直腸癌XRCC1和XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療敏感性研究

張文熠 黃麗密 陳星星 等

[摘要] 目的 探討直腸癌組織中XRCC1和XRCC4的表達(dá)與術(shù)前放化療敏感性的相關(guān)性。 方法 采用免疫組化方法檢測(cè)55例行術(shù)前放化療直腸癌組織中XRCC1和XRCC4的表達(dá)，通過(guò)T分期降期來(lái)評(píng)估XRCC1和XRCC4的表達(dá)與術(shù)前放化療療效的關(guān)系。 結(jié)果 XRCC1高表達(dá)組6例出現(xiàn)T分期降期，低表達(dá)組26例出現(xiàn)T分期降期。XRCC4高表達(dá)組5例出現(xiàn)T分期降期，低表達(dá)組27例出現(xiàn)T分期降期。XRCC1和XRCC4表達(dá)與T分期降期差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。Spearman相關(guān)性分析顯示XRCC1和XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療療效呈負(fù)相關(guān)（分別為r=-0.432，P=0.002;r=-0.350，P=0.009）。 結(jié)論 直腸癌組織中XRCC1和XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療療效相關(guān)，可作為判斷對(duì)放化療敏感性的參考指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 直腸癌;術(shù)前放化療;X射線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因

[中圖分類號(hào)] R735.3+7? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2019）05-0072-04

[Abstract] Objective To investigate the relationship between the expression of XRCC1 and XRCC4 in rectal cancer and the sensitivity of preoperative chemotherapy and radiotherapy. Methods Immunohistochemical method was used to detect the expression of XRCC1 and XRCC4 in 55 cases of rectal cancer tissues undergoing preoperative radiotherapy and chemotherapy. The relationship between the expression of XRCC1 and XRCC4 and the efficacy of preoperative chemotherapy and radiotherapy was evaluated by T stage down-staging. Results There were 6 patients in XRCC1 high expression group showing T stage down-staging. In the low expression group， there were 26 patients showing T stage down-staging. In the XRCC4 high expression group， there were 5 patients showing T stage down-staging. In the low expression group， there were 27 patients showing T stage down-staging. There was a statistically significant difference between XRCC1 and XRCC4 expression and T stage down-staging （P<0.05）. Spearman correlation analysis showed that XRCC1 and XRCC4 expression were negatively correlated with preoperative chemotherapy and radiotherapy （r=-0.432， P=0.002; r=-0.350， P=0.009， respectively）. Conclusion The expression of XRCC1 and XRCC4 in rectal cancer is related to the efficacy of preoperative chemotherapy and radiotherapy， and can be used as a reference indicator for judging the sensitivity to radiotherapy and chemotherapy.

[Key words] Rectal cancer; Preoperative chemotherapy and radiotherapy; X-ray repair cross complementing gene

直腸癌是世界上最常見的癌癥之一[1]。對(duì)于局部晚期直腸癌患者來(lái)說(shuō)，術(shù)前同步放化療加根治性手術(shù)被認(rèn)為是目前治療金標(biāo)準(zhǔn)方案[2]。局部進(jìn)展期直腸癌患者術(shù)前放化療的病理完全反應(yīng)率和病理部分反應(yīng)率分別為25%和60%[3]。然而，對(duì)術(shù)前放化療不敏感的患者，術(shù)前放化療可能導(dǎo)致疾病進(jìn)展，增加手術(shù)切除難度，或降低局部控制率、無(wú)病生存率和總生存率[4]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)分析直腸癌組織中X射線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因（X-ray repair crosscomplementing gene，XRCC）表達(dá)情況與術(shù)前放化療敏感性的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月～2016年12月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放化療科接受術(shù)前放化療的直腸癌患者55例，術(shù)前放化療后接受根治性手術(shù)治療。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）放化療前根據(jù)MRI影像檢查判定腫瘤分期為Ⅱ期或Ⅲ期;（2）腸鏡病理證實(shí)為直腸癌;（3）既往無(wú)放化療治療史;（4）無(wú)重大內(nèi)科疾病史。

1.2 治療方法

放射源為6 MV X線直線加速器，患者仰臥于腹部平架上，用熱塑成型體膜固定下腹部。進(jìn)行模擬定位CT掃描，將定位CT圖像傳輸?shù)接?jì)劃系統(tǒng)工作站。在計(jì)劃系統(tǒng)中設(shè)3個(gè)野交叉照射（后1野+兩側(cè)2野），兩側(cè)野加30°楔形板，上界為第5腰椎椎體下緣，下界在閉孔下緣。二側(cè)野后界必須包括骶骨骨皮質(zhì)，骶2～3以上包括骶骨一半，前界骶5距離根據(jù)CT確定，包括該層面的髂血管以及周圍組織。后野兩側(cè)界在真骨盆外1～2 cm，上下界同兩側(cè)野。全盆腔三野同中心放射治療?？倓┝繛椋?5 GY/25F。同時(shí)予希羅達(dá)口服化療（1650 mg/m2 d1～14，22～35）。放化療后3～4周行手術(shù)治療，手術(shù)均遵循直腸癌全系膜切除術(shù)（TME）。術(shù)后標(biāo)本送檢病理。

1.3 免疫組化

XRCC-1與XRCC-4抗體購(gòu)買于abcam公司。直腸癌活檢組織制成石蠟包埋標(biāo)本后，采用Envision 2步法染色。免疫組化結(jié)果分析：（1）按陽(yáng)性細(xì)胞百分率分為四組：0%為0分;<10%為1分;10%～49%為2分;50%～79%為3分;80%～100%為4分。（2）按染色強(qiáng)度評(píng)分：無(wú)著色為0分，弱著色為1分;中度著色為2分;強(qiáng)著色為3分。將上述兩種評(píng)分方法的結(jié)果相加，低表達(dá)者為0～3分;高表達(dá)者為4～7分。

1.4 療效評(píng)價(jià)

所有患者術(shù)前查盆腔MRI，依據(jù)盆腔MRI予以T臨床分期;通過(guò)術(shù)后病理予以T病理分期。將術(shù)后T病理分期較術(shù)前T臨床分期降低的患者歸為T分期降期，將術(shù)后T病理分期等于或者高于術(shù)前T臨床分期降低的患者歸為無(wú)T分期降期。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。所有資料以計(jì)數(shù)資料方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述。XRCC1和XRCC4表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系采用χ2檢驗(yàn);XRCC1和XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療療效相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 XRCC1和XRCC4表達(dá)與臨床特征關(guān)系

在55例接受術(shù)前放化療直腸癌患者中，男46例，女9例，年齡31～88歲，平均58.3歲。分化程度：低分化21例，中分化22例，高分化12例;臨床（術(shù)前）T分期：T1+T2共7例，T3+T4共48例;發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移27例;因術(shù)前放化療導(dǎo)致術(shù)后T分期降期32例，術(shù)后T分期無(wú)降期23例。XRCC1和XRCC4在低表達(dá)組與高表達(dá)組間在性別、年齡、分化程度、臨床T分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）（表1、2）。XRCC1和XRCC4均表達(dá)于細(xì)胞核內(nèi)（封三圖8、9）。

2.2 XRCC1和XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療療效關(guān)系

XRCC1高表達(dá)組6例出現(xiàn)T分期降期，低表達(dá)組26例出現(xiàn)T分期降期。XRCC4高表達(dá)組5例出現(xiàn)T分期降期，低表達(dá)組27例出現(xiàn)T分期降期。XRCC1和XRCC4表達(dá)與T分期降期，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）（表1、2）。Spearman相關(guān)性分析顯示XRCC1表達(dá)與術(shù)前放化療療效呈負(fù)相關(guān)（r=-0.432，P=0.002）。Spearman相關(guān)性分析顯示XRCC4表達(dá)與術(shù)前放化療療效呈負(fù)相關(guān)（r=-0.350，P=0.009）。

3 討論

在放療中射線以腫瘤細(xì)胞的DNA為關(guān)鍵靶，DNA關(guān)鍵部位的雙鏈斷裂未能修復(fù)或修復(fù)錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致死亡。同時(shí)化療也作用于腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，阻礙腫瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制，導(dǎo)致其死亡[5]。所以，放化療造成DNA的損傷能否得到及時(shí)的修復(fù)是細(xì)胞存活的關(guān)鍵。XRCC是X射線修復(fù)交叉互補(bǔ)基因，是人的DNA修復(fù)基因，從電離輻射敏感的哺乳動(dòng)物細(xì)胞鑒定出來(lái)，共8個(gè)基因，命名為XRCC1-8。XRCC1這一基因編碼的蛋白與DNA連接酶Ⅲ相互作用，并與參與修補(bǔ)缺陷區(qū)的DNA聚合酶β相結(jié)合，參與電離輻射和化學(xué)致癌物質(zhì)所致的單鏈斷裂修復(fù)有關(guān)，是非常重要的DNA損傷修復(fù)基因[6]。XRCC4參與DNA雙鏈斷裂修復(fù)，有橋接斷端的重要作用[7-9]。

目前研究發(fā)現(xiàn)，XRCC1和XRCC4基因單核苷酸多態(tài)性與腫瘤的發(fā)生發(fā)展，腫瘤患者的篩查，對(duì)放化療不敏感等相關(guān)，其中包括肺癌、胃癌、惡性淋巴瘤、舌癌、口腔癌、乳腺癌、泌尿道腫瘤等[10-18]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于XRCC基因在直腸癌方面研究較少，并且尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道XRCC基因與直腸癌術(shù)前放化療敏感性研究。本文研究直腸癌組織XRCC1和XRCC4基因表達(dá)與術(shù)前放化療敏感性，發(fā)現(xiàn)直腸癌組織中XRCC1和XRCC4基因表達(dá)低的患者對(duì)術(shù)前放化療敏感。劉珊珊等[19]通過(guò)免疫組化檢測(cè)治療前59例食管鱗狀細(xì)胞癌組織中XRCC1的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)XRCCl蛋白表達(dá)陰性的食管癌患者放療療效較表達(dá)陽(yáng)性更好。趙瑩瑩等[20]用免疫組化染色法檢測(cè)放療前非小細(xì)胞肺癌組織中XRCC1蛋白的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)XRCC1蛋白表達(dá)與NSCLC三維適形放射治療的近期療效呈負(fù)相關(guān)。張宇弄等[21]用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)61例宮頸癌組織中XCRR4的mRNA 的表達(dá)量，發(fā)現(xiàn)患者宮頸癌組織中XCRR4高表達(dá)者，其對(duì)放療抗拒，低表達(dá)則放療高度敏感。食管癌、肺癌、宮頸癌XRCC1或XRCC4表達(dá)結(jié)果與放療療效的關(guān)系與本研究一致，均成負(fù)相關(guān)。機(jī)制可能在于XRCC1和XRCC4分別參與單鏈斷裂修復(fù)和DNA雙鏈斷裂修復(fù)。放療主要通過(guò)X射線破壞腫瘤細(xì)胞的DNA單鏈或雙鏈，造成DNA單鏈或雙鏈的斷裂。XRCC1和XRCC4基因表達(dá)低的直腸癌組織細(xì)胞無(wú)法修復(fù)DNA單鏈或雙鏈的斷裂，導(dǎo)致DNA無(wú)法正常復(fù)制轉(zhuǎn)錄，細(xì)胞失去了無(wú)限增殖的能力，最終腫瘤細(xì)胞死亡。人體調(diào)控DNA損傷修復(fù)的機(jī)制很多，需要進(jìn)一步了解XRCC基因在直腸癌組織的調(diào)控情況，進(jìn)一步研究XRCC在不同直腸癌組織表達(dá)不一樣的原因，為提高放化療敏感性提供新的思路，為直腸癌治療提供新的靶點(diǎn)。

綜上所述，治療前直腸癌組織XRCC1和XRCC4基因表達(dá)水平與術(shù)前放化療療效相關(guān)，可能成為預(yù)測(cè)術(shù)前放化療療效的敏感性指標(biāo)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Gon?alves-Ribeiro S，Sanz-Pamplona R，Vidal A，et al. Prediction of pathological response to neoadjuvant treatment in rectal cancer with a two-protein immunohistochemical score derived from stromal gene-profiling[J]. Ann Oncol， 2017，28（9）：2160-2168.

[2] Letaief F，Nasri M，Ayadi M，et al. Potential predictive factors for pathologic complete response after the neoadjuvant treatment of rectal adenocarcinoma： a single center experience[J]. Cancer Biol Med，2017，14（3）：327-334.

[3] Armstrong D，Raissouni S，Price Hiller J，et al. Predictors of pathologic complete response after neoadjuvant treatment for rectal cancer：a multicenter study[J]. Clin Colorectal Cancer，2015，14（4）：291-295.

[4] Leccisotti L，Gambacorta MA，de Waure C，et al. The predictive value of 18F-FDG PET/CT for assessing pathological response and survival in locally advanced rectal cancer after neoadjuvant radiochemotherapy[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging，2015，42（5）：657-666.

[5] 殷蔚伯，余子豪，徐國(guó)鎮(zhèn)，等.腫瘤放射治療學(xué)[M].第4版.北京：中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社，2008：292-306.

[6] 黃河，韓高華，徐千明，等. XRCC1、APE1單核苷酸多態(tài)性與食管癌放療敏感性的相關(guān)性[J]. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，45（10）：916-919.

[7] Azevedo AP，Silva SN，De Lima JP，et al. DNA repair genes polymorphisms and genetic susceptibility to Philadelphia-negative myeloproliferative neoplasms in a Portuguese population：The role of base excision repair genes polymorphisms[J]. Oncol Lett，2017，13（6）：4641-4650.

[8] Saad-Hussein A，Noshy M，Taha M，et al. GSTP1 and XRCC1 polymorphisms and DNA damage in agricultural workers exposed to pesticides[J]. Mutat Res，2017， 819：20-25.

[9] 王力維，鄭黎明. XRCC4在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制[J]. 國(guó)際外科學(xué)雜志，2013，40（10）：699-702.

[10] Myers MV，Maxwell SE，Wang X. Quantification of XRCC and DNA-PK proteins in cancer cell lines and human tumors by LC-MS/MS[J]. Bioanalysis，2014，6（22）：2969-2983.

[11] Al Zoubi MS. X-ray repair cross-complementing protein 1 and 3 polymorphisms and susceptibility of breast cancer in a Jordanian population[J]. Saudi Med J，2015，36（10）：1163-1167.

[12] Gong H，Li H，Zou J，et al. The relationship between five non-synonymous polymorphisms within three XRCC genes and gastric cancer risk in a Han Chinese population[J]. Tumour Biol，2016，37（5）：5905-5910.

[13] Uppal V，Mehndiratta M，Mohapatra D，et al. XRCC-1 gene polymorphism（Arg399Gln） and susceptibility to development of lung cancer in cohort of North Indian population：a pilot study[J]. J Clin Diagn Res，2014，8（11）：CC17-CC20.

[14] Santana T，Sá MC，de Moura Santos E，et al. DNA base excision repair proteins APE-1 and XRCC-1 are overexpressed in oral tongue squamous cell carcinoma[J]. J Oral Pathol Med，2017，46（7）：496-503.

[15] Shridhar K，Aggarwal A，Walia GK，et al. Single nucleotide polymorphisms as markers of genetic susceptibility for oral potentially malignant disorders risk： Review of evidence to date[J]. Oral Oncol，2016，61：146-151.

[16] Ramadan RA，Desouky LM，Elnaggar MA，et al. Association of DNA repair genes XRCC1（Arg399Gln），（Arg194Trp）and XRCC3（Thr241Met） polymorphisms with the risk of breast cancer：A case-control study in Egypt[J].Genet Test Mol Biomarkers，2014，18（11）：754-760.

[17] Zhang M，Li W，Hao Z，et al. Association between twelve polymorphisms in five x-ray repair cross-complementing genes and the risk of urological neoplasms：A systematic review and Meta-Analysis[J]. E Bio Medicine，2017，18：94-108.

[18] Putthanachote N，Promthet S，Hurst C，et al. The XRCC 1 DNA repair gene modifies the environmental risk of stomach cancer：A hospital-based matched case-control study[J]. BMC Cancer，2017，17（1）：680.

[19] 劉珊珊，穆克代斯·伊力亞斯，張瑾熔，等. XRCC1和ERCC1在食管鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)與放療療效及預(yù)后的相關(guān)性研究[J]. 新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010， 33（5）：477-481.

[20] 趙瑩瑩，于壯. XRCC1、DNA-PKcs和PCNA在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及其與放療療效的關(guān)系研究[J]. 臨床腫瘤學(xué)雜志，2010，15（6）：514-517.

[21] 張宇卉，折虹，王艷陽(yáng)，等. 宮頸癌組織LIG4、XRCC4、XRCC5、XRCC6、XRCC7的mRNA表達(dá)及與放療敏感性的關(guān)系[J]. 寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2013， 35（4）：398-401.

（收稿日期：2018-05-15）