TGF-β通路基因遗传变异与食管癌放疗患者生存及放射性食管炎的关联研究

摘要

目的:放射治疗是食管鳞癌（esophageal squamous-cell carcinoma, ESCC）主要的有效治疗手段之一，而具有相同临床背景及治疗方式的患者会出现不同的应答，且在治疗前临床无法预测疗效和与治疗有关副反应的级别。遗传背景的不同可能是影响个体间预后和放疗副反应差异的重要因素。
　　本研究探讨转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)通路基因遗传变异与接受单纯放疗的食管鳞癌患者总生存时间和放射性食管炎发生风险之间的关联，寻找潜在的能够预测放疗预后及副反应的标志物。
　　方法:应用Sequenom Mass ARRAY平台检测296例在中国医学科学院肿瘤医院接受单纯放疗的食管鳞癌患者TGF-β通路12个基因功能区共45个htSNP位点的基因型，并分析其与患者总生存时间和放射性食管炎发生风险之间的关联。应用Logistic回归模型计算各基因型校正性别、年龄、肿瘤部位、肿瘤分期、放疗方式、总放疗剂量后的比值比(odd ratios,ORs)及其95％可信区间(confidence intervals，CIs);用Kaplan-Meier方法计算中位生存时间，并用Log-rank检验分析生存时间的差异;以多因素Cox比例风险回归模型计算不同基因型患者的风险比(hazard ratios，HRs)及其95％ CIs，单因素Cox比例风险回归模型分析临床参数对患者生存的影响。采用双荧光素酶报告基因实验、PCR-RFLP实验、实时荧光定量PCR实验、电泳迁移率变动实验等进行遗传变异的功能研究。
　　结果:截至2014年6月随访，296例单独放疗食管癌患者中死亡260例，占病例总数的87.8％，生存36例，占12.2％。全组患者的中位生存时间(median survival time，MST)为14.0个月（2.0-148.0个月）。生存分析的结果显示，Ⅱ期和Ⅳ期患者的MST分别为19.0和10.0个月，Ⅳ期患者的预后比Ⅱ期患者差，HR为1.97(95％ CI=1.34-2.89，P＜0.001);总放疗剂量≥60 Gy和＜60 Gy患者的中位生存时间分别为16.0和10.0个月，总放疗剂量≥60 Gy患者的预后较好，HR为0.64(95％ CI=0.49-0.84，P=0.001)。与携带CYR61 rs2297140 A等位基因患者相比，携带C等位基因的患者死亡风险增高，校正HR是1.39（95％ CI=1.15-1.69，P＜0.001）。功能实验结果显示CYR61 rs2297140 C→A遗传变异降低荧光素酶报告基因的表达活性，但该位点不同等位基因均不与转录因子结合。对83例食管癌患者的癌及配对癌旁组织进行定量分析发现，携带AC及CC基因型的患者癌旁正常组织中CYR61mRNA表达明显高于携带AA基因型的患者(P=0.028)，该基因在食管癌组织中的表达显著高于癌旁组织(P＜0.001)。296例患者中，发生放射性食管炎160例，其中1级80例，2级66例，3级14例。分析发现4个遗传变异即CYR61 rs954353、SDC2 rs17788084、SMA D2 rs1792678和SMAD3 rs8028147与放射性食管炎的发生风险显著相关，加性模型计算的OR值分别为1.52(95％ CI=1.06-2.20，P=0.024)、0.51(95％ CI=0.30-0.89,P=0.017)、0.63(95％ CI=0.47-0.85，P=0.002)和0.68(95％ CI=0.49-0.95，P=0.025)。将上述位点进行联合分析发现，与携带1-3个风险等位基因的低风险组比较，携带4-5个风险等位基因的中风险组和携带6-8个风险等位基因的高风险组的OR分别为1.94(95％ CI=1.26-2.97，P=0.003)和2.66(95％ CI=1.34-5.28，P=0.005)。不同风险组间食管炎发生风险有显著差异(Ptrend=0.006)，携带风险等位基因越多，食管癌患者接受放疗后罹患放射性食管炎的风险越高。
　　结论:本研究发现TGF-β通路CYR61 rs2297140遗传变异影响基因的表达，可能是食管癌放疗患者预后相关遗传因素。该通路CYR61 rs954353、SDC2rs17788084、SMAD2 rs1792678和SMAD3 rs8028147遗传变异与接受单纯放疗的食管鳞癌患者放射性食管炎的发生风险相关且具有显著的等位基因-剂量效应。这些遗传变异可能成为食管癌放疗预后及放射性损伤的标志物，具有潜在应用价值。

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文献综述 TGF-β信号通路基因变异与肿瘤发生发展及治疗敏感性研究

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