【摘要】：研究背景： 胰腺癌(pancreatic cancer, PC)是預后極差的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,能否行根治性切除目前仍是決定胰腺癌患者預后的最主要因素。而在影響胰腺癌根治性切除率的因素中,腫瘤侵犯胰頭周圍血管如門靜脈(portal vein, PV)、腸系膜上靜脈(superior mesenteric vein, SMV)、腹腔干(celiac axis, CA)、肝總動脈(common hepatic artery, CHA)以及腸系膜上動脈(superior mesenteric artery, SMA)等是公認的導致胰腺癌切除率明顯低于其他消化道腫瘤的重要因素之一,也給胰腺外科的發(fā)展帶來巨大困擾。上世紀70年代開始,外科先輩對胰腺癌累及周圍血管進行早期的探索,但結果卻不盡如人意,在當時聯(lián)合血管切除的胰腺癌根治術沒有帶來生存期的明顯延長,相反卻增加了患者額外的術后并發(fā)癥及圍手術期死亡率。進入新世紀以來,隨著外科技術的發(fā)展,聯(lián)合血管切除的胰腺癌手術圍手術期風險逐漸降低,該課題又重新引起大家的興趣。對于胰腺癌累及腸系膜上動脈、腹腔動脈干等動脈行聯(lián)合動脈切除的胰十二指腸切除術,由于圍手術期并發(fā)癥發(fā)生率較高,改善預后作用非常有限,目前文獻多持否定態(tài)度。而對于門靜脈、腸系膜上靜脈受累者的標準治療方式仍存在爭議,包括一些權威性的指南如美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(National Comprehensive Cancer Network, NCCN)和國際胰腺外科研究小組(International Study Group Of Pancreatic Surgery, ISGPS)的指南對此的結論也并不一致。因此,對胰腺癌累及PV/SMV患者如何標準化處理仍是胰腺外科學界爭論焦點和熱點,且對該領域的探索尚處于初級階段,有許多值得探索的問題存在,尤其是決定胰腺癌聯(lián)合PV/SMV切除術預后的臨床病理因素、血管切除重建的方式的優(yōu)劣以及血管替代物的選擇等。我中心近年來利用肝移植供體所提供的同種異體血管替代切除的受累PV/SMV,取得了較好的療效和獨特的經(jīng)驗,并借此研究對上述臨床問題進行探索,以期對臨床處理累及門靜脈系統(tǒng)的胰腺癌提供針對中國人群特點的新建議和思路。 當然,對于胰腺癌的研究,除了外科臨床治療,也要從基因調(diào)控的角度理解胰腺癌的發(fā)生發(fā)展,這樣更有利于從本質(zhì)上改變胰腺癌患者的預后。隨著公開的的癌癥多水平分子表達數(shù)據(jù)庫的積累為整合和分析癌癥大數(shù)據(jù)提供了新的機會。有研究報道微小核糖核酸(microRNA, miRNA)通過調(diào)控信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA)參與胰腺癌的發(fā)病、癌細胞的凋亡和生長,發(fā)揮著抑癌或促癌作用。然而大多數(shù)研究著重于闡明miRNAs的調(diào)控功能,很少去研究miRNA自身如何受到其他分子調(diào)控。文獻研究表明在惡性腫瘤中,長鏈非編碼核糖核酸(long non-coding RNA, lncRNA)和轉錄因子(transcription factor, TF)可以對miRNA的異常表達產(chǎn)生重要的調(diào)控作用。因此我們通過生物信息學方法,利用現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)庫和生物信息學軟件對胰腺癌的miRNA轉錄調(diào)控機制進行預測研究,以便更深入地認識胰腺癌的發(fā)病機制。 方法： 對我中心2009年6月至2013年5月收治的208例經(jīng)病理確診為胰腺癌并接受胰十二指腸切除術(pancreaticoduodenectomy, PD)或胰十二指腸聯(lián)合PV/SMV切除重建術(pancreaticoduodenectomy with vascular resection, PDVR)的患者進行隨訪和臨床資料的回顧性分析,其中PD組166例,PDVR組42例。首先對比PDVR組相對于PD組其圍手術期并發(fā)癥、死亡率以及中長期預后情況,明確PDVR術的安全性和有效性；再進一步對不同血管切除重建方式的PDVR術進行分類對比研究,其中直接縫合重建(suture reconstruction, SR)組28例,植入縫合重建(implant reconstruction, IR)組14例,探討其臨床特征及治療效果,分析影響PDVR術預后的危險因素；同時,對于14例行同種異體血管植入的PDVR術患者資料進行深入的臨床及病理特征分析。在胰腺癌的轉錄調(diào)控預測研究方面,首先通過整合胰腺癌和正常胰腺組織的基因芯片數(shù)據(jù)來篩選出差異表達的mRNA、miRNA和lncRNA。其次根據(jù)StarBas數(shù)據(jù)庫收錄的由紫外交聯(lián)免疫沉淀結合高通量測序(crosslinking and immunoprecipitation followed by high-throughput sequencing, CLIP-Seq)技術產(chǎn)生的miRNA-mRNA相互作用數(shù)據(jù),來構建miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡。再分別根據(jù)ChIPBase數(shù)據(jù)庫收錄的由染色質(zhì)免疫共沉淀淀結合高通量測序(Chromatin immunoprecipitation followed by high-throughput sequencing, ChIP-Seq)技術產(chǎn)生的TF-miRNA相互作用數(shù)據(jù)和StarBas數(shù)據(jù)庫收錄的lncRNA-miRNA相互作用數(shù)據(jù)來預測構建TF-miRNA-mRNA和lncRNA-miRNA-mRNA轉錄調(diào)控網(wǎng)絡。 結果： 本研究共入組胰腺癌患者208例,其中PD組患者166例,男性115例,女性51例,平均年齡60.5歲；PDVR組患者42例,男性26例,女性16例,平均年齡59.4歲。兩組間圍手術期并發(fā)癥及死亡率比較無顯著差異。該組患者總體1、2、3年生存率為78%、50%、12%,中位生存期為24.0±0.9月。PD組1、2、3年生存率為80%、52%、12%,中位生存期為26.0±1.0月；PDVR組1、2、3年生存率為70%、41%、16%,中位生存期為20.0±4.3月；兩組間對比P=0.205。R0切除率PD組和PDVR組分別為78.3%和81.0%(P=0.708)。非R0切除、腫瘤大于2cm以及分化程度低是影響胰腺癌術后生存的獨立危險因素。在接受PDVR術患者中,SR組和IR組圍手術期并發(fā)癥率分別為21.4%和42.9%(P=0.147)。SR組中位生存期為22.0±±4.0月,1、2、3年生存率為74%、45%、18%；IR組中位生存期14.0±3.0月,1、2年生存率為52%、40%；兩組間對比P=0.432。血管內(nèi)膜累及率SR組為46.4%,IR組為78.6%(P=0.047)。在各項臨床、病理及血管指標中,血管內(nèi)膜累及和非R0切除是影響PDVR術后生存的獨立危險因素,而血管腔狹窄程度1/3是腫瘤累及血管內(nèi)膜的獨立危險因素。同種異體血管植入的圍手術期血栓形成率為7.1%,中位生存期為14.0±3.0月,Y型同種異體血管的應用解決了部分門脈系統(tǒng)重建困難的難題。 胰腺癌的轉錄調(diào)控預測研究結果顯示總共4385個mRNAs,500個miRNAs和21個lncRNAs被識別為胰腺癌和癌旁組織差異表達的分子,其中18個mRNAs和54個miRNAs有較高的置信度。在miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡中,36個差異的miRNAs靶向1779個mRNAs,使之上調(diào)或下調(diào)。通過構建調(diào)控網(wǎng)絡,預測了19個miRNAs (hsa-miR-137, hsa-miR-206, hsa-miR-429, hsa-miR-320d,hsa-miR-320c等)參與了IncRNA-miRNA-mRNA調(diào)控。此外,8個miRNAs (hsa-mir-137, hsa-mir-206, hsa-mir-429, hsa-mir-375, hsa-mir-326, hsa-mir-217, hsa-mir-301b and hsa-mir-184)被預測參與了TF-miRNA-mRNA調(diào)控。這些參與轉錄調(diào)控網(wǎng)絡的miRNAs對應的靶基因和所在通路也得到了確認。結論： 研究表明對于胰腺癌可能伴有門靜脈系統(tǒng)累及的患者,術前的明確判斷目前主要依據(jù)影像學資料,臨床體征如腰背部疼痛等有一定的提示作用。對于累及門靜脈系統(tǒng)可能性較大的患者,不應抱有悲觀的情緒,因為經(jīng)過外科努力行PDVR術仍能達到常規(guī)胰腺癌切除的根治率水平,且圍手術期風險和中長期生存也和常規(guī)胰腺癌切除術相當。PDVR術目前在技術成熟的中心風險已逐步降低,采用局部切除、段切除直接吻合或植入血管等技術在圍手術風險或預后方面無明顯差異。所以對于胰腺癌累及門靜脈系統(tǒng)的患者,如術前預計可能達到根治性切除的,應主張積極手術,可采用各種手段重建門脈系統(tǒng)血管。研究同時發(fā)現(xiàn)腫瘤累及血管內(nèi)膜和R0切除是影響PDVR術后生存的獨立相關因素,尤其是腫瘤累及血管內(nèi)膜時,即便達到R0切除,預后也不理想,這點也是本研究的一個重要發(fā)現(xiàn),對臨床工作具有指導意義。而術前的血管成像檢查提示血管腔狹窄程度大于1/3則是患者血管內(nèi)膜受累的獨立危險因素,其發(fā)生概率為其他患者的8.5倍,因此對于術前影像提示受累血管管腔明顯狹窄的患者對其預后情況應有新的認識。此外,同種異體血管作為PDVR術中的門靜脈替代物是本研究的特色和創(chuàng)新之一,其具有生物學、結構學方面的優(yōu)勢,避免了人工材料血管或自體血管移植帶來的一些弊端,能解決較為復雜的門脈系統(tǒng)重建問題。目前的數(shù)據(jù)也表明該術式并未增加PDVR術的圍手術期并發(fā)癥和死亡率,中長期預后也與血管直接端端吻合術式相當,因此具有較強的理論研究價值和臨床應用前景。當然對于胰腺癌患者來說,手術治療是重要手段,發(fā)病機制研究和早期診斷更是改善預后的關鍵所在。我們利用生物信息學對胰腺癌的miRNA轉錄調(diào)控機制相關預測研究發(fā)現(xiàn)多個miRNA分子在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中起到承上啟下的調(diào)控作用,并預測構建出多條lncRNA、TF通過調(diào)控miRNA進一步調(diào)節(jié)mRNA轉錄表達的調(diào)控通路,并將其靶基因定位于相關的成熟分子通路。而且,我們預測的部分結果在已報道的文獻和我們自已的深入研究中被證實存在于胰腺癌的發(fā)病和發(fā)展進程之中,說明利用生物信息學工具進行大數(shù)據(jù)分析對胰腺癌或其他惡性腫瘤的轉錄調(diào)控機制預測具有準確性和實用性,為理解胰腺癌復雜的分子生物學機制提供了新的研究思路和方法,同時也發(fā)掘出一些潛在的轉錄調(diào)控通路和關鍵基因。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R735.9

【共引文獻】

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本文編號：2406527