CN102686745B - 颈部淋巴结转移分析方法及头颈癌的肿瘤标记物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种头颈癌的颈部淋巴结转移的分析方法及该方法中使用的头颈癌的肿瘤标记物。具体地说,提供对头颈癌向颈部淋巴结的转移进行分析的方法,其包含:对颈部淋巴结试样中选自序列表的序列号1~36所示的基因中的至少1个基因的表达量进行测定、和将所述表达量与基准值进行比较。还提供头颈癌的肿瘤标记物,其用于所述颈部淋巴结转移分析方法中,其包含:选自序列表的序列号1~36所示的基因中的1个或多个基因、或者该1个或多个基因的表达产物和/或表达量。
Description
技术领域
本发明涉及颈部淋巴结转移分析方法及头颈癌的肿瘤标记物。
背景技術
头颈癌治疗中的大问题之一可举出淋巴结转移的控制。有无颈部淋巴结转移、进而转移淋巴结的个数很大程度地左右着患者的预后,因此颈部淋巴结的转移情况的正确把握在治疗上是不可欠缺的。但是,利用触诊或图像诊断(CT、MRI、Echo、PET-CT)等方法对于检测潜在的淋巴结转移(约不足5mm)是有限的。因此,作为更准确的淋巴结转移诊断,进行前哨淋巴结活检(非专利文献1~3)。前哨淋巴结活检自1992年由Morton等人报告指出对恶性黑素瘤的有用性以来(非专利文献4),对各种肿瘤也进行了临床应用,其对头颈癌的有用性也已经有所报道(非专利文献2及3)。
另外,目前关于淋巴结微小转移诊断的研究结果表明,若存在最大直径为200μm以上的转移灶时,可通过H&E染色进行检测;通过并用细胞角蛋白免疫染色,即便是更少数的肿瘤细胞也可确认;在利用实时定量化RT-PCR法的基因诊断中可检测到1~数个肿瘤细胞,作为用于检测的靶基因,鳞状细胞癌抗原(Squamous Cell Carcinoma Antigen,SCCA)基因是有用的(非专利文献5~8)。进而还公开了头颈部扁平上皮癌的淋巴结转移可基于PVA(pemphigus vulgaris antigen,寻常性天疱疮抗原)基因的表达量、使用QRT-PCR法来进行判断(非专利文献9)。
另外,作为头颈癌的肿瘤标记物,目前公开了数个基因(专利文献1及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-52号公报
专利文献2:日本特开2009-34071号公报
非专利文献
非专利文献1:佐藤一彦、平山星夫等人,使用作为腋下淋巴结清除指标的锡胶体的前哨淋巴结活检(腋窩郭清指標としての錫コロイドを用いたsentinel lymph node bilpsy),医学漫步(医学のあゆみ)192:147-150,2000.
非专利文献2:松塚崇、鹿野真人等人,利用前哨淋巴结活检预测颈部淋巴结转移(センチネルリンパ節生検による頚部リンパ節転移予測),头颈部肿瘤(頭頚部腫瘍)27:192-197,2001.
非专利文献3:木原圭一、甲能直幸等人,口腔癌NO症例中前哨淋巴结的探讨(口腔癌NO症例におけるセンチネルリンパ節の検討),头颈部肿瘤(頭頚部腫瘍)28:108-113,2002.
非专利文献4:Morton D,Wen DR,et al:Technical details of intraoperativelymphatic mapping for early stage melanoma:Arch Surg 127:392-399,1992.
非专利文献5:Hamakawa H,Fukuzumi M,et al:Genetic detection ofmicrometastases based on SCC antigen mRNA in cervical lymph nodes of headand neck cancer:Clin Exp Metastasis 17:593-599,1999.
非专利文献6:Hamakawa H,Takemura K,et al:Histological study on pNupgrading of oral cancer:Virchows Arch 437:116-121,2000.
非专利文献7:大西诏子,使用实时定量化PCR法的口腔癌颈部淋巴结微小转移的基因诊断(リアルタイム定量化PCR法を用いた口腔癌頚部リンパ節微小転移の遺伝子診断),爱媛医学(愛媛医学)21:183-191,2002.
非专利文献8:中城公一、新谷悟、大西诏子、寺门永显、浜川裕之,口腔恶性肿瘤的前哨淋巴结微小转移的术中迅速诊断(口腔悪性腫瘍におけるセンチネルリンパ節微小転移の術中迅速診断),头颈部肿瘤(頭頚部腫瘍)29:64-69,2003.
非专利文献9:Ferris L.Robert et al.,Cancer Res.,vol.65(6)2147-2156,2005.
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,期待对颈部淋巴结转移的正确把握更有用的分析方法和该方法中使用的头颈癌的肿瘤标记物。因此,本发明提供头颈癌的颈部淋巴结转移的分析方法及该方法中使用的头颈癌的肿瘤标记物。
用于解决技术问题的方法
本发明涉及一种颈部淋巴结转移分析方法,其是对头颈癌向颈部淋巴结的转移进行分析的方法,其包含:对颈部淋巴结试样中选自序列表的序列号1~36所示的基因中的至少1个基因的表达量进行测定、和将所述表达量与基准值进行比较。
另外,本发明还涉及一种本发明的颈部淋巴结转移分析方法中使用的头颈癌的肿瘤标记物,作为其方案,包含:选自序列表的序列号1~36所示的基因中的1个或多个基因、或者该1个或多个基因的表达产物和/或表达量。
发明效果
本发明发挥出能够对头颈癌向颈部淋巴结转移的可能性进行分析的效果。
附图说明
图1为表示对头颈癌转移淋巴结及正常淋巴结中序列表的序列号6所示基因的表达量(ANXA8L2 mRNA表达量)进行测定的一个例子的图表。
图2为表示对头颈癌转移淋巴结及正常淋巴结中序列表的序列号9所示基因的表达量(DSG3 mRNA表达量)进行测定的一个例子的图表。
图3为表示对头颈癌转移淋巴结及正常淋巴结中序列表的序列号13所示基因的表达量(S100P mRNA表达量)进行测定的一个例子的图表。
图4为表示对头颈癌转移淋巴结及正常淋巴结中序列表的序列号23所示基因的表达量(MMP1 mRNA表达量)进行测定的一个例子的图表。
图5为表示对CK19mRNA阴性头颈癌转移淋巴结8个检体利用RT-PCR法对ANXA8L及DSG3基因的mRNA进行检测的结果的一个例子的图表。
图6为表示对转移阴性7个检体及转移阳性12个检体利用RT-PCR法对ANXA8L及DSG3基因的mRNA进行检测的结果的一个例子的图表。
图7为表示对转移阴性7个检体及转移阳性12个检体利用RT-PCR法对KRT-1、KRT-6A、MMP1、S100P、ARSI基因的mRNA进行检测的结果的一个例子的图表。
具体实施方式
本发明基于以下发现:将头颈部扁平上皮癌转移颈部淋巴结与非患癌患者来源的颈部淋巴结(均为人颈部淋巴结)的总基因表达量进行比较,作为仅在转移淋巴结中共同地可见表达亢进、且在唾液腺中检测不到表达的基因,鉴定出下述表1所示的36种基因,这36种基因可作为显示头颈癌向颈部淋巴结转移的可能性的肿瘤标记物使用。
本说明书中“非患癌患者来源的颈部淋巴结”是指由接受颈部手术后的良性疾病(不是癌)的患者所提供的颈部淋巴结。非患癌患者来源的颈部淋巴结可以显示出癌未发生转移的颈部淋巴结(即正常颈部淋巴结)的基因表达状态。因此,在头颈癌发生了转移的颈部淋巴结中,显示出比非患癌患者来源的颈部淋巴结中的表达量更多的表达量的基因可作为显示头颈癌向颈部淋巴结转移的可能性的肿瘤标记物使用。下述表1所示的36种基因满足该条件。
另外,“唾液腺”的细胞是有时经常存在于颈部淋巴结中的细胞。因此,在唾液腺中检测到表达的基因有可能是造成仅在癌转移颈部淋巴结中共同地显示表达亢进的基因的假阳性的原因。下述表1所示的36种基因由于在唾液腺中检测不到表达,因而这些基因可作为降低了所述假阳性风险的肿瘤标记物使用。其中,从转移的检测灵敏度及假阳性降低的观点出发,作为肿瘤标记物使用的基因优选ANXA8L2、DSG3、KRT1、KRT6A、ARSI、MMP1及S100P,更优选ANXA8L2、KRT1、KRT6A、ARSI、MMP1及S100P,进一步优选ANXA8L2。需要说明的是,所述DSG3基因也被称作PVA基因(以下同样)。
表1
[对颈部淋巴结转移进行分析的方法]
即,作为1个方案,本发明涉及一种颈部淋巴结转移分析方法,其是对头颈癌向颈部淋巴结的转移进行分析的方法(以下也称作“本发明的分析方法”),其包含:对颈部淋巴结试样中选自序列表的序列号1~36所示的基因中的至少1个基因的表达量进行测定、和将所述表达量与基准值进行比较。
作为本发明的分析方法的一个实施方式,可举出下述的颈部淋巴结转移分析方法:其包含对颈部淋巴结试样中选自序列表的序列号1~8及10~36所示的基因中的至少1个基因的表达量进行测定、和将所述表达量与基准值进行比较。
本说明书中“头颈癌”是指从除了脑和眼之外的头部向上产生的癌,一般来说包括口腔癌、鼻癌和鼻窦癌、唇癌、咽癌、喉癌、头部肿瘤、中耳癌。另外,本说明书中“肿瘤标记物”是指成为癌细胞的记号(标记物)的物质,其是作为癌的诊断或治疗的判断基准有用的物质的总称。
本说明书中“测定基因的表达量”是指对基因的表达产物的量进行测定。本说明书中“表达产物”可包含由细胞提取的总RNA中所含的RNA成分,可包含基因的转录产物(mRNA)。基因的表达量的测定方法并无特别限定,例如可通过定量PCR法或DNA微阵列法进行。基因的表达量可以是相对于内标的相对表达量,也可是相对于比较对象试样(例如正常细胞试样)的相对表达量。测定对象的基因只要没有特别说明,则是指上述表1的基因(序列表的序列号1~36所示的基因)。
本说明书中“颈部淋巴结试样”是指成为要对头颈癌转移的有无进行分析的对象的淋巴结,例如可包含前哨淋巴结、以及存在或曾经存在过头颈癌的周边的其他颈部淋巴结及通过颈部淋巴结清除所摘出的淋巴结。对基因的表达量进行测定时,从提高分析精度的观点出发,优选从由对象回收的全部淋巴结中回收总RNA以制备cDNA或cRNA,然后使用它们进行定量PCR法或DNA微阵列法。
本说明书“将表达量与基准值进行比较”是指将分析试样中的表达量与可预先设定的基准值进行比较。一个实施方式中,基准值可以是正常颈部淋巴结中的表达量。该方式中,当试样的表达量优选比该基准值高3倍以上、更优选高10倍以上、进一步优选高30倍以上、更进一步优选高100倍以上时,可以视为该试样的头颈癌向颈部淋巴结转移的可能性很高。在另一实施方式中,基准值可以是正常颈部淋巴结中的表达量的优选3倍以上、更优选10倍以上、进一步优选30倍以上、更进一步优选100倍以上的量。该方式中,当所述试样的表达量高于基准值时,则可以视为所述试样的头颈癌向颈部淋巴结转移的可能性很高。
本说明书“正常颈部淋巴结”可包括人正常个体的颈部淋巴结,但摘出完全健康人的淋巴结在伦理上是困难的。因此,本说明书“正常颈部淋巴结”可包括由接受颈部手术后的良性疾病(不是癌)的患者所提供的颈部淋巴结,即“非患癌患者来源的颈部淋巴结”。
本发明的分析方法中,对表达量进行测定和比较的基因的数量可以为1种,但从分析精度方面出发,优选为2种以上、更优选为5种以上、进一步优选为10种以上、更进一步优选为20种以上。
目前,在头颈癌的治疗方法中,一般进行颈部淋巴结清除、即将存在于颈部的淋巴结(约30个)全部摘出。通过将本发明的分析方法适用于这些被摘出的颈部淋巴结,可以明确颈部中存在几个淋巴结转移,可以根据其个数探讨并决定以后的治疗方针。
另外,对于并非立刻进行颈部淋巴结清除、而是将前哨淋巴结(1-2个)摘出并确认有无转移、若未转移则不进行颈部淋巴结清除、若转移则进行颈部淋巴结清除的方法(前哨淋巴结活检),也可适用本发明的分析方法。本发明的分析方法在一个实施方式中不包含以医疗目的判断人的头颈癌向淋巴结的转移、以及以医疗目的根据人的头颈癌有无向淋巴结转移来对处方或治疗和手术计划进行判断。另外,本发明的分析方法在另一实施方式中可以包含以医疗目的判断人的头颈癌向淋巴结的转移、以及以医疗目的根据人的头颈癌有无向淋巴结转移来对处方或治疗和手术计划进行判断。
[头颈癌的肿瘤标记物]
作为另一方案,本发明涉及一种头颈癌的肿瘤标记物(以下也称作“本发明的头颈癌的肿瘤标记物”),其包含:选自序列表的序列号1~36所示的基因中的1个或多个基因、或者该1个或多个基因的表达产物和/或表达量。所述表达产物可包含以基因的DNA为模板进行转录的RNA链即通过RNA聚合酶合成的RNA链、以及转录后在细胞内经修饰的RNA链。所述表达产物中所含的RNA链并无特别限定,例如可举出信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)、核内低分子RNA(snRNA)、核仁低分子RNA(snoRNA)、及其他不指令蛋白质的RNA等。这些RNA链还包含转录后在细胞内经处理的RNA链。另外,本说明书中“基因”是指与生物体机能相关的DNA的任意片段。需要说明的是,当序列表的多核苷酸表示RNA时,t(胸腺嘧啶)碱基替换读作u(尿嘧啶)碱基。
本发明的头颈癌的肿瘤标记物可以成为颈部淋巴结中头颈癌转移的指标。即,本发明的头颈癌的肿瘤标记物在颈部淋巴结中表达亢进时,则发生向该淋巴结转移的可能性增高。因此,一个实施方式中,本发明的头颈癌的肿瘤标记物是用于本发明的分析方法的头颈癌的肿瘤标记物,其包含选自头颈癌的序列表的序列号1~36所示的基因中的基因的转录产物。另外,在另一实施方式中,本发明的头颈癌的肿瘤标记物是用于本发明的分析方法的头颈癌的肿瘤标记物,其包含选自头颈癌的序列表的序列号1~8及10~36所示的基因中的至少1个基因的转录产物。
作为又一方案,本发明涉及一种本发明的肿瘤标记物的用途,其是本发明的肿瘤标记物在对颈部淋巴结或头颈部淋巴结试样中的头颈癌的转移进行分析或者判定或判断中的用途。作为其一个实施方式,可举出本发明的肿瘤标记物在本发明的分析方法中的用途。
以下使用实施例进一步说明本发明。
实施例
(实施例1)
[试样]
以头颈部扁平上皮癌患者来源的转移淋巴结(7例)作为试样。另外,作为比较对象试样,使用非患癌患者来源的淋巴结(1例)及唾液腺(5例)。另外,对于检体在本研究中的使用,在对患者本人及家属进行充分说明的基础上获得了书面形式上的同意。
[分析]
将各试样机械地匀浆后,使用Isogen(Nippon Gene,Toyama,Japan)将总RNA提取并纯化。使用化学发光RT-IVT标记试剂盒(Applied Biosystems,FosterCity,CA)对总RNA 1μg进行扩增,合成洋地黄毒苷(digoxigenin,Roche Diagnostics,Basel,Switzerland)标记cRNA。使合成cRNA与人基因组调查微阵列(Applied Biosystems)杂交后,使用化学发光检测试剂盒(Applied Biosystems)进行洗涤、发色后,使用Applied Biosystems 1700微阵列分析仪(Applied Biosystems)进行29,098基因的表达定量。各病例的基因表达量的比较使用Gene Spring GX7.3(Agilent Technologies,SantaClara,CA)进行分析。
[肿瘤标记物的鉴定]
将头颈部扁平上皮癌转移淋巴结7个检体与非患癌患者来源的淋巴结1个检体的总基因表达量进行比较。将与非转移淋巴结相比仅在转移淋巴结中共同地可见3倍以上的表达亢进、且在唾液腺中未检测到表达的基因作为肿瘤标记物,鉴定了36种(上述表1、序列表的序列号1~36所示的基因)。各基因的表达亢进程度在上述表1中以“变化倍率”示出。所鉴定的未在RefSeq或UniGene中注册的新型基因有2种(序列表的序列号8及12所示的基因),而且报道过与癌有关的基因含有12种。
[肿瘤标记物的使用]
对新的9个样品的头颈部扁平上皮癌转移淋巴结测定序列表的序列号6、9、13及23的基因(分别为ANXA8L2、DSG3(PVA)、S100P、MMP1基因)的mRNA的表达量,将其表达量与正常淋巴结(非患癌患者来源的淋巴结)中的表达量进行比较。表达量的测定利用实时定量化RT-PCR法进行。即,以各淋巴结组织来源的总RNA 100ng为模板,使用特异性引物通过Light Cycler(Roche Diagnostics)将各个mRNA进行逆转录和扩增。同时,使用TaqMan(注册商标)探针(Applied Biosystems)或SYBR(注册商标)Green I(Takara,Otsu,Japan)检测扩增产物量,从而对各基因的表达量进行定量。
将其结果示于图1~4。如这些图所示,上述4个基因在所有头颈部扁平上皮癌转移淋巴结样品中均显示出超过正常淋巴结样品中的表达量的表达量,另外,上述4个基因中除了1个样品之外,在所有头颈部扁平上皮癌转移淋巴结样品中均显示出超过正常淋巴结样品中的表达量3倍的表达量。
(实施例2)
[试样]
使用在以Cytokeratin19(CK19)mRNA作为检测对象的以往的癌转移基因检査中被判断成转移为阴性、但通过利用显微镜的病理组织检查却获知了头颈癌已发生转移的淋巴结8个检体作为试样。需要说明的是,对于检体在本研究中的使用,在对患者本人及家属进行充分说明的基础上获得了书面形式上的同意。
[肿瘤标记物的使用]
对所述试样测定序列表的序列号6及9的基因(分别为ANXA8L2及DSG3(PVA)基因)的mRNA的表达量,将其表达量与正常淋巴结(非患癌患者来源的淋巴结)中的表达量进行比较。表达量的测定与上述实施例1同样地使用实时定量化RT-PCR法进行。
将其结果示于图5。如图5所示,对于ANXA8L2基因,在所有检体中均检测到了表达。另外,对于DSG3(PVA)基因,除了2个检体(25%)之外,均检测到了表达。
(实施例3)
[试样]
以与实施例1及2不同的新的头颈部扁平上皮癌患者来源的转移淋巴结(12例)为试样,另外作为比较对象试样,使用新的非患癌患者来源的淋巴结(7例)。需要说明的是,对于检体在本研究中的使用,在对患者本人及家属进行充分说明的基础上获得了书面形式上的同意。
[肿瘤标记物的使用]
对所述试样测定序列表的序列号6、9、4、2、23、13及32的基因(分别为ANXA8L2、DSG3(PVA)、KRT-1、KRT-6A、MMP1、S100P及ARSI基因)的mRNA的表达量,将其表达量与比较对象试样中的表达量进行比较。表达量的测定与上述实施例1同样地使用实时定量化RT-PCR法进行。
将其结果示于图6及7。如图6所示,对于ANXA8L2及DSG3(PVA)基因,在正常淋巴结中完全未观察到表达。另外,如图7所示,对于KRT-1、KRT-6A、MMP1、S100P及ARSI基因,在转移淋巴结中的表达与正常淋巴结相比显著地提高。
产业上的可利用性
本发明例如在头颈癌的治疗领域中是有用的。
Claims (1)
1.一种头颈癌的肿瘤标记物,其用于对头颈癌向颈部淋巴结的转移进行分析的方法中,其包含:序列号6所示的ANXA8L2基因、或者其表达产物。
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