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新疆原发性肺腺癌表皮生长因子受体基因突变与临床病理特征分析

2016-09-01马晓梅曹燕珍姬文莉房新志

北京大学学报(医学版) 2016年4期
关键词:外显子维吾尔族基因突变

马晓梅,曹燕珍,姬文莉,赵 峰,房新志

(新疆医科大学第三附属肿瘤医院病理科, 乌鲁木齐 830011)



·论著·

新疆原发性肺腺癌表皮生长因子受体基因突变与临床病理特征分析

马晓梅,曹燕珍,姬文莉,赵峰,房新志△

(新疆医科大学第三附属肿瘤医院病理科, 乌鲁木齐830011)

目的:探讨新疆原发性肺腺癌中表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor, EGFR)基因突变情况及与临床病理特征的关系。方法:采用扩增阻滞突变系统(amplificationrefractorymutationsystem,ARMS)荧光PCR法对59 例(维吾尔族15例,汉族44例)新疆维吾尔族及汉族原发性肺腺癌手术切除标本进行EGFR基因第18-21号外显子的突变检测,同时分析其与患者临床病理特征的关系。结果:在新疆地区原发性肺腺癌手术切除标本患者中,EGFR基因突变率维吾尔族低于汉族,分别为20%(3/15)和54.5%(24/44),差异具有统计意义(P<0.05);其中EGFR外显子19缺失突变维吾尔族2例,汉族9例,外显子21L858R突变维吾尔族1例,汉族12例,外显子18G719X突变汉族2例,外显子21L861Q突变汉族1例。在病理组织学类型上,腺泡状为主型腺癌EGFR突变率为71%(22/31),高于实性为主型EGFR突变率6.7%(1/15)和黏液腺癌EGFR突变率20%(1/5)。EGFR基因突变与维吾尔族或汉族肺腺癌患者的性别、年龄、部位、大体类型、淋巴结转移情况、吸烟指数及临床分期等差异无统计学意义(P>0.05)。结论:新疆原发性肺腺癌EGFR基因突变率在维吾尔族与汉族有不同,可能反映民族遗传差异性,值得进一步研究。EGFR基因突变常见于高-中分化腺癌,或以腺泡状为主型多见。

肺腺癌;受体,表皮生长因子;突变;聚合酶链反应

目前,肺癌依然是导致人类因恶性肿瘤死亡的首位疾病,其中80%~90%的患者为非小细胞肺癌,并且腺癌已经是最常见的病理类型。2011年国际肺癌研究学会(internationalassociationforthestudyoflungcancer,IASCL)、美国胸科学会(Americanthoracicsociety,ATS)和欧洲呼吸学会(Europeanrespiratorysociety,ERS)提出原发性肺腺癌新的分类标准[1]。肺癌治疗方法的选择主要根据肺癌的病理类型、分期等个体差异而进行,个体化分子靶向治疗是现代肿瘤治疗的方向[2]。表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)是一种受体型酪氨酸激酶,与恶性肿瘤的发生、发展、侵袭等方面密切相关,是目前的特异性肿瘤靶向治疗分子之一[3-4]。肺腺癌EGFR突变型不仅常见于非吸烟者、女性患者,更显示明显的人种差异,即亚裔人群远高于欧美[5]。新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲,地处亚欧大陆腹地,周边与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古、印度、阿富汗等8个国家接壤,是个多民族聚居地区,其中维吾尔族和汉族是两大主要民族。本次研究以维吾尔族和汉族59例原发性肺腺癌患者为研究对象,检测了EGFR基因突变情况,从民族差异、病理组织学类型的特点等进行分析。

1 资料与方法

1.1临床病例

选取2010年1月至2013年3月间新疆医科大学第三附属肿瘤医院收治的原发性肺癌经手术切除并病理确诊的腺癌标本59例,并按照族别、性别、年龄、部位、大体类型、分化程度、病理组织学类型、淋巴结转移情况、吸烟指数及临床分期等进行临床病理特征分析。所有患者术前均未接受过放化疗和EGFR酪氨酸激酶抑制剂(tyrosinekinaseinhibitor,TKI)等抗肿瘤治疗。

1.2标本采集

常规病理切片及诊断:手术切除标本,常规取材,10%(体积分数)中性甲醛液体固定24h,常规脱水,石蜡包埋,4μm厚切片,HE染色,按照2011年IASCL、ATS和ERS提出的原发性肺腺癌分类标准[1],由高年资病理诊断医师进行诊断。

肿瘤组织石蜡切片:10μm厚连续切10片,用干净镊子将9张切片移至干净的1.5mL离心管,最后一张进行常规HE染色,观察肿瘤细胞数量。

1.3DNA提取

取肿瘤组织病理切片9片,采用德国QIAGEN公司的QIAampDNAFFPETissueKit试剂盒,并按说明书步骤提取DNA,用紫外分光光度计测定DNA纯度及浓度。

1.4实时荧光定量PCR扩增

采用扩增耐突变系统(amplificationrefractorymutationsystem,ARMS)扩增EGFR基因18、19、20及21外显子,具体操作方法参照人类EGFR基因29种突变检测试剂盒(荧光PCR法,厦门艾德生物医药科技有限公司)说明进行。每次实验均设定各突变的阴、阳性对照孔及空白对照孔。反应循环参数:95 ℃ 5min,循环1次;95 ℃ 25s,64 ℃ 20s,72 ℃ 20s,循环10次;93 ℃ 25s,60 ℃ 35s,72 ℃ 20s,循环36次。

1.5统计学分析

采用SPSS13.0软件进行数据分析,采用卡方检验, P< 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1临床病理基本资料

59例原发性肺腺癌患者中,维吾尔族15例,汉族44例;男性26例,女性33例;年龄32~80岁,平均年龄(60.19±10.98)岁。病理组织学类型上,贴壁生长为主型3例,腺泡为主型31例,乳头状为主型1例,实性为主型15例,黏液腺癌型5例,腺鳞癌4例。

2.2EGFR基因突变与族别

在59例原发性肺腺癌手术切除标本中,共有27例患者检出EGFR基因突变,总突变检出率为45.8%,其中维吾尔族患者EGFR突变率为20%(3/15),低于汉族患者54.5%(24/44),差异具有统计意义(P<0.05)。维吾尔族EGFR外显子19缺失突变2例,外显子21L858R突变1例,汉族EGFR外显子21L858R突变12例,外显子19缺失突变9例,外显子18G719X突变2例,外显子21L861Q突变1例,ARMS法EGFR基因突变检测结果曲线图见图1、2。

2.3EGFR基因突变与临床特征的关系

从性别上看,女性患者EGFR基因突变率为45.5%(15/33),男性为46.2%(12/26);从年龄上看,≥60岁以上患者EGFR基因突变率为44.4%(16/36),45~59岁为58.8%(10/17),≤44岁为16.7%(1/6);从部位上看,左肺突变率为34.8%(8/23),右肺为52.8%(19/36);从大体类型上来看,周围型EGFR突变率为47.4%(18/38),中央型为42.9%(9/21)。吸烟指数(每天吸烟支数×吸烟年数):指数为0的EGFR基因突变率为47.6%(20/42),指数为0~400的为33.3%(2/6),指数≥400的为45.5%(5/11)。有淋巴结转移的患者EGFR突变率为35.5%(11/31),无淋巴结转移的为57.1%(16/28)。从临床分期上来看,Ⅰ期患者EGFR基因突变率为55.6%(10/18),Ⅱ期为42.9%(6/14),Ⅲ期为44%(11/25),Ⅳ期为0(0/2)。维吾尔族与汉族间差异无统计学意义(P>0.05)。

图1ARMS法EGFR基因突变检测结果阴性曲线图,未检测到EGFR基因外显子18、19、20、21突变
Figure 1Graph of EGFR mutation detection negative results by ARMS method, EGFR mutations at Exon-18, Exon-19,Exon-20, Exon-21 were not detected

图2ARMS法EGFR基因突变检测结果阳性曲线图,检测到EGFR基因外显子21L858R突变
Figure 2Graph of EGFR mutation detection positive results by ARMS method, EGFR mutations at Exon-21 L858R were detected

2.4EGFR基因突变与腺癌病理学

高分化腺癌EGFR突变率为68.4%(13/19),中分化腺癌EGFR突变率为52.4%(11/21),低分化腺癌EGFR突变率为15.8%(3/19)。在组织学类型上,腺泡状为主型腺癌EGFR突变率71%(22/31),高于实性为主型EGFR突变率6.7%(1/15)和黏液腺癌EGFR突变率20%(1/5),见图3~7,其余组织学类型EGFR突变率为37.5%(3/8)。维吾尔族与汉族间差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

EGFR基因位于人类7号染色体短臂上,由28个外显子组成,其酪氨酸激酶功能区由外显子18~24编码。基因突变位于EGFR酪氨酸激酶活性区域的ATP结合位点,TKI通过与ATP竞争结合EGFR胞内酪氨酸激酶区,阻止酪氨酸残基磷酸化,从而阻止EGFR信号通路的传导,最终达到抑制肿瘤增殖、转移、血管生成等一系列肿瘤细胞生物活动[3],这也是EGFR-TKI对EGFR基因突变的肺癌患者有效的原因,因此,EGFR基因突变检测对于临床肺癌患者的药物治疗具有重要的参考价值。大量研究发现,EGFR-TKI的疗效与EGFR基因外显子19和21的突变有关,且突变多发生于腺癌、非吸烟和女性肺癌患者[4-5]。

研究报道表明[6-10],在日本、韩国、中国台湾等东亚国家和地区,非小细胞肺癌中腺癌EGFR基因的突变率为49%~55%,印度、孟加拉国等南亚国家为44%~23%,而沙特阿拉伯等中东地区、意大利、美国等国家EGFR突变率则比较低,为3%~15%。从人种上来说,蒙古人种(黄色人种)要比高加索人种(白色人种)和尼格罗人种(黑色人种)EGFR突变率要高。新疆是多民族聚集地,其中维吾尔族和汉族是两大主要民族,分别占总人口的45.7%和39.8%,人类学研究表明,汉族属于蒙古人种,而维吾尔族混有高加索及蒙古人种等[11],除种族不同外,两个民族在社会文化、居住地域、生活方式上亦存在差异。在肺癌的发生上,维吾尔族和汉族相比,亦有不同的发病特点,从新疆医科大学第三附属肿瘤医院近十年来收治的肺癌患者民族构成情况及临床资料进行分析发现,维吾尔族肺癌患者约占6%,汉族患者约占85%,维吾尔族原发性肺腺癌发病率相比汉族较低,病理类型鳞癌略高于腺癌,而汉族腺癌略高于鳞癌[12]。本次研究数据显示,维吾尔族原发性肺腺癌EGFR基因突变率与汉族相比较低,并且两民族间在性别、年龄、吸烟史,以及组织学类型上差异无统计学意义,因此提示维吾尔族EGFR基因突变率低的原因可能与其民族遗传特征性有关,但由于维吾尔族病例数较少,还需扩大样本量进一步研究。

本次研究以手术切除的浸润性腺癌为研究对象,EGFR突变阳性病理组织学类型以腺泡状为主型多见,而实性型为主的低分化腺癌、黏液腺癌等则突变率较低,在分化程度上,EGFR突变阳性常见于高-中分化腺癌。

综上所述,本研究初步发现维吾尔族肺癌在启动基因上可能与汉族不同,更接近于欧美人群,因此,需进一步扩大样本进行检测,同时,确定新的驱动基因将有助于维吾尔族肺癌的分子靶向治疗。在病理类型上,EGFR突变阳性常见于高-中分化腺癌,以腺泡状为主型多见,而实性型为主的低分化腺癌、黏液腺癌等则突变率较低,因此对于不同病理类型的肺腺癌患者在选择分子靶向治疗时,从病理类型特征上分析可能会有一定的参考意义。

(志谢:本文经北京大学基础医学院病理学系张波教授指导与修改,特此致谢)

图3腺泡为主型(高分化),EGFR(+) (HE ×100)图4腺泡为主型(中分化),EGFR(+) (HE ×100)图5实性为主型(低分化),EGFR(-)(HE ×100)图6黏液腺癌,EGFR(-) (HE ×100)图7黏液腺癌(微乳头),EGFR(-) (HE ×100)
Figure 3Alveolar predominant adenocarcinoma (well-differentiated ), EGFR mutation detection positive (HE ×100)Figure 4Alveolar predominant adenocarcinoma ( moderately differentiated ), EGFR mutation detection positive (HE ×100)Figure 5Solid predominant (poorly differentiated), EGFR mutation detection negative (HE ×100)Figure 6Mucinous adenocarcinoma, EGFR mutation detection negative (HE ×100)Figure 7Mucinous adenocarcinoma (micro papillary), EGFR mutation detection negative (HE ×100)

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(2015-04-22 收稿)

(本文编辑:刘淑萍)

Analysisofepidermalgrowthfactorreceptormutationsanditsclinico-pathologiccharacteristicsoftheprimarylungadenocarcinomainXinjiangUighurAutonomousRegion

MAXiao-mei,CAOYan-zhen,JIWen-li,ZHAOFeng,FANGXin-zhi△

(DepartmentofPathology,TheThirdAffiliatedHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China)

Objective:Toclarifytherelationshipbetweenepidermalgrowthfactorreceptor(EGFR)mutationsandtheclinicopathologicfeaturesofprimarylungadenocarcinomasinXinjiang.Methods:ThemutationsofEGFRgeneatexons18-21in59cases(including15casesofUighurand44casesofHan)oflungadenocarcinomatissues,whichwereobtainedfromsurgicalresection,weredetectedbyamplificationrefractorymutationsystem(ARMS)method.Andtherelationshipsamongmutations,raceandclinicopathologicfeatureswereanalyzed.Results:ThefrequenciesofEGFRmutationsinlungadenocarcinomawere20%forUighur,whichwaslowerthanthatinHan(54.5%), P<0.05.Thedeletionmutationsatexon19wereseenin2of15Uighurcasesand9of44Hancases. EGFRmutationswerepresent,includingexon21L858RinoneUighurcaseand12Hancases,exon18G719Xintwoof44casesofHan,exon21L861Qinoneofthem.Onhistologicaltype,thefrequenciesofEGFRmutationinalveolarpredominantadenocarcinomawas71% (22/31),whichwashigherthanboththatinsolidpredominantandmucinouscarcinoma( 6.7%, 20%respectively).Accordingtostatisticanalysis, EGFRmutationswerewithoutcorrelationwiththepatient’sgender,age,location,grosstype,smokingstatusandlymphnodemetastasis(P>0.05). EGFRmutationwasmorefrequentinwell-differentiatedcancer,mainlyinacinarcarcinoma,whilepoorlydifferentiatedadenocarcinomaandmucousadenocarcinomawerelower.Conclusion:TherewasadifferenceofEGFRmutationinprimarylungadenocarcinomabetweenUighurandHaninXinjiang,perhapsreflectingethnicgeneticvariation,whichisworthfurtheranalyzing. EGFRmutationwascommonlydetectedinwellormiddledifferentiatedadenocarcinoma,mainlyinacinarcarcinoma.

Adenocarcinomaoflung;Receptor,epidermalgrowthfactor;Mutation;Polymerasechainreaction

新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目(2014211C115)资助SupportedbytheNaturalScienceFoundationofXinjiangUighurAutonomousRegion(2014211C115)

R734.2

A

1671-167X(2016)04-0663-04

10.3969/j.issn.1671-167X.2016.04.019

△Correspondingauthor’se-mail,fangxinzhi2013@163.com

网络出版时间:2016-6-2210:09:57网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20160622.1009.002.html

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