葉冬雪,劉芬,楊茜,付海洋,周璇,項鋒鋼
肝細胞肝癌(HCC)是世界上最常見的消化道惡性腫瘤之一,具有較高的發(fā)病率及死亡率,嚴重威脅人類的生命健康[1]。近年來,盡管在肝細胞肝癌早診、早治方面已取得巨大進步,但患者總體預后仍較差[2-3]。因此,尋找影響肝細胞肝癌發(fā)生發(fā)展的有效標志物,對研究肝細胞肝癌的發(fā)病機制及靶向治療具有重要的臨床意義。
色素框同源蛋白8(chromobox protein homolog 8,CBX8)是CBX蛋白家族的重要成員之一,通過參與組蛋白甲基化、染色體重構(gòu)等過程,調(diào)節(jié)基因的表達[4]。研究表明,CBX8在食管癌、膀胱癌、肝癌、結(jié)直腸癌等多種腫瘤組織中異常表達,促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展[5-8]。Mina53是近年來發(fā)現(xiàn)的一個與細胞增殖密切相關(guān)的新基因,位于染色體3q12.1上,是原癌基因C-myc誘導的下游靶基因之一,主要定位在細胞核內(nèi),影響組蛋白的甲基化狀態(tài),或參與染色體重構(gòu)[9-10]。已有研究表明,Mina53蛋白在多種惡性腫瘤中高表達,其高表達促進腫瘤復發(fā)轉(zhuǎn)移,并提示患者預后不良[11-15]。本研究聯(lián)合檢測肝細胞肝癌及相應癌旁相對正常組織中Mina53和CBX8的表達,旨在探討兩者的表達與肝細胞肝癌患者臨床病理特征及預后的關(guān)系,為肝細胞肝癌的診斷和治療提供新的思路和依據(jù)。
收集青島大學附屬醫(yī)院病理科2014年2月—2015年1月肝細胞肝癌手術(shù)切除標本121例,包括肝細胞肝癌與相應癌旁相對正常組織(距腫瘤邊緣>5 cm)。其中男109例,女12例,年齡32~83歲,平均年齡57.07±9.07歲。根據(jù)國際抗癌聯(lián)盟及美國腫瘤聯(lián)合會制定的第七版TNM分期系統(tǒng)進行臨床病理分期。依據(jù)免疫組織化學方法判斷肝癌標本是否血管受侵,CD31標記顯示血管,若在血管內(nèi)發(fā)現(xiàn)癌栓,則認為有血管受侵。所有患者臨床病理資料完整,術(shù)前均未行放、化療,且定期電話隨訪,其中85例術(shù)后隨訪已滿五年且有完整的隨訪資料。本實驗經(jīng)青島大學附屬醫(yī)院倫理委員會批準。
Mina53鼠抗人單克隆抗體(M532)購于美國Thermo Fisher Scientific公司,工作濃度1:50,CBX8兔抗人多克隆抗體(HPA031462)購于美國Sigma公司,工作濃度1:25;羊抗兔抗體(ab6721)購于英國Abcam公司;羊抗鼠抗體(LK2003)購于天津三箭生物技術(shù)有限公司;PV-6000購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.3.1 構(gòu)建組織芯片 石蠟包埋的組織切片,經(jīng)蘇木精-伊紅(HE)染色后,由兩位病理醫(yī)師閱片,鏡下選取典型區(qū)域,用孔徑為1.5 mm的細針對蠟塊打孔,采集組織芯矩形排列于受體蠟塊中,53℃融合,4 μm連續(xù)切片。組織芯片經(jīng)HE染色后,由病理醫(yī)師復檢選取的組織芯片是否符合標準。
1.3.2 免疫組織化學染色 采用PV6000法進行免疫組織化學染色,石蠟包埋組織經(jīng)脫蠟、水化后,微波加熱修復抗原,液體沸騰后5 min停止(1 mmol/L EDTA,pH8.0),自然冷卻,滴加3%H2O2室溫處理10 min,PBS沖洗3次,每次3 min,孵育一抗4℃過夜,PBS沖洗3次,每次3 min,37℃孵育二抗30 min,PBS沖洗3次,每次3 min,DAB顯色,蘇木精對比染色,中性樹膠封片。用已知陽性表達Mina53的結(jié)腸癌組織、非腫瘤區(qū)的腎小管上皮組織和已知陽性表達CBX8的肺癌組織作為陽性對照,PBS代替一抗作為陰性對照。
HE染色后,組織芯片中細胞核呈棕黃色或棕褐色記為Mina53陽性表達,胞核及胞質(zhì)呈棕黃色或棕褐色記為CBX8陽性表達。判讀標準按染色強度和陽性細胞百分比進行評分[16],染色強度評分標準:無著色:0分(-),黃色:1分(+),棕黃色:2分(++),棕褐色:3分(+++);陽性細胞所占百分比評分標準:0分(<5%),1分(5%~25%),2分(>25%~50%),3分(>50%~75%),4分(>75%)。免疫組織化學染色總分=染色強度得分+陽性細胞百分比得分,<4分為低表達,≥4分為高表達。
所有數(shù)據(jù)均用SPSS23.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間均數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗;相關(guān)性分析采用Spearman法;Kaplan-Meier法、Log rank檢驗進行生存分析;采用Cox回歸模型進行單因素、多因素生存分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
免疫組織化學結(jié)果顯示,Mina53主要在細胞核中表達,121例肝細胞肝癌組織中,53例高表達,68例低表達;而癌旁相對正常組織中均為低表達;CBX8在細胞核及胞質(zhì)中均有表達,以細胞核為主,121例肝細胞肝癌組織中,63例高表達,58例低表達;而癌旁相對正常組織中均為低表達,見圖1。Mina53和CBX8在肝細胞肝癌中的平均表達量明顯高于其相應癌旁相對正常組織,差異均具有統(tǒng)計學意義(均P<0.001),見表1。
表1 Mina53、CBX8在肝細胞肝癌和相應癌旁相對正常組織中表達的比較Table 1 Comparison of Mina53 and CBX8 expressions in HCC and adjacent non-tumor tissues
Mina53表達水平與腫瘤大小、被膜侵犯、脈管侵犯、病理分級、TNM分期相關(guān)(均P<0.05),而與年齡、性別、血清AFP水平、乙肝表面抗原(HBsAg)、合并肝硬化、腫瘤多發(fā)性無關(guān)(均P>0.05);CBX8表達水平與乙肝表面抗原(HBsAg)、腫瘤大小、被膜侵犯、TNM分期相關(guān)(均P<0.05),而與年齡、性別、血清AFP水平、合并肝硬化、脈管侵犯、腫瘤多發(fā)性、病理分級無關(guān)(均P>0.05),見表2。
121例肝細胞肝癌中,42例Mina53與CBX8均高表達,47例兩者均低表達。在不同Mina53表達狀態(tài)下,對CBX8的表達情況進一步分析顯示:Mina53高表達患者中,CBX8高表達率為79.25%(42/53)明顯高于Mina53低表達患者中的CBX8高表達率30.88%(21/68)。肝細胞肝癌組織中Mina53與CBX8的表達呈顯著正相關(guān)(P<0.01),見表3。
Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果顯示:Mina53與CBX8均低表達者的總生存時間(OS)為59.00±0.57月,Mina53或CBX8高表達者的OS為52.04±2.77月,兩者均高表達者的OS為40.71±3.30月,見圖2A;Mina53與CBX8均低表達者的無疾病生存時間(DFS)為56.39±1.24月,Mina53或CBX8高表達者的DFS為44.20±3.51月,兩者均高表達者的DFS為31.31±3.61月,見圖2B。Mina53與CBX8均高表達患者的OS和DFS較Mina53或CBX8高表達者及兩者均低表達者更短,差異均具有統(tǒng)計學意義(均P<0.001)。
Cox單因素回歸模型分析顯示:病理分級、腫瘤大小、脈管侵犯、腫瘤多發(fā)性、TNM分期、Mina53、CBX8表達水平均為影響肝細胞肝癌患者OS的危險因素(均P<0.05);病理分級、腫瘤大小、脈管侵犯、腫瘤多發(fā)性、Mina53表達水平、CBX8表達水平均為影響肝細胞肝癌患者DFS的危險因素(均P<0.05)。進一步多因素分析顯示:Mina53、CBX8表達水平及腫瘤大小是影響肝細胞癌患者OS的獨立預后因素(均P<0.05),Mina53及CBX8表達水平、腫瘤大小及脈管侵犯是影響肝細胞肝癌患者DFS的獨立預后因素(均P<0.05),見表4~5。
圖1 Mina53、CBX8在肝細胞肝癌及相應癌旁相對正常組織中的表達 (×200)Figure 1 Expressions of Mina53 and CBX8 in HCC and adjacent non-tumor tissues (×200)
表2 Mina53、CBX8的表達與肝細胞肝癌患者臨床病理特征的關(guān)系Table 2 Correlation of Mina53 and CBX8 expressions with clinicopathological features of HCC patients
表3 肝細胞肝癌組織中Mina53與CBX8表達的相關(guān)性Table 3 Correlation between expressions of Mina53 and CBX8 in HCC tissues
圖2 Mina53、CBX8表達水平與肝細胞肝癌患者總體生存時間(A)和無疾病生存時間(B)的關(guān)系Figure 2 Correlation of Mina53 and CBX8 expressions with overall survival(A) and disease-free survival(B) of HCC patients
肝細胞肝癌惡性程度高、起病隱匿、進展快,多數(shù)患者就診時已處于中晚期,易失去手術(shù)機會,且肝細胞肝癌術(shù)后易復發(fā)轉(zhuǎn)移,導致五年生存率較低,肝細胞肝癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多階段漸進演化的病理過程,涉及多種基因的異常表達和表觀遺傳學的改變,但其發(fā)病的確切分子機制尚不清楚。
Mina53是近幾年發(fā)現(xiàn)的新基因,其編碼蛋白的分子量為53 kDa,包含一個高度保守的JmjC結(jié)構(gòu)域,呈β折疊結(jié)構(gòu),可能參與染色體重構(gòu)的調(diào)節(jié)及組蛋白表觀遺傳學的調(diào)節(jié)過程[17-18]。近年來已有研究證實,Mina53可以調(diào)控腫瘤細胞增殖、凋亡及分化過程,其異常表達與多種腫瘤的發(fā)生和進展密切相關(guān)。Di Croce等在果蠅中發(fā)現(xiàn)PcG基因家族,CBX8作為PcG蛋白家族中的重要成員,具有高度保守性,可與RING1a/b、BMI1等蛋白分子組成多梳蛋白抑制復合體1(polycomb repressive complex1,PRC1),參與組蛋白甲基化、染色體重構(gòu)等過程[4]。研究顯示,CBX8蛋白在腫瘤組織中的異常表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移及預后關(guān)系密切。
有研究發(fā)現(xiàn)Mina53在腎細胞癌、胰腺癌等多種腫瘤組織中表達升高,且其高表達與腫瘤分化、TNM分期和浸潤深度有關(guān)[12-13]。Ogasawara等通過免疫組織化學檢測發(fā)現(xiàn),Mina53在肝細胞肝癌組織中表達升高,且與腫瘤大小、病理分級相關(guān)[19]。本研究結(jié)果顯示,Mina53在肝細胞肝癌組織中的表達水平明顯高于其相應癌旁相對正常組織。異常表達的Mina53蛋白主要分布在細胞核中,在腫瘤增殖能力強、分化程度差、有被膜侵犯和脈管侵犯且TNM分期晚的患者中Mina53的表達水平增高;有研究表明CBX8在肝細胞肝癌組織中的表達量明顯升高且與腫瘤的大小、分化、分期及轉(zhuǎn)移有關(guān)[20-21]。本研究發(fā)現(xiàn)CBX8主要表達于細胞核與胞質(zhì)中,其在腫瘤組織中高表達與患者是否攜帶HBsAg、腫瘤大小、被膜侵犯、TNM分期相關(guān)。以上結(jié)果表明,Mina53和CBX8高表達可能促進腫瘤細胞的增殖及其對鄰近正常組織的浸潤侵襲,促進腫瘤的發(fā)生及發(fā)展。
表4 單因素和多因素Cox回歸模型分析影響肝細胞肝癌患者總體生存時間的因素Table 4 Univariate and multivariate Cox regression analyses of influence factors for overall survival of HCC patients
Wang等通過免疫共沉淀結(jié)合蛋白質(zhì)組學分析發(fā)現(xiàn)肺癌細胞中Mina53蛋白和PRC1復合物的亞基CBX8蛋白存在相互作用,Mina53可能通過CBX8蛋白的調(diào)控發(fā)揮其功能[22]。我們通過Spearman相關(guān)分析也證實肝細胞肝癌中Mina53和CBX8的表達呈正相關(guān),且Mina53高表達的肝細胞肝癌患者中CBX8高表達者的比例更高,提示Mina53與CBX8在肝細胞肝癌進展過程中具有協(xié)同作用,共同促進肝腫瘤細胞的增殖及侵襲轉(zhuǎn)移。
表5 單因素和多因素Cox回歸模型分析影響肝細胞肝癌患者無疾病生存時間的因素Table 5 Univariate and multivariate Cox regression analyses of influence factors for disease-free survival of HCC patients
有研究表明,CBX8的表達水平與腫瘤患者的術(shù)后生存有關(guān),且CBX8高表達往往提示患者預后不良,但結(jié)直腸癌中CBX8的高表達與患者預后良好有關(guān)[8,21,23]。在結(jié)腸癌、胰腺癌等多種腫瘤中Mina53高表達患者的術(shù)后生存期比低表達者更短[11,13],而乳腺癌中Mina53高表達的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者預后良好[14]。由此可見,Mina53與CBX8對不同腫瘤患者預后的影響有所差異。本研究發(fā)現(xiàn),Mina53與CBX8均高表達患者的OS和DFS較Mina53或CBX8高表達者及兩者均低表達者更短,提示Mina53與CBX8是影響肝細胞肝癌患者預后的重要因素。此外,Cox回歸模型分析發(fā)現(xiàn),Mina53、CBX8表達水平、腫瘤大小是影響患者OS和DFS的獨立預后因素。以上結(jié)果表明,Mina53和CBX8的表達水平與肝細胞肝癌患者預后密切相關(guān),兩者協(xié)同高表達提示患者預后不良;Mina53和CBX8的聯(lián)合應用對評估患者預后有重要意義,可作為預測肝細胞肝癌預后有效的生物標志物。
綜上所述,Mina53和CBX8在肝細胞肝癌組織中高表達,兩者在肝細胞肝癌中具有協(xié)同作用,可能促進肝細胞肝癌的發(fā)生發(fā)展和浸潤轉(zhuǎn)移。聯(lián)合檢測Mina53和CBX8有助于肝細胞肝癌的發(fā)生發(fā)展和預后判斷,有望成為新的肝細胞肝癌分子治療靶點。