TMPRSS2-ERG融合基因在國人前列腺癌組織中的表達及其臨床意義

陶 晶張豪杰肖 立盛 璐錢偉慶孫忠全

1. 華東醫(yī)院泌尿外科（上海 200040）； 2. 華東醫(yī)院病理科

TMPRSS2-ERG融合基因在國人前列腺癌組織中的表達及其臨床意義

陶 晶1張豪杰1肖 立2盛 璐1錢偉慶1孫忠全1

1. 華東醫(yī)院泌尿外科（上海 200040）； 2. 華東醫(yī)院病理科

目的 探討TMPRSS2-ERG融合基因在中國人群前列腺癌中的發(fā)生率以及其臨床病理特征和對內(nèi)分泌治療的預后價值。方法 收集2010年10月到2014年12月前列腺癌穿刺活檢標本96例及病例臨床病理資料。所有患者均接受內(nèi)分泌治療。利用熒光原位雜交技術(shù)檢測標本中TMPRRS2-ERG融合基因。比較融合基因陽性和陰性患者的臨床病理資料分布及預后差異。結(jié)果 患者年齡范圍為51~93歲，中位年齡為77歲；PSA范圍為5.0-5000.0ng/ mL。Gleason評分＜7分的有6例（6.3%），Gleason評分=7分的有38例（39.6%），Gleason評分＞7分的有52例（54.2%）。臨床分期T1-T2有32例，T3-T4有64例；M0為35例，M1為61例。穿刺標本TMPRSS2-ERG陽性有19例（19.8%）。缺失型重排有11例，易位型重排亦有11例，同時含有缺失型和易位型重排患者共3例。融合基因陽性和陰性患者在年齡、PSA、Gleason評分、主要Gleason分級、T分期及M分期的臨床分布及內(nèi)分泌治療預后方面差異均不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。結(jié)論 中國人群的前列腺癌TMPRSS2-ERG融合基因的發(fā)生率與日韓等亞洲國家人群基本一致，約為20%，遠低于歐美人群。TMPRSS2-ERG融合基因陽性和陰性患者的年齡、治療前PSA水平、Gleason評分、主要Gleason分級以及臨床分期的分布不存在差異，同時其對內(nèi)分泌治療患者的預后不具備預測價值。

前列腺腫瘤; 融合基因; 內(nèi)分泌療法; 預后

前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤，據(jù)統(tǒng)計，前列腺癌的腫瘤發(fā)病率在世界范圍內(nèi)位居第二位，其中在歐美國家高居第一位[1]。近年來我國前列腺癌發(fā)病率明顯呈現(xiàn)上升趨勢，在北京、上海、廣州三城市均已超過男性膀胱癌的發(fā)病率，居男性泌尿生殖系腫瘤發(fā)病率第一位[2]。自2005年Tomlin等首次報道前列腺癌的跨膜絲氨酸蛋白酶編碼基因TMPRSS2（transmembrane protease serine 2）與ETS轉(zhuǎn)錄因子家族成員ERG、ETV1之間發(fā)生融合后，國內(nèi)外對融合基因及其蛋白表達在前列腺癌發(fā)病機制、檢測、診斷及預后判斷等方面做出了廣泛的研究，但目前其預后價值仍存在爭議。本文利用FISH檢測96例前列腺癌穿刺標本中的TMPRSS2-ERG融合基因，并對其與前列腺癌臨床病理資料及治療預后的關(guān)系進行分析。

材料和方法

一、臨床資料

收集2010年10月到2014年12月于復旦大學附屬華東醫(yī)院行超聲引導下經(jīng)會陰前列腺穿刺確診的前列腺癌標本96例。所有患者均行6~14針穿刺，并接受MAB治療，其中34例接受手術(shù)去勢，62例接受LHRHa治療。所有穿刺標本均根據(jù)標準步驟制備石蠟切片，并由兩位資深病理科醫(yī)師獨立進行閱片，均使用Gleason評分系統(tǒng)分級，同時按照2002年AJCC的TNM分期系統(tǒng)進行臨床分期。要求患者治療后的前6個月每個月復查一次PSA，此后每3個月進行PSA等相關(guān)檢查。隨訪終點為病情進展成去勢抵抗性前列腺癌（castrateresistant prostate cancer, CPRC）：（1）血清睪酮達到去勢水平（＜50ng/dL）；（2）連續(xù)3次PSA較最低值升高超過50%，且PSA值＞2ng/dL。

二、試劑和方法

熒光原位雜交（FISH）所用兩種探針分別為RP11-476D17（5’ERG：標記為紅色）和RP11-95I21（3’ERG：標記為綠色）（購自北京金菩嘉醫(yī)療科技有限公司）。石蠟切片經(jīng)脫蠟水化，200μL蛋白酶K消化液（20 mg/mL）38℃消化4 min，后經(jīng)2×SSC溶液漂洗，再于l%甲醛溶液中固定并再脫水后，滴加10μL探針混合液，經(jīng)87℃變性15 min后，放入濕盒42℃雜交16h，再次經(jīng)沖洗脫水并暗處干燥后，用15μL的4，6-聯(lián)脒-2一苯基吲哚二鹽酸鹽（4’，6’-diamidino?2-phenylindole dihydrochloride，DAPI）復染，復染劑滴加于雜交區(qū)域，蓋上蓋玻片。最后在OLYMPUS BX51熒光顯微鏡下進行觀察。

三、FISH結(jié)果判讀

TMPRSS2和ERG基因都位于22號染色體，因此TMPRSS2-ERG融合可有易位型（translocation）和缺失型（deletion）兩種形式。缺失型由于兩個基因組間的區(qū)域遺失，而易位型則通過復雜的染色體間的基因重排。正常信號為兩黃色信號點（2Y）；易位型：一黃一綠一紅（1Y1G1R），且紅綠分開至少兩個信號點；缺失型：一黃一綠（1Y1G）；其中若一黃信號同時伴有兩個或兩個以上綠信號為2+Del型（圖1），即缺失型融合基因擴增。隨機計數(shù)400個細胞，TMPRSS2-ERG異常細胞＞5個為陽性。

圖1 FISH 檢測結(jié)果

四、統(tǒng)計方法

融合基因檢測結(jié)果陽性和陰性的患者在年齡、PSA水平、Gleason評分、主要Gleason評分、TNM分期的分布差異采用x2檢驗（不滿足條件時用Fisher精確檢驗），患者疾病無進展生存期（PFS）采用Kaplan-Meier法。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。所有數(shù)據(jù)分析均應用SPSS.20軟件進行統(tǒng)計分析。

結(jié) 果

96例患者中，融合基因陽性有19例（19.8%），其中缺失型重排有11例，易位型重排亦有11例，同時含有缺失型和易位型重排患者共3例，一例患者存在缺失型重排基因擴增（2+Del）。

患者年齡范圍為51~93歲，中位年齡為77歲。治療前PSA范圍為5.0~5000.0ng/mL， PSA≤20ng/ mL 13例（13.5%）， 20ng/mL＜PSA≤100ng/mL 33例（34.4%），PSA＞100ng/mL 50例（52.1%）。Gleason評分＜7分的有6例（6.3%），Gleason評分=7分的有38例（39.6%），Gleason評分＞7分的有52例（54.2%）。臨床分期T1-T2有32例，T3-T4有64例；M0患者35例，M1患者61例。對融合陽性和陰性患者的年齡、PSA、Gleason評分、主要Gleason評分及臨床分期進行比較，經(jīng)過統(tǒng)計分析，融合陽性和陰性患者在上述各項指標的分布上不具有統(tǒng)計學意義（表1）。

表1 TMPRSS2-ERG融合陽性與陰性患者的臨床病理特征比較

患者最長隨訪時間70個月，最短5個月，平均隨訪30.3個月，中位隨訪27個月。其中37例患者在隨訪期內(nèi)進展為CPRC，5例患者在隨訪期內(nèi)死于車禍或其他疾病，此外有6例患者失訪。融合基因陽性組患者中位無進展生存時間為（32.0±6.0）個月，平均生存時間為（39.2±7.0）個月，陰性組平均生存時間為（45.9±3.2）個月，同時未達到中位無進展生存時間。統(tǒng)計學研究顯示TMPRSS2-ERG融合基因陽性組和陰性組在腫瘤無進展生存（PFS）方面差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），（圖2）。

圖2 TMPRSS2-ERG融合基因陽性組和陰性組腫瘤無進展生存曲線

討 論

TMPRSS2-ERG融合基因是前列腺癌常見的分子事件，TMPRSS2-ETS融合基因能誘導轉(zhuǎn)基因小鼠前列腺正常上皮細胞出現(xiàn)上皮內(nèi)瘤變（PIN），但不轉(zhuǎn)化為侵襲性癌。但動物實驗顯示在同時伴有抑癌基因PTEN缺失時，小鼠前列腺可產(chǎn)生侵襲性癌[3]，因而推測其可能是前列腺癌的前期重要驅(qū)動因素，而其臨床價值亦值得深入研究。融合基因可致ERG蛋白過度表達，目前檢測融合基因主要有3種方法：反轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）、熒光原位雜交（FISH）和免疫組化（IHC），檢測結(jié)果具有良好的一致性。

TMPRSS2-ERG融合基因發(fā)生率有明顯的種族差異。歐美幾個研究中心樣本量超過500例的研究顯示TMPRSS2-ERG融合基因發(fā)生率約為50%[4]。Furusato等利用ERG蛋白免疫組化檢測230例日本前列腺癌標本（包括穿刺和根治標本）發(fā)現(xiàn)陽性率為20.1%[5]，Suh等同樣利用ERG免疫組化檢測303例前列腺癌標本顯示陽性率為24.4%[6]。本研究中其陽性率為19.8%，與日本與韓國基本一致，遠低于西方國家。TMPRSS2-ERG融合基因較低的發(fā)生率也限制了其在前列腺癌篩查方面的應用價值。

TMRPSS2-ERG融合基因有缺失型重排和易位型重排兩種形式。Mehra等研究30例融合陽性病例中，缺失型和易位型分別占63%和27%，剩余10%為同時出現(xiàn)缺失型和易位型[7]，Qi等研究國內(nèi)190例前列腺癌經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)（TURP）標本，44例融合基因陽性中缺失型有24例（54.5%）[8]。本研究中兩種基因重排的發(fā)生率基本一致，與他們結(jié)果存在差異，但由于融合基因陽性例數(shù)較少，目前尚不能明確缺失型和易位型重排發(fā)生率以及其預后是否有差異，有待進一步大樣本的研究。

前列腺癌具有明顯的異質(zhì)性，目前臨床上對于前列腺癌的治療方案制定和預后判斷主要依靠對患者年齡、PSA、Gleason評分及臨床病理分期等臨床病理資料進行綜合分析。但即使相同臨床指標的患者，其預后可能也存在巨大差異。因此，當前臨床上需要有更加準確的預后評判的生物學指標。TMPRSS2-ERG融合基因目前僅在前列腺癌及前列腺高級上皮內(nèi)瘤變中存在，對前列腺癌具有高度特異性。研究者對前列腺癌中TMPRSS2-ERG融合基因與臨床病理特征也做出了大量研究，但結(jié)論目前尚存在爭議。

本研究中TMPRSS2-ERG 融合陽性和陰性患者在年齡、治療前PSA水平、Gleason評分及主要Gleason分級、臨床分期的分布上均不存在差異。這與當前部分研究相一致[9]。一項國內(nèi)研究結(jié)果顯示融合基因在治療前的PSA水平分布存在差異，與其他臨床病理指標無關(guān)，但他們研究的標本來自TURP確診前列腺癌的患者[8]。Bismar 等利用ERG蛋白免疫組化檢測293例TURP前列腺癌病例發(fā)現(xiàn)融合基因僅與Gleason評分相關(guān)[10]，F(xiàn)ine等利用FISH檢測521例根治標本發(fā)現(xiàn)融合基因與低Gleason評分相關(guān)[11]，Darnel等指出其在Gleason3級的前列腺癌中更常見[12]。然而Berg等通過免疫組化檢測282例前列腺癌穿刺患者指出融合基因陽性患者腫瘤分期更晚，提示其更具有進展性，但與Gleason評分卻無相關(guān)[13]，最新研究表明TMPRSS2-ERG融合基因能促進腫瘤細胞骨轉(zhuǎn)移[14]。這些研究結(jié)果的差異可能由于所研究的人群種族、檢測方法、樣本量大小和標本種類不同造成的。穿刺患者多基于PSA篩查，經(jīng)尿道電切的前列腺標本則多為偶發(fā)癌，而根治標本主要是早期局限性前列腺癌。

目前有較多針對于前列腺癌根治術(shù)后患者的預后研究，但研究結(jié)果差異較大。部分研究顯示融合基因陽性患者的生化復發(fā)風險低[15]，但其余研究顯示預后無差異或者腫瘤復發(fā)風險更大[16]。TMPRSS2-ERG融合基因與前列腺癌內(nèi)分泌治療的預后相關(guān)性同樣也存在爭議。本研究中融合基因陽性與陰性患者的腫瘤無進展生存不存在統(tǒng)計學差異，這與Leinonen等的研究結(jié)果相一致[17]。國內(nèi)Qi等研究發(fā)現(xiàn)融合基因重排的患者前列腺癌的特異性死亡率高于陰性組[8]。不同的標本類型及隨訪終點可能導致了研究結(jié)果的差異。此外，本研究中內(nèi)分泌治療融合基因陽性的患者例數(shù)偏少，可能影響對結(jié)果的判定。ERG蛋白的表達具有雄激素依賴性，體外研究證實ERG蛋白的過度表達能抑制雄激素介導的正常分化，反而促使細胞去分化。這表明TMPRSS2-ERG在前列腺癌的形成中扮演重要角色，且與AR及其相關(guān)基因相互作用，可能對內(nèi)分泌治療及CRPC患者的預后判斷有價值。因而有學者提出利用TMPRSS2-ERG、AR及PTEN三聯(lián)FISH組合作為前列腺癌危險度分級的工具[18]。此外，有學者認為缺失型融合基因的擴增（2+Del型）的患者預后差[19]，本研究僅檢測出一例2+Del患者，且其在隨訪期內(nèi)進展成CRPC。綜合所述，TMPRSS2-ERG融合基因的預后價值盡管目前尚不明確，但值得作進一研究。

結(jié) 論

本研究證實了中國人群的前列腺癌TMPRSS2-ERG融合基因的發(fā)生率與日韓等亞洲國家人群基本一致，約為20%，遠低于歐美人群。TMPRSS2-ERG融合基因陽性和陰性患者在年齡、治療前PSA水平、Gleason評分、主要Gleason分級以及分期等臨床病理指標的分布上不存在差異。同時對于前列腺癌內(nèi)分泌治療患者，兩者的預后亦不存在差異，但其預后價值值得進一步研究。

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（2016-11-08收稿）

TMPRSS2-ERG fusion gene in a cohort of chinese prostatectomy patients and its relevence with clinicopathologic characters and prognosis for endocrine therapy

Tao Jing1, Zhang Haojie1, Xiao Li2, Sheng Lu1, Qian Weiqing1, Sun Zhongquan1
1. Department of Urology, Huadong Hospital, Shanghai 200040, China; 2. Department of Pathology, Huadong Hospital Corresponding author: Sun Zhongquan, E-mail: drzhongquan@sina.com

Objective To investigate the prevalence of TMPRSS2-ERG gene fusion in Chinese prostate cancer and its correlation with clinicopathologic parameters, as well as its prognostic significance for patients with endocrine therapy. Methods Total of 96 needle biopsy samples of patients with prostate cancers were collected from October, 2010 to December, 2014, and their clinical data was collected. All patients

endocrine therapy and were followed up. Fluorescence in situ hybridization (FISH) was used to detect TMPRSS2-ERG gene fusion in these specimens. Results TMPRSS2-ERG gene fusion accounted for 19.8% (19 cases), deletion pattern 57.9% (11cases) and translocation pattern 57.9% (11). 3(15.8%) had both deletion and insertion pattern. There were no signifcant differences between fusion positive and negative cases in the distribution of age (0.348), PSA(0.525), Gleason score(0.348), primary Gleason pattern (0.52), T stage (0.856) and metastasis (0.622). Similarly, no difference was observed between fusion positive and negative cases in progression free time (PFS) of these patients. Conclusion The prevalence of TMPRRSS2-ERG gene fusion is signifcantlylower in Chinese population than the western countries. TMRPSS2-ERG gene fusion is not correlated with age, PSA, Gleason score, primary Gleason pattern and TNM stage. It has no prognostic value for patients who received endocrine therapy.

prostatic neoplams; fusion gene; endocrine therapy; prognosis

10.3969/j.issn.1008-0848.2016.12.003

R 737.25

*通訊作者，E-mail: drzhongquan@sina.com