直腸癌同步放化療的敏感性分子標(biāo)志物和副反應(yīng)及生存相關(guān)遺傳變異的研究.pdf

1、世界范圍內(nèi)直腸癌的發(fā)病率呈持續(xù)上升的趨勢(shì)。進(jìn)展期直腸癌患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)較高，同步放化療聯(lián)合根治性切除手術(shù)是進(jìn)展期直腸癌患者的主要臨床治療方式。由于個(gè)體遺傳差異和腫瘤異質(zhì)性，患者對(duì)同步放化療的療效反應(yīng)和毒副反應(yīng)存在較大差異，本研究旨在通過(guò)全基因組表達(dá)譜芯片檢測(cè)探討直腸癌術(shù)前同步放化療療效相關(guān)的基因表達(dá)特征和分子生物學(xué)機(jī)制，通過(guò)候選基因策略鑒定直腸癌術(shù)后同步放化療毒副反應(yīng)和生存相關(guān)的遺傳變異。
　　本研究首先入組81例術(shù)前同步

2、化療聯(lián)合根治性手術(shù)的直腸癌患者，進(jìn)行術(shù)前腫瘤組織的全基因組表達(dá)檢測(cè)，通過(guò)t檢驗(yàn)比較30例治療敏感組和14例不敏感組基因表達(dá)的差異，采用P＜0.05且Fold Change≥2.0的標(biāo)準(zhǔn)共篩選出179個(gè)差異表達(dá)的探針，通過(guò)模型篩選構(gòu)建了由差異最顯著的20個(gè)基因組成的療效預(yù)測(cè)模型，在發(fā)現(xiàn)階段的44例樣本中該模型的療效預(yù)測(cè)正確率為100％。根據(jù)該模型可以將37例中度敏感的患者分成30例治療敏感組和7例治療不敏感組，這兩組在無(wú)病生存時(shí)間和殘余癌

3、細(xì)胞比例兩個(gè)方面均具有顯著的差異(P=0.0004;P=0.0377)。通過(guò)定量PCR的方法在45例驗(yàn)證樣本中檢測(cè)20個(gè)基因的表達(dá)水平，采用受試者工作曲線的方法發(fā)現(xiàn)20個(gè)基因組成的表達(dá)特征能夠較好地區(qū)分不同治療反應(yīng)的病人（AUC=0.815;95％ CI=0.662-0.968;P=0.0173）。
　　通過(guò)進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)ZNF37A高表達(dá)的直腸癌患者對(duì)同步放化療更敏感，而且無(wú)病生存期延長(zhǎng)。通過(guò)體內(nèi)和體外表型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高表達(dá)

4、ZNF37A后腸癌細(xì)胞和皮下移植瘤對(duì)放化療敏感性增加，低表達(dá)ZNF7A后其對(duì)放化療敏感性降低。ZNF37A是已知的轉(zhuǎn)錄抑制因子，通過(guò)共表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)與ZNF37A表達(dá)負(fù)相關(guān)的372個(gè)基因中有8個(gè)顯著富集在凋亡信號(hào)通路中，通過(guò)在細(xì)胞系中進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)高表達(dá)ZNF37A后TNFRSF6B的表達(dá)顯著下降，而低表達(dá)ZNF37A后TNFRSF6B的表達(dá)顯著增高。通過(guò)ChIP-qPCR和報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)ZNF37A可以和TNFRSF6B的啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合并

5、抑制其轉(zhuǎn)錄。而且在放化療處理組，高表達(dá)ZNF37A后促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生;而低表達(dá)ZNF37A后抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生。進(jìn)一步降低細(xì)胞系中TNFRSF6B的表達(dá)水平后，細(xì)胞凋亡增加，恢復(fù)對(duì)放化療的敏感性。
　　臨床特征和治療方式相似的直腸癌患者，接受同步放化療后的毒副反應(yīng)和生存時(shí)間相差較大，而個(gè)體遺傳因素是導(dǎo)致毒副反應(yīng)和生存時(shí)間差異的重要因素。MicroRNAs是一類重要的小分子非編碼RNA，主要通過(guò)5'端的2-8個(gè)堿基（種子區(qū)）與目的

6、基因的3'UTR結(jié)合，通過(guò)對(duì)目的基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，參與多種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程。因此我們候選位于miRNA種子區(qū)且在中國(guó)北方漢族人群中MAF大于0.1的18個(gè)遺傳變異，在365例直腸癌術(shù)后同步放化療的患者中進(jìn)行遺傳變異與患者毒副作用的發(fā)生和生存時(shí)間的關(guān)聯(lián)研究。通過(guò)Logistic回歸模型計(jì)算各遺傳變異基因型與毒副反應(yīng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的OR和95％可信區(qū)間;Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算各遺傳變異基因型與患者生存時(shí)間的HR和95％可信區(qū)間。通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，位

7、于hsa-miR-4707-3p種子區(qū)的rs2273626與直腸癌患者中重度白細(xì)胞減少的發(fā)生相關(guān)，加性模型中多因素校正后的OR值為0.48(95％ CI=0.31-0.74;P=0.0009);位于hsa-miR-4274種子區(qū)的rs202195689與直腸癌患者總生存時(shí)間和無(wú)病生存時(shí)間相關(guān)，加性模型中多因素校正后的HR值分別為1.94(95％ CI=1.19-3.14;P=0.0074)和1.83(95％ CI=1.24-2.72;

8、P=0.0026)。
　　本研究構(gòu)建了直腸癌術(shù)前同步放化療的療效預(yù)測(cè)模型，并且發(fā)現(xiàn)療效差異表達(dá)基因ZNF37A能夠通過(guò)轉(zhuǎn)錄抑制TNFRSF6B的表達(dá)，促進(jìn)放化療后細(xì)胞凋亡的發(fā)生，增加細(xì)胞的放化療敏感性。直腸癌放化療毒副反應(yīng)和預(yù)后相關(guān)的遺傳變異研究顯示，位于miRNA種子區(qū)的遺傳變異能夠降低中重度白細(xì)胞減少的發(fā)生或與患者的預(yù)后不良相關(guān)。這些研究對(duì)于深入理解直腸癌患者臨床治療反應(yīng)的差異和指導(dǎo)個(gè)體化治療具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值