陳新,陸慧,葛勇勝,莢衛(wèi)東
(安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院 肝臟外科/肝膽胰外科安徽省重點實驗室,安徽 合肥 230001)
原發(fā)性肝癌是全球第六大常見癌癥,同時也是全球癌癥死亡的第四大原因,每年約有841000例 新發(fā)病例和782000例死亡[1]。其中,70%~90%的原發(fā)性肝癌是肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC),大約50%的HCC新發(fā)病例和死亡病例發(fā)生在中國。近年來,原發(fā)性肝癌的發(fā)病率呈逐漸上升趨勢,已成為世界范圍關(guān)注的健康問題。據(jù)報道[2-3],HCC的5年生存率僅為15%~40%。根治性肝切除仍然是現(xiàn)階段提高HCC生存率的有效方法,同時肝癌的系統(tǒng)治療已經(jīng)進入靶向治療和免疫治療的進程,索拉非尼、侖伐替尼及納武單抗等相繼被批準用于晚期肝癌一線及二線治療[4-6],鑒于此,尋找HCC 的有效的治療靶點以及對術(shù)后生存時間評估,探究與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預后相關(guān)的腫瘤生物學指標具有一定的臨床意義。膠質(zhì)細胞成熟因子β(glia maturation factor β,GMFB)是一種17 kDa、高度保守的腦蛋白,其在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中是神經(jīng)膠質(zhì)細胞的分化誘導劑,具有神經(jīng)營養(yǎng)和神經(jīng)保護功能[7]。GMFB通過磷酸化途徑參與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導的調(diào)節(jié)[8]。近年來研究[9-11]發(fā)現(xiàn),在膠質(zhì)瘤、乳腺癌和卵巢癌等中GMFB高表達且與預后不良密切相關(guān)。Ki-67廣泛存在于細胞有絲分裂的除G0外的各個時期,全面地反映細胞的增殖活性,并可指導乳腺癌、宮頸癌、肺癌等惡性腫瘤的轉(zhuǎn)歸及預后[12-13]。然而,HCC中GMFB與Ki-67表達相關(guān)性以及GMFB與臨床病理資料間的關(guān)系目前國內(nèi)外鮮有報道,本研究從GMFB的轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)水平檢測其在HCC組織中的表達,并探究GMFB與Ki-67在HCC的表達相關(guān)性及GMFB表達與HCC患者相關(guān)臨床病理特征之間的關(guān)系。
收集2012年1月—2016年12月安徽醫(yī)科大學附屬安徽省立醫(yī)院肝臟外科行根治性肝切除術(shù)的91例HCC 組織及對應(yīng)的癌旁組織(距離癌組織邊緣 >2 cm)石蠟切片,臨床病理資料包括患者性別、年齡、有無HBV感染、AFP、腫瘤數(shù)目、肝硬化、微血管侵犯(MVI)、Edmondson分級、BCLC分期以及隨訪資料。91例患者中男77例,女14例;年齡32~87歲,平均59歲;Edmondson分級I~II級63例、III~IV級28例;BCLC分期A~B期者27例,C~D期者64例。隨訪時間截止至2019年2月,所有患者均電話隨訪,失訪率14%。另外收集2018年11月—2019年4月于安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院肝臟外科因HCC行肝切除術(shù)的患者的新鮮冷凍HCC組織及其配對癌旁組織36對,-80 ℃保存。石蠟組織切片及新鮮標本病理診斷均為HCC,所有病例術(shù)前均未接受放化療、中醫(yī)等治療。本研究資料獲得患者及家屬知情同意及安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院臨床試驗倫理委員會批準(倫理批件號2017倫審第114號)。
兔抗人多克隆抗體GMFB(美國Proteintech公司);兔抗人多克隆抗體Ki-67(美國Proteintech公司);新型酶標羊抗鼠/兔IgG聚合物(福州邁新公司);DAB顯色試劑盒(福州邁新公司);蘇木素染色劑(北京中杉金橋公司);TRIzol試劑(美國Thermo公司),逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(美國Thermo公司),qRT-PCR引物(上海擎科生物公司)。
1.3.1 qRT-PCR 從HCC 與癌旁組織中提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進行PCR 擴增,一式三份進行。引物由上海擎科生物公司合成,GMFB 引物序列正向:5'-ATG TTG CCG AAG ATT TAG TGG AA-3', 反向:5'-CCA CCA GGC GTT TAT CCT TG T-3,內(nèi)參設(shè)置18 s,引物序列正向:5'-CGG CGA CGA CCC ATT CGA AC-3',反向:5'-GAA TCG AAC CCT GAT TCC CCG TC-3';反應(yīng)條件:94 ℃變性10 s,55 ℃退火1 min,72 ℃延伸30 s,共34 個循環(huán),表達水平通過2-ΔΔCt方法分析。
1.3.2 Western blot 將36 對新鮮冷凍HCC 組織及其配對癌旁組織裂解后提取總蛋白,Bradford 法定量蛋白質(zhì),調(diào)節(jié)各樣品蛋白質(zhì)濃度一致后加樣,每孔30 μg,電泳分離,轉(zhuǎn)至NC 膜上,含5% 脫脂奶粉的洗滌緩沖液室溫下于搖床中封閉1 h,加入GMFB 抗體(1:1000)和內(nèi)參蛋白GAPDH 抗體(1:1000),4 ℃過夜孵育,TBST 洗膜3 次,每次10 min,加二抗(1:1000)室溫孵育2 h,再次洗膜后顯影,采用Tanon 5200 Imaging System捕獲印跡,使用Image-J 軟件分析GMFB 蛋白和內(nèi)參蛋白GAPDH 的灰度值,根據(jù)目標蛋白和內(nèi)參蛋白灰度值的比值計算GMFB 的相對表達量。
1.3.3 免疫組化 采用免疫組化SP 法對91 例HCC 及癌旁組織中GMFB 和Ki-67 的表達情況進行檢測,石蠟包埋標本4 μm 切片,在65 ℃烤箱中烘烤20 min,二甲苯脫蠟后經(jīng)100%、95%、75% 梯度乙醇水化,PBS 漂洗后以檸檬酸鈉緩沖液pH(6.0)高壓容器中加熱至沸騰,高壓閥門噴氣持續(xù)3 min 完成抗原修復。過氧化氫室溫孵育10 min,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性,PBS 沖洗3 次,每次3 min;加入兔抗人GMFB 多克隆抗體(1:300)/兔抗人多克隆抗體Ki-67(1:8000)后室溫孵育2 h,PBS 沖洗后加入二抗,室溫孵育30 min后PBS 沖洗,顯微鏡控制下DAB 顯色,最后蘇木素復染,自來水沖洗后藍化,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,鏡檢。
1.3.4 結(jié)果判讀 GMFB 蛋白主要定位于細胞質(zhì)中,部分細胞核可見著色,Ki-67 蛋白主要定位于細胞核中,染色區(qū)域呈現(xiàn)出彌漫性棕黃色或黃褐色。免疫組化結(jié)果通過半定量法評估[11],高倍鏡下取5 個視野觀察陽性著色細胞所占區(qū)域百分比,記分:0 分(0~4%);1 分(5%~24%);2 分(25%~49%);3 分(50%~74%)或4 分(75%~100%)。染色的強度分級如下:0 分,陰性;1 分,弱;2 分,中等或3 分,強。通過將2 個得分相乘得到最終得分為 0 到12 分。將得分>5 分視為陽性表達,否則為陰性表達。每張切片的結(jié)果均由兩位經(jīng)驗豐富的病理科主治醫(yī)師采用雙盲法進行判讀。
使用SPSS 21.0及Graph Prism 8.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。qRT-PCR及Western blot結(jié)果為計量資料,以均數(shù)±標準差(±s)表示;采用χ2檢驗分析GMFB表達與患者臨床病理資料間的關(guān)系,并以Spearman等級相關(guān)分析兩因素間的相關(guān)性。通過Kaplan-Meier方法繪制無病生存期(DFS)和總生存期(OS)曲線,并作Log-rank檢驗。Cox回歸模型用于分析GMFB的表達與患者臨床病理參數(shù)等多因素與HCC預后的關(guān)系。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
qRT-PCR結(jié)果顯示,36對標本中的28 對GMFB在HCC組織中mRNA的表達量高于對應(yīng)的癌旁組織。GMFB mRNA在HCC組織中的相對表達量為1.67±0.72,癌旁組織中的相對表達量為1.00±0.51,差異具有統(tǒng)計學意義(t=4.595,P<0.001)(圖1)。
圖1 qRT-PCR 檢測GMFB mRNA 的表達Figure1 Detection of GMFB mRNA expression by qRT-PCR
Western blot結(jié)果顯示,36對新鮮標本中的27對GMFB蛋白在HCC組織中的表達量高于對應(yīng)的癌旁組織。GMFB蛋白在HCC組織中的相對表達量為1.54±0.65,癌旁組織中的相對表達量為0.90±0.55,差異有統(tǒng)計學意義(t=4.579,P<0.001)(圖2)。
圖2 Western blot 檢測GMFB 蛋白表達Figure2 Detection of GMFB protein expression by Western blot analysis
GMFB主要定位于細胞質(zhì)中,部分切片可見核質(zhì)均表達,Ki-67主要定位于細胞核中,呈現(xiàn)彌漫性棕黃色或黃褐色,兩者在HCC中的表達均顯著高于對應(yīng)的癌旁組織(圖3)。91例HCC組織中GMFB、Ki-67的陽性率分別為70.33%(64/91)、67.03%(61/91),癌旁組織陽性表達率分別為21.98%(20/91)、19.78%(18/91),兩者在HCC組織與癌旁組織中的陽性表達率差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=42.803,P<0.001;χ2=41.357,P<0.001)(表1)。
圖3 免疫組化檢測GMFB、Ki-67 的表達(×400) Figure3 Immunohistochemical staining for GMFB and Ki-67 expressions (×400)
表1 GMFB與Ki-67蛋白在HCC及癌旁組織的表達[n(%)]Table1 Expressions of GMFB and Ki-67 protein in HCC and adjacent tissues [n (%)]
GMFB 表達上調(diào)與HCC 腫瘤MVI(P=0.045)、Edmondson分級(P=0.032)及BCLC分期(P=0.012)明顯有關(guān)。在合并MVI組(49/64,76.56%)GMFB表達明顯高于無MVI組(15/27,55.56%),Edmondson分級III~IV級組(24/28,85.71%)GMFB表達高于I~II級組(40/63,63.49%),BCLC分期C~D期(50/64,78.13%)組GMFB表達同樣高于A~B 期組(14/27,51.85%),而與性別、年齡、有無HBV感染、血清AFP水平、腫瘤數(shù)目及是否合并肝硬化無明顯關(guān)系(均P>0.05)(表2)。
表2 GMFB 表達與患者臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]Table2 Relations of GMFB expression and clinicopathological features of the patients [n (%)]
Spearman相關(guān)分析顯示,GMFB、Ki-67在HCC 組織中的表達呈明顯正相關(guān)(rs=0.265,P<0.05)(表3)。
表3 GMFB 與Ki-67 在HCC 組織中表達的相關(guān)性[n(%)]Table3 Correlation between expressions of GMFB and Ki-67 in HCC tissue [n(%)]
Kaplan-Meier生存分析顯示,GMFB陽性表達的HCC患者的DFS(平均4.52個月)較GMFB陰性表達的HCC患者的DFS(平均10.48個月)明顯降低(P=0.001);GMFB陽性表達的HCC患者的OS(平均27.67個月)較GMFB陰性表達的HCC患者的OS(平均39.75個月)明顯降低(P=0.007)。Cox單因素回歸分析顯示,患者DFS與OS均與BCLC分期、Ki-67表達、GMFB表達明顯有關(guān),而MVI與患者OS明顯有關(guān)(均P<0.05)(表4);進一步行Cox多因素回歸分析顯示,Ki-67與GMFB在HCC中高表達是HCC患者預后的獨立危險因素(均P<0.05)(表5)。
表4 HCC 患者預后因素的單變量分析Table4 Univariate analysis of prognostic factors for HCC patients
表5 HCC 患者預后因素的多因素分析Table5 Multivariate analysis of prognostic factors for HCC patients
HCC的治療方式主要包括根治性肝切除、局部消融、TACE、肝移植、放射治療以及全身治療等[14]。對于難治性中晚期HCC的治療需要以上治療方式相輔相成、綜合性治療。隨著SHARP和Oriental兩大研究的成功開展[4-5],索拉非尼開啟了晚期HCC靶向治療新時代,尋求有效的治療靶點成為了研究熱點。人類GMFB基因位于人14號染色體的長臂上,有6個內(nèi)含子和7個外顯子,純化的GMFB蛋白具有142個氨基酸殘基。研究表明,GMFB可以在細胞內(nèi)和細胞外充當信號分子,并且可以通過自分泌或旁分泌方式影響信號轉(zhuǎn)導以及細胞通訊[15]。隨著研究的深入,多項研究發(fā)現(xiàn)GMFB在多種疾病的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用。Yamazaki等[16]證實了胸腺瘤亞型中GMFB的顯著高表達,并發(fā)現(xiàn)了GMFB通過誘導淋巴上皮間的相互作用在胸腺瘤的T細胞發(fā)育中發(fā)揮重要作用。Li等[11]通過免疫組織化學技術(shù)分析了246例卵巢病變揭示了GMFB在漿液性卵巢癌組織中的GMFB表達上調(diào),并證實了表達明顯高于正常上皮、良性漿液性腺瘤和交界性漿液性腺瘤組織,通過Cox單因素和多因素回歸模型分析漿液性卵巢癌中GMFB高表達與DFS和OS的關(guān)系,提出GMFB可以被當作漿液性卵巢癌患者預后和生存的預測因子。Kuang等[9]應(yīng)用GMFB和CD31的免疫組織化學雙重染色,發(fā)現(xiàn)人膠質(zhì)母細胞瘤細胞中GMFB的過表達通過引發(fā)惡性膠質(zhì)瘤細胞內(nèi)皮化過程促進新生血管形成,還通過敲低U87細胞中GMFB的表達發(fā)現(xiàn)抑制了膠質(zhì)母細胞瘤U87細胞的增殖及小管的形成。與此同時,GMFB是一種細胞內(nèi)源性蛋白,參與細胞信號轉(zhuǎn)導調(diào)節(jié)。星形膠質(zhì)細胞中GMFB的表達可能導致p38 MAPK的激活,隨后激活NF-κB,最后導致GM-CSF和Cu-Zn SOD的表達,導致一些促炎細胞因子的過度表達及參與了氧化應(yīng)激反應(yīng)[17-18]。通過基因感染神經(jīng)母細胞瘤N18細胞中過表達GMFB誘導GSK-3β激活介導的胱天蛋白酶依賴的細胞凋 亡[19]。Nwosu等[20]研究所得到HCC代謝靶點中篩選出GMFB基因,但目前關(guān)于GMFB在HCC中的表達的研究鮮有報道,與臨床病理資料及患者預后間的關(guān)系未見闡述。
本研究通過Westernblot、qRT-PCR 檢測GMFB在36對HCC及配對的癌旁組織中的表達,收集HCC及癌旁組織石蠟切片91例以免疫組化方式檢測GMFB和Ki-67的表達,并分析兩者表達的相關(guān)性,結(jié)果均顯示GMFB在HCC中表達顯著高于癌旁組織,Spearman相關(guān)分析GMFB表達與反映細胞增殖的Ki-67的表達顯著相關(guān)。另外分析GMFB的表達與患者相關(guān)臨床病理特征之間的關(guān)系及與患者預后間的關(guān)系,臨床病理資料分析顯示表達上調(diào)的GMFB與HCC腫瘤MVI、Edmondson分級及BCLC分期顯著相關(guān)(P=0.045、P=0.032、P=0.012),MVI是術(shù)后早期復發(fā)的重要臨床病理特征,可以作為一種重要的預后風險因素[21-22],因此,GMFB在預測術(shù)后復發(fā)和臨床預后等方面值得進一步研究。同時,該研究通過Kaplan-Meier分析,結(jié)果表明GMFB表達上調(diào)組的無病生存期與總生存期較GMFB較低表達組明顯縮短,多因素Cox回歸模型表明上調(diào)的GMFB是HCC患者預后的獨立危險因素。這表明GMFB可能對HCC的發(fā)生、發(fā)展有一定的意義。Ki-67是細胞增殖的標志物,對細胞周期的具有重要的影響,研究顯示Ki-67高表達提示乳腺癌、消化道神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、星形細胞瘤的預后不佳,高表達的Ki-67在HCC中提示腫瘤術(shù)后復發(fā)風險增加[23-24],本研究中GMFB表達與Ki-67表達顯著相關(guān),參考以往報道[8],過表達GMFB在膠質(zhì)瘤細胞內(nèi)皮化過程中促進新血管形成,表明GMFB與HCC的增殖相關(guān)?,F(xiàn)階段靶向治療藥物主要通過抑制腫瘤細胞增殖及抗血管生成發(fā)揮作用,血管生成與免疫抑制構(gòu)成了血管的微環(huán)境,GMFB的表達可能與腫瘤血管生成相關(guān)。
綜上所述,本研究揭示了GMFB mRNA及蛋白在HCC中的表達情況,進一步分析GMFB的表達與臨床病理資料之間的相關(guān)性,得到GMFB可能會在HCC的預測早期復發(fā)和患者臨床預后的預測中發(fā)揮作用,具有一定的臨床應(yīng)用價值。當然,GMFB在HCC發(fā)生發(fā)展中作用的具體機制仍需要進一步探索。小樣本及單中心研究具有一定的局限性,進一步深入研究GMFB在HCC靶向治療聯(lián)合免疫治療是未來的研究方向,GMFB有可能成為HCC系統(tǒng)治療新的位點。
志謝:特別感謝中國科學技術(shù)大學生命科學院中國科學院先天免疫與慢性病重點實驗室的技術(shù)支持、患者及其家屬的知情同意以及安徽省立醫(yī)院倫理委員會的批準。