錢潤梅 彭發(fā)全 陳萍
結直腸癌是臨床上較常見的胃腸道惡性腫瘤,發(fā)病率呈上升趨勢,嚴重威脅人類健康[1]。盡管近年來結直腸癌診斷和治療技術取得很大進展,但病死率仍然很高[2]。因此,尋找新的結直腸癌診斷標志物,開發(fā)新的治療靶點迫在眉睫。近年來研究發(fā)現(xiàn)遺傳改變和表觀遺傳修飾在癌癥的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,但與結直腸癌有關的研究較少[3]。ARM重復X連鎖蛋白2(ARM proteins lost in epithelial cancers X chromosome 2,ARMCX2)是ARMCX家族重要成員,在細胞惡性轉變過程中發(fā)揮重要作用[4]?;讓由掀ぜ毎蠥RMCX2表達上調,是促進細胞增殖的重要基因[5]。但ARMCX2在結直腸癌中的表達研究較少。本研究通過檢測結直腸癌中ARMCX2的陽性表達,分析其與臨床病理特征的關系以及與K-ras基因突變的相關性,為結直腸癌臨床診斷提供新的標志物。
1.1 對象 選取2012年1月至2014年8月在浙江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院確診為結直腸癌的患者87例,術后病理檢查結果均為結直腸腺癌。其中男46例,女41 例;年齡 34~88(59.5±11.5)歲,<60 歲 47 例,≥60歲40例;高分化20例,中分化45例,低分化22例;腫瘤最大徑<5 cm 42例,≥5 cm 45例;浸潤深度未侵出肌層37例,侵出肌層50例;有淋巴結轉移23例,無淋巴結轉移64例;有血管淋巴管侵犯67例,無血管淋巴管侵犯20例;TNM分期:Ⅰ期11例,Ⅱ期25例,Ⅲ期40例,Ⅳ期11例。納入標準:(1)依據(jù)WHO中結直腸癌的病理診斷標準[6],并由病理醫(yī)師復核切片;(2)首次確診并進行手術治療;(3)臨床及病理資料齊全。排除標準:(1)患有 Lynch 綜合征者;(2)術前進行放、化療者;(3)有異源性分化者;(4)有腸道手術史者。并留取距結直腸癌組織邊緣>3 cm的正常結腸黏膜組織(癌旁組織)87例作為對照。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查通過,符合《赫爾辛基宣言》中的相關要求,家屬均簽署知情同意書。
1.2 主要試劑 B細胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)(ZM-0010)、Bcl-2 相關 X 蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)(SC-7480)和 GAPDH(TA309157)購自北京中杉金橋生物技術公司;qRTPCR試劑盒購自蘇州睿贏生物技術有限公司;引物由蘇州睿贏生物技術有限公司合成;ARMCX2(P-14)濃縮液購自美國Santa Cruz公司;增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)(RLM3031) 濃縮液購自蘇州睿贏生物技術有限公司;人K-ras基因7種突變檢測試劑盒(HWTS-113)購自江蘇宏微特斯醫(yī)藥科技有限公司。
1.3 結直腸癌組織和癌旁組織中ARMCX2表達及結直腸癌組織中PCNA表達檢測 采用免疫組化法。結直腸癌組織和癌旁組織石蠟包埋,切取4 μm厚切片,80%甲醇孵育10 min阻斷內源過氧化物酶活性;PBS清洗,0.1 mmol/L枸櫞酸鹽緩沖液進行抗原修復;PBS清洗,滴加 50 μl一抗(ARMCX2稀釋濃度為 1:350,PCNA 稀釋濃度為 1:200)37 ℃孵育1 h。PBS清洗,滴加 50 μl辣根過氧化物酶標記的二抗37℃孵育1 h;PBS清洗,滴加鏈霉親和素-過氧化物酶37℃孵育1 h。PBS清洗,DAB顯色復染后封片,顯微鏡下觀察:ARMCX2表達的部位是細胞質和(或)細胞膜,PCNA表達的部位是細胞核,以棕褐色判斷為陽性。根據(jù)3個高倍鏡視野中陽性細胞所占比例進行評分。
1.4 結直腸癌組織和癌旁組織中Bax和Bcl-2蛋白表達水平檢測 采用Western blot法。結直腸癌組織和癌旁組織研磨后,12 000 g/min 4℃離心15 min,將上清液轉移到1.5 ml離心管中分裝,測定蛋白濃度。取20 μl蛋白質溶液,加入樣本至孔中,電泳,取出凝膠,并根據(jù)蛋白Marker所指示的位置,將目的蛋白所在的條帶剪下,取出PVDF膜進行免疫雜交,取出膜后加入超敏發(fā)光液,發(fā)光時間2 min。將膜取出放入X線膠片盒曝光3 min,顯影20 s。將各條帶用Image J軟件進行灰度掃描并以GAPDH為內參校正。
1.5 結直腸癌組織中K-ras基因突變檢測 參考潘理會等[7]方法,大致過程如下:使用組織DNA提取試劑盒從之前制作好的腫瘤組織標本中提取所需DNA樣本。瓊脂糖凝膠鑒定提取出的DNA純度。K-ras基因突變檢測試劑盒對所提取的 DNA標本進行 K-ras基因第二外顯子第12、13密碼子基因突變分析。反應體系:95℃8 min,循環(huán) 1 次;95 ℃ 25 s,64 ℃ 20 s,72 ℃ 20 s,循環(huán)15次;93 ℃ 25 s,60 ℃ 35 s,72 ℃ 20 s,循環(huán) 31次。K-ras基因發(fā)生突變主要是1號外顯子中第12、13號密碼組發(fā)生變異。K-ras上游引物:5′-AAATCTGGGCAGGCTG-3′,下游引物:5′-CAACTTACTGGGTACGCTT-3′;G 和 A 簡并引物:5′-TTGTGGTAGTTGGAGCT-3′。在60℃時收集信號,用CXF96軟件分析K-ras基因狀態(tài)。判斷標準:以無模板對照擴增曲線的最高點為準設定閾值。沒出現(xiàn)擴增曲線或Ct值為0的標本為無K-ras突變;出現(xiàn)擴增曲線且Ct≤26.0的標本為K-ras突變;出現(xiàn)擴增曲線且26.0<Ct≤28.0的標本為K-ras突變假陽性,需再次檢測。
1.6 術后隨訪情況 患者術后隨訪5年,截止至2019年8月15日。
1.7 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。結直腸癌組織中ARMCX2與PCNA、Bax、Bcl-2的相關性分析采用Pearson相關。生存分析采用Kaplan-Meier生存曲線。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 結直腸癌組織和癌旁組織中ARMCX2的表達及結直腸癌組織中PCNA的表達 結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達率為51.7%(45/87),高于癌旁組織的10.3%(9/87),差異有統(tǒng)計學意義(χ2=34.800,P<0.01),見圖1。結直腸癌組織中PCNA陽性表達率為43.7%(38/87),見圖 2。
圖1 結直腸癌組織和癌旁組織中ARM重復X連鎖蛋白2(ARMCX2)的表達(a:ARMCX2在癌旁組織中陰性表達,未見著色;免疫組化,×200;b:ARMCX2在結直腸癌組織中陽性表達,表達部位是細胞質和細胞膜;免疫組化,×400)
圖2 結直腸癌組織中增殖細胞核抗原(PCNA)的表達,陽性細胞表達部位是細胞核(免疫組化,×200)
2.2 結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達與臨床病理特征的關系 結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達與腫瘤最大徑、浸潤深度、淋巴結轉移、血管淋巴管侵犯和TNM分期均有關(均P<0.05),而與性別、年齡和分化程度均無關(均P>0.05),見表1。
表1 結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達與臨床病理特征的關系[例(%)]
2.3 結直腸癌組織和癌旁組織中Bax和Bcl-2蛋白表達水平比較 與癌旁組織相比,結直腸癌組織中Bax蛋白表達水平降低,Bcl-2蛋白表達水平升高,差異均有統(tǒng)計學意義(均 P<0.05),見表 2、圖 3。
2.4 結直腸癌組織中ARMCX2與PCNA、BAX、Bcl-2的相關性分析 Pearson相關分析顯示ARMCX2與BAX 的表達呈負相關(r=0.63,P<0.01),與 Bcl-2、PCNA的表達均呈正相關(r=0.35和0.70,均P<0.05),見圖4。
表2 結直腸癌組織和對應癌旁組織中Bax和Bcl-2表達水平比較
圖3 結直腸癌組織和對應癌旁組織中B細胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)和Bcl-2相關X蛋白(Bax)蛋白表達的電泳圖(ARMCX2為ARM重復X連鎖蛋白2)
2.5 有無K-ras基因突變的結直腸癌組織中ARMCX2的表達比較 結直腸癌組織中有K-ras基因突變66例,無K-ras基因突變21例。有K-ras基因突變的結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達率為85.7%(18/21),高于無K-ras基因突變的40.9%(27/66),差異有統(tǒng)計學意義(χ2=12.808,P<0.01)。
2.6 ARMCX2表達陽性與陰性結直腸癌患者的生存分析 87例結直腸癌患者到隨訪截止時存活24例,死亡60例,失訪3例;術后生存時間為10~60個月,中位生存時間29個月。生存分析顯示ARMCX2的表達與生存時間有關(χ2=5.021,P<0.05),見圖 5。
ARMCX家族通過調控信號轉導、調節(jié)細胞連接和細胞骨架蛋白的形成,對下游的細胞信號傳遞起重要作用[8]。但關于ARMCX2的研究較少,ARMCX2與ARMCX1具有高度同源性。ARMCX1參與了宮頸癌、乳腺癌和口腔鱗癌的增殖和凋亡,與腫瘤的發(fā)生有關[9-10]。筆者推測ARMCX2表達可能也參與腫瘤發(fā)生過程,本研究發(fā)現(xiàn)結直腸癌組織中ARMCX2的表達升高,且與腫瘤最大徑、浸潤深度、淋巴結轉移、血管淋巴管侵犯及TNM分期均有關,同時ARMCX2的表達與結直腸癌患者生存時間有關,提示ARMCX2表達升高是結直腸癌進程的重要因素,其高表達預示著結直腸癌不良預后。
研究報道ARMCX2參與調節(jié)細胞周期激酶的活性,使細胞在G0期的時間縮短[11]。PI3K導致ARMCX2的表達異常,引起下游核因子通路異?;罨?,調控腫瘤細胞的增殖過程[12-13]。本研究發(fā)現(xiàn)結直腸癌組織ARMCX2表達與凋亡相關蛋白Bax和Bcl-2表達有關,提示ARMCX2高表達是促進腫瘤細胞增殖、抑制凋亡的重要分子因素。
K-ras基因突變存在于約20%的腫瘤中,K-ras通過上調血管內皮生長因子來誘導腫瘤的血管生成[14]。本研究發(fā)現(xiàn)有K-ras基因突變的結直腸癌組織中ARMCX2陽性表達率高于無K-ras基因突變,差異有統(tǒng)計學意義,提示ARMCX2可作為結直腸癌發(fā)展與預后的重要指標。
綜上所述,結直腸癌中ARMCX2表達升高,其高表達在促進腫瘤細胞增殖和抑制凋亡的過程中有重要作用。ARMCX2與K-ras基因突變有關。ARMCX2可能是結直腸癌重要的預后因子。
圖4 結直腸癌組織中ARM重復X連鎖蛋白2(ARMCX2)與B細胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)和Bcl-2相關X蛋白(Bax)、增殖細胞核抗原(PCNA)的相關性分析
圖5 ARM重復X連鎖蛋白2(ARMCX2)表達陽性與陰性結直腸癌患者的生存曲線比較