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背景无论是发达国家还是发展中国家,乳腺癌都是威胁女性健康最常见的癌症,ErbB受体与配体结合活化后通过PI3K/Akt以及KRAS/RAF/MEK/ERK通路促进细胞增殖、迁移、分化、凋亡。ErbB家族成员在乳腺癌患者中经常出现过表达或者突变,与乳腺癌的发生发展、转移复发密切相关。目前,对乳腺癌患者ErbB信号通路基因的研究主要集中于PIK3CA、HER2等个别基因,但针对个别基因的低通量的检测方法具有患者人群覆盖率低且假阴性问题严重等问题,本课题组前期通过乳腺癌基因“筛选器”筛选出ERBB信号通路中12个乳腺癌相关基因,而通过组合多基因的多个外显子区域的靶向捕获技术既可以解决上述患者覆盖率低假阴性问题严重等问题,还可以降低测序成本,便于临床推广。目的本文基于荧光定量PCR和高通量测序平台开展研究,通过组合ERBB信号通路12个乳腺癌相关基因的25个外显子区域全面系统分析40例转移性乳腺癌患者在化疗前和化疗后血浆ctDNA中ErbB信号通路乳腺癌相关基因的改变及其与乳腺癌复发转移,预后转归的关系,并结合血浆游离DNA定量结果对乳腺癌患者血浆循环肿瘤DNA进行定量研究。方法本研究对40例具有明确可测量转移病灶的转移性乳腺癌患者,进行前瞻性预后随访并采集外周血,提取血浆循环肿瘤DNA,以Beta-actin作为检测靶基因,运用实时荧光定量PCR检测40例转移性乳腺癌患者治疗前后外周血游离DNA浓度并利用靶向捕获系统结合高通量二代测序对ErbB信号通路中12个乳腺癌相关基因的25个外显子区域进行突变检测。经过对照血细胞和血浆样本的游离DNA基因遗传学改变,筛选出血细胞样本阴性、血浆样本阳性的乳腺癌特异性基因突变,根据生物信息学分析方法计算ctDNA在循环游离DNA总量中的占比,即ctDNA丰度;结合前述外周血游离DNA的定量结果计算出转移性乳腺癌患者治疗前后ctDNA水平。进而分析转移性乳腺癌患者血浆ctDNA水平和ErbB信号通路乳腺癌相关基因突变在治疗过程中的变化规律,以及与临床特征和预后的关系。结果截止至末次随访时间,中位随访时间为106天,随诊时间四分位数范围为67-113天。全组40例转移性乳腺癌患者中,无死亡病例,全组治疗的近期疗效分别为 CR2.5%(1/40),PR42.5%(17/40),SD22.5%(9/40),PD 32.5%(13/40)。40例转移性乳腺癌患者游离DNA中共检出ErbB信号通路相关基因突变30例。转移性乳腺癌患者化疗前和首程化疗后突变位点的数目以及突变基因不同。治疗后KRAS基因2539820725398329外显子的25398284位点突变丰度升高与患者疾病短期进展呈统计学关联,PIK3CA基因178935997178936122外显子178936093位点突变丰度升高与患者疾病短期进展呈边缘性统计学关联;KRAS基因2539820725398329外显子的25398281位点突变丰度升高与疾病进展未见统计学关联。病人短期疗效分析发现,40例转移性乳腺癌患者治疗前和首程化疗后随诊时的血浆血浆 ctDNA 中位数分别为 100.64(23.3-256.9)与 161.5(35.4-305.3)GE/mL,治疗前后Wilcoxon配对秩和检验结果显示:Z=-1.96,P=0.05,提示两者具有统计学差异;Mann-Whitney U检验结果显示不同临床特征组转移性乳腺癌患者治疗前后各时点外周血游离DNA水平的差异均无统计学意义(P值均大于0.05)。ROC曲线分析结果显示化疗前和首程化疗后血浆循环肿瘤DNA拷贝数预测疾病短期进展的曲线下面积分别为0.74(95%CI:0.56-0.87,z=2.33,P=0.002)和 0.86(95%CI:0.70-0.95,z=4.51,P=0.0003);最佳切点分别为291.7GE/mL和220.7GE/mL,对应的灵敏度和特异度分别为90.0%和58.3%,90.0%和79.2%;治疗前外周血游离DNA拷贝数≤291.7GE/ml组的无进展生存率明显高于后者(92%和 27%),Log-rank(Mantel-Cox)test 检验结果显示x2=4.95,P=0.008;化疗后21天外周血游离DNA拷贝数≤220.7GE/ml组与拷贝数>220.7GE/ml组相比,拷贝数≤220.37GE/ml组的无进展生存率明显高于后者(89%和 18.9%),Log-rank(Mantel-Cox)test 检验结果显示x2=8.98,P=0.005。结论转移性乳腺癌患者外周血循环肿瘤DNA水平与肿瘤临床特征、患者疾病健康史未见统计学关联,首程化疗前后血浆中ctDNA水平对患者短期疗效转归具有良好的预测价值。对转移性乳腺癌患者ErbB信号通路乳腺癌相关基因进行定性和定量研究对判断转移性乳腺癌患者预后提供重要依据。