大腸癌患者報告結(jié)局、生命質(zhì)量與基因關(guān)系的初步探討

侯雪飛，楊 錚* ， 萬崇華 ， 李高峰 ， 梁啟廉 ， 房楊晨 （. 廣東醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，生命質(zhì)量與心理測評干預(yù)重點實驗室，廣東東莞 5808；. 廣東醫(yī)科大學(xué)人文與管理學(xué)院暨生命質(zhì)量與應(yīng)用心理研究中心，廣東東莞 5808；. 云南省腫瘤醫(yī)院，云南昆明 6508；. 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，廣東湛江 50）

大腸癌(Colorectal Cancer，CRC)又稱為“結(jié)直腸癌”，是大腸上皮來源的癌癥，包括結(jié)腸癌和直腸癌。在我國以直腸癌最為常見。全球范圍內(nèi)，大腸癌發(fā)病率和死亡率在全部惡性腫瘤中均居第五位，好發(fā)年齡為40歲以上[1-2]。近年來，我國大腸癌的發(fā)病率和死亡率呈明顯上升趨勢。雖然大腸癌的早期診斷和治療使得患者的存活率有所提高，但手術(shù)、放療和化療等引起的并發(fā)癥和副作用以及由其引起的生理反應(yīng)如疼痛、嘔吐、惡心、脫發(fā)、術(shù)后大便功能異常等不僅影響患者預(yù)后，還影響患者的心理，降低患者的報告結(jié)局(patient-reported outcomes，PRO)和生命質(zhì)量(quality of life, QOL)[1-2]。目前國內(nèi)外學(xué)者對PRO、QOL的運(yùn)用多集中于宏觀療效的評價、影響因素的分析及治療方案的選擇。從微觀角度探討其與遺傳因素關(guān)系的文獻(xiàn)較少。本文的目的為初步探討影響大腸癌患者PRO、QOL的遺傳基因因素。

1 資料和方法

通過檢索中國知網(wǎng)(CNKI)、萬方、Pubmed等數(shù)據(jù)庫，以大腸癌、結(jié)腸癌、直腸癌、基因、預(yù)后、心理、患者報告結(jié)局、生命質(zhì)量、gene、emotion、psycho-logy、 patient-reported outcomes、 quality of life為檢索詞，檢索近10年的期刊，收集大腸癌患者預(yù)后與基因關(guān)系和影響大腸癌患者情緒或心理基因的文章。根據(jù)收集到的文章進(jìn)行歸納總結(jié)，先由核心小組討論將可能影響大腸癌預(yù)后以及大腸癌患者情緒的基因篩選出來，再通過咨詢專家進(jìn)一步探討這些基因是否影響大腸癌患者報告結(jié)局和生命質(zhì)量。核心小組成員由從事生命質(zhì)量量表研制的5名研究生組成，專家組由在統(tǒng)計學(xué)、流行病學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及生命質(zhì)量測定等領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗的專家組成。通過題名與關(guān)鍵詞對以上數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相關(guān)基因的檢索，按照原癌基因、抑癌基因、其他基因進(jìn)行分類并根據(jù)文獻(xiàn)量進(jìn)行初步統(tǒng)計，由核心小組討論確定其中可能影響大腸癌患者預(yù)后的基因。

2 結(jié)果

2.1 相關(guān)文獻(xiàn)統(tǒng)計

大腸癌相關(guān)基因的文獻(xiàn)量統(tǒng)計及影響大腸癌預(yù)后基因的作用機(jī)制，見表1、2。

2.2 相關(guān)基因

2.2.1 原癌基因 KRAS基因位于人類12號染色體，長約35 kb，是RAS基因家族成員之一，因編碼KRAS蛋白(21kDa)又稱P21基因[5]。KRAS同源家族基因還包括HRAS和NRAS。KRAS基因最常見的激活方式為點突變，突變的KRAS可激活下游控制細(xì)胞生成的PI3K-AKT-mTOR信號通路以及控制細(xì)胞增殖的 RAS-RAF-MEK-ERK信號通路，導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)增殖最終發(fā)生癌變。在大腸癌中其被激活時會刺激細(xì)胞生長、發(fā)育、增殖，引起細(xì)胞發(fā)生惡變[5-6]。周寶貞[7]在對大腸癌患者5 a生存率的生存分析比較中結(jié)果顯示，KRAS蛋白陽性表達(dá)組生存率明顯低于陰性表達(dá)組(P＜0.05)，提示大腸癌根治術(shù)后的患者預(yù)后情況與KRAS蛋白高表達(dá)相關(guān)。Vincenzo等[8]在評估接受一線雙聯(lián)加貝伐單抗治療的同質(zhì)轉(zhuǎn)移性大腸癌患者KRAS突變預(yù)后價值的實驗中，結(jié)果顯示接受含貝伐單抗一線治療的轉(zhuǎn)移性大腸癌患者的KRAS突變率與預(yù)后之間存在關(guān)聯(lián)。

表1 大腸癌相關(guān)基因的文獻(xiàn)量統(tǒng)計

C-MET基因位于人類7號染色體，長約110 kb，蛋白產(chǎn)物是C-MET酪氨酸激酶受體，C-MET的配體是肝細(xì)胞生長因子(HGF)，HGF和C-MET的結(jié)合能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖、遷移、分化和形態(tài)改變[9-10]。C-MET基因在大腸癌中多表現(xiàn)為過度表達(dá)和擴(kuò)增，少有突變的發(fā)生。趙達(dá)[11]在探討C-MET、CEGF及其受體KDR在大腸癌組織中的表達(dá)與預(yù)后關(guān)系的實驗中，結(jié)果顯示C-MET是預(yù)測大腸癌預(yù)后很好的指標(biāo)。Li等[12]用meta分析的方法評價C-MET在大腸癌患者的預(yù)后價值的實驗中，結(jié)果顯示具有高C-MET表達(dá)患者的總生存期比無進(jìn)展生存期明顯較差。高C-MET表達(dá)與較差的總體生存率之間存在顯著相關(guān)性，提示C-MET是大腸癌患者不良預(yù)后的因素之一。

表2 影響大腸癌患者預(yù)后的基因及作用機(jī)制

2.2.2 抑癌基因 p16基因又叫MTS，由2個內(nèi)含子及3個外顯子組成，參與細(xì)胞周期的調(diào)控，p16基因編碼P16蛋白，P16蛋白作用于細(xì)胞分裂周期關(guān)鍵酶之一的CDK4的抑制因子[13]，CDK4與Cyclin的復(fù)合體參與G1-S轉(zhuǎn)換的調(diào)控，P16蛋白抑制CDK4活性，最終阻止細(xì)胞進(jìn)入S區(qū)，一旦p16基因缺失或發(fā)生突變等導(dǎo)致功能缺失，則不能抑制CDK4，最終導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入惡性增殖，加速腫瘤發(fā)生[14]。Saadallah-Kallel等[15]在研究p16啟動子高甲基化是否對大腸癌患者的生存有預(yù)后價值的mate分析中，發(fā)現(xiàn)啟動子高甲基化與較短的存活時間顯著相關(guān)，并且提示將高甲基化作為CRC的獨(dú)立不良預(yù)后因素。

PTEN基因位于人類1號染色體，長度為 1 209 bp，PTEN基因編碼 PTEN 蛋白，其蛋白具有蛋白磷酸酶和脂質(zhì)磷酸酶活性，是第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因[16]，其主要機(jī)制為PTEN是PI3K/Akt通路的主要負(fù)調(diào)控因子，在細(xì)胞的生長發(fā)育、凋亡、移動、信號傳遞等方面起著重要的調(diào)控作用，且在多數(shù)腫瘤中證實了存在該基因的改變[17-18]。謝文君[4]在大腸癌組織中PTEN蛋白的表達(dá)及其與患者臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)PTEN蛋白陽性表達(dá)組的3年生存率明顯高于PTEN蛋白陰性表達(dá)組，表明PTEN蛋白可用于判斷大腸癌的預(yù)后效果。荊超[18]在探討PTEN在結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后及臨床個體化治療中的作用中發(fā)現(xiàn)PTEN與結(jié)腸癌的發(fā)生及疾病進(jìn)展時間相關(guān)，且參與了結(jié)腸癌的浸潤、轉(zhuǎn)移，有可能作為重要指標(biāo)評價結(jié)腸癌預(yù)后。

UNC5C是UNC5同源蛋白(UNC5H)中的一員，位于人類4號染色體q21～q23。UNC5C是神經(jīng)生長因子 netrin-1的受體 ，其功能是通過與其配體結(jié)合引導(dǎo)神經(jīng)突起生長[19-20]。有研究表明UNC5C在大腸組織癌變中有關(guān)鍵促進(jìn)作用，并可能影響大腸癌患者的預(yù)后。武潔[20]在探討大腸癌組織中 UNC5C基因表達(dá)情況與大癌的分化、轉(zhuǎn)移及臨床預(yù)后關(guān)系的研究中，采用免疫組織化學(xué)方法分析和 Kaplan-Meier生存曲線分析法發(fā)現(xiàn)，結(jié)果正常大腸組織中 UNC5C的表達(dá)與大腸癌組織和腺瘤組織各組之間存在明顯差異，并且大腸癌組織中UNC5C的表達(dá)與TNM分期有關(guān)。UNCSC陰性組與陽性組的生存率存在差異，提示UNC5C基因可能影響大腸癌患者的預(yù)后。

2.2.3 其他基因 nm23影響微管聚合調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動，負(fù)調(diào)節(jié)G蛋白的信號傳遞。nm23基因家族目前已被發(fā)現(xiàn)有9個成員，即nm23-H1～H9，它們編碼11個蛋白。其中可能跟大腸癌發(fā)生相關(guān)的基因為nm23-H3 (DR-nm23)，DR-nm23位于人類16號染色體16q13，基因全長1.5 kb，有6個外顯子和5個內(nèi)含子[21-23]。該基因為腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因主要是抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，DR-nm23過度表達(dá)可以抑制由粒細(xì)胞集落刺激因子刺激的骨髓干細(xì)胞的粒細(xì)胞分化并誘導(dǎo)凋亡。Wei等[24]在評估nm23表達(dá)與大腸癌患者預(yù)后之間關(guān)系的mate分析中，發(fā)現(xiàn)nm23表達(dá)與總體生存率相關(guān)，提示nm23 基因可能影響大腸癌的預(yù)后。同樣，Peng等[25]在nm23表達(dá)與大腸癌術(shù)后患者無進(jìn)展生存期的相關(guān)性研究中，采用Kaplan-Meier估計，Cox比例風(fēng)險回歸分析方法，發(fā)現(xiàn)nm23表達(dá)是大腸癌患者預(yù)后的陽性預(yù)測因素，nm23表達(dá)高的患者中位PFS為37.77個月，nm23低表達(dá)的為21.47個月(χ2=7.364，P=0.007)。Cox回歸分析顯示，與高表達(dá)nm23的患者相比，低表達(dá)nm23的患者發(fā)生腫瘤的風(fēng)險更高(HR=0.412，P＜0.001)，提示nm23對大腸癌患者的預(yù)后具有重要意義。

COX-2基因位于人1號染色體 lq25-25.3，長 8.3 kb，由 l0個外顯子和 9個內(nèi)含子構(gòu)成。COX-2是環(huán)氧合酶 (cox)的同工酶之一，與多種惡性腫瘤中高表達(dá)與腫瘤的大小、分化程度 、侵潤轉(zhuǎn)移相關(guān)。其作用機(jī)理主要是通過抑制細(xì)胞凋亡及機(jī)體免疫功能 、促進(jìn)血管生成 、增加腫瘤細(xì)胞的侵襲能力和促進(jìn)癌前病變向腫瘤轉(zhuǎn)化而參與癌的形成[17,26]。有研究發(fā)現(xiàn)COX-2基因與大腸癌患者預(yù)后有關(guān)。Ruting等[27]在評估過氧化物合酶2(COX-2)的表達(dá)對CRC患者預(yù)后價值的研究中，發(fā)現(xiàn)癌組織中COX-2的表達(dá)水平較高。COX-2與更晚期的腫瘤浸潤和較差的總體生存率相關(guān)， 提示COX-2的過表達(dá)對CRC患者有預(yù)后價值。

SMAD4基因編碼的蛋白屬于SMAD家族，可以被跨膜絲氨酸/蘇氨酸受體激酶激活，如轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β受體，因此作為TGF-β信號的重要胞漿內(nèi)信號級聯(lián)分子，SMAD4可自身形成同源復(fù)合物或與其他的激活型SMAD家族成員形成異源復(fù)合物，轉(zhuǎn)移位到細(xì)胞核內(nèi)，與其他轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同作用，調(diào)節(jié)TGF-β應(yīng)答基因的轉(zhuǎn)錄。SMAD4功能失活或表達(dá)低下可能影響TGF-β的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)并參與腫瘤的形成。MMR錯配修復(fù)基因是生物進(jìn)化過程中的保守基因，屬于看家基因，成員有hMLH-1、hMSH-2、hPMS-1和hPMS-2蛋白，其中hMLH-1、hMSH-2蛋白是MMR家族中的主要成員，具有修復(fù)DNA堿基錯配，有利于DNA復(fù)制高保真性，有利于維持基因組穩(wěn)定性和降低自發(fā)性突變等[28-30]。在結(jié)直腸癌發(fā)生演變中起重要作用，MMR基因作為細(xì)胞內(nèi)對錯配的堿基進(jìn)行修復(fù)的基因，一旦發(fā)生缺陷將直接致使相關(guān)癌基因形成的突變不能及時有效糾正，從而引起腫瘤的發(fā)生。宮慶等[30-31]在對大腸癌患者中錯配修復(fù)基因的研究中發(fā)現(xiàn)，MMR可作為影響老年患者大腸癌預(yù)后的獨(dú)立因素。

3 討論

患者報告結(jié)局、生命質(zhì)量可以反映患者的健康相關(guān)狀況，具體表現(xiàn)在患者的生理健康、心理健康及社會健康等方面，基因是影響個體生理和心理的基礎(chǔ)，同樣基因也影響PRO/QOL。目前研究較多的是從患者的生理角度去探討基因?qū)Υ竽c癌的影響機(jī)制，專家小組認(rèn)為KRAS基因可激活PI3K-AKT-mTOR和RAS-RAF-MEK-ERK信號通路；C-MET基因與HGF結(jié)合，可促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移、分化和形態(tài)改變；p16基因可結(jié)合細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK4和CDK6、抑制蛋白激酶的活性；PTEN基因負(fù)調(diào)控PI3K/Akt通路，調(diào)控細(xì)胞生長；UNC5C基因與配體N-etrin-1結(jié)合，調(diào)控細(xì)胞凋亡；nm23基因影響微管聚合調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動，負(fù)調(diào)節(jié)G蛋白的信號傳遞；COX-2基因可抑制細(xì)胞凋亡及機(jī)體免疫功能、促進(jìn)血管生成 、增加腫瘤細(xì)胞的侵襲能力和促進(jìn)癌前病變向腫瘤轉(zhuǎn)化而參與癌的形成；SMAD4基因調(diào)節(jié)TGF-β應(yīng)答基因的轉(zhuǎn)錄，影響TGF-β的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)并參與腫瘤的形成；MMR基因修復(fù)DNA堿基錯配，利于DNA復(fù)制高保真性，利于維持基因組穩(wěn)定性和降低自發(fā)性突變。專家組認(rèn)為大腸癌的發(fā)生發(fā)展是一個多基因協(xié)作的過程，癌癥的每一個階段都可能影響大腸癌患者的預(yù)后、患者報告結(jié)局及生命質(zhì)量。結(jié)合專家意見，本研究初步顯示了KRAS、C-MET、P16、 PTEN、 UNC5C、 nm23、 COX-2、 Smad4、MMR、基因很可能影響大腸癌患者報告結(jié)局、生命質(zhì)量，可為進(jìn)一步從分子水平上研究大腸癌生命質(zhì)量提供依據(jù)，可進(jìn)行深入的研究。探索大腸癌生命質(zhì)量的風(fēng)險基因?qū)﹃U明影響大腸癌生命質(zhì)量的分子機(jī)制和從分子水平上提高大腸癌的生命質(zhì)量具有臨床指導(dǎo)意義。