MUC16突變在皮膚惡性黑色素瘤患者預后中的作用分析*

宋毓平，張慶華，龔丹妮，曹 晨，潘光鑫，李 雄，靳 平，田 訓△

(1.湖北省武漢市東湖醫院皮膚科 430074；2．華中科技大學同濟醫學院附屬武漢中心醫院婦產科，武漢 430014)

皮膚惡性黑色素瘤(cutaneous malignant melanoma，CMM)每年全球新發287 723例，死亡60 712例[1]。CMM的病因仍不明確，既往認為與紫外線損傷、遺傳、免疫、遺傳等多因素相關，近年來研究表明基因突變與其發生、轉移的相關性越來越密切[2]。粘蛋白16(MUC16)是粘蛋白家族中的一員，CA125是由MUC16基因編碼[3]，促進癌細胞增殖并抑制抗癌免疫應答[4-5]，盡管CA125是最廣泛使用的卵巢癌血清生物標記物，且大多數研究已經證實了MUC16在卵巢癌中的作用，但最近有研究顯示MUC16在乳腺癌、胰腺癌和結腸直腸癌等多種腫瘤類型中過表達[6]，MUC16的突變與胃癌患者預后具有密切的關系[7]，且針對MUC16為靶點進行靶向治療[8-9]，但MUC16與CMM之間的關系無更多報道。本研究運用癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas，TCGA)、高通量基因表達數據庫(gene expression omnibus，GEO)等公共數據集分析MUC16在CMM組織中的突變、表達及預后之間的關系，評估MUC16預測CMM預后的臨床價值，現報道如下。

1 材料與方法

1.1材料 從隸屬于美國國家生物技術信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)的GEO數據庫(http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下載CMM標本數據(GDS1375)進行分析。

1.2方法

1.2.1SurExpression數據庫分析 應用SurExpression數據庫[10]對CMM數據集(Jonsson Skin Survival GSE22153)中包含mRNA表達和臨床資料的57例CMM患者信息進行生存分析，得到相關基因相應表達水平與預后的關系。

1.2.2cBioPortal for Cancer Genomics 應用cBioPortal for Cancer Genomics (http://www.cbioportal.org/)[11]在TCGA數據集中分析MUC16在CMM組織中的突變情況及與CMM患者的預后關系。

1.3統計學處理 采用GraphPad Prism(V5.01)軟件進行數據分析，生存分析采用Kaplan-Meire和Log-rank檢驗法，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1MUC16在CMM組織中突變情況 在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)數據集中分析發現，287例病例中MUC16突變頻率達到69.3%，其中錯義突變占97.0%，MUC16 mRNA的水平在男性和女性CMM組織中比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見圖1A、B。

2.2MUC16在CMM組織的表達水平 通過分析GDS1375數據集中7例正常皮膚組織、18例良性痣、45例CMM組織中KPNA2 mRNA水平，發現在CMM組織中MUC16 mRNA水平高于正常皮膚組織及良性痣，且與正常皮膚組織比較，差異有統計學意義(P<0.05)，見圖1C。

2.3MUC16改變與CMM預后之間的風險關系 通過在cBioPortal在線分析明確MUC16的突變是否與CMM預后具有相關性，在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)數據集中分析發現，MUC16突變的患者具有較好的總體生存期(P=0.000)和無病生存期(P=0.041)。在TCGA(https://portal.gdc.cancer.gov)在線分析TCGA-SKCM數據集，分析顯示發生MUC16突變的患者具有較好的預后，差異有統計學意義(P=0.021)，見圖2A～C。

2.4在線分析MUC16 mRNA水平與CMM患者的預后關系 應用SurExpression數據庫在線對CMM的TCGA數據集進行在線分析，選取其中具有mRNA數據的57例數據集(TCGA-SKCM)分析MUC16 mRNA水平與CMM的預后關系，分析發現高水平的MUC16 mRNA患者具有較差的總體生存期[HR=2.07(1.13，3.78)，P=0.018]，見圖2D。

A:MUC16在CMM中突變頻率；B:MUC16在不同性別患者CMM組織中的轉錄水平；C:MUC16在不同組織中的轉錄水平

圖1 MUC16在CMM組織的突變及表達情況

A：MUC16變化在(TCGA,Provisional)數據集中與CMM患者的總體生存期關系；B：MUC16變化在(TCGA,Provisional)數據集中與CMM患者的無病生存期關系;C：MUC16突變在TCGA-SKCM數據集中與CMM患者的總體生存期關系；D：MUC16 mRNA水平與CMM患者的總體生存期關系

圖2 MUC16mRNA與CMM患者預后的分析

3 討論

CMM預后極差，隨著對該疾病分子機制的不斷探索和生物學技術的不斷進步，CMM發病機制得到了全面深入的研究，在過去的幾年中分子靶向治療已成為新熱點，患者的治療效果得到顯著的提高。目前最主要的靶向藥物是鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌基因同源體B1(BRAF)抑制劑[12]、絲裂原活化的細胞外信號調節激酶(MEK)抑制劑[13]和酪氨酸激酶(TKI)抑制劑[14]，但由于現行靶向藥物的應用出現廣泛的耐藥及皮疹、胃腸道等不良反應[15]，如今更多的目光投向靶向藥物的聯合應用及開發新的靶點進行靶向治療[16]。

已知人類MUC基因家族編碼多達20種蛋白質，其可以分成分泌型和跨膜型相關的形式，每種都具有典型的蛋白質結構域結構，MUC16屬于跨模型[17]，共22 152個氨基酸，具有約12 000氨基酸的N端區域，包含約60個重復序列的串聯重復區域，每個序列有156個氨基酸、跨膜結構域和32個氨基酸組成的細胞質尾部[18]。最新研究在胃癌患者中發現MUC16突變與胃癌患者腫瘤基因突變負荷、生存結局、免疫反應和細胞周期途徑都具有密切的關系，這一發現可能適用于指導胃癌患者的免疫治療，但關于MUC16與CMM之間的報道并未發現。

GEO是目前最全面最大的1個公共基因數據庫，SurExpression數據庫中多達130個數據集，共有超過2萬多臨床病例，可以用來分析20多種腫瘤相關分子標記物[19]。筆者通過利用這些在線數據庫對不同來源的數據進行分析，最后得到一致的結論，使得本研究結論可靠。筆者在TCGA數據庫分析中發現MUC16在CMM中的突變頻率高達69.3%，同時在GEO數據庫中分析正常皮膚組織與CMM組織中發現MUC16表達水平明顯上升，這些數據結果提示MUC16在CMM的發生、發展中起著重要的作用，當筆者進一步分析MUC16突變及其mRNA水平與CMM預后之間的關系，發現發生MUC16突變的CMM患者整體的預后要明顯優于未發生突變的患者，同時MUC16 mRNA表達水平高的CMM患者的預后較差，這提示MUC16與CMM的預后有著密切關系。

MUC16是一種大細胞表面分子，在一些惡性腫瘤進展過程中異常過度表達。很多研究表明MUC16不僅是卵巢癌的生物標記物，還在腫瘤進展和轉移中發揮作用，正因為其在腫瘤中的作用，MUC16逐漸成為新的治療靶點[20]，在卵巢癌中主要使用針對MUC16的串聯重復結構域的抗體，如奧戈伏單抗(Oregovomab)和阿巴伏單抗(Abagovomab)，一直是MUC16靶向治療的手法[21]，MUC16抗體藥物結合物對卵巢癌患者有初步療效[20]，這些初步研究為進一步探討MUC16突變與CMM的發生、發展奠定了基礎，并提示MUC16有可能成為靶向治療的位點，為CMM的靶向治療提供新思路。