错配修复蛋白在前列腺癌分级分组中的表达及其临床意义
孙雪骐
赣州市人民医院
摘要:目的 探讨错配修复蛋白在前列腺癌不同分级分组中的表达。 方法 收集244例前列腺癌手术标本,根据危险程度将前列腺癌分为低级别和高级别组,应用免疫组化法染色检测MMR相关蛋白PMS2、MSH2、MSH6和MLH1在不同分组的缺失表达情况。 结果 低级别与高级别前列腺癌中MMR蛋白缺失的差异有统计学意义,且MSH2和MSH6的表达缺失与术前PSA血清水平以及较高的前列腺癌分期有明显相关性。结论 MSH2或MSH6蛋白的缺失与前列腺癌的风险之间存在联系,且dMMR前列腺癌病例都是高级别前列腺癌。
关键词:前列腺癌 分级分组 错配修复蛋白
前列腺癌是仅次于皮肤癌的老年男性中最常见的恶性肿瘤,是导致男性死亡的第六大癌症[1]。由于前列腺癌在疾病早期是无症状的,进展通常是渐进的,目行病学研究表明,它是一种具有遗传基础的多因素疾病[3]。此外,患有遗传性前列腺癌的患者术后复发的风险更高,而遗传性前列腺癌和散发性前列腺癌在总生存率方面没有太大差异[4]。目前有许多前列腺癌风险分层方法,包括Gleason评分、PSA水平、临床分期和组织学前有许多研究正在进行,以确定高危前列腺癌患者不良结局的生物标志物[5]。DNA错配修复(MMR)缺陷是一种与多种肿瘤相关的致癌机制,包括胃肠道、妇科和泌尿生殖系统肿瘤[6, 7]。MMR缺陷主要是由MLH1/ PMS2或MSH2/MSH6的双等位基因失活引起的[8]。在DNA复制过程中,高度保守的错配修复(MMR)通过纠正和删除碱基对错配来提高复制的准确性[9]。最近的研究也表明,MMR缺陷,尤其是MSH2或MSH6基因的缺陷,与前列腺癌的风险之间存在联系[10]。MSI-H/dMMR前列腺癌的患病率尚不清楚在先前的报道中,其频率从1.2%到12.0%不等[11, 12]。在缺乏已知遗传风险因素的情况下,MMR缺陷前列腺癌通常是通过DNA测序在临床晚期疾病的背景下确定的,这些疾病对传统治疗无反应(即所谓的“去势抵抗性前列腺癌”)。然而,散发性前列腺癌中MMR蛋白丢失的发生率和临床意义尚不完全清楚。本研究旨在确定MMR蛋白在前列腺癌组织标本中的表达状况及其在前列腺癌患者中的临床意义。
1材料与方法
1.1临床资料 收集 2000年 1月 -2024年 12月 赣州市人民医院病理科存档的前列腺244例前列腺癌组织标本。所有标本选取未接受过术前放、化疗或激素药物治疗,且术后病理检查均证实为初次治疗的前列腺癌。患者年龄54-92岁,平均70岁。前列腺癌Gleason分级分组:低级别前列腺癌101例,高级别前列腺癌 143例。本实验经江西省赣州市人民医院伦理委员会批准,患者均知情同意。
1.2方法 标本均经10%中性福尔马林固定,常规石蜡包埋,4um厚切片,HE染色。免疫组化染色采用Envision两步法,行高温抗原修复,DAB显色,显微镜下观察。一抗为MSH2、MSH6、MLH1、PMS2(福州迈新公司),操作步骤严格按试剂盒说明书进行,并设阳性和阴性对照。
1.3 判定标准 错配修复蛋白免疫组织化学染色是全自动染色系统和适当的对照进行。免疫染色由三位经验丰富的泌尿病理学家独立评估。MMR相关蛋白丢失定义为任何肿瘤点的任何肿瘤细胞中的MMR相关蛋白丢失。
1.4统计学分析 所有数据采用SPSS22.0软件进行统计学分析。通过 χ2 检验分析MSH2、MSH6、MLH1、PMS2表达与临床病理特征之间的关联。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1免疫组织化学检测MMR蛋白丢失病例的患病率及临床病理特征
我们在244例原发性前列腺癌中筛查了PMS2、MSH2、MSH6和MLH1的缺失,2.9%(7/244)的原发性前列腺癌有MMR相关蛋白丢失。7例MMR相关蛋白缺失的病例的临床病理特征详见表1。患者诊断时的年龄范围从63岁到91岁。基于病理学特征,包括肿瘤分级和分期,所有的病例均为高级别前列腺癌。
2.2MMR蛋白表达缺失与与前列腺癌临床病理学参数的关系
我们分析了PMS2、MSH2、MSH6和MLH1的蛋白表达情况,与年龄、术前PSA水平、前列腺癌分级、分期等临床病理指标的相关关系,发现PMS2、MLH1与上述临床情况均没有明显的相关关系。MSH2和MSH6的表达缺失与术前PSA血清水平以及较高的前列腺癌分期有明显相关性(P<0.05)(详见表2),虽然MSH2和MSH6的表达缺失与前列腺分级无明显相关性,但显示病例均发生在高级别前列腺腺癌中。
3.讨论
目前,前列腺癌的发病率位居男性恶性肿瘤的前列。众所周知,PSA检测被广泛用于前列腺癌筛查;然而,它也可能提供假阳性数据。除了肿瘤的Gleason评分和术前PSA水平等临床病理特征外,能够准确预测疾病进展的分子标记物很少[14]。随着基因组和蛋白质组技术的发展,出现一些替代生物学标志物以便更好的区别高危肿瘤,因此制定个性化的早期检测方法至关重要[13]。因此,MSI的检测是前列腺癌患者前瞻性肿瘤谱的第一个临床指征,这可能会为前列腺癌提供新的预后和/或新的靶向治疗。
在MMR基因中,MSH2和MSH6基因的缺陷是前列腺癌患者中最常见的报道[15],尤其是MSH2是在原发性和晚期前列腺癌中最常表达的MMR基因[16]。在我们研究的dMMR患者中,七名患者中有四名表现出MSH2和MSH6的联合丢失,这与Kagawa等人[17] 和Fraune等人[18]的研究一致。MSH2和MSH6的联合丢失模式在前列腺癌中可能更常见,而在结肠直肠癌和子宫内膜癌中则相当罕见[19]。在我们的研究中,所有的dMMR前列腺癌病例都是高级别前列腺癌。本研究中高分级前列腺癌中dMMR的高发生率也与以前的发现一致。最近,Wyvekens等人[20]评估了19例dMMR前列腺癌的组织病理学特征,发现所有未经治疗的dMMR病例都是前列腺分级 4或5。这些发现表明,患有高级别原发性前列腺癌(Gleason评分≥ 8)的患者更有可能患有dMMR/MSI,这表明需要使用免疫组化方法对MMR基因缺失进行常规临床筛查。随着时间的推移,随着分子测序的进展,一些研究人员已经将MMR的缺陷与低分化、侵袭性表型和晚期(淋巴结受累和远处转移)前列腺癌相关联[21]。
我们的研究有几个局限性。首先,这是一项回顾性研究,dMMR患者的数量有限。此外,它不是设计用来评估MMR相关蛋白中MSI诊断准确性的,当点突变、错义突变或一些蛋白截短突变影响MMR基因时,可能会导致假阴性结果。总之,我们的研究表明,虽然MSI/dMMR表型在前列腺癌中并不常见,一些临床病理特征可能与MSI/dMMR存在有关。继续关注MMR缺陷的前列腺癌的流行病学和预后是重要的,并且由于缺乏基因组测试的标准化,我们的理解仍然是初步的。
参考文献
[1] Jemal A, Bray F, Center M M, et al. Global cancer statistics[J]. CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90.
[2] Bostwick D G, Burke H B, Djakiew D, et al. Human prostate cancer risk factors[J]. Cancer,2004,101(10 Suppl):2371-2490.
[3] Thalgott M, Kron M, Brath J M, et al. Men with family history of prostate cancer have a higher risk of disease recurrence after radical prostatectomy[J]. World J Urol,2018,36(2):177-185.
[4] Salinas C A, Koopmeiners J S, Kwon E M, et al. Clinical utility of five genetic variants for predicting prostate cancer risk and mortality[J]. Prostate,2009,69(4):363-372.
[5] Ionov Y, Peinado M A, Malkhosyan S, et al. Ubiquitous somatic mutations in simple repeated sequences reveal a new mechanism for colonic carcinogenesis[J]. Nature,1993,363(6429):558-561.
[6] Kandoth C, Schultz N, Cherniack A D, et al. Integrated genomic characterization of endometrial carcinoma[J]. Nature,2013,497(7447):67-73.
[7] Zhao H, Thienpont B, Yesilyurt B T, et al. Mismatch repair deficiency endows tumors with a unique mutation signature and sensitivity to DNA double-strand breaks[J]. Elife,2014,3:e2725.
[8] Li G M. Mechanisms and functions of DNA mismatch repair[J]. Cell Res,2008,18(1):85-98.
[9] Pritchard C C, MorrisseyC, Kumar A, et al. Complex MSH2 and MSH6 mutations in hypermutated microsatellite unstable advanced prostate cancer[J]. Nat Commun,2014,5:4988.
[10] Robinson D, Van Allen E M, Wu Y M, et al. Integrative clinical genomics of advanced prostate cancer[J]. Cell,2015,161(5):1215-1228.
[11] Abida W, Armenia J, Gopalan A, et al. Prospective Genomic Profiling of Prostate Cancer Across Disease States Reveals Germline and Somatic Alterations That May Affect Clinical Decision Making[J]. JCO Precis Oncol,2017,2017.
[12] Kohaar I, Petrovics G, Srivastava S. A Rich Array of Prostate Cancer Molecular Biomarkers: Opportunities and Challenges[J]. Int J Mol Sci,2019,20(8).
[13] Van den Broeck T, van den Bergh R, Arfi N, et al. Prognostic Value of Biochemical Recurrence Following Treatment with Curative Intent for Prostate Cancer: A Systematic Review[J]. Eur Urol,2019,75(6):967-987.
[14] Raymond V M, Mukherjee B, Wang F, et al. Elevated risk of prostate cancer among men with Lynch syndrome[J]. J Clin Oncol,2013,31(14):1713-1718.
[15] The Molecular Taxonomy of Primary Prostate Cancer[J]. Cell,2015,163(4):1011-1025.
[16] Kagawa M, Kawakami S, Yamamoto A, et al. Prevalence and clinicopathological/molecular characteristics of mismatch repair protein-deficient tumours among surgically treated patients with prostate cancer in a Japanese hospital-based population[J]. Jpn J Clin Oncol,2021,51(4):639-645.
[17] Fraune C, Simon R, Höflmayer D, et al. High homogeneity of mismatch repair deficiency in advanced prostate cancer[J]. Virchows Arch,2020,476(5):745-752.
[18] Mills A M, Liou S, Ford J M, et al. Lynch syndrome screening should be considered for all patients with newly diagnosed endometrial cancer[J]. Am J Surg Pathol,2014,38(11):1501-1509.
[19] Wyvekens N, Tsai H K, Sholl L M, et al. Histopathological and genetic features of mismatch repair-deficient high-grade prostate cancer[J]. Histopathology,2022,80(7):1050-1060.
[20] Grindedal E M, Møller P, Eeles R, et al. Germ-line mutations in mismatch repair genes associated with prostate cancer[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2009,18(9):2460-2467.
基金项目:江西省卫生健康委科技计划(202212446)