趙盼 周虹 武劍

結(jié)直腸癌是較為常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一[1]。研究發(fā)現(xiàn)，隨著人們飲食習(xí)慣的改變及生活水平的提高，結(jié)直腸癌病死率及發(fā)病率逐年上升[2]。在結(jié)直腸癌發(fā)病過(guò)程中腫瘤的侵襲和增殖起到了重要作用，但目前這一作用的機(jī)制尚未完全明了[4]。本研究旨在探討葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 1（glucose transporter 1 ，GLUT1）和單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 1（mono-carboxylate transporters 1，MCT1）的表達(dá)在直腸癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用及臨床意義，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2014年3月至2016年6月在本院外科進(jìn)行手術(shù)切除并經(jīng)病理檢查確診為直腸癌75例患者的石蠟組織標(biāo)本（直腸癌組），其中男43例，女32例，年齡 36～72（45.1±6.31）歲；TNM 分期：Ⅰ期 21 例，Ⅱ期 34例，Ⅲ期20例；手術(shù)前均未進(jìn)行相關(guān)抗癌治療。另?yè)裨诒驹哼M(jìn)行直腸鏡活檢的32例正常腸上皮組織作為對(duì)照（對(duì)照組），其中男 18例，女 14例，年齡 33～55（42.6±7.23）歲。兩組對(duì)象性別、年齡比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

1.2 試劑與耗材 GLUT1兔抗人多克隆抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam公司，MCT1兔抗人多克隆抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam公司，鼠抗兔HRP單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)R&D生物科技公司，DAB顯色試劑盒購(gòu)自武漢博士德生物公司，PBS緩沖液購(gòu)自上海生工生物，二甲苯、雙氧水、無(wú)水乙醇以及樹(shù)膠等其他化學(xué)試劑均購(gòu)自北京國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，石蠟切片機(jī)購(gòu)自德國(guó)徠卡公司（型號(hào)Leica-RM2135），顯微鏡購(gòu)自日本 OLMPUS（型號(hào) BX60）。

1.3 方法

1.3.1 免疫組化染色 107例標(biāo)本均經(jīng)3.7%中性甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋，4μm連續(xù)切片。常規(guī)HE染色，光鏡觀察。所有樣本進(jìn)行免疫組化EnVision法標(biāo)記，二氨基聯(lián)苯胺（DAB）顯色，操作按說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3.2 免疫組化結(jié)果判定 GLUT1和MCT1陽(yáng)性細(xì)胞的染色定位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜；顯微鏡下觀察并計(jì)算GLUT1和MCT1陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的比例，≤10%為表達(dá)陰性，＞10%為表達(dá)陽(yáng)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。直腸癌的進(jìn)展與GLUT1和MCT1陽(yáng)性表達(dá)率的關(guān)系采用Cohran-Armitage趨勢(shì)檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組GLUT1和MCT1表達(dá)的比較 見(jiàn)表1、插頁(yè)圖1-2。

圖1 GLUT1免疫組化染色結(jié)果（a：直腸癌組，b：對(duì)照組；×100）

圖2 MCT1免疫組化染色結(jié)果（a：直腸癌組，b：對(duì)照組；×100）

表1 兩組GLUT1和MCT1表達(dá)的比較[例（%）]

由表1可見(jiàn)，兩組GLUT1、MCT1陽(yáng)性表達(dá)率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.2 GLUT1、MCT1表達(dá)與TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系 見(jiàn)表2。

表2 GLUT1、MCT1表達(dá)與TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系[例（%）]

由表2可見(jiàn)，在TNM分期各期患者中GLUT1、MCT1陽(yáng)性表達(dá)率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=9.252、9.744，P＜0.05或 0.01）。隨著直腸癌的進(jìn)展，GLUT1和MCT1陽(yáng)性表達(dá)率均呈上升趨勢(shì)（Z=2.969、3.109，均P＜0.01）。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況在GLUT1、MCT1陽(yáng)性表達(dá)率比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=6.460、9.316，P＜0.05或0.01）。

2.3 GLUT1與MCT1在直腸癌組織中表達(dá)的關(guān)系 見(jiàn)表3。

表3 GLUT1與MCT1在直腸癌組織中表達(dá)的關(guān)系（例）

對(duì)GLUT1及MCT1均陽(yáng)性的42例患者直腸癌組織進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，GLUT1表達(dá)水平與MCT1表達(dá)水平呈線性正相關(guān)（r=0.639，P＜0.05），見(jiàn)圖 3。

圖3 直腸癌組織中GLUT1與MCT1陽(yáng)性表達(dá)的散點(diǎn)圖

3 討論

直腸癌是臨床上最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，在世界范圍內(nèi)其病死率及發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，嚴(yán)重影響人類的健康與生命，其死因主要是出現(xiàn)化療耐藥和發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移[5]，直腸癌侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制涉及到多種抑癌基因及癌基因的表達(dá)異常[6]。由于發(fā)病隱匿，直腸癌大多數(shù)患者確診時(shí)即為晚期，綜合治療方法以放化療為主，療效較差。為提高直腸癌患者的總生存期，關(guān)鍵是要尋找新的治療手段[7]，抑制惡性腫瘤的侵襲和增殖。惡性腫瘤難治愈的根本原因即是其生物學(xué)特性：侵襲和增殖[8]。哺乳動(dòng)物葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的主要載體是GLUT1，促進(jìn)細(xì)胞代謝和葡萄糖向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，腫瘤細(xì)胞增殖需要上調(diào)GLUT1的表達(dá)，以增加葡萄糖的攝取來(lái)滿足能量要求[9]。研究顯示，促使腫瘤體積增大，腫瘤細(xì)胞的分化、生長(zhǎng)及變異需要GLUT1的過(guò)度表達(dá)來(lái)支持。也有報(bào)道表明，GLUT1的表達(dá)與腎癌、非小細(xì)胞肺癌、肝癌等惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有著重要關(guān)系[10]。徐培生等[12]在大腸癌細(xì)胞GLUT1的表達(dá)中發(fā)現(xiàn)，GLUT1通過(guò)增加腸癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收，促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，并且其表達(dá)水平與腸癌的發(fā)生、發(fā)展呈正相關(guān)；梁輝等[10]在肝癌細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，GLUT1在肝癌細(xì)胞中高表達(dá)，并且通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子-1α參與腫瘤的增殖、侵襲等過(guò)程。

本研究發(fā)現(xiàn)在75例直腸癌組織中，GLUT1的陽(yáng)性表達(dá)率高達(dá)78.67%，而在32例對(duì)照組患者腸組織中，GLUT1的陽(yáng)性表達(dá)率僅為3.13%，差異顯著，提示直腸癌的發(fā)生可能與GLUT1的表達(dá)有關(guān)；隨著直腸癌TNM分期的增加，GLUT1在腸癌組織中的表達(dá)率也逐漸升高，在Ⅲ期和Ⅳ期的直腸癌細(xì)胞中，GLUT1陽(yáng)性表達(dá)率高達(dá)95.0%，而在Ⅰ期直腸癌患者中，其GLUT1陽(yáng)性表達(dá)率僅為57.12%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在75例直腸癌患者中發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移18例，其中GLUT1表達(dá)17例，占比高達(dá)94.44%；而在未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的47例直腸癌患者中GLUT1表達(dá)僅42例，占比為73.68%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明GLUT1的表達(dá)可能與直腸癌患者淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移相關(guān)。

研究已證實(shí)，腫瘤組織主要依靠糖酵解供能，在細(xì)胞內(nèi)糖酵解產(chǎn)生大量乳酸，為不影響酵解反應(yīng)的速度及方向，MCT1需立刻將其從細(xì)胞中轉(zhuǎn)出，否則乳酸在細(xì)胞內(nèi)堆積可酸化細(xì)胞，使細(xì)胞死亡[13]。MCT1的研究熱點(diǎn)目前主要集中在腫瘤細(xì)胞的能量代謝方面，有研究報(bào)道稱MCT1在結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌、胃癌以及其他腫瘤中均可檢測(cè)到高水平表達(dá)[14]。Ritzhaupt等[16]首先在結(jié)腸癌中報(bào)道了MCT1的表達(dá)呈下降缺失；然而Pinheiro等[16]的研究表明，與正常組織相比，MCT1在結(jié)腸癌中存在高表達(dá)，這可能與腫瘤細(xì)胞的乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。在非小細(xì)胞肺癌中，朱超男等[18]檢測(cè)到MCT1的高表達(dá)，并且其表達(dá)水平與肺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)；在對(duì)宮頸癌以及病變程度不同的宮頸組織研究發(fā)現(xiàn)，宮頸癌組MCT1陽(yáng)性表達(dá)率高于宮頸病變組，而宮頸病變組MCT1的陽(yáng)性表達(dá)率高于正常對(duì)照組，并且隨著病變程度的加深，MCT1的陽(yáng)性表達(dá)率逐漸升高，表明MCT1在宮頸組織中的表達(dá)與宮頸組織病變以及癌癥的發(fā)展密切相關(guān)[19]。

同樣在75例直腸癌組織中，檢測(cè)到 MCT1的陽(yáng)性表達(dá)率高達(dá)62.67%，而在32例正常腸組織中，MCT1的陽(yáng)性表達(dá)率僅為6.25%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明MCT1的表達(dá)可能與直腸癌的發(fā)生相關(guān)；隨著直腸癌TNM分期的加深，MCT1在直腸癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率也逐漸升高，在Ⅲ期和Ⅳ期的直腸癌組織中，MCT1陽(yáng)性表達(dá)率高達(dá)85.0%，而在Ⅰ期直腸癌患者中，其MCT1陽(yáng)性表達(dá)率僅為38.10%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的18例直腸癌患者中，MCT1陽(yáng)性表達(dá)15例，占83.33%；而在未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的57例直腸癌患者中MCT1陽(yáng)性表達(dá)僅32例，占68.09%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明MCT1的表達(dá)可能與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。在42例MCT1與GLUT1均陽(yáng)性表達(dá)的直腸癌組織中，MCT1與GLUT1的表達(dá)水平呈線性相關(guān)，表明兩者在直腸癌的發(fā)展過(guò)程中存在協(xié)同作用，共同參與了腫瘤的發(fā)展、侵襲過(guò)程。

綜上所述，直腸癌患者組織中GLUT1與MCT1存在顯著高表達(dá)，并且隨著腫瘤的惡化以及轉(zhuǎn)移，其表達(dá)水平逐漸升高。此外，GLUT1與MCT1的表達(dá)水平在直腸癌患者組織中呈顯著正相關(guān)，提示著兩者在疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中可能存在一定的協(xié)同作用，共同發(fā)揮生理功能，為進(jìn)一步對(duì)腸癌患者進(jìn)行臨床治療提供了實(shí)驗(yàn)支持和理論依據(jù)。