直腸癌同步放化療的敏感性分子標志物和副反應及生存相關遺傳變異的研究.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。進展期直腸癌患者出現(xiàn)復發(fā)和轉移的風險較高，同步放化療聯(lián)合根治性切除手術是進展期直腸癌患者的主要臨床治療方式。由于個體遺傳差異和腫瘤異質(zhì)性，患者對同步放化療的療效反應和毒副反應存在較大差異，本研究旨在通過全基因組表達譜芯片檢測探討直腸癌術前同步放化療療效相關的基因表達特征和分子生物學機制，通過候選基因策略鑒定直腸癌術后同步放化療毒副反應和生存相關的遺傳變異。
　　本研究首先入組81例術前同步

2、化療聯(lián)合根治性手術的直腸癌患者，進行術前腫瘤組織的全基因組表達檢測，通過t檢驗比較30例治療敏感組和14例不敏感組基因表達的差異，采用P＜0.05且Fold Change≥2.0的標準共篩選出179個差異表達的探針，通過模型篩選構建了由差異最顯著的20個基因組成的療效預測模型，在發(fā)現(xiàn)階段的44例樣本中該模型的療效預測正確率為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，這兩組在無病生存時間和殘余癌

3、細胞比例兩個方面均具有顯著的差異(P=0.0004;P=0.0377)。通過定量PCR的方法在45例驗證樣本中檢測20個基因的表達水平，采用受試者工作曲線的方法發(fā)現(xiàn)20個基因組成的表達特征能夠較好地區(qū)分不同治療反應的病人（AUC=0.815;95％ CI=0.662-0.968;P=0.0173）。
　　通過進一步的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)ZNF37A高表達的直腸癌患者對同步放化療更敏感，而且無病生存期延長。通過體內(nèi)和體外表型實驗發(fā)現(xiàn)高表達

4、ZNF37A后腸癌細胞和皮下移植瘤對放化療敏感性增加，低表達ZNF7A后其對放化療敏感性降低。ZNF37A是已知的轉錄抑制因子，通過共表達分析發(fā)現(xiàn)與ZNF37A表達負相關的372個基因中有8個顯著富集在凋亡信號通路中，通過在細胞系中進行檢測發(fā)現(xiàn)高表達ZNF37A后TNFRSF6B的表達顯著下降，而低表達ZNF37A后TNFRSF6B的表達顯著增高。通過ChIP-qPCR和報告基因實驗證實ZNF37A可以和TNFRSF6B的啟動子區(qū)結合并

5、抑制其轉錄。而且在放化療處理組，高表達ZNF37A后促進細胞凋亡的發(fā)生;而低表達ZNF37A后抑制細胞凋亡的發(fā)生。進一步降低細胞系中TNFRSF6B的表達水平后，細胞凋亡增加，恢復對放化療的敏感性。
　　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和生存時間相差較大，而個體遺傳因素是導致毒副反應和生存時間差異的重要因素。MicroRNAs是一類重要的小分子非編碼RNA，主要通過5'端的2-8個堿基（種子區(qū)）與目的

6、基因的3'UTR結合，通過對目的基因的轉錄后調(diào)控，參與多種細胞生物學過程。因此我們候選位于miRNA種子區(qū)且在中國北方漢族人群中MAF大于0.1的18個遺傳變異，在365例直腸癌術后同步放化療的患者中進行遺傳變異與患者毒副作用的發(fā)生和生存時間的關聯(lián)研究。通過Logistic回歸模型計算各遺傳變異基因型與毒副反應發(fā)生風險的OR和95％可信區(qū)間;Cox比例風險模型計算各遺傳變異基因型與患者生存時間的HR和95％可信區(qū)間。通過數(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胞減少的發(fā)生相關，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間和無病生存時間相關，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)。
　　本研究構建了直腸癌術前同步放化療的療效預測模型，并且發(fā)現(xiàn)療效差異表達基因ZNF37A能夠通過轉錄抑制TNFRSF6B的表達，促進放化療后細胞凋亡的發(fā)生，增加細胞的放化療敏感性。直腸癌放化療毒副反應和預后相關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胞減少的發(fā)生或與患者的預后不良相關。這些研究對于深入理解直腸癌患者臨床治療反應的差異和指導個體化治療具有重要的理論意義和潛在的應用價值