張暉力,牟妍希,田雨,楊立群,王林
根據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù),肺癌患者占確診的癌癥患者總數(shù)的11.6%,同時肺癌的死亡人數(shù)占癌癥總死亡人數(shù)的18.4%,肺癌以高發(fā)病率和高死亡率居于首位,其中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者約占所有肺癌患者人數(shù)的80%[1]。迄今為止,手術(shù)仍然是NSCLC最有效的治療選擇,但仍然有一部分NSCLC 患者診斷時已經(jīng)進(jìn)入晚期疾病階段,錯過最佳的手術(shù)時機(jī),導(dǎo)致預(yù)后不佳。因此,尋找NSCLC發(fā)生發(fā)展中重要的分子靶點可以為NSCLC 的診斷及預(yù)后評估提供新的思路。2000年,Panchin等[2]研究發(fā)現(xiàn)了縫隙連接通道蛋白家族的3 個新成員,包括Panx1、Panx2 和Panx3。近年來的研究表明,Panx1 與多種腫瘤的分化、轉(zhuǎn)移存在相關(guān)性[3]。然而,Panx1 在NSCLC 方面的研究還鮮有報道。本研究運(yùn)用Real-time PCR、免疫組化等技術(shù)檢測NSCLC組織及癌旁組織中Panx1 的表達(dá)情況,并進(jìn)一步分析其在NSCLC方面的臨床意義。
1.1 一般資料 選取2016年11月—2017年12月大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院收治的30例肺癌患者的組織標(biāo)本,病理診斷均為NSCLC,保留癌組織及配對的癌旁組織,其中的25例組織標(biāo)本進(jìn)行了實時熒光定量PCR和免疫組化實驗,另5例組織標(biāo)本只進(jìn)行了免疫組化實驗?;颊咧心?5例,女15例,年齡39~77歲,平均(58.43±10.71)歲。病理分級按照WHO病理分級標(biāo)準(zhǔn):高分化13例,中分化11例,低分化6例。臨床分期采用國際抗癌聯(lián)盟第7版肺癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn),其中:Ⅰ~Ⅱ期21例,Ⅲ~Ⅳ期9例。選取大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院病理科保存的10例正常肺組織蠟塊作為免疫組化實驗的對照組。所有標(biāo)本入組標(biāo)準(zhǔn):患者病歷資料完整,術(shù)前均無放化療。所有研究對象對本次研究知情并簽署知情同意書。Panx1兔抗人一抗及山羊抗兔IgG 二抗選購自Bioworld 公司,免疫組化MaxVisionTM試劑盒、DAB 染色試劑盒購自邁新公司,RNA 提取試劑盒(No.9108)、去除基因組DNA 的反轉(zhuǎn)錄試劑盒(No.RR047A)、SYBR熒光染料(No.RR066A)購自寶生物工程(大連)有限公司,引物由寶生物工程(大連)有限公司合成。實時熒光定量PCR 儀購自博日科技公司(型號:FQD-96A),核酸及蛋白分析儀選自Biochrom 公司(型號Biowave DNA),PCR核酸擴(kuò)增儀購自基因有限公司(型號:2720型)。
1.2 方法
1.2.1 Real-time PCR (1)引物序列。目的基因Panx1 上游5′- CCTGACAAACCTTGGCATGA-3′,下游5′ -CAGAAGTCTCTGTCGGGCATT-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物169 bp;內(nèi)參基因β-actin 上游5′-TGGCACCCAGCACAATGAA-3′,下游5′-CTAAGTCATAGTCCGCCTAGAAGCA-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物186 bp。(2)RNA 提取。采用RNA 提取試劑盒提取RNA,提取的總RNA 經(jīng)凝膠電泳檢測完整性,并用核酸蛋白分析儀檢測RNA 純度及濃度,A280/A260≥1.8 為合格,可用于逆轉(zhuǎn)錄;cDNA合成:取1 μg RNA 進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng);熒光定量PCR 反應(yīng)條件:預(yù)變性95 ℃30 s;95 ℃5 s,60 ℃30 s,40 個循環(huán)。每個樣本設(shè)置3 個檢測復(fù)孔。以2-ΔCt值代表樣本中Panx1 mRNA的相對表達(dá)水平。
1.2.2 免疫組化 將收集到的蠟塊組織按3μm 厚度切片,貼片、烘烤后采用MaxVision 法進(jìn)行免疫組化。切片經(jīng)脫蠟脫水干燥,檸檬酸鹽煮沸行抗原修復(fù),自然冷卻后PBS沖洗3次,每次2 min,滴加3%H2O2處理10 min 滅活內(nèi)源性酶,PBS沖洗3次,每次2 min,滴加Panx1兔抗人一抗(1∶100)孵育60 min,PBS 沖洗3 次,每次2 min,滴加山羊抗兔IgG 二抗孵育10 min,之后用PBS 沖洗3 次,每次2 min,DAB 染色、蘇木素復(fù)染、鹽酸乙醇分化、氨水返藍(lán)、梯度乙醇脫水透明后封片,于顯微鏡下觀察。
由2位病理科醫(yī)師雙盲閱片。染色強(qiáng)度評分:無著色計0分,淺黃色計1分,棕黃色計2分,棕褐色計3分。陽性細(xì)胞百分比評分:≤5%計0 分,5%~25%計1 分,26%~50%計2分,51%~75%計3分,>75%計4分;總分為染色強(qiáng)度評分與陽性細(xì)胞百分比評分的乘積[4],總分<4分為陰性,總分≥4分為陽性。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,癌組織及癌旁組織間比較采用配對樣本t檢驗。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 Panx1 mRNA在NSCLC組織及配對癌旁組織中的表達(dá) 25例NSCLC組織中Panx1的相對表達(dá)量為25.31±3.55,與其配對的癌旁組織中Panx1的相對表達(dá)量為12.42±2.29,癌組織中Panx1 mRNA的表達(dá)水平高于與其配對的癌旁組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.030,P<0.01)。
2.2 Panx1蛋白在NSCLC 組織、癌旁組織及正常肺組織中的表達(dá) Panx1蛋白主要在胞質(zhì)中表達(dá),陽性顆粒呈棕黃色或棕褐色分布,見圖1。癌組織、癌旁組織、正常肺組織中Panx1 蛋白的陽性表達(dá)率分別為50%(15/30)、13.3%(4/30)、0,癌組織中的Panx1蛋白的陽性表達(dá)率均高于配對癌旁組織及正常肺組織,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2分別為9.320、6.009,均P<0.017)。
2.3 Panx1蛋白的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 不同年齡、性別、胸膜侵襲情況、病理分級分組肺癌患者組織中Panx1蛋白的陽性表達(dá)率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。臨床分期Ⅲ~Ⅳ期組的Panx1 蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ~Ⅱ期組,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的Panx1蛋白陽性表達(dá)率高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
Tab.1 Relationship between Panx1 expression and clinicopathological parameters of NSCLC patients表1 Panx1蛋白表達(dá)與NSCLC臨床病理特征的關(guān)系例(%)
Panx1 是細(xì)胞膜上的六聚體半通道,細(xì)胞外K+濃度的升高、對細(xì)胞膜的機(jī)械拉伸刺激、膜電壓的變化、S-亞硝基化、一氧化氮(NO)、細(xì)胞外pH的變化、與嘌呤能和腺苷受體的相互作用或caspase3的切割都可以導(dǎo)致Panx1半通道的開放[5]。Panx1半通道的開放在腫瘤細(xì)胞凋亡過程中起重要作用,細(xì)胞膜上Panx1半通道在腫瘤細(xì)胞凋亡過程中被激活開放,導(dǎo)致三磷酸腺苷(ATP)由細(xì)胞內(nèi)釋放到細(xì)胞外,進(jìn)而使胞外ATP 濃度升高,而腫瘤微環(huán)境中的高水平ATP作為一種信號,可引起巨噬細(xì)胞、細(xì)胞毒性T細(xì)胞的募集,從而促進(jìn)腫瘤抗原呈遞和抗腫瘤免疫[6-7]。同時,胞外ATP 濃度的升高還可進(jìn)一步使Panx1 通道開放,進(jìn)而形成正反饋,擴(kuò)大Panx1 在細(xì)胞凋亡中的作用[8]。
Furlow 等[9]研究證實Panx1 通道的小分子抑制劑可降低乳腺癌轉(zhuǎn)移的效率。Penuela 等[10]研究發(fā)現(xiàn)Panx1 在黑素瘤進(jìn)展過程中上調(diào),可促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。Wei 等[11]研究發(fā)現(xiàn)用Panx1 siRNA 轉(zhuǎn)染后,U87-MG 惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系的增殖減少。Swayne等[12]研究發(fā)現(xiàn)敲除Panx1可以促進(jìn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的分化,從而降低神經(jīng)母細(xì)胞瘤的惡性表型。這些研究證實在某些腫瘤細(xì)胞中Panx1 的表達(dá)上調(diào),并且可以增加某些腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。因此,選擇性抑制Panx1的表達(dá)和功能可能為某些癌癥的治療帶來新的思路。
Derangere 等[13]研究發(fā)現(xiàn)肝X 受體β 與Panx1 相互作用后,可以特異性誘導(dǎo)caspase-1依賴性結(jié)腸癌細(xì)胞死亡。Xie 等[14]研究發(fā)現(xiàn)Panx1 是潛在的腫瘤抑制因子,在肝癌細(xì)胞組織中以甲基化的形式存在。Wu 等[15]研究發(fā)現(xiàn)上調(diào)Panx1 的表達(dá)可以降低睪丸癌細(xì)胞株I-10/DDP的耐藥性,從而增強(qiáng)順鉑對耐藥型睪丸癌細(xì)胞的毒性作用。Xiang 等[16]證實Panx1通過獨(dú)立于其規(guī)范通道功能的過程在體外和體內(nèi)減輕橫紋肌肉瘤的惡性特性。劉傳亮等[17]研究顯示Panx1在肝癌組織中的表達(dá)量明顯低于癌旁組織,并且Panx1的過表達(dá)能夠明顯抑制體內(nèi)外肝癌細(xì)胞增殖能力。這些研究證實Panx1在不同的腫瘤細(xì)胞中的作用存在差異,提示可以針對不同的腫瘤細(xì)胞采用不同的Panx1 干預(yù),這可能為臨床上不同腫瘤的靶向治療提供新的靶點和依據(jù)。
Fig.1 Immunohistochemical detection of Panx1 expressions in different tissues(×200)圖1 免疫組化檢測不同組織Panx1的表達(dá)(×200)
本研究中,PCR 結(jié)果和免疫組化結(jié)果均顯示NSCLC組織中Panx1的相對表達(dá)水平顯著高于與其配對癌旁組織。這提示Panx1在NSCLC的發(fā)生中起到一定的作用,然而Panx1 在NSCLC 中起促進(jìn)作用或是代償性抑制作用仍待進(jìn)一步探究。本研究結(jié)果顯示,臨床TNM分期Ⅲ~Ⅳ期組的Panx1蛋白陽性表達(dá)率顯著高于Ⅰ~Ⅱ期組,提示Panx1在NSCLC的進(jìn)展中起到重要作用,高水平的Panx1 表達(dá)可能預(yù)示NSCLC進(jìn)展到了晚期階段。此外在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者的NSCLC 組織中,Panx1 蛋白的陽性表達(dá)率明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,提示Panx1 可能參與NSCLC 的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及侵襲過程,有助于為臨床上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險評估提供依據(jù)。
綜上所述,Panx1 可能在NSCLC 的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移侵襲中起重要作用,為臨床上NSCLC的早期診斷及預(yù)后情況評估提供新的思路。然而Panx1 在NSCLC 發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移中的具體作用仍未明確,今后將從細(xì)胞層面揭示Panx1在NSCLC的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移侵襲中的具體作用,進(jìn)而為NSCLC的治療提供新的思路。