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。如何識別重要的基因改變并篩選出適合國情的前列腺癌個體化診療方案，是現(xiàn)實而急迫的問題。2005年，Tomlins等人報道雄激素調(diào)控基因TMPRSS2可與多個ETS轉(zhuǎn)錄因子融合，進(jìn)而誘導(dǎo)后者在蛋白水平上的過度表達(dá)。我們及他人的最近研究發(fā)現(xiàn)，在西方國家前列腺癌人群，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。它主要是TMPRSS2基因發(fā)生融合引起的，在西方國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基因重排在中國前列腺癌人群中的發(fā)生頻度及臨床意義。
　　 運用熒光原位雜交(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ETS基因重排、PTEN基因缺失及EGFR家族基因突變在我國224例前列腺癌患者中的發(fā)生頻度。運用免疫組化（PV-9000兩步法）檢測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基因擴增之間無顯著性關(guān)聯(lián)，但EGFR和HER2基因擴增更常見于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基因重排的檢測有助于識別預(yù)后差的患者。此外，我們運用siRNA干擾、Real-time PCR及Western Blot進(jìn)行體外實驗驗證ERG過表達(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增殖實驗及Transwell小室侵襲實驗。結(jié)果顯示，下調(diào)ERG表達(dá)對前列癌Vcap細(xì)胞增殖活性無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)實驗，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)展過程中的相互作用。運用siRNA干擾、Real-time PCR及Western Blot，我們證實當(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增殖實驗及Transwell小室侵襲實驗顯示，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)國家低，以ERG基因重排最常見。
　　 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)后的獨立指標(biāo)。
　　 3.ERG重排與Ki-67蛋白表達(dá)水平無關(guān)，但是，在Ki-67增殖指數(shù)低(LI＜10％)的前列腺癌人群中，ERG基因重排的檢測有助于識別預(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)間無關(guān)。
　　 5.雖然ERG基因重排與EGFR和HER2基因擴增之間無顯著性關(guān)聯(lián)，但是EGFR和HER2基因擴增更常見于未發(fā)生ERG基因重排的前列腺癌患者