徐依人,劉鵬飛,賈慧敏,高 昳,王芳軍,沈衛(wèi)東,李騰飛
食管癌早期診斷率低、預(yù)后不良等特征成為了健康的巨大威脅[1-2]。目前確診食管癌以胃鏡檢查與病理結(jié)果為主,臨床上與食管癌相關(guān)的血清篩查指標(biāo)較少,主要包括鱗狀細(xì)胞癌抗原(serum squamous cell carcinoma antigen,SCC)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)。然而,單一指標(biāo)診斷價(jià)值有限[3-4]。故需要更高靈敏的篩查指標(biāo)以提高食管癌檢出率。
泛素(ubiquitin,UB)是一種可共價(jià)結(jié)合并修飾細(xì)胞內(nèi)多種蛋白質(zhì)的小分子蛋白[5]。有研究表明,UB在結(jié)腸癌[6]、宮頸癌[7]及肝癌[8]等多種腫瘤組織中異常高表達(dá)。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)UB基因在肺癌細(xì)胞中明顯高表達(dá),下調(diào)UB的表達(dá)可促進(jìn)肺癌細(xì)胞的凋亡,從而抑制其增殖,并提高放射敏感性[9]。然而目前UB在食管癌中的表達(dá)情況及功能尚不明確。本研究以血清UB為切入點(diǎn),研究其在食管鱗癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中的表達(dá)與臨床病理特征的相關(guān)性,為ESCC的診斷提供參考。
1.1研究對(duì)象選取2018年2月至2019年5月我院收治的88例ESCC患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):均經(jīng)病理學(xué)檢查確診為食管癌;均未接受過放療、化療及靶向治療;女性均為非妊娠期。排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他惡性腫瘤;合并自身免疫系統(tǒng)疾??;合并嚴(yán)重肝功能不全;合并精神類疾病。88例ESCC患者中,男71例、女17例,平均(67.36±0.97)歲。臨床分期根據(jù)內(nèi)鏡檢查、影像學(xué)檢查、術(shù)后病理結(jié)果等,按照AJCC第八版指南綜合判定。結(jié)果顯示,本組納入Ⅰ期16例,男12例、女4例,平均年齡(71.44±2.68)歲;Ⅱ期24例,男19例,女5例,平均年齡(67.79±2.13)歲;Ⅲ期31例,男25例,女6例,平均年齡(65.55±1.43)歲;Ⅳ期17例,男15例,女2例,平均年齡(66.24±1.60)歲。ESCC患者均于治療前采集外周血標(biāo)本,并收集ESCC患者的SCC、CEA等臨床資料。另選取同時(shí)期在南通大學(xué)附屬江陰醫(yī)院進(jìn)行食管癌篩查的40例胃鏡下無明顯異常者作為對(duì)照組,其中男33例、女7例,平均(65.25±0.85)歲,胃鏡檢查后采集外周血標(biāo)本。本研究通過南通大學(xué)附屬江陰醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[批件號(hào):(2018)倫審研第(002)號(hào)],受試者均簽署知情同意書。
1.2血清UB、SCC、CEA水平測定抽取患者晨起空腹靜脈血5 mL,靜置20 min后以3000×g離心力離心5 min,分離血清,收集后置于-80℃冰箱內(nèi)保存。采取ELISA法檢測血清UB水平。試劑盒(Human Ubiquitin ELISA Kit)由武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司提供,按試劑盒說明說進(jìn)行檢測,主要步驟包括:稀釋樣品、酶標(biāo)板孵育、生物素化抗體孵育、洗滌、酶結(jié)合物抗體孵育、洗滌、底物反應(yīng)、終止反應(yīng)、酶標(biāo)儀450 nm處檢測A值。采取電化學(xué)發(fā)光法測定SCC與CEA。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用GraphPad Prism7.0、SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以(xˉ± s)表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),多組數(shù)值間比較采用單因素方差分析。采用Logistic回歸建立聯(lián)合檢測新變量,并繪制ROC曲線。以P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1血清UB在ESCC患者中表達(dá)ESCC患者與對(duì)照組年齡、性別間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。UB 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(41.96±3.273)ng/mL vs(80.86±7.99)ng/mL,P<0.05]。
2.2血清UB與ESCC患者臨床病理特征關(guān)系88例ESCC患者中,男性患者血清UB表達(dá)水平高于女性患者,年齡<60歲患者血清UB表達(dá)水平高于年齡≥60歲患者,但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0737、P=0.4118)。腫瘤不同位置、腫瘤局部浸潤程度與血清UB表達(dá)水平間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.4214、P=0.081)。伴淋巴轉(zhuǎn)移患者血清UB水平與無淋巴轉(zhuǎn)移患者比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0165)。TNM分期為Ⅲ-Ⅳ期患者血清UB水平顯著高于Ⅰ-Ⅱ期患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表1。
2.3診斷ESCC效能比較血清UB單獨(dú)診斷ESCC的靈敏度和ROC曲線下面積均大于SCC與CEA,兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);三者單獨(dú)診斷ESCC的特異度相近,兩兩比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。UB、SCC、CEA對(duì)應(yīng)最大約登指數(shù)處 Ct值分別為 46.65、1.25、2.85。對(duì)血清 UB、SCC、CEA蛋白水平進(jìn)行Logistic回歸,得到各組預(yù)測因子回歸模型Y=1/[1+EXP(截距+BUB×UB+BSCC×SCC+BCEA×CEA)],最終得到一個(gè)新指標(biāo)Y代表聯(lián)合檢測。結(jié)果顯示聯(lián)合指標(biāo)診斷ESCC的靈敏度為76.1%、特異度為72.5%,ROC曲線下面積為0.795(95%CI:0.714~0.875),AUC值明顯高于各指標(biāo)單獨(dú)診斷。見圖1,表2。
表1 本組食管鱗癌患者血清UB與ESCC臨床病理特征的關(guān)系(ng/mL)Table 1 Associationbetween serum UB and clinicopathological characteristics of ESCC patients(ng/mL)
圖1 UB、SCC、CEA聯(lián)合診斷ESCC的ROC曲線Figure 1 ROC curve estimating combined detection performance in the diagnosis of ESCC
表2 UB、SCC、CEA以及三者聯(lián)合診斷ESCC的效能比較Table 2 The effectiveness of UB,SCC,CEA and the three combined diagnosis of ESCC
泛素-蛋白酶體系統(tǒng)參與幾乎所有的細(xì)胞調(diào)控過程,如細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞增殖與分化、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)調(diào)控等[10]。在多種良性及惡性腫瘤組織中,如結(jié)腸癌[6]、宮頸癌[7]、肝癌[8]等,可發(fā)現(xiàn)UB過表達(dá)。最近一項(xiàng)研究顯示,通過下調(diào)泛素基因UBB的表達(dá),在若干體外培養(yǎng)的細(xì)胞株中,尤其是對(duì)乳腺癌細(xì)胞、前列腺癌細(xì)胞具有促進(jìn)凋亡作用[11]。同時(shí)Shirahashi等[6]研究表明,UB 在結(jié)腸癌組織中表達(dá)水平與腫瘤浸潤深度、血液及淋巴管轉(zhuǎn)移相關(guān)。除可在組織中檢測到UB外,正常血清中也包含低水平的UB[12]。在個(gè)體受到外傷、多種自身免疫性疾病時(shí),血清UB水平會(huì)顯著增高2~30倍[13-14]。Zhang J等[15]研究顯示,血清UB會(huì)引起腫瘤標(biāo)志物的上調(diào)以及免疫細(xì)胞數(shù)量的減少,從而降低腫瘤細(xì)胞的凋亡率,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。此外,Steagall R J等[16]發(fā)現(xiàn)血清UB通過增加血管調(diào)控因子VEGF-A和MMP-2的蛋白表達(dá)水平,導(dǎo)致微血管的增生,從而形成有利于腫瘤生長的微環(huán)境。尹博等[17]研究證實(shí),食管癌血清中確實(shí)有較高的VEGF水平,且與食管癌淋巴轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān)。因此推測血清UB與食管癌存在密不可分的聯(lián)系。
本研究采用ELISA法發(fā)現(xiàn)ESCC患者血清UB水平明顯高于對(duì)照組,從而推斷UB可能與腫瘤的發(fā)生有關(guān)。在食管癌變的過程中腫瘤細(xì)胞會(huì)向血液釋放更多的游離UB。通過分析UB與ESCC臨床特征的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)其表達(dá)水平與患者年齡、性別、腫瘤位置、浸潤深度無關(guān),而在淋巴轉(zhuǎn)移、TNM分期中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Ⅲ-Ⅳ期患者血清UB水平與Ⅰ-Ⅱ期患者相比呈現(xiàn)跨越式增長,這說明UB與食管癌的進(jìn)展密切相關(guān),故可作為一項(xiàng)預(yù)測腫瘤惡性程度的指標(biāo)。
本研究中UB單獨(dú)檢測ESCC的靈敏度為65.9%,特異度為70.0%,靈敏度明顯高于SCC與CEA,特異度略低于兩者。結(jié)合AUC結(jié)果提示UB作為篩查指標(biāo)整體上優(yōu)于SCC與CEA。CEA作為消化系統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物,其外周血濃度易受肝臟降解影響[4,18]。SCC存在于鱗癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,對(duì)于宮頸癌的檢測敏感性較高[19],其次為肺鱗狀細(xì)胞癌、食管鱗癌[20]。腫瘤指標(biāo)SCC、CEA在診斷ESCC時(shí),實(shí)驗(yàn)臨界值低于臨床臨界值,考慮與樣本量范圍較局限有關(guān)。UB、SCC、CEA聯(lián)合診斷ESCC時(shí),靈敏度上升至76.1%,特異度為72.5%,在不影響特異度的同時(shí),明顯提高了食管癌的檢出率,優(yōu)于既往研究中其他聯(lián)合指標(biāo)的診斷率[21-22]。
本研究也存在不足之處。研究時(shí)間較短;未能納入患者的治療及預(yù)后情況;缺乏UB與食管癌患者的治療、預(yù)后之間的關(guān)系。這些將在今后的研究中加以明確。
綜上所述,血清UB與食管癌的進(jìn)展密切相關(guān)。其簡單、便捷、快速、高靈敏度的特點(diǎn)在食管癌的篩查診斷中具有較高的臨床價(jià)值。其上游調(diào)控基因在后續(xù)研究中是否可作為食管癌的潛在治療靶點(diǎn)值得進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)。