肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (4): 358-361.   PDF    
小细胞肺癌患者外周血胃泌素释放肽前体mRNA的检测及其临床意义
李 媛1,2,3,宋丽华1,宋现让4    
1. 250117济南,山东省肿瘤医院内科,山 东省医学科学院;
2.济南大学 山东省医学科学院,医学与 生命科学学院;
3.临邑县人民医院肿瘤血液科;
4.山东省肿 瘤医院基础研究中心
摘要目的 探讨小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)患者外周血胃泌素释放肽前体(progastrin-releasing peptide,ProGRP) mRNA表达水平和血清ProGRP水平的相关性及其与临床病理因 素、近期疗效的关系。方法 收集61例初治小细胞肺癌患者,分别于第1次和第3次化疗前抽取外周 静脉血,采用实时荧光定量反转录聚合酶链反应(reverse transcriptase-polymerase chain reaction,RTPCR)法检测ProGRP mRNA的表达水平,同时采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定患者血清ProGRP水平 进行比较。结果 SCLC患者外周血ProGRP mRNA表达水平、血清ProGRP水平均与原发肿瘤大小、 临床分期及远处转移相关(P<0.05)。直线相关分析表明外周血ProGRP mRNA表达水平与血清ProGRP 水平具有相关性(R2 =0.34,P<0.05)。化疗2周期后,PR+CR组患者外周血ProGRP mRNA表达水平及 血清ProGRP水平均较治疗前明显下降(P<0.05),而SD+PD组患者化疗前后两者水平均无明显下降 (P>0.05)。结论 ProGRP mRNA可作为检测SCLC患者外周血循环肿瘤细胞的标志物,定期监测外周 血ProGRP mRNA表达水平变化有助 于评估化疗疗效和预测预后;血清 ProGRP水平检测也可以作为SCLC疗 效判断和预后评估指标,且检测方法 简便易行。
关键词: 小细胞肺癌     循环肿瘤细胞     胃泌素释放肽前体     反转录聚合酶链反应    
Detection of ProGRP mRNA in Peripheral Blood and Its Significance in Patients with Small Cell Lung Cancer
LI Yuan1,2,3,SONG Lihua1,SONG Xianrang4    
1.Department of Internal Medicine Oncology, Shandong Cancer Hospital, Shandong Academy of Medical Sciences, Ji’nan 250117, China;
2.School of Medicine and Life Sciences, University of Ji'nan, Shandong Academy of Medical Sciences;
3.Department of Oncology ˍ Hematology, Linyi People's Hospital;
4.Cancer Research Center, Shandong Cancer Hospital
AbstractObjective To investigate the relationship between the expression of pro-gastrin-releasing peptide(ProGRP) mRNA in peripheral blood and serum ProGRP protein and their association with pathological factors and chemotherapy response in patients with small cell lung cancer(SCLC). Methods The expression of ProGRP mRNA was detected by real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) in peripheral blood from 61 patients with SCLC before the first and the third chemotherapy. Serum ProGRP protein was also determined by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Results ProGRP mRNA expression and the level of serum ProGRP protein were related to primary tumor size, clinical stages and distant metastasis(P<0.05). Linear correlation analysis revealed then there was a correlation between ProGRP mRNA expression in peripheral blood and serum ProGRP protein level (R2 =0.34, P<0.05). Both levels of ProGRP mRNA and serum ProGRP protein in PR and CR cases were significantly declined following the second cycle of chemotherapy (P<0.05). There was no obvious decrease in SD and PD cases before or after treatment (P>0.05). Conclusion ProGRP mRNA could be used as a marker in the detection of circulating tumor cells in SCLC, and regular quantification of ProGRP mRNA in peripheral blood may be useful to evaluate the therapeutic efficiency and predict prognosis of SCLC patients. Serum ProGRP may also serve as a prognostic marker and be used in the assessment of therapeutic response in SCLC patients and the method is simple and feasible.
Key words: Small cell lung cancer(SCLC)     Circulating tumor cells     Pro-gastrin-releasing peptide (ProGRP)     Reverse transcriptase-polymerase chain reaction(RT-PCR)    

0 引言

小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)占原 发性支气管肺癌的10%~25%,其特点是恶性程度 高、生长迅速、侵袭力强,易出现远处转移,虽然 对放化疗敏感,但治疗完全缓解的患者在未来也几 乎无一例外地出现复发或转移。血行播散是SCLC 转移的重要途径,肿瘤细胞进入外周血即循环肿瘤 细胞( circulating tumor cells,CTCs),在一定条件 下形成微转移灶,是肿瘤发生远处转移的早期事 件。因此,CTCs检测对SCLC的早期诊断、疗效评 估、监控复发转移和判断预后方面有重要意义 [1, 2]。 胃泌素释放肽前体(pro-gastrin-releasing peptide, ProGRP)在SCLC患者高表达,而在NSCLC患者中 不表达或低表达,在肺部良性疾病及健康人群中 不表达,成为SCLC比较理想的肿瘤标志物[3]。外 周血ProGRP mRNA的检测可以作为CTCs存在的标 志。本研究采用实时荧光定量反转录聚合酶链反应 (reverse transcriptase-polymerase chain reaction,RTPCR)法,以ProGRP mRNA为指标,检测SCLC患者 外周血中的CTCs,并与血清ProGRP蛋白检测进行 比较,探讨两者的临床意义。 1 资料与方法 1.1 资料

收集2012年4月—2012年9月间山东省肿瘤 医院初治的SCLC患者61例,均经病理组织学和 (或)细胞学证实。其中男43例,女18例;年龄 41~76岁,中位年龄60岁。临床分期按1973年美国 退伍军人医院分期标准:局限期(limited disease, LD )27例,广泛期(extensive disease,ED )34例。 卡氏评分均为60~90分,治疗前肝、肾功能及 血象正常。化疗方案多为EP(依托泊甙+顺铂)、 EC(依托泊甙+卡铂),化疗2周期以上。所有患者 于第1次和第3次化疗前进行影像学检查,并根据 2009年美国国立癌症研究所实体瘤客观疗效评定 标准修订版RECIST1.1 [4]进行疗效评价,分为完 全缓解(complete response,CR)、部分缓解(partial response,PR )、稳定(stable disease,SD ) 和进展 (progressive disease,PD )。根据疗效分为化疗有效 组(PR+CR)、无效组(SD+PD)。 1.2 主要试剂

CanAg ProGRP EIA试剂盒为瑞典CanAg公 司;RNA提取试剂盒购自德国Qiagen公司;RTPCR试剂盒购自TaKaRa公司;引物由上海生工 生物工程技术服务有限公司设计合成,序列为: ProGRP上游引物;5'-AAAGAGCACAGGGGAGTC TT C-3',下游引物:5'-TCCTTTGCTTCTATGAG ACCCA-3';内参β-actin上游引物:5'-TGGCACCC AGCACAATGAA-3',下游引物:5'-CTAAGTCAT AGTCCGCCTAGAA GCA-3’。 1.3 标本采集及处理

于第1次和第3次化疗前采清晨空腹静脉血 2 ml,离心后吸取血清分装保存于-20℃冰箱冰冻 保存待检,禁止标本反复冻融及加热。同时取新 鲜EDTA抗凝血1.5 ml,使用QIAamp RNA Blood Mini Kit试剂盒提取总RNA,紫外分光光度计下测 定RNA纯度和浓度,取OD260/OD280值在1.8~2.1范 围内的标本进行反转录。RNA提取及反转录实验 中的塑料制品及实验用具均经0.1%DEPC水处理后 高压灭菌。 1.4 标本检测

ELISA法检测血清ProGRP浓度,严格按说 明书进行操作。ProGRP mRNA检测采用实时荧 光定量RT-PCR 法:RNA提取完成后,将RNA 反转录为cDNA,反应条件为37℃、15 min, 85℃、5 s。以cDNA为模板进行PCR扩增目的 片段ProGRP和β-actin。PCR反应体系为20 μl, 其中SYBRpremixEXTaq TMII 10 μl(TaKaRa DRR081S)、上下游引物各0.8 μl(10 μmol/L)、 ROX Reference Dye 0.4 μl、cDNA 2.0 μl、dH2O 6.0 μl,每个基因做3个复孔,于实时定量PCR仪 进行PCR反应,扩增条件为:95℃预变性30 s, 95℃变性5 s,60℃退火31 s,40个循环。读取Ct 值,首先按公式“ΔCt=Ct(ProGRP)平均值-Ct(β-actin)平 均值”分别计算治疗前和治疗后的ΔCt,其值表 示待测样本达到荧光阈值所用的PCR循环数较 内参达到荧光阈值所用PCR循环数的差,ΔCt值 与ProGRP mRNA的表达量呈负相关,即ΔCt值 增加,表示ProGRP mRNA 表达水平下降;再按 公式“ΔΔCt=ΔCt治疗后-ΔCt治疗前”得到“2-ΔΔCt ”,代表 ProGRP基因相对表达量。 1.5 统计学方法

使用SPSS17.0 软件进行数据处理。所有数据 均用中位数和四分位间距表示。ELISA检测结果 经对数转换后成正态分布,方差齐性检验后的计 量资料比较采用独立样本t检验、配对t检验;计 数资料采用χ 2检验,小样本采取Fisher精确检验; ProGRP mRNA表达水平与血清ProGRP水平相关 性分析采用直线相关分析方法;治疗前后ProGRP mRNA表达水平及ProGRP浓度变化与客观疗效评 价的相关性采用Spearman等级相关分析。P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 SCLC患者外周血ProGRP mRNA表达水平与临床病理因素的关系

SCLC患者外周血ProGRP mRNA表达水平与性 别、年龄无相关性,差异无统计学意义(P>0.05); 而与原发肿瘤大小、临床分期及远处转移均有相 关性,其差异有统计学意义(P<0.05)。ED期患者 ProGRP mRNA表达水平明显高于LD期患者,有转 移患者的ProGRP mRNA表达水平较高,见表 1

表 1 SCLC患者外周血ProGRP mRNA表达与临床病理因素之间的关系[中位数(四分位间距)] Table 1 Relationship between ProGRP mRNA expression and clinicopathological factors [Median(Inter Quartile Range)]
2.2 ProGRP mRNA表达水平与近期疗效的关系   

61例SCLC患者化疗2周期后进行疗效评价: CR 2例、PR 40例、SD 13例、PD 6例;化疗有效 组42例、无效组19例。化疗有效组ProGRP mRNA 表达水平(ΔCt=7.63)明显低于化疗前(ΔCt=5.89), 差异有统计学意义(P<0.01);无效组化疗前后 ProGRP mRNA表达水平无明显变化(ΔCt化疗前=5.41: ΔCt化疗后=5.74),差异无统计学意义(P>0.05)。治疗 后ProGRP mRNA相对表达量(2-ΔΔCt )在PR+CR组、 SD组、PD组分别为0.38、1.59、2.19,治疗前后 ProGRP mRNA相对表达量与影像学疗效评价显著 相关(r=0.671,P<0.001),见图 1

图 1 ProGRP mRNA表达水平变化与影像学评价的关系 Figure 1 The analysis of ProGRP mRNA expression and objective responses CR: complete response; PR: partial response; SD: stable disease; PD: progressive disease
2.3 血清ProGRP水平与临床病理因素的相关性

血清ProGRP水平与性别、年龄无关(P>0.05),与 肿瘤大小、临床分期及远处转移相关(P<0.05),见表 2

表 2 SCLC患者血清ProGRP 水平与临床病理因素的关系[中位数(四分位间距)] Table 2 The relationship between clinicopathological factors and serum level of ProGRP in SCLC patients[Median(Inter Quartile Range)]
2.4 化疗前后血清ProGRP水平变化与近期疗效关系

化疗2周期后,SCLC患者血清中ProGRP的浓 度水平(54.33 ng/L)明显低于化疗前(602.67 ng/L), 差异均有统计学意义(P<0.01)。治疗有效组血清 ProGRP (28.50 ng/L)明显低于治疗前(420.17 ng/L), 差异有统计学意义(P<0.01),而无效组化疗前后血 清ProGRP浓度无明显变化(1 201.83 ng/L、1 022.67 ng/L),差异无统计学意义(P>0.05)。 2.5 外周血ProGRP mRNA表达水平与血清ProGRP浓度的相关性

采用直线相关的方法对外周血ProGRP mRNA 的ΔCt值和血清ProGRP蛋白进行相关性分析,结 果显示两者之间存在着直线负相关(r=-0.586, P<0.001),见图2,间接说明ProGRP mRNA表达水 平与血清ProGRP呈正相关。

图2 外周血ProGRP mRNA表达与血清ProGRP蛋白的相关性 Figure 2 The relationship between ProGRP mRNA expression and serum ProGRP
3 讨论

SCLC血行转移发生较早,肿瘤细胞血循环 微转移是肿瘤转移复发重要起始步骤,若能早期 检测肿瘤转移并及时治疗,可提高治疗效果和改 善患者预后。常规影像学检查方法对于微转移病 灶不能提供可靠的证据,RT-PCR方法是目前检测 微转移敏感度较高的方法,可在1×106 ~1×107个外 周血细胞中检测出单个肿瘤细胞。由于血液中有 RNA裂解酶,游离mRNA极易被降解,因此外周 血中检测到靶RNA则说明外周血中存在完整的肿 瘤细胞。选择恰当的靶mRNA是决定检测结果是 否可靠的重要因素,而ProGRP mRNA是SCLC微 转移最常选择的靶RNA [3]

本研究应用实时荧光定量RT-PCR法在SCLC患 者外周血中检测到ProGRP mRNA,间接提示CTCs 的存在。虽然在血液中检测到肿瘤细胞并不意味着 一定存在转移灶,但研究[1, 5, 6]显示CTCs与肿瘤分期 及转移具有明显相关性。Tanaka等[5]研究发现肺癌 患者CTC计数随着肺癌分期的增加而显著增加,Ⅳ 期患者CTC计数显著高于Ⅰ~Ⅲ期患者,有远处转移 的患者CTC计数显著高于无转移的患者。Hou等[6]研 究同样表明,CTCs的存在与肿瘤分期存在明显的相 关性,ED期患者计数明显高于LD期。本研究结果 与文献报道结果一致,提示肿瘤分期越晚,侵袭性 越强,释放到外周血中的CTCs越多,发生血行转移 的可能性就越大。另外,本研究发现外周血ProGRP mRNA水平与血清ProGRP呈正相关,提示肿瘤负荷 增加,释放到外周血的肿瘤细胞及标志物水平同步 升高,因而,尽管血清ProGRP浓度高低只能提供肿 瘤原发灶的信息,而不能反应肿瘤转移及循环肿瘤 细胞的情况,但本研究显示ProGRP对SCLC的早期 诊断、监测病情、评估疗效和判定预后的价值与文 献[7, 8]报道结果一致。

化疗是SCLC首选的治疗方法,监测化疗过程 中外周血CTC的动态变化,可反映肿瘤对化疗药 物敏感度,是目前评估化疗敏感度的重要方法。 目前众多研究[1, 2, 9, 10]提示动态监测CTCs水平变化有 助于早期评估患者化疗疗效,对患者生存期有较 好的预测作用。本研究结果显示,化疗前后患者 ProGRP mRNA水平变化与疗效相关,化疗有效时 水平下降,无效或进展时不变或升高,化疗前后 患者ProGRP mRNA水平变化与化疗后影像学的应 答存在明显相关性,可作为预测肿瘤患者化疗效 果的指标。因此,定期检测并监测ProGRP mRNA 的变化,可及时判断治疗效果,提早发现疾病进 展,为个体化治疗方案选择提供依据。但治疗前 或治疗后CTCs水平较高的患者,延长治疗时间 是否有意义,值得进一步研究。血清ProGRP水 平检测,无论是治疗前水平对病情的评估,还是 治疗前后的水平变化与疗效的关系,均与ProGRP mRNA的结果一致,该指标检测简便易行,是否 能作为CTCs检测的间接指标,需要大样本的临床 观察证实。本组病例数偏少,随访时间尚短,关 于ProGRP mRNA作为CTCs的标志对SCLC患者疗 效评价和预后预测的价值尚需大规模、多中心的 随访研究进行验证。

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