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摘要:目的探討熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(FQ-PCR)法檢測外周血mRNA中B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因(BCL-2)、細(xì)胞周期蛋白D1(CCND1)、黏蛋白1(MUC1)、原癌基因人類表皮生長因子受體2(HER-2)和人乳腺珠蛋白(hMAM)5種乳腺癌相關(guān)基因在乳腺癌診斷中的應(yīng)用。方法FQ-PCR法測定50例健康女性體檢者(健康對照組)、92例良性乳腺疾病患者(良性乳腺疾病組)和196例乳腺癌患者(乳腺癌組)外周血mRNA中CCND1、BCL-2、MUC1、HER-2和hMAMmRNA的表達(dá)量。結(jié)果CCND1、BCL-2、MUC1、HER-2和hMAMmRNA表達(dá)水平在乳腺癌組顯著高于健康對照組和良性乳腺疾病組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其在健康對照組和良性乳腺疾病組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);5種基因mRNA在健康對照組和良性乳腺疾病組及乳腺癌組的Ⅰ期的陽性表達(dá)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而乳腺癌組的Ⅱ期和Ⅲ+Ⅳ期則顯著高于健康對照組、良性乳腺疾病組和乳腺癌組的Ⅰ期組的陽性表達(dá)率,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)論采用FQ-PCR技術(shù)檢測乳腺癌mRNA時,應(yīng)考慮到質(zhì)量控制、mRNA水平和異質(zhì)性、腫瘤不同階段等各個方面的因素,才能有效正確地將乳腺癌相關(guān)基因用于乳腺癌的診斷、治療和預(yù)后。
關(guān)鍵詞:熒光定量聚合酶鏈反應(yīng);BCL-2;CCND1;MUC1;HER-2;hMAM;乳腺癌
乳腺癌在女性惡性腫瘤發(fā)病率中排名第一,越來越多的乳腺癌相關(guān)基因成為研究熱點(diǎn),人們期望通過對相關(guān)基因的檢測,及時準(zhǔn)確地為乳腺癌診斷、治療和預(yù)后提供可靠的實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(FQ-PCR)法檢測乳腺癌外周血mRNA是近年來報道較多的研究方法,但是,縱觀國內(nèi)外FQ-PCR對乳腺癌外周血mRNA的報道,其陽性率差別較大[1-2],因此,本文采用FQ-PCR法檢測了目前研究得較多的,也是乳腺癌密切相關(guān)較為重要的5種基因———B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因(BCL-2)、細(xì)胞周期蛋白D1(CCND1)、黏蛋白1(MUC1)、原癌基因人類表皮生長因子受體2(HER-2)和人乳腺珠蛋白(hMAM)[3-6]在健康體檢者、良性乳腺疾病患者和乳腺癌患者的外周血mRNA表達(dá),目的在于探討FQ-PCR檢測乳腺癌相關(guān)基因在外周血mRNA對乳腺癌診斷的臨床應(yīng)用價值。
1資料與方法
1.1一般資料
選取本院健康女性體檢者50例作為健康對照組,年齡21~86歲,平均46.7歲。另選取本院門診和住院乳腺疾病患者288例,年齡21~87歲,平均45.3歲,經(jīng)病理學(xué)確診,均為初診者。其中良性乳腺疾病患者(良性乳腺疾病組)92例,年齡23~79歲,平均43.6歲;脂肪瘤51例,纖維瘤41例,排除患其他腫瘤的可能性。乳腺癌患者(乳腺癌組)196例,平均年齡47.8歲(23~87歲),具體的臨床病理學(xué)特征見表1。乳腺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《惡性腫瘤TNM分類法》和美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)標(biāo)準(zhǔn)。所有患者均于手術(shù)前1周內(nèi)取晨血5mL。
1.2試劑與儀器
逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系、β-actin內(nèi)參、FQ-PCR體系、7500SequenceDetector分析儀購自美國ABI公司;cDNA標(biāo)準(zhǔn)品由上海生工公司合成。
1.3方法
1.3.1FQ-PCR引物和探針
采用PE公司PrimerExpress軟件設(shè)計引物和探針,由上海生工公司合成。BCL-2正義引物5′-ACCCCCACTGAAAAAGATGA-3′,BCL-2反義引物5′-ATCTTCAAACCTCCATGATG-3′;CCND1正義引物5′CCTCCTCGCACTTCTGTTCCTCGCAGACCT-3′,CC-ND1反義引物5′-CCAGCATCCAGGTGGCGACGATCTTCCG-3′;MUC1正義引物5′-CGTCGTGGACATTGATGGTACC-3′,MUC1反義引物5′-GGTACCTCCTCTCACCTCCTCCAA-3′;HER-2正義引物5′-GGCTCTCACACTGATAGACACC-3′,HER-2反義引物5′-TCCCCAGCAGCGGGAGCCCTTAC-3′;hMAM正義引物5′-GAGTTCATAGACGACAATGCC-3′,hMAM反義引物5′-CCGTAGTTGGTTTCTCACCAT-3′,β-actin正義引物5′-CTCTTCCAGCCTTCCTTCCT-3′,β-actin反義引物5′-AGCACTGTGTTGGCGTACAG-3′。
1.3.2FQ-PCR
(1)采用異硫氰酸胍-酚-氯仿一步法提取細(xì)胞總RNA:取靜脈血5mL(1mg/mLED-TA抗凝),生理鹽水稀釋2~3倍,分離淋巴細(xì)胞。(2)cDNA合成:逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系20μL,其中隨機(jī)引物200ng,RNasin20U,M-MLV反轉(zhuǎn)錄酶20U,5×逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)緩沖液4μL,細(xì)胞總RNA1μg。42℃反應(yīng)50min。(3)PCR:MgCl25mmol/L,反應(yīng)體系逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物5μL,寡聚核苷酸引物各為400nmol/L,dCTP、dATP和dGTP各200μmol/L,dUTP400μmol/L,10×緩沖液5μL,尿嘧啶N-糖基化酶(UNG)0.5U,探針150nmol/L,TaqDNA聚合酶1.25U。在7500SequenceDetector分析儀上測定標(biāo)本中CCND1、BCL-2、MUC1、HER-2、hMAM和β-ac-tin含量。擴(kuò)增參數(shù)為:50℃2.5min,95℃12min;94℃30s,66℃1min,42個循環(huán)。1.3.3陽性率的計算[7-8]應(yīng)用2-ΔΔCt方法計算目的基因的相對表達(dá)量(Ct為循環(huán)閾值)。ΔCt值=目的基因Ct值-β-actin基因Ct值,以β-actin為內(nèi)參;ΔΔCt=乳腺癌組的ΔCt值-健康對照組的ΔCt值健康對照組的基因相對表達(dá)量為1.002±0.079,2-ΔΔCt值為乳腺癌組基因相對健康對照組基因表達(dá)的倍數(shù),測定值以2-ΔΔCt>2為表達(dá)陽性。
1.4統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,各組符合正態(tài)分布的計量資料比較采用方差分析,兩組間比較用采用LSD-t檢驗(yàn)。取檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1各組5種基因mRNA相對表達(dá)水平比較
健康對照組和良性乳腺疾病組間5種基因mRNA表達(dá)水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而乳腺癌組上述指標(biāo)均高于其他兩組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。
2.2各組5種基因mRNA陽性表達(dá)情況比較
5種基因mRNA在健康對照組和良性乳腺疾病組及乳腺癌組的Ⅰ期的陽性表達(dá)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而乳腺癌組的Ⅱ期和Ⅲ+Ⅳ期則顯著高于健康對照組和良性乳腺疾病組的陽性表達(dá)率,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。2.35種基因mRNA對乳腺癌診斷性能評價5種基因?qū)θ橄侔┑撵`敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分析結(jié)果見表4,綜合評價各項指標(biāo),HER-2的靈敏度較高,BCL-2的特異性較強(qiáng)。
3討論
隨著對乳腺癌分子水平的深入研究,人們采用各種方法檢測不同來源乳腺癌相關(guān)基因的表達(dá)。比如,應(yīng)用免疫細(xì)胞學(xué)法從蛋白質(zhì)水平進(jìn)行檢測,應(yīng)用分子生物學(xué)方法從組織或外周血進(jìn)行基因水平(DNA和RNA)檢測等。其中FQ-PCR是在常規(guī)PCR基礎(chǔ)上加入熒光標(biāo)記探針進(jìn)行核酸定量分析的先進(jìn)方法,能同時進(jìn)行擴(kuò)增和檢測[9],其具有靈敏度高、特異性較強(qiáng)、操作簡單、不需采用強(qiáng)誘變劑等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛應(yīng)用于外周血中乳腺癌基因mRNA的檢測。BCL-2、CCND1、MUC1、HER-2、hMAM是乳腺癌常用的腫瘤標(biāo)志物,也是近年來報道得較多的乳腺癌相關(guān)基因。筆者查閱資料發(fā)現(xiàn),采用FQ-PCR檢測乳腺癌mRNA相關(guān)基因的報道存在陽性率差別較大的問題[8,10-11]。本研究檢測196例乳腺癌患者和92例良性乳腺疾病患者外周血hMAM表達(dá)率分別為22.0%和6.0%,而陳月鳳等[10]檢測47例乳腺癌和45例乳腺良性腫瘤外周血hMAM表達(dá)率分別為65.96%和42.22%,顏蘊(yùn)文等[11]檢測40例乳腺癌患者h(yuǎn)MAM陽性率55%,OBERMAYR等[12]檢測38例乳腺癌復(fù)發(fā)患者外周血中hMAM基因表達(dá)陽性率為38.7%。本研究檢測196例乳腺癌外周血MUC1陽性率為21.0%,STRATI等[9]檢測51例轉(zhuǎn)移性乳腺癌的外周血MUC1陽性率為45.1%,CHENG等[13]檢測34例轉(zhuǎn)移性乳腺癌外周血MUC1mRNA化療前后的陽性率分別為88.2%和70.6%。本研究檢測70例早期乳腺癌外周血HER-2陽性率為8.6%,中晚期陽性率為19.4%,PAGE等[8]在檢測68例早期和30例轉(zhuǎn)移乳腺癌外周血HER-2表達(dá)陽性率分別為11.8%和16.7%,BECHMANN等[14]檢測50例早期乳腺癌患者外周血HER-2的表達(dá)陽性率為18.0%,均存在較大的差異。分析原因可能有以下幾點(diǎn)[15]:(1)mRNA的水平:在早期乳腺癌外周血中mRNA水平較低,而中晚期乳腺癌mRNA水平才大量升高;(2)mRNA本身的異質(zhì)性:不同的乳腺癌相關(guān)基因定位了mRNA不同基因位點(diǎn),使得陽性率產(chǎn)生差異;(3)內(nèi)源性或外源性因素:比如樣品保存、分離、提取和cDNA的制備等;(4)缺乏質(zhì)量控制:目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的FQ-PCR檢測mRNA的質(zhì)量控制系統(tǒng),這也是造成陽性率差異大的主要原因;(5)方法本身的局限性,如假陰性或假陽性。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),BCL-2、CCND1、MUC1、HER-2、hMAM5種基因表達(dá)水平在健康對照組和良性乳腺疾病組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而乳腺癌組均高于其他兩組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。對五種基因和乳腺癌臨床病理因素關(guān)系的分析發(fā)現(xiàn),五種基因mRNA在健康對照組和良性乳腺疾病組及乳腺癌組Ⅰ期的陽性表達(dá)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),在乳腺癌組中,腫瘤大小、ER、PR和HER-2比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),Ⅱ期、Ⅲ+Ⅳ期組和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組顯著高于Ⅰ期組和無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),說明級別越高,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌的基因表達(dá)越強(qiáng)烈。綜合評價5種基因?qū)θ橄侔┑撵`敏度、特異度、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分析結(jié)果,HER-2的靈敏度較高,BCL-2的特異性較強(qiáng)。
4結(jié)論
由于本研究所選用的基因和研究樣本量的局限,還不能對這5種乳腺癌相關(guān)基因在mRNA的表達(dá)能否用于乳腺癌的早期診斷和治療的問題做出肯定或否定的回答,但Ⅱ期顯著高于健康對照組和良性乳腺疾病組,說明乳腺癌相關(guān)基因檢測對中早期乳腺癌診斷還是有一定意義的。本研究通過對5種基因在健康對照組、良性乳腺疾病組和乳腺癌不同病理學(xué)階段陽性率的比較分析,提示當(dāng)乳腺癌處于中晚期,若能采用嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制,F(xiàn)Q-PCR檢測mRNA可為臨床提供具有一定的實(shí)驗(yàn)室依據(jù),但對早期乳腺癌的診斷價值,還值得商榷,這與國外的相關(guān)報道也是一致的[1,16]。在使用FQ-PCR檢測乳腺癌mRNA時,還應(yīng)考慮到質(zhì)量控制、mRNA水平和異質(zhì)性、腫瘤的不同階段等各個方面的因素,才能有效正確地將乳腺癌相關(guān)基因用于乳腺癌的診斷、治療和預(yù)后。
作者:余修中1,歐華1,劉懷莉1,鄧君2單位:1.新津縣人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,2..四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院/四川省人民醫(yī)院檢驗(yàn)科