ETS基因重排在前列腺癌中特征分析的研究.pdf

1、前列腺癌(Prostate cancer，PCa)是嚴(yán)重威脅老年男性健康的惡性疾病之一。如何識(shí)別重要的基因改變并篩選出適合國(guó)情的前列腺癌個(gè)體化診療方案，是現(xiàn)實(shí)而急迫的問(wèn)題。2005年，Tomlins等人報(bào)道雄激素調(diào)控基因TMPRSS2可與多個(gè)ETS轉(zhuǎn)錄因子融合，進(jìn)而誘導(dǎo)后者在蛋白水平上的過(guò)度表達(dá)。我們及他人的最近研究發(fā)現(xiàn)，在西方國(guó)家前列腺癌人群，97％以上的ETS基因融合僅涉及ERG、ETV1、ETV4及ETV5家族成員。在全部ETS基

2、因融合中，TMPRSS2-ERG基因融合最為多見(jiàn)。它主要是TMPRSS2基因發(fā)生融合引起的，在西方國(guó)家局限性前列腺癌人群發(fā)生率約為50％。關(guān)于前列腺癌中ERG重排的預(yù)后意義目前尚有爭(zhēng)議，但已有初步數(shù)據(jù)顯示TMPRSS2-ERG基因融合可能參與前列腺癌的演進(jìn)過(guò)程，并和患者的不良預(yù)后相關(guān)。但目前尚不完全清楚ETS基因重排在中國(guó)前列腺癌人群中的發(fā)生頻度及臨床意義。
　　 運(yùn)用熒光原位雜交(FISH)和組織微陣列高通量篩選(n＞200)

3、的方法，我們系統(tǒng)檢測(cè)ETS基因重排、PTEN基因缺失及EGFR家族基因突變?cè)谖覈?guó)224例前列腺癌患者中的發(fā)生頻度。運(yùn)用免疫組化（PV-9000兩步法）檢測(cè)PTEN、雄激素受體(Androgen receptor，AR)、Ki-67、EGFR家族基因的表達(dá)情況。結(jié)果顯示，ERG基因重排在我國(guó)前列腺癌人群中發(fā)生率為23.2％(44/190)，其中54.5％(24/44)的伴有ERG5'端的缺失。這一發(fā)生率明顯低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。ETV1、ET

4、V4和ETV5的重排發(fā)生率分別為2％(3/186)，1％(1/192)和0％。PTEN基因缺失的發(fā)生率約為10.8％(19/176)。EGFR及HER2基因擴(kuò)增發(fā)生率分別為1.1％(2/178)和5.8％(10/173)。
　　 我們隨后系統(tǒng)分析了前列腺癌中ERG基因重排與臨床病理學(xué)指標(biāo)及常見(jiàn)基因異常的關(guān)聯(lián)性。進(jìn)一步在大樣本前列腺癌人群中(n＞200)探討了ERG基因重排的臨床預(yù)后意義。我們的數(shù)據(jù)顯示，ERG重排和PTEN缺失在

5、我國(guó)前列腺癌人群中呈顯著相關(guān)(P=0.0008)。雖然ERG基因重排與EGFR和HER2基因擴(kuò)增之間無(wú)顯著性關(guān)聯(lián)，但EGFR和HER2基因擴(kuò)增更常見(jiàn)于ERG重排陰性的前列腺癌患者。ERG重排與術(shù)前PSA水平相關(guān)(P=0.038)，但與患者年齡、Gleason評(píng)分(GS)、腫瘤臨床分期、遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移及Ki-67增殖指數(shù)(LI)指標(biāo)無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。重要的是，在我們的研究人群中，ERG重排與前列腺癌特異性死亡呈顯著相關(guān)(P=0.02)，并且是獨(dú)立

6、預(yù)后指標(biāo)。而且在Ki-67低表達(dá)(LI＜10％)前列腺癌人群中，ERG基因重排的檢測(cè)有助于識(shí)別預(yù)后差的患者。此外，我們運(yùn)用siRNA干擾、Real-time PCR及Western Blot進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證ERG過(guò)表達(dá)是否促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epitheial-mesenchymal transition，EMT)的發(fā)生。ERG表達(dá)沉默后，前列腺癌Vcap細(xì)胞株上皮指標(biāo)(β-catenin、E-cadherin)表達(dá)升高而間質(zhì)

7、指標(biāo)(Vimentin)表達(dá)明顯降低。我們還進(jìn)行了MTS增殖實(shí)驗(yàn)及Transwell小室侵襲實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，下調(diào)ERG表達(dá)對(duì)前列癌Vcap細(xì)胞增殖活性無(wú)明顯影響但可顯著抑制前列腺癌細(xì)胞侵襲能力。
　　 最后，我們進(jìn)行體外細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)，明確了ETS另一家族成員——ETV4的生物學(xué)作用。以PC3細(xì)胞株為模型，我們探討了ETV4與尿激酶型纖維溶酶原激活物（Urokinase type plasminogen activator，uPA）

8、、尿激酶型纖維溶酶原激活物受體（Urokinase type pasminogen activator recptor，uPAR）在前列腺癌進(jìn)展過(guò)程中的相互作用。運(yùn)用siRNA干擾、Real-time PCR及Western Blot，我們證實(shí)當(dāng)ETV4表達(dá)沉默后，上皮指標(biāo)(p-catenin)表達(dá)升高而間質(zhì)指標(biāo)(Vimentin)表達(dá)明顯下降。MTS增殖實(shí)驗(yàn)及Transwell小室侵襲實(shí)驗(yàn)顯示，下調(diào)ETV4表達(dá)可顯著抑制細(xì)胞的增殖活性

9、和侵襲能力。重要的是，當(dāng)PC3細(xì)胞ETV4表達(dá)沉默后，uPA、uPAR表達(dá)水平均顯著降低。另一方面，抑制uPA、uPAR的表達(dá)亦可使ETV4表達(dá)水平明顯降低。綜上所述，ETV4可能協(xié)同uPA/uPAR系統(tǒng)在體外共同促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲及EMT的發(fā)生。
　　 結(jié)論:
　　 1.我國(guó)前列腺癌患者中ETS基因重排發(fā)生頻率較西方發(fā)達(dá)國(guó)家低，以ERG基因重排最常見(jiàn)。
　　 2.ERG基因重排與前列腺癌特異性死亡顯著

10、相關(guān)，是判定前列腺癌預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。
　　 3.ERG重排與Ki-67蛋白表達(dá)水平無(wú)關(guān)，但是，在Ki-67增殖指數(shù)低(LI＜10％)的前列腺癌人群中，ERG基因重排的檢測(cè)有助于識(shí)別預(yù)后差的患者。
　　 4.ERG基因重排與PTEN缺失顯著相關(guān)，但與AR蛋白表達(dá)間無(wú)關(guān)。
　　 5.雖然ERG基因重排與EGFR和HER2基因擴(kuò)增之間無(wú)顯著性關(guān)聯(lián)，但是EGFR和HER2基因擴(kuò)增更常見(jiàn)于未發(fā)生ERG基因重排的前列腺癌患者