倪裕丰 丁 罡 刘合代 赵其德 丁昭珩 梁洪享
作者单位:200092 上海交通大学医学院(倪裕丰);202150 上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院肿瘤科(倪裕丰,丁 罡,刘合代,赵其德,丁昭珩,梁洪享)
ERCC1蛋白在老年晚期非小细胞肺癌组织中的表达及临床意义
倪裕丰丁罡刘合代赵其德丁昭珩梁洪享
作者单位:200092 上海交通大学医学院(倪裕丰);202150 上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院肿瘤科(倪裕丰,丁罡,刘合代,赵其德,丁昭珩,梁洪享)
【摘要】目的探讨切除修复交叉互补基因1(ERCC1)在老年晚期非小细胞肺癌(NSCLC)组织中的表达情况及其临床意义。方法采用免疫组化法检测76例老年晚期NSCLC患者肿瘤组织中ERCC1的表达水平。结果76例老年晚期非小细胞肺癌组织中ERCC1蛋白表达阳性率为36.84%,与患者性别、病理类型、分化程度、临床分期及吸烟指数无关;ERCC1表达阳性组化疗有效率(17.86%)低于阴性组(43.75%),差异有统计学意义(P<0.05);ERCC1表达阳性组中位生存期(MST)(10个月)短于阴性组(14个月),但差异无统计学意义(P>0.05)。结论ERCC1蛋白表达水平是铂类药物化疗疗效的一个预测指标,有助于非小细胞肺癌个体化化疗方案的制定。
【关键词】ERCC1;非小细胞肺癌;老年;化疗
(ThePracticalJournalofCancer,2015,30:0032~0035)
肺癌是当今世界各国常见的恶性肿瘤之一,其发病率及死亡率占恶性肿瘤首位[1],其中非小细胞肺癌占肺癌的80%左右,尽管通过手术、放化疗、生物靶向治疗等多学科的综合治疗,肺癌的治疗效果有所改善,但总的5年生存率仍不容乐观,仅为10%~15%[2],尤其是老年患者,处于肺癌发病的高峰期,不同患者化疗疗效相差大,是否行化疗及具体方案主观选择性强,争议大,严重影响患者疗效和生存质量,如何选择化疗受益人群及药物越来越成为研究热点。
随着肿瘤分子生物学的飞速发展,较多研究[3]表明切除修复交叉互补基因与肺癌的发生以及铂类化疗抵抗有较密切的关系。本实验通过监测ERCC-1(excision repair cross-complementing group 1)在老年晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的表达,探讨其与非小细胞肺癌临床特征、化疗疗效及预后的关系,为老年非小细胞肺癌的个体化治疗提供实验依据。
1材料与方法
1.1一般资料
收集2005年1月-2011年12月上海交通大学医学院附属新华医院(崇明)肿瘤科收治的老年(年龄>65岁)肺癌患者,入组的主要依据为病例资料的完整性。入组患者76例,均有明确的病理诊断及可观测的病灶,接受以铂类为基础的标准方案化疗2~4个周期。KPS评分均≥70分。其中患者年龄 65~81 岁,中位年龄71岁;男性63例(82.9%),女性13例(17.1%);腺癌39例(51.3%),鳞癌34例(44.7%),腺鳞癌1例(1.3%),未分化癌2例(2.6%);Ⅲb期33例(43.4%),Ⅳ期43例(56.6%)。
1.2方法及结果判定标准
采用免疫组化法检测肿瘤组织中ERCC-1基因表达情况,步骤按免疫组化操作规程。
结果判定标准:ERCC1以肿瘤细胞核和(或)细胞质出现棕黄色颗粒着色为阳性,在20×视野下计算500个肿瘤细胞中阳性细胞数。参照Wachters等[4]判断:阳性细胞数<10%为ERCC1阴性表达或不表达,阳性细胞数≥10%为阳性表达。
1.3疗效评价
疗效评价标准根据实体肿瘤疗效评价标准(response evaluation criteria in solid tumors,RECIST)分为:完全缓解(complete remission,CR),部分缓解(partial remission,PR),稳定(stable disease,SD),进展(progression disease,PD),同时参照国内外同类研究,设定有效率(CR+PR,RR)。
1.4统计学处理
应用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。2个和3个样本率间比较采用卡方检验,生存分析用Kaplan Meier计算法和Log rank test时序检验。
2结果
2.1ERCC1表达与晚期NSCLC临床病理特征的关系
76例老年晚期NSCLC患者中,ERCC1蛋白表达阳性率为36.84%(28/76),其阳性表达与患者性别、病理类型、病理分化程度、临床分期及吸烟指数无关(P>0.05),见表1。
2.2ERCC1表达与化疗疗效的关系
28例ERCC1表达阳性患者中,化疗有效率为17.86%(5/28),48例ERCC1表达阴性患者中,化疗有效率为43.75%(21/48),两组比较差异有统计学意义(P<0.05),见表2。
2.3ERCC1表达与患者生存期的关系
ERCC1表达阳性者中位生存期(median survival time,MST)(10个月)低于阴性者(14个月),但差异无统计学意义(P>0.05),见图1。
表1 ERCC1表达与NSCLC临床病理特征的关系/例
表2 ERCC1表达与NSCLC患者化疗疗效的关系/例
图1 2组NSCLC患者生存曲线图
3讨论
肺癌化疗适宜人群及方案的选择一直是研究的热点,但至今,还没有一个生物标记物可以作为非小细胞肺癌化疗方案选择的金标准[5],在数百个标记物中,ERCC1日渐成为研究热点,甚至被美国国立综合癌症网络(national comprehensive cancer network,NCCN)写入NSCLC治疗指南,作为重要的化疗疗效及预后预测基因。
ERCC1基因定位于染色体19q13.2-13.3,包含10个外显子,编码的蛋白质含有297个氨基酸,在核苷酸切除修复(nucleo-tide excision repair,NER)中起到限速或调节的重要作用,其表达产物与DNA修复酶缺互补基因F(XPF)形成紧密的异二聚体(ERCC1-XPF),参与DNA链的切割和损伤修复[6],铂类抗癌药物的细胞毒性作用主要是通过形成铂-DNA加合物,ERCC1过表达可使停滞在G2/M 期细胞的损伤DNA得到迅速修复,导致其对NSCLC一线治疗的首选药物——铂类药物[7]耐药。
目前众多关于ERCC1表达与临床特征相关性研究结果并不一致,Lord等[8]研究认为NSCLC中ERCC1基因表达水平与患者性别、年龄、体重、肿瘤分期、病理类型无相关性。Ota等[9]对晚期NSCLC患者进行研究、Lee等[10]对术后患者进行研究,均发现ERCC1与吸烟史有关,同时Lee等还发现 ERCC1 表达与病理类型有关,鳞癌患者ERCC1阳性表达率高(P<0.001),Wachters等[4]同样发现:ERCC1表达以肺鳞状细胞癌表达水平最高,而肺腺癌表达水平最低。而Olaussen等[11]研究结果提示ERCC1表达与NSCLC患者年龄、性别、病理类型及有无胸膜、血管侵袭显著相关,在无胸膜及血管侵袭的55岁以下男性肺腺癌患者中ERCC1高表达。本研究显示ERCC1蛋白表达的阳性率为36.84%,与患者性别、病理、分化程度、临床分期及吸烟指数无显著相关性。由于目前研究ERCC1表达的标本来源、样本量不一,检测技术多样,mRNA和蛋白检测的异质性等问题尚未弄清楚,样本处理及结果判断不够标准化,ERCC1基因在NSCLC患者中的表达水平与临床病理特征尚无明确定论,需要更多的数据来拟定标准的检测流程。
同样,ERCC1表达与患者预后的研究结果也存在一定差异。
较多研究表明ERCC1表达与化疗疗效呈负相关,这与ERCC1在DNA修复中的作用相关,尤其是ERCC1能使顺铂诱导的DNA络合物的清除增加[10],从而降低疗效。
早在2001年,Monzo等[12]研究发现接受含铂化疗的 NSCLC 患者的反应率与ERCC1 mRNA水平呈显著负相关。Soria[13]在2006年美国肿瘤学年会上报道,肿瘤组织中ERCC1低表达的NSCLC完全切除患者预后较差,但可以从含顺铂的辅助化疗中明显获益;而ERCC1高表达患者预后较好,但不能从辅助化疗中受益。Ceppi、Vilmar、Lee、Azuma、等的研究却提示ERCC-1高表达与预后差显著相关[14-17]。在2013ASCO会议上,Bepler[18]报道了一项Ⅲ期临床试验却提示根据ERCC1表达情况再选择化疗方案并未能得到预期结果,客观有效率及OS在各组间无显著性差异。尽管作者认为在肿瘤中的化疗分子检测是可行的,假阴性的结果可能是因为AQUA方法的缺陷造成。
本研究发现ERCC1表达阳性组的化疗有效率(17.86%)低于阴性组(43.75%),差异有统计学意义(P<0.05);ERCC1表达阳性组的中位生存期(MST)(10个月)低于阴性组(14个月),但差异无统计学意义(P>0.05),分析原因,ERCC1的表达对肺癌患者预后可以产生双重影响:ERCC1高表达可修复致癌物质对基因造成的损伤,阻碍肿瘤进展,一定程度上可延长生存期,然而其高表达同样可导致铂类耐药,影响化疗疗效,进而影响化疗患者的生存期,上海胸科医院韩宝惠等[19]认为Ⅰ期NSCLC术后ERCCl高表达发挥更多的是其保护的一面,而Ⅱ~Ⅲ期以铂类耐药或抵抗为主。
当然,研究样本量、随访时间、不同的治疗方案、不同程度的姑息营养支持、均有可能影响生存期的比较,需要更多的病例数进一步研究。
目前,老年晚期NSCLC患者即使病理类型、分化程度、性别、年龄等都相同,化疗疗效却参差不一,从基因角度探索个体化治疗势在必行,相信在分子生物学飞速发展的今天,ERCC1的深入研究将给肺癌患者带来福音!
参考文献
[1]曾红梅,陈万青.中国癌症流行病学与防治研究现状〔J〕.化学进展,2013,25(9):1415-1420.
[2]Granville CA,Dennis PA.An overview of lung cancer genomics and proteomics〔J〕.Am J Respir Cell Mol Biol,2005,32(3):169-176.
[3]刘合代,倪裕丰,丁罡,等.非小细胞肺癌分子生物学标志物的研究进展〔J〕.中华临床医师杂志(电子版),2012,6(9):145-148.
[4]Wachtersa FM,Wongb LSM,Timensc W,et al.ERCC1,hRad51 and BRCA1 protein expression in relation to tumour response and survival of stage Ⅲ/Ⅳ NSCLC patients treated with chemotherapy 〔J〕.Lung Cancer,2005,50(2): 211-219.
[5]Benjamin B,Olaussen KA,Soria JC,et al.ERCC1 and RRM-1: Ready for Prime Time〔J〕.J Clin Oncol,2013,31(8):1050-1060.
[6]Fujii T,Toyooka S,Ichimura K,et al.ERCC1 protein ex-pression predicts the response of cisplatin-based neoadjuvant chemotherapy in non-small-cell lung cancer〔J〕.Lung Cancer,2008,59(3):377-384.
[7]Schiller JH,Harrington D,Belani CP,et al.Eastern cooperative oncology group comparison of four chemotherapy regmi ens for advanced non small cell lung cancer 〔J〕.N Engl JMed,2002,346(2):92-98.
[8]Lord RV,Brabender J,Gandara D,et al.Low ERCC1 expression correlates with prolonged survival after cisplatin plus gemcitabine chemotherapy in non-small-cell lung cancer〔J〕.Clin Cancer Res,2002,8(7):2286-2291.
[9]Ota S,Ishii G,Goto K,et al.Immunohistochemical expression of BCRP and ERCC1 in biopsy specimen predicts survival in advanced non-small-cell lung cancer treated with cisplatin-based chemotherapy〔J〕.Lung Cancer,2009,64(1):98-104.
[10]Lee KH,Min HS,Han SW,et al.ERCC1 expression by immunohistochemistry and EGFR mutations in resected non-small cell lung cancer〔J〕.Lung Cancer,2008,60(3): 401-407.
[11]Olaussen KA,Ariane D,Fouret P,et al.DNA repair by ERCC1 in non-small-cell lung cancer and cisplatin-based adjuvant chemotherapy〔J〕.N Engl J Med,2006,355(10):983-991.
[12]Monzo M,Rosell R,Taron M.Drug resistance in non-small cell lung cancer 〔J〕.Lung Cancer,2001,34(Suppl 2): S91-S94.
[13]Soria JC.ERCC1-tailored chemotherapy in lung cancer:the first prospective randomized trial 〔J〕.J Clin Oncol,2007,25(19):2648-2649.
[14]Ceppi P,Volante M,Novello S,et al.ERCC1 and RRM1 gene expressions but not EGFR are predictive of shorter survival in advanced non-small cell lung cancer treated with cisplatin and gemcitabine[J].Ann Oncol,2006,17(12): 1818-1825.
[15]Vilmar AC,Santoni-Rugiu E,Srensen JB.ERCC1 and histopathology in advanced NSCLC patients randomized in a large multicenter phase III trial〔J〕.Ann Oncol,2010,21(9):1817-1824.
[16]Lee HW,Choi YW,Han JH,et al.Expression of excision repair cross-complementation group 1protein predicts poor outcome in advanced non-small cell lung cancer patients treated with platinum-based doublet chemotherapy〔J〕.Lung Cancer,2009,65(3):377-382.
[17]Azuma K,Sasada T,Kawahara A,et al.Expression of ERCC1 and class III-tubulin in non-small cell lung cancer patients treated with a combination of cisplatin/docetaxel and concurrent thoracic irradiation〔J〕.Cancer Chemother Pharmacol,2009,64(3):565-573.
[18]Bepler G,Williams C,Schell MJ,et al.Randomized international phase III trial of ERCC1 and RRM1 expression-based chemotherapy versus gemcitabine/carboplatin in advanced non-small-cell lung cancer〔J〕.J Clin Oncol,2013,31(19):2404-2412.
[19]韩宝惠.肺癌治疗中若干热点问题的探讨〔J〕.临床肿瘤学杂志,2007,12(10):721-727.
(编辑:吴小红)
Expression and Clinical Significance of ERCC1 in Elderly Patients with Advanced
Non-small Cell Lung Cancer
NIYufeng,DINGGang,LIUHedai,etal.ShanghaiJiaotongUniversitySchoolofMedicine,Shanghai,200092
【Abstract】ObjectiveTo study the expression and clinical significance of excision repair cross-complementing group 1(ERCC1) in elderly patients with advanced non-small cell lung cancer(NSCLC).MethodsThe expression level of ERCC1 in 76 advanced non-small cell lung cancer(NSCLC)patients were analyzed using immunohistochemical methods.ResultsThe positive ERCC1 protein expression rate was 36.84% among 76 cases,and there was no correlation with gender,pathology,differentiation degree,clinical stage and smoking index.The effect of chemotherapy in positive group(17.86%)was lower than that of negative group(43.75%)and the difference was statistically significant(P<0.05).The median survival time in positive group(10 months)was lower than that of negative group(14 months),but the difference was not statistically significant(P>0.05).ConclusionThe expression level of ERCC1 protein can be a predictive indicator for efficacy of platinum-based chemotherapy,and it is useful for the clinical development of chemotherapy program for NSCLC patients.
【Key words】ERCC1;Non-small-cell lung cancer;Elderly;Chemotherapy
(收稿日期2014-03-09修回日期 2014-05-04)
中图分类号:R734.2
文献标识码:A
文章编号:1001-5930(2015)01-0032-04
DOI:10.3969/j.issn.1001-5930.2015.01.009
通讯作者:丁罡