MUC16突变在皮肤恶性黑色素瘤患者预后中的作用分析*

宋毓平，张庆华，龚丹妮，曹 晨，潘光鑫，李 雄，靳 平，田 训△

(1.湖北省武汉市东湖医院皮肤科 430074；2．华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院妇产科，武汉 430014)

皮肤恶性黑色素瘤(cutaneous malignant melanoma，CMM)每年全球新发287 723例，死亡60 712例[1]。CMM的病因仍不明确，既往认为与紫外线损伤、遗传、免疫、遗传等多因素相关，近年来研究表明基因突变与其发生、转移的相关性越来越密切[2]。粘蛋白16(MUC16)是粘蛋白家族中的一员，CA125是由MUC16基因编码[3]，促进癌细胞增殖并抑制抗癌免疫应答[4-5]，尽管CA125是最广泛使用的卵巢癌血清生物标记物，且大多数研究已经证实了MUC16在卵巢癌中的作用，但最近有研究显示MUC16在乳腺癌、胰腺癌和结肠直肠癌等多种肿瘤类型中过表达[6]，MUC16的突变与胃癌患者预后具有密切的关系[7]，且针对MUC16为靶点进行靶向治疗[8-9]，但MUC16与CMM之间的关系无更多报道。本研究运用癌症基因组图谱(the cancer genome atlas，TCGA)、高通量基因表达数据库(gene expression omnibus，GEO)等公共数据集分析MUC16在CMM组织中的突变、表达及预后之间的关系，评估MUC16预测CMM预后的临床价值，现报道如下。

1 材料与方法

1.1材料 从隶属于美国国家生物技术信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)的GEO数据库(http:// www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)下载CMM标本数据(GDS1375)进行分析。

1.2方法

1.2.1SurExpression数据库分析 应用SurExpression数据库[10]对CMM数据集(Jonsson Skin Survival GSE22153)中包含mRNA表达和临床资料的57例CMM患者信息进行生存分析，得到相关基因相应表达水平与预后的关系。

1.2.2cBioPortal for Cancer Genomics 应用cBioPortal for Cancer Genomics (http://www.cbioportal.org/)[11]在TCGA数据集中分析MUC16在CMM组织中的突变情况及与CMM患者的预后关系。

1.3统计学处理 采用GraphPad Prism(V5.01)软件进行数据分析，生存分析采用Kaplan-Meire和Log-rank检验法，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1MUC16在CMM组织中突变情况 在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)数据集中分析发现，287例病例中MUC16突变频率达到69.3%，其中错义突变占97.0%，MUC16 mRNA的水平在男性和女性CMM组织中比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见图1A、B。

2.2MUC16在CMM组织的表达水平 通过分析GDS1375数据集中7例正常皮肤组织、18例良性痣、45例CMM组织中KPNA2 mRNA水平，发现在CMM组织中MUC16 mRNA水平高于正常皮肤组织及良性痣，且与正常皮肤组织比较，差异有统计学意义(P<0.05)，见图1C。

2.3MUC16改变与CMM预后之间的风险关系 通过在cBioPortal在线分析明确MUC16的突变是否与CMM预后具有相关性，在Skin Cutaneous Melanoma (TCGA,Provisional)数据集中分析发现，MUC16突变的患者具有较好的总体生存期(P=0.000)和无病生存期(P=0.041)。在TCGA(https://portal.gdc.cancer.gov)在线分析TCGA-SKCM数据集，分析显示发生MUC16突变的患者具有较好的预后，差异有统计学意义(P=0.021)，见图2A～C。

2.4在线分析MUC16 mRNA水平与CMM患者的预后关系 应用SurExpression数据库在线对CMM的TCGA数据集进行在线分析，选取其中具有mRNA数据的57例数据集(TCGA-SKCM)分析MUC16 mRNA水平与CMM的预后关系，分析发现高水平的MUC16 mRNA患者具有较差的总体生存期[HR=2.07(1.13，3.78)，P=0.018]，见图2D。

A:MUC16在CMM中突变频率；B:MUC16在不同性别患者CMM组织中的转录水平；C:MUC16在不同组织中的转录水平

图1 MUC16在CMM组织的突变及表达情况

A：MUC16变化在(TCGA,Provisional)数据集中与CMM患者的总体生存期关系；B：MUC16变化在(TCGA,Provisional)数据集中与CMM患者的无病生存期关系;C：MUC16突变在TCGA-SKCM数据集中与CMM患者的总体生存期关系；D：MUC16 mRNA水平与CMM患者的总体生存期关系

图2 MUC16mRNA与CMM患者预后的分析

3 讨论

CMM预后极差，随着对该疾病分子机制的不断探索和生物学技术的不断进步，CMM发病机制得到了全面深入的研究，在过去的几年中分子靶向治疗已成为新热点，患者的治疗效果得到显著的提高。目前最主要的靶向药物是鼠类肉瘤滤过性毒菌致癌基因同源体B1(BRAF)抑制剂[12]、丝裂原活化的细胞外信号调节激酶(MEK)抑制剂[13]和酪氨酸激酶(TKI)抑制剂[14]，但由于现行靶向药物的应用出现广泛的耐药及皮疹、胃肠道等不良反应[15]，如今更多的目光投向靶向药物的联合应用及开发新的靶点进行靶向治疗[16]。

已知人类MUC基因家族编码多达20种蛋白质，其可以分成分泌型和跨膜型相关的形式，每种都具有典型的蛋白质结构域结构，MUC16属于跨模型[17]，共22 152个氨基酸，具有约12 000氨基酸的N端区域，包含约60个重复序列的串联重复区域，每个序列有156个氨基酸、跨膜结构域和32个氨基酸组成的细胞质尾部[18]。最新研究在胃癌患者中发现MUC16突变与胃癌患者肿瘤基因突变负荷、生存结局、免疫反应和细胞周期途径都具有密切的关系，这一发现可能适用于指导胃癌患者的免疫治疗，但关于MUC16与CMM之间的报道并未发现。

GEO是目前最全面最大的1个公共基因数据库，SurExpression数据库中多达130个数据集，共有超过2万多临床病例，可以用来分析20多种肿瘤相关分子标记物[19]。笔者通过利用这些在线数据库对不同来源的数据进行分析，最后得到一致的结论，使得本研究结论可靠。笔者在TCGA数据库分析中发现MUC16在CMM中的突变频率高达69.3%，同时在GEO数据库中分析正常皮肤组织与CMM组织中发现MUC16表达水平明显上升，这些数据结果提示MUC16在CMM的发生、发展中起着重要的作用，当笔者进一步分析MUC16突变及其mRNA水平与CMM预后之间的关系，发现发生MUC16突变的CMM患者整体的预后要明显优于未发生突变的患者，同时MUC16 mRNA表达水平高的CMM患者的预后较差，这提示MUC16与CMM的预后有着密切关系。

MUC16是一种大细胞表面分子，在一些恶性肿瘤进展过程中异常过度表达。很多研究表明MUC16不仅是卵巢癌的生物标记物，还在肿瘤进展和转移中发挥作用，正因为其在肿瘤中的作用，MUC16逐渐成为新的治疗靶点[20]，在卵巢癌中主要使用针对MUC16的串联重复结构域的抗体，如奥戈伏单抗(Oregovomab)和阿巴伏单抗(Abagovomab)，一直是MUC16靶向治疗的手法[21]，MUC16抗体药物结合物对卵巢癌患者有初步疗效[20]，这些初步研究为进一步探讨MUC16突变与CMM的发生、发展奠定了基础，并提示MUC16有可能成为靶向治疗的位点，为CMM的靶向治疗提供新思路。