計學意義(χ2=4.179,4.251;P=0.037,0.034),也高于 CA153,但差異無統計學意義(χ2=2.801;P=0.098);特異性高于 CA153、TSGF 和 CEA(χ2=4.279,4.901,5.231;P =0.031,0.027,0.024)(表3~表6)。

表4 CA153對乳腺癌診斷的靈敏度和特異性

表5 TSGF對乳腺癌診斷的靈敏度和特異性

表6 CEA對乳腺癌診斷的靈敏度和特異性
HMAM基因定位于人染色體11q13區域,是子宮珠蛋白超家族成員之一,也是上皮組織來源的組織特異性標志[2]。HMAM基因所編碼的蛋白質氨基酸序列與子宮珠蛋白超家族同源,幾乎只在乳腺上皮細胞中表達并在乳腺癌組織中過表達,在骨髓中陽性表達預示預后較差。研究發現,HMAM可能與親脂素B蛋白通過二硫鍵形成異源二聚體而發揮作用,其異常表達與乳腺癌的微轉移和療效密切相關[3]。HMAM mRNA特異性表達于乳腺組織,而在其他腫瘤如肝癌、肺癌、結直腸癌、胃癌等均不表達[4]。
由于HMAM具有較高組織特異性,在乳腺癌微轉移中具較高潛在診斷價值,因此它一直是近年國內外研究較多的乳腺癌相關基因,Tjensvoll等[5]研究顯示,5例術前骨髓HMAM陽性表達患者,其中4例術后出現復發。進淑娟等[6]發現患者乳腺癌組織、腋窩淋巴結及外周血中HMAM mRNA表達與乳腺癌的臨床分期相關,提示HMAM檢測可以反映乳腺癌的微轉移。鮑慧錚等[7]在2014年報道,FQ-PCR檢測44例乳腺癌患者外周血HMAM 表達陽性率為38.6%,CK19和HMAM聯合檢測的陽性率為56.8%。
雖然國內外已有關于HMAM對乳腺癌輔助診斷的相關報道,但上述報道主要局限在乳腺癌和良性腫瘤患者,缺少與不同檢測方法的比較及于其他腫瘤標志物的比較等,且例數較少,本研究旨在較為全面地探討HMAM在乳腺癌輔助診斷中的意義。
本研究發現,乳腺癌患者HMAM陽性率明顯高于健康體檢者、良性乳腺疾病和其他腫瘤患者(P<0.05),表明 HMAM 可輔助乳腺癌的診斷。在與病理學特性的比較中,HMAM表達與乳腺癌臨床分期、組織學分級、腋窩淋巴結轉移和HER2/neu表達相關;級別越高的腫瘤陽性率越高,腋窩淋巴結轉移者表達高于無轉移者。目前,用于乳腺癌診斷的腫瘤標記物主要有CA153、TSGF和CEA等,CA153是報道較多且對乳腺癌特異性較高的標志物,單獨應用時其靈敏度低,陽性率僅為22.5%~40.2%[8];TSGF在惡性腫瘤形成早期,即釋放到血液中并達到一定濃度,是惡性腫瘤血管擴增的刺激因子和血管增生的物質基礎,而與非腫瘤血管增生無關[9-11],雖然其靈敏度較高,但特異性差;CEA 的陽性率和特異性也較低。本研究發現,HMAM對乳腺癌診斷的靈敏度(42.0%)高于TSGF(33.7%)和CEA(30.6%),特異性(70.9%)高于 CA153(45.3%)、TSGF(39.0%)和 CEA(36.3%)。
SYBR Green FQ-PCR主要是利用Taq酶5′→3′外切酶活性,在常規PCR基礎上加入熒光標記探針進行核酸定量分析,與普通的RT-PCR法相比,具有以下優點:1)在PCR擴增對數期對mRNA的表達進行定量,結果更為可靠;2)擴增和檢測同時進行,減少了交叉污染;3)高靈敏性、高特異性和高精確性。本研究SYBR Green FQ-PCR對HMAM檢測靈敏度為42.0%,RT-PCR為30.1%,SYBR Green FQ-PCR對 HMAM 檢測特異性為70.9%,RTPCR為59.6%;4)高度自動化、快速,可縮短檢測時間1~2h。
綜上所述,SYBR Green FQ-PCR法能快速定量檢測外周血中HMAM的基因表達,具有高靈敏度、高特異性、高精確性、高效率和污染小等特點,且標本來源容易,可為乳腺癌的輔助診斷提供客觀可靠的依據。
[1]Strati A,Kasimir-Bauer S,Markou A,et al.Comparison of three molecular assays for the detection and molecular characterization of circulating tumor cells in breast cancer[J].Breast Cancer Res,2013,15(2):20.
[2]Watson MA,Fleming TP.Mammaglobin,a mammary-specific member of the uteroglobin gene family,is overexpressed in human breast cancer[J].Cancer Res,1996,56(4):860-865.
[3]Zuo L,Li L,Wang Q,et al.Mammaglobin as a potential molecular target for breast cancer drug delivery[J].Cancer Cell Int,2009,9:8.
[4]楊紅,林德馨.人乳腺珠蛋白和親脂素B共轉染乳腺癌細胞T47-D[J].福建醫藥雜志,2010,32(4):63-65.
[5]Tjensvoll K,Gilje B,Oltedal S,et al.A small subgroup of operable breast cancer patients with poor prognosis identified by quantitative real-time RT-PCR detection of mammaglobin A and trefoil factor 1mRNA expression in bone marrow[J].Breast Cancer Res Treat,2009,116(2):329-338.
[6]進淑娟,黃焰,劉廣賢,等.人乳腺珠蛋白mRNA在腋窩淋巴結及外周血中的表達規律及其臨床意義[J].軍事醫學科學院院刊,2010,34(5):440-443.
[7]鮑慧錚,陳力,李思瑩,等.CK19聯合hMAM檢測乳腺癌循環腫瘤細胞的臨床價值[J].腫瘤,2014,34(2):153-157.
[8]王青民,陳傳剛.TSGF和CEA在晚期乳腺癌治療中的臨床意義[J].腫瘤基礎與臨床,2010,23(2):123-124.
[9]焦路陽,郭慶合,魯廣建,等.血清 TSGF、CA153、CA125、CEA聯合檢測在乳腺癌診斷中的應用[J].現代預防醫學,2012,39(18):4692-4693,4695.
[10]陳曄.CA125、CA19-9和TSGF聯合檢測在乳腺癌臨床診斷中的價值探討[J].國際檢驗醫學雜志,2014,35(2):235-236.
[11]Pathmanathan N,Bilous AM.HER2testing in breast cancer:an overview of current techniques and recent developments[J].Pathology,2012,44(7):587-595.