【摘要】：乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤,發(fā)病率逐年上升,成為最主要的導致女性死亡的惡性腫瘤。目前乳腺癌的分類越來越細化,更加注重乳腺癌的分子分型。三陰性乳腺癌作為乳腺癌的一種特殊類型,缺乏有效的靶向治療和內(nèi)分泌治療手段,導致該類腫瘤極易出現(xiàn)復發(fā)和轉(zhuǎn)移。然而,目前對于三陰性乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的機制尚不明確,尚無臨床公認的有效的具有預后預測價值的分子靶向標記物。納米量子點標記探針分子成像技術(shù)是本世紀最重要的生物醫(yī)學技術(shù)之一,大量學者對其運用于癌癥診斷、分子分型、治療和預后評估方面的可行性進行了探索,發(fā)現(xiàn)其在癌癥基礎(chǔ)和臨床研究中具有廣泛前景。尤其是量子點免疫熒光成像和定量檢測系統(tǒng)(quantum dot-based immuno fluorescent imaging and quantitative analytical system, QD-IIQAS)的發(fā)展,使得其廣泛應用于惡性腫瘤分子標記物的檢測。本課題借助量子點納米技術(shù)的優(yōu)勢,對三陰性乳腺癌組織中拓撲異構(gòu)酶2α(Topoisomerase 2 alpha, TOP2A)、表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)和Ⅳ型膠原的檢測進行了可行性探索,并與傳統(tǒng)免疫組織化學檢測方法(immunohistochemistry, IHC)進行對比。擬通過對三陰性乳腺癌這三種分子標記物的檢測,初步尋找三陰性乳腺癌化療藥物敏感性的分子靶標。擬通過對癌細胞表面分子標記物(如EGFR)和腫瘤微環(huán)境主要組分(如Ⅳ型膠原)的聯(lián)合分析,探索三陰性乳腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移是否為癌細胞的獨立行為,是否需要腫瘤微環(huán)境的參與,為惡性腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移機制的研究提供新理念。并且通過量子點熒光成像和定量分析系統(tǒng),計算出EGFR/Ⅳ型膠原比值,積極尋找三陰性乳腺癌有效的獨立預后因素指標,探索三陰性乳腺癌生物學行為,為推動三陰性乳腺癌的個體化醫(yī)療提供理論基礎(chǔ)和臨床啟示。本課題從以下兩部分開展了研究：第一部分量子點標記探針技術(shù)檢測三陰性乳腺癌組織TOP2A的表達及價值分析乳腺癌是高異質(zhì)性惡性腫瘤,相同分期和病理類型的患者預后往往不同。三陰性乳腺癌作為乳腺癌的一種特殊亞型,具有高侵襲性,極易發(fā)生復發(fā)和遠處轉(zhuǎn)移。目前,三陰性乳腺癌唯一有效的治療手段就是化療,主要以蒽環(huán)和紫衫類化療藥物為主,目前其治療效果已經(jīng)到達了瓶頸,新突破的取得顯得尤為困難。TOP2A是DNA復制的重要酶,也是細胞毒性化療藥物,比如蒽環(huán)類的靶向作用分子,在乳腺癌領(lǐng)域研究廣泛。然而,由于各種不同檢測方法的存在和不同陽性閡值的差異,用來研究TOP2A在乳腺癌患者的療效預測和預后價值的研究結(jié)論并不統(tǒng)一。我們以往的研究證實了量子點納米技術(shù)在生物標記物定量檢測中的顯著優(yōu)勢,并且與傳統(tǒng)的IHC進行了比較。本研究擬利用量子點標記探針技術(shù)在乳腺癌領(lǐng)域研究的優(yōu)勢,尤其是QD-IIQAS技術(shù),對三陰性乳腺癌組織TOP2A進行原位熒光成像和定量檢測,研究TOP2A的表達與主要的臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系。我們分別采用傳統(tǒng)IHC和QD-IIQAS方法對145例三陰性乳腺癌石蠟切片中的TOP2A的表達進行了檢測,并且對這兩種檢測方法進行了比較,還評估了TOP2A的表達與主要的臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn),這兩種方法具有相同的抗原定位,高的染色率相關(guān)性(r=0.79),和高的檢測一致性(λ=0.763)(在選取45%作為臨界值時)。并且,TOP2A的表達在直徑偏大的腫瘤(p=0.002),高組織學分級腫瘤(p=0.005)和有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(p0.001)的患者中表達更高。QD-IIQAS是進行TOP2A檢測的更簡易和更精確的方法。我們的研究為以后研究TOP2A的表達與蒽環(huán)類藥物的敏感性以及其在三陰性乳腺癌組織的預后價值打下了堅實的基礎(chǔ)。第二部分三陰性乳腺癌組織EGFR和IV型膠原的量子點標記雙色熒光成像和定量檢測及預后價值三陰性乳腺癌是乳腺癌的一種特殊亞型,具有明顯異質(zhì)性和不良預后。癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移并不完全是癌細胞的自發(fā)過程,它要求癌細胞穿透其周圍的細胞外基質(zhì)屏障。為了研究三陰性乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的機制,發(fā)展一種新的檢測方法,該方法可以同時研究腫瘤微環(huán)境中的重要組分和癌細胞表面重要分子標記物,顯得尤為重要。我們使用量子點多光譜熒光成像對三陰性乳腺癌組織進行研究,在第一部分單標量子點免疫熒光成像和定量檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種計算機輔助的新型量子點多光譜熒光成像和定量檢測技術(shù)。使用該技術(shù),我們實現(xiàn)了表達于癌細胞膜的EGFR和表達于細胞外基質(zhì)的Ⅳ型膠原的原位、同時共成像和定量檢測,實現(xiàn)了量子點的雙標多光譜成像。我們計算了EGFR/Ⅳ型膠原比值,并且研究了EGFR/Ⅳ型膠原比值在三陰性乳腺癌患者的獨立預后價值。通過對三陰性乳腺癌組織EGFR和Ⅳ型膠原的同時熒光成像和定量檢測,我們發(fā)現(xiàn),EGFR和Ⅳ型膠原的表達呈顯著負相關(guān),差異具統(tǒng)計學意義。在高EGFR/Ⅳ型膠原比值組和低EGFR/Ⅳ型膠原比值組,兩者的5年無病生存率有顯著差別。EGFR/Ⅳ型膠原比值具有預后預測作用,并且是三陰性乳腺癌的獨立預后指標。與單純的EGFR表達比較,EGFR/Ⅳ型膠原比值更能反應三陰性乳腺癌患者的預后差異。我們的研究聯(lián)合癌細胞和細胞外基質(zhì)中的重要組分進行分析,為臨床預測三陰性乳腺癌患者的預后和探索三陰性乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移機制的研究提供了新視野。
[Abstract]:Breast cancer is the most common malignant tumor in women. The incidence of breast cancer is increasing year by year, and it has become the most important malignant tumor leading to female death. However, the mechanism of invasion and metastasis of triple-negative breast cancer is still unclear, and there is no clinically recognized molecular targeted marker with predictive value of prognosis. A large number of scholars have explored its feasibility in cancer diagnosis, molecular typing, treatment and prognosis evaluation, and found that it has broad prospects in basic and clinical research of cancer, especially quantum dot-based immuno fluorescent imaging and quantitative analysis system. The development of system, QD-IIQAS, has made it widely used in the detection of molecular markers of malignant tumors. With the advantage of quantum dot nanotechnology, topoisomerase 2 alpha (TOP2A), epidermal growth factor receptor (EGFR) and collagen IV in triple-negative breast cancer tissues were detected. The feasibility of the assay was explored and compared with the traditional immunohistochemical assay (IHC). The molecular targets of chemosensitivity of triple-negative breast cancer were preliminarily found by the detection of three molecular markers, such as EGFR and swelling on the surface of cancer cells. Combined analysis of major components of tumor microenvironment (e.g. collagen type IV) to explore whether invasion and metastasis of triple-negative breast cancer are independent behaviors of cancer cells and whether the involvement of tumor microenvironment is necessary provides new ideas for the study of mechanisms of invasion and metastasis of malignant tumors. The ratio of collagen type IV to collagen type IV was used to explore the biological behavior of triple-negative breast cancer and provide theoretical basis and clinical inspiration for promoting the individual treatment of triple-negative breast cancer. The expression and value of TOP2A in sexual breast cancer tissues Chemotherapy is mainly anthracycline and purple shirt chemotherapeutics. At present, its therapeutic effect has reached a bottleneck, and new breakthroughs are particularly difficult. TOP2A is an important enzyme in DNA replication, and also a cytotoxic chemotherapeutics, such as anthracycline targeting molecules, has been widely studied in the field of breast cancer. The existence of these methods and the difference of different positive thresholds are inconsistent in predicting the efficacy and prognostic value of TOP2A in breast cancer patients. Our previous studies have confirmed the significant advantages of quantum dot nanotechnology in quantitative detection of biomarkers and compared it with traditional IHC. The advantages of sub-point labeling probe technique in breast cancer research, especially QD-IIQAS technique, were studied in situ fluorescence imaging and quantitative detection of TOP2A in triple-negative breast cancer tissues to study the relationship between the expression of TOP2A and the main clinicopathological parameters. The expression of TOP2A was detected and compared with the two methods. The relationship between the expression of TOP2A and the main clinicopathological parameters was also evaluated. QD-IIQAS is a simpler and more accurate method for the detection of TOP2A. Our study is to investigate the expression of TOP2A and the sensitivity of anthracycline drugs in the future. Part 2 Quantum dot-labeled double-color fluorescence imaging and quantitative detection and prognostic value of EGFR and collagen IV in triple-negative breast cancer tissue. Triple-negative breast cancer is a special subtype of breast cancer with obvious heterogeneity and poor prognosis. And metastasis is not entirely a spontaneous process of cancer cells, it requires cancer cells to penetrate the surrounding extracellular matrix barrier. In order to study the mechanism of invasion and metastasis of triple-negative breast cancer, a new detection method is developed, which can simultaneously study important components in the tumor microenvironment and important molecular markers on the surface of cancer cells. We used quantum dot multispectral fluorescence imaging to study triple-negative breast cancer tissues. Based on the first part of the single-label quantum dot immunofluorescence imaging and quantitative detection system, we developed a new computer-aided quantum dot multispectral fluorescence imaging and quantitative detection technology. We calculated the ratio of EGFR to collagen IV and studied the independent prognostic value of EGFR to collagen IV in triple-negative breast cancer patients. The expression of EGFR and collagen IV in breast cancer tissues was negatively correlated with the expression of collagen IV. The 5-year disease-free survival rate was significantly different between the high EGFR/IV collagen ratio group and the low EGFR/IV collagen ratio group. The ratio of EGFR to collagen type IV was more sensitive to the prognostic differences in patients with triple negative breast cancer than the expression of EGFR alone. To explore the mechanism of invasion and metastasis of three negative breast cancer provides a new perspective.
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R737.9

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本文編號：2232575