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研究背景卵巢癌(Ovarian cancer,OC)是各类妇科恶性肿瘤中致死率最高的一种。尽管手术技术及辅助治疗不断改进,卵巢癌的预后依旧很差,五年生存率在49%左右。其原因主要在于卵巢癌确诊时多为晚期。OC患者治疗的一线方案为铂类药物为基础的化疗联合满意的肿瘤细胞减灭术。尽管60%-90%的卵巢癌患者对铂类药物反应良好,但患者的中位无进展生存期(Progression-free survival,PFS)仅为18个月,这很大程度上归因于铂耐药的发生。近年来研究发现铂耐药是多因素共同作用所致,包括肿瘤微环境的改变,DNA修复的增加,肿瘤干细胞的激活及代谢重编程等。研究发现,在快速生长的肿瘤细胞中可以观察到脂质摄取、储存和脂肪生成的增加。胆固醇(Cholesterol,CHO)是哺乳动物细胞膜的重要组成部分,在细胞周期的调节中起着重要作用。因此,大量的胆固醇是肿瘤快速生长所必需。多项研究表明胆固醇代谢在恶性肿瘤的进展和癌症患者的预后中起着重要的作用。胆固醇代谢重编程已被证明在多种恶性肿瘤中发挥重要作用,包括卵巢癌和乳腺癌。最近研究表明胆固醇代谢重编程可能与卵巢癌的化疗耐药相关。然而,胆固醇代谢途径重编程与铂耐药之间的具体机制尚不清楚。本研究应用Kaplan-Meier Plotter在线分析癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus datasets,GEO)数据,探究低密度脂蛋白受体(Low density lipoprotein receptor,LDLR)和三羟基三甲基辅酶 A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase,HMGCR)的表达与卵巢癌患者PFS或再次进展生存期(Post-progression Survival,PPS)的关系。研究了两种胆固醇代谢相关蛋白,LDLR和HMGCR蛋白表达以及血浆低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)和CHO与卵巢癌患者铂耐药及预后的关系。研究目的1.在线分析TCGA和GEO数据,探究LDLR和HMGCR的表达与患者PFS或PPS的关系。2.探究血液中LDL、CHO与卵巢癌患者耐药性的关系3.探究卵巢癌患者组织中LDLR及HMGCR蛋白表达及其与患者耐药性及预后的关系。研究方法1.探究LDLR和HMGCR与卵巢癌患者预后的关系。使用Kaplan-Meier Plotter网站在线分析TCGA和GEO数据,探究LDLR和HMGCR的表达与OC患者PFS或PPS的关系。2.临床资料收集与分析。回顾性研究1109例于2013年12月至2018年12月在山东大学齐鲁医院进行手术治疗的卵巢癌患者,收集患者术前术后及化疗前后的实验室检验结果(血脂谱、葡萄糖及CA125等)、病理资料、术后化疗方案及患者基础临床信息等(血脂谱数据通过自动生化分析仪获得,所有实验室检验均遵循山东大学实验室标准进行质量控制并报告)。筛选后得到卵巢癌铂耐药患者47例,铂敏感患者48例。患者术后生存及复发情况通过电话随访获得。分析上述数据与OC患者铂耐药及预后的关系。3.应用免疫组织化学染色方法检测LDLR和HMGCR在卵巢癌铂耐药及铂敏感组织中的表达及其与预后的关系。选取山东大学齐鲁医院病理科卵巢癌患者65例,应用免疫组织化学染色方法检测卵巢癌铂耐药及铂敏感组织中LDLR及HMGCR的表达差异性,并分析其与预后及铂耐药的关系。研究结果1.TCGA和GEO数据库数据分析脂代谢相关分子LDLR和HMGCR与卵巢癌患者预后的关系利用在线生存分析网站对TGCA和GEO数据库进行了生存分析,确定LDLR和HMGCR基因表达与患者预后的关系。在GEO数据库中,我们选择了两个患者数量较多的使用铂类化疗的卵巢癌患者数据集GSE14764和GSE26193进行生存分析。在TCGA数据库中,表达高水平LDLR的卵巢癌患者预后较差,而HMGCR的高表达与较好的预后相关。对GEO数据库数据进行分析后我们得到了相同的结果,表达高水平LDLR和低水平HMGCR的卵巢癌患者预后较差(P<0.05)。2.卵巢癌患者临床资料分析2.1患者基本特征我们共筛查了 1109名卵巢癌患者,最后纳入研究为65名患者。根据患者对铂类化疗药物的反应分为两组,卵巢癌铂敏感组31例,铂耐药组34例。铂耐药组患者平均诊断年龄为53.6±8.79岁,铂敏感组患者为55.9±10.72岁。铂敏感组患者平均初潮年龄为15.93±2.97岁,铂耐药组患者为14.02±4.11岁,两组间具有显著统计学差异(P=0.013)。铂敏感组87.1%(27/31)及铂耐药组82.4%(28/34)的患者分期为FIGO Ⅲ期。在铂耐药组中,复发率为50%,显著高于铂敏感组(9.3%),差异具有统计学意义(P<0.001)。2.2患者手术及病理特征79例有随访资料的卵巢癌患者均在我院进行手术治疗,95%(75/79)的患者手术方式为经腹手术治疗,79.8%(63/79)的患者术中行大网膜切除术。81%(64/79)的患者肿瘤累及双侧卵巢,35.4%(28/79)的患者阑尾受累,78.5%(62/79)的患者大网膜受累。术后病理结果显示10.1%(8/79)为FIGO Ⅰ期,7.6%(6/79)为FIGO Ⅱ 期,82.3%(65/79)为 FIGO Ⅲ 期。3.铂耐药OC患者的血清LDL和CHO水平及意义应用自动生化分析仪检测血清LDL和CHO水平,结果显示铂敏感组患者血清中LDL和CHO的平均值分别为3.01±0.67mmol/L和5.01±0.82mmol/L,铂耐药组患者血清中分别为3.34±1.01mmol/L和5.38±1.11mmol/L,两组间差异具有统计学意义(P<0.001)。铂敏感患者的甘油三酯(Triglyceride,TG)平均值为1.44±0.84mmol/L,铂耐药患者为1.69±0.91mmol/L,两组之间的差异具有统计学意义(P=0.001)。两组之间的高密度脂蛋白(High density lipoprotein,HDL)水平没有统计学差异(P=0.209)。4.卵巢癌患者组织中LDLR和HMGCR蛋白的表达及意义利用免疫组织化学分析检测LDLR和HMGCR蛋白表达水平,结果显示在卵巢癌铂耐药及铂敏感组织中均观察到LDLR和HMGCR蛋白染色。在铂耐药患者中LDLR蛋白分子高表达,而HMGCR低表达。在卵巢癌铂耐药患者中,免疫组化结果显示有64.7%(22/34)的患者LDLR高表达,79.4%(27/34)的患者HMGCR低表达。而在铂敏感患者组,免疫组化的结果正好相反。t检验结果显示,与铂敏感组相比,在卵巢癌铂耐药患者中LDLR染色评分较高(P<0.0001),而铂耐药患者的HMGCR染色评分较低(P=0.0012)。为了进一步评估卵巢癌患者中LDLR和HMGCR蛋白表达与卵巢癌总生存率(Overall Survival,OS)与无病生存期(Disease-free survival,DFS)的关系,我们进行了 Kaplan-Meier生存分析,结果显示,表达高水平LDLR的卵巢癌患者DFS(P=0.009)及OS(P=0.046)较短。本研究结果表明HMGCR的表达与DFS及OS间关联性无显著差异(P>0.05)。研究结论1.LDLR高表达和HMGCR低表达与OC患者不良预后相关。2.卵巢癌铂耐药与高胆固醇代谢水平有关。3.胆固醇代谢重编程可能是卵巢癌铂耐药的机制之一。课题创新性与局限性创新性:通过生物信息学分析发现了脂代谢相关分子与卵巢癌患者预后的关系;利用患者血脂谱数据进一步探究脂代谢与卵巢癌患者铂耐药的关系;利用免疫组织化学染色验证脂代谢相关分子在卵巢癌组织中的表达及预后的关系。局限性:免疫组织化学染色纳入样本数量偏少,进一步研究应扩大样本量;本研究缺乏脂代谢相关分子影响铂耐药的机制研究,仍需进一步研究以明确其可能机制。