李碩果,賈瑞諾,高社干
(河南科技大學第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)七科,河南洛陽 471003)
自幽門螺桿菌在胃癌的中的作用被發(fā)現(xiàn)后[1],多種病原菌與癌癥的關系已經(jīng)被報道,包括傷寒沙門氏菌與膽囊癌[2],痤瘡丙酸桿菌與前列腺癌[3],大腸桿菌與結腸癌[4]等。 食管癌是第8位常見的惡性腫瘤,在癌癥死因中排第6位。大部分發(fā)生在亞洲,尤其是中國[5]。 它有兩種主要的組織學亞型,包括鱗癌和腺癌,且早期診斷困難,病死率高。因此,減少發(fā)生和降低病死率是必要的。
慢性牙周病的微生物群中含有豐富的革蘭陰性厭氧菌。其中,牙齦卟啉單胞菌(porphyromonas gingivalis,PG)是一種關鍵的口腔致病菌,它能侵入上皮細胞,干擾宿主免疫反應和細胞周期[6-7]。流行病學表明牙周病和牙齒的缺失及某些癌癥有關,比如口腔癌、胃癌、胰腺癌[7-10]。口腔鱗癌細胞中,PG通過激活ERK1/2-Ets1、p38/HSP27和 PAR2/NF-κB通路進而誘導MMP-9 表達促進了細胞遷移[10]。因為食管黏膜在組織學上與口腔黏膜相似,因此筆者認為口腔疾病可引起食管感染,PG 可能與食管癌有關。
1.1一般資料 本研究經(jīng)本院倫理委員會批準,并取得患者書面知情同意。選擇2010-2014年本院接受手術治療的食管鱗癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)患者100例,患者術前均未接受放化療,并取相應癌旁組織(距離癌組織3 cm以上);另外30例活檢標本取自胃鏡檢查時,且病理證實為正常食管黏膜組織。4 μm厚連續(xù)切片,進行免疫組織化學SP法染色觀察。
1.2試劑和方法 SP超敏免疫組織化學試劑盒購于福州邁新公司。兔抗人PG蛋白多克隆抗體和鼠抗人Lys-gingipain(Kgp,PG分泌的獨特蛋白酶,批號15C8G5E6C2)單克隆抗體由美國路易斯維爾大學實驗室獲贈被用于檢測PG感染??雇肐gG 和正常鼠 IgG 被作為陰性對照。PG及Kgp原始抗體稀釋濃度為1∶1 000及1∶500。
1.3結果評估 每個組織切片由兩位資深的病理學專家評估。結果判定按陽性細胞百分率評分:<10%為0分,10%~<30%為1分,30%~<60%為2分,≥60%為3分。≥2分被看做PG或Kgp染色陽性。
1.4統(tǒng)計學處理 采用SPSS19.0軟件分析數(shù)據(jù),計數(shù)資料采用χ2檢驗,隨訪30個月,以死亡為終點事件,生存分析采用Kaplan-Meier法并用Log-rank檢驗,生存狀態(tài)影響因素分析采用COX回歸。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1PG蛋白在ESCC組織中高表達 PG蛋白在ESCC組織及癌旁組織中高表達,且在ESCC組織(60%)中的表達高于癌旁組織(15%),在正常食管黏膜中不表達(P<0.01),見表1。PG蛋白的表達主要定位于細胞質(zhì),偶爾也位于細胞核,見圖1。
2.2Kgp在ESCC組織中表達 Kgp在ESCC組織中表達 (68%)明顯高于癌旁組織(40%),且在正常食管黏膜中不表達(P<0.01),見表1。Kgp的表達也主要定位于細胞質(zhì),偶爾也位于細胞核,見圖2。
表1 PG蛋白及Kgp在食管癌中的表達及與臨床病理的關系[n(%)]
A:高分化;B:中分化;C:低分化;D:正常食管黏膜
圖1 PG蛋白在食管癌中的陽性表達(SP×400)
A:高分化;B:中分化;C:低分化;D:正常食管黏膜
圖2 Kgp在食管癌中的陽性表達(SP×400)
2.3PG蛋白表達與ESCC臨床病理特征呈正相關 PG蛋白及Kgp的表達均與患者的年齡、性別、有無吸煙史無關,與分化程度、淋巴結轉移、TNM分期相關(P<0.05),見表1。
2.4PG蛋白和Kgp表達的相關性 100例ESCC組織標本中,58%的標本PG蛋白和Kgp均為陽性(表2)。PG蛋白的表達與Kgp的表達呈正相關(P<0.01,r=0.601)。
表2 PG蛋白與Kgp表達之間的關系(n)
2.5PG蛋白、Kgp表達與ESCC的總生存相關性 根據(jù)染色情況,將PG蛋白和Kgp的表達歸為兩組:陰性表達組和陽性表達組,分析PG蛋白和Kgp與預后之間的關系,繪制Kaplan-Meier生存曲線。PG蛋白陽性表達組30個月生存率為44.4%,低于陰性表達組的71.9%,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=8.392,P=0.004),同時COX回歸多因素分析顯示淋巴結轉移是ESCC患者累積生存率的獨立預后因素(Waldχ2=9.232,P=0.002)。同時,Kgp陽性表達組30個月生存率為55.3%,低于陰性表達組的83.3%,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=4.050,P=0.044),COX回歸多因素分析顯示淋巴結轉移是ESCC患者累積生存率的獨立預后因素(Waldχ2=6.497,P=0.011),見圖3。
圖3 食管癌組織中PG及KGP表達水平與患者預后的關系
流行病學研究已證實細菌感染能夠增加某些腫瘤的罹患風險,如幽門螺桿菌和胃癌[1],中國食管癌高發(fā)區(qū)林州人群隨訪發(fā)現(xiàn)牙齒缺失與ESCC發(fā)生呈正相關,而PG蛋白感染及口腔微生態(tài)失衡是慢性牙周炎和牙齒脫落的主要致病菌[11]。越來越多證據(jù)表明:PG蛋白與多種消化道、呼吸道腫瘤的發(fā)生、發(fā)展相關[7-10]。目前有關研究認為:口腔關鍵致病菌之一的PG蛋白數(shù)量異常增加是造成口腔局部微生態(tài)失衡的重要因素之一。與口腔緊鄰的消化管道食管上皮均為鱗狀上皮,不可避免成為口腔細菌的定植場所之一。
本研究發(fā)現(xiàn)PG作為一個潛在的病原體,在ESCC患者的食管黏膜中不僅能被檢測到,并且PG蛋白在ESCC組織中的表達明顯高于相應癌旁組織,而在正常食管黏膜中不表達,PG低分化組表達明顯高于中高分化組(P=0.025),淋巴結轉移組的表達率高于無淋巴結轉移組(P=0.029),Ⅲ期患者表達陽性率高于Ⅰ+Ⅱ期患者(P=0.036),PG分泌的獨特蛋白酶Kgp亦有同樣的表達趨勢。因此筆者認為,PG的表達與多種病理因素有關,包括分化、轉移、TNM分期、總生存。這些發(fā)現(xiàn)表明PG感染可能是ESCC的一個新的危險因素,也許是食管癌的預后靶標之一。
PG和宿主細胞相互作用的許多方面提示了PG可能介導機體的癌變過程[12]。(1)慢性炎癥與腫瘤的發(fā)展有關,比如,已知增加IL-6和STAT3活性可以促進腫瘤發(fā)生[13-14]。有關研究表明PG激活JAK2和GSK3β通路,從而增加了上皮細胞中IL-6的產(chǎn)生[13]。(2)PG也通過多種途徑產(chǎn)生抗凋亡作用,包括Jak1/Akt/STAT3的活化,增加Bcl-2 (抗凋亡)∶Bax(促凋亡) 的值,阻礙細胞凋亡效應器細胞色素C的釋放,以及下游凋亡蛋白酶的活化。(3)PG能上調(diào)微RNAs(micro-RNAs),例如miR-203在牙齦上皮細胞中可以抑制凋亡[15]。同樣的PG能通過激活cyclin/CDK加快細胞周期進程,減少腫瘤抑制因子p53的水平。(4)PG可能誘導致癌物質(zhì)產(chǎn)生,例如,PG可以將乙醇轉化為致癌物質(zhì)乙醛,可誘導 DNA損傷、突變和上皮增生,這可以解釋飲酒與某些癌癥發(fā)生的流行病學證據(jù)[7]。
PG可能促進了食管上皮細胞的轉化。本研究結果表明PG感染與ESCC發(fā)生呈正相關,PG作為ESCC新的病原體或輔助因子,其意義是巨大的,它暗示了改善口腔衛(wèi)生可能降低ESCC的危險性,篩查牙垢PG也許能辨別易感人群,應用抗菌藥物或者其他的抗菌方法也許能夠預防ESCC的進程。
PG感染與ESCC的關系暗示了真核細胞溶解酶可能成為ESCC的一個新的有效治療方法。最后,PG感染促進了口腔益生菌的共生轉化,這個過程對于牙周疾病的進展是重要的[16]。食管黏膜微生態(tài)失調(diào)也許能引起或加速食管病變[6]。因此,結果表明在ESCC發(fā)展中感染PG可能會導致食管微生物態(tài)的變化。
總之,本研究表明PG存在于ESCC患者的食管上皮細胞中,PG感染與ESCC的嚴重程度及差的預后有關,且與ESCC的進展有關。PG可能是食管癌的生物標志物之一。重要的是,這些數(shù)據(jù)表明,根除口腔致病菌可能有助于ESCC的治療。