肺癌是目前世界范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。含铂两药化疗方案是晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者常用的治疗方法, 该化疗方案可导致肿瘤细胞DNA损伤, 但细胞内存在DNA修复系统, 一旦DNA发生变化就会启动DNA修复系统。在这些修复系统中, 核苷酸切除修复系统(nucleotide excision repair, NER)是一种主要的DNA修复系统, 其中发挥关键作用的是ERCC1 (excision repair cross-complementation group1)。本研究对NSCLC患者肿瘤组织中ERCC1蛋白表达水平进行分析, 并探讨将其作为化疗反应及生存预测因素的可能性。

对象和方法

对象

选取本院2004年1月至2007年12月IIIB和IV期初治NSCLC患者39例, 其中男性25例(35 ~ 78岁), 女性14例(32 ~ 70岁); 所有患者均经病理证实, 以往未接受过手术、放疗或者其他局部治疗, 化疗均采用含铂两药方案。

方法

一般资料:通过对住院和门诊病案的回顾, 收集NSCLC患者的人口学资料、病理类型、分化程度及治疗相关资料。采用美国癌症联合会(American Joint Committee on Cancer, AJCC)第6版肺癌TNM分期标准对肿瘤进行分期, 采用RECIST标准进行化疗疗效判定, 通过电话随访完善生存情况调查。

ERCC 1检测:采用免疫组织化学方法。NSCLC肿瘤石蜡包埋组织切片厚4 μm, 经脱蜡、梯度酒精再水化, 加入10 mmol/L柠檬酸钠缓冲液, 微波炉加热95℃ 15 min修复。用0. 3%过氧化氢酶处理10 min, 以阻断内源性过氧化物酶的活性。组织切片与1: 50兔抗人ERCC 1抗体(Thermo Fisher)在室温下孵育30 min, 根据说明书按照标准免疫组织化学技术进行操作, 以二氨基联苯胺为色源物、苏木素为复染剂。取扁桃体组织作为阳性对照。分析侵袭性肿瘤组织细胞核的免疫染色情况, 根据核膜和胞浆染色不同进行评分:0、+、2 +或3 +, 2 +及以上定义为高表达, +定义为低表达。所有切片由两位病理科医生独立评分。

统计学处理

采用秩和检验对分类变量进行分析。采用Kaplan-Meier生存分析对生存和疾病进展的影响因素进行分析。P < 0. 05表示差异具有统计学意义。

结果

患者基本情况

39例NSCLC患者的平均年龄为(56. 0 ±11. 4)岁, < 50岁、50 ~ 65岁及>65岁的患者分别为28. 2%、48. 7%和23. 1%;男、女性分别为64. 1%和35. 9%。病理类型:腺癌53. 8%、鳞癌30. 8%、其他类型15. 4%;高、中分化占51. 3%, 中低和分化差占48. 7%。不吸烟、轻中度、重度吸烟分别为54. 6%、23. 1%和20. 5% (吸烟指数=每日吸烟只数×吸烟年数, 吸烟指数小于200为从不吸烟, 200 ~400为中度吸烟, 大于400为重度吸烟)。

一线化疗方案及疗效

39例NSCLC患者一线化疗方案中含顺铂方案18例(其中培美曲赛+顺铂1例、吉西他滨+顺铂8例、长春瑞滨+顺铂6例、紫杉醇+顺铂2例、多西紫杉醇+顺铂1例), 含卡铂方案21例(鬼臼乙甙+卡铂1例、吉西他滨+卡铂5例、长春瑞宾+卡铂3例、紫杉醇+卡铂12例), 含顺铂和卡铂化疗方案的患者分别为46. 2%和53. 8%。疾病控制率(disease control, DC)为84. 6%, 其中完全缓解(complete response, CR) 0%, 部分缓解(partial response, PR) 38. 5%, 疾病稳定(stable disease, SD) 46. 2%, 疾病进展(progessive disease, PD) 15. 4% [DC=CR+PR+SD, 总缓解率(overall response rate, ORR) =CR+PR]。

ERCC 1的表达

ERCC 1在肿瘤细胞胞核呈阳性表达, 表现为细胞核棕黄色颗粒沉着(图 1)。39例患者中肿瘤组织ERCC1高表达22例(56. 4%), ERCC1低表达17例(43. 6 %)。

图  1  ERCC 1的免疫组织化学反应× 60

A.正常组织; B.晚期非小细胞肺癌组织, 胞核中可见棕黄色颗粒沉着

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ERCC1表达与NSCLC患者临床特征及治疗疗效的关系

ERCC 1表达与NSCLC患者性别、年龄、肿瘤病理学亚型、肿瘤组织分化程度、是否吸烟及吸烟指数均无明显相关性; ERCC1低表达患者对含铂一线化疗的反应优于ERCC1高表达者, P < 0. 05 (表 1)。

表  1  ERCC1表达与晚期非小细胞肺癌患者临床特征的关系

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ERCC1表达与酪氨酸激酶抑制剂疗效的关系

9例NSCLC患者(23. 1%)二线化疗选择酪氨酸激酶抑制剂(吉非替尼或厄罗替尼)治疗, 其中3例疾病进展、3例疾病稳定、3例部分缓解。秩和检验显示酪氨酸激酶抑制剂疗效与ERCC 1表达无相关性。

ERCC 1表达与NSCLC患者总生存期的关系

Kaplan-Meier生存分析显示, ERCC 1表达水平对晚期NSCLC患者的总生存期无影响(图 2)。

图  2  ERCC1表达水平对晚期非小细胞肺癌患者生存期的影响

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ERCC 1表达与疾病进展时间的关系

ERCC 1高和低表达患者一线化疗后的疾病进展时间分别为(10. 7 ±1. 9)和(8. 8 ±1. 5)月, 两者比较差异无统计学意义(P>0. 05) (图 3)。

图  3  ERCC1表达水平对晚期非小细胞肺癌患者疾病进展时间的影响

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讨论

目前, 以铂类为基础的化疗仍是晚期NSCLC一线治疗的首选^[1]。含铂一线化疗方案的有效率为30%~ 40%, 本组含铂一线化疗的总缓解率(overall response rate, ORR)为38. 5%, 与国内外报道一致, 提示铂类耐药是非常普遍的现象。参与铂类耐药的机制很多, 有NER、错配修复(mismatch repair, MMR)、碱基切除修复(basal excision repair, BER)、同源重组修复(homologous recombination repair, HRR)等。NER系统主要参与链内交联的修复:损伤识别蛋白(如XPA)探测到顺铂-DNA复合物, XPG和ERCC1/XPF复合物分别找到受损的DNA节段, 并对受损DNA3'端和5'端进行剪切。ERCC 1基因在NER修复途径中具有关键作用, 天然ERCC 1基因高度保守, 该基因定位于染色体19q 13. 23, 包含10个外显子, 编码含297个氨基酸的蛋白质。作为结构独特的核苷酸内切酶, ERCC 1亦被确认在HRR途径中起作用。

细胞NER系统缺陷可导致细胞对顺铂过度敏感; 反之, 若NER系统异常活跃, 则会导致对顺铂的抵抗或者耐药。Soria ^[2]在2006年美国肿瘤学年会上首次报道, 肿瘤组织中ERCC 1低表达的NSCLC完全切除患者预后较差, 但可以从含顺铂的辅助化疗中明显获益; 而ERCC 1高表达患者预后较好, 但不能从辅助化疗中受益。此后关于ERCC 1与肺癌疗效及预后关系的研究成为热点, 人们试图在NER系统中寻找能够提示化疗疗效或预后的线索。韩国Hwang等^[3]对68例N2 IIIA期NSCLC患者进行含铂化疗联合放疗的新辅助放化疗, 然后再行手术, 结果ERCC 1阴性患者无进展生存期(progression free survival, PFS)明显延长, 总生存期也明显延长。日本学者Azuma等^[4]对45例术后复发的NSCLC患者采用紫杉醇联合卡铂的方案进行化疗, 也发现ERCC 1阴性患者PFS明显延长。Chen等^[5]荟萃分析显示, ERCC 1无或低表达NSCLC患者的含铂化疗疗效明显优于ERCC 1有或高表达者。本研究表明, ERCC 1低表达患者接受含铂化疗的疗效明显优于ERCC 1高表达者(两组疾病进展患者分别为0%和100%), 提示ERCC 1能够预测化疗疗效。Reynolds等^[6]对170例NSCLC患者的前瞻性研究显示, ERCC 1低表达者对含铂化疗反应好, 但该研究采用的化疗是吉西他滨或吉西他滨联合卡铂, 提示ERCC 1不仅可能作为含铂化疗疗效的预测指标, 对非铂化疗的疗效可能也有一定的预测价值。

ERCC 1对晚期NSCLC生存期的影响报道不一。Vilmar等^[7]研究显示, ERCC 1低表达和有表达患者的总生存期分别为11. 8和9. 8个月, 两组比较P < 0. 05;Chen等^[5]荟萃分析也发现ERCC 1无/低表达者的中位生存期明显延长。一些学者还发现ERCC 1低表达者的疾病进展时间明显延长^[8], 本研究并未发现ERCC 1表达与患者总生存期的相关性, 这可能与样本量较小有关。

目前对ERCC 1的意义还存在争议:Shimizu等^[9]的体外研究没有发现ERCC 1 mRNA表达与肺癌细胞株对含铂化疗敏感性的关系; Booton等^[10]对66例患者石蜡包埋组织标本的ERCC 1 mRNA进行检测, 发现其对患者的总生存期没有预测意义, 该作者指出ERCC 1基因的多态性及mRNA表达的解读都可能是影响其结果的因素。Lee等^[11]研究则得出相反的结论, 即ERCC 1阳性患者生存期比阴性患者明显延长, 而且该研究显示鳞癌和吸烟患者的ERCC 1表达更明显。关于吸烟与否对ERCC 1表达的影响各家报道不一, Planchard等^[8]研究显示ERCC 1在从不吸烟患者中的表达明显高于曾经吸过烟者, 本研究未发现ERCC 1表达与吸烟或病例类型之间的相关关系。

目前, 有关ERCC 1的研究正在深入, Su等^[12]对ERCC 1 mRNA表达的研究显示mRNA低表达者对含铂化疗的疗效较高表达者有优势, 而且低表达者的总生存期也明显延长。ERCC 1基因多态性研究也是近期的一个研究热点^[13], 很多学者已发现ERCC 1基因多态性与化疗反应或生存的关系^[14]。随着个体化治疗时代的到来, 努力寻找对不同患者进行个体化治疗的线索是临床医师努力的方向。