楊三虎 何偉
食管癌(esophageal cancer,EC)為臨床常見消化道腫瘤,多發(fā)于40歲以上人群,典型的癥狀為進行性咽下困難,嚴重影響患者生命健康及生活質(zhì)量[1,2]。手術(shù)為治療EC最重要的方法,尤其是以胸腔鏡為代表的微創(chuàng)手術(shù),較傳統(tǒng)手術(shù)具有更高有效性及安全性,臨床應(yīng)用廣泛[3]。國內(nèi)外均有報道指出,EC惡性生物學(xué)行為如腫瘤分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度等,是腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)的危險因素[4,5]。研究指出,EC患者ALC1基因表達升高,可增強癌細胞增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移能力,導(dǎo)致EC總生存率下降[6]。微小RNA-1299(miR-1299)被證實在EC組織中的表達水平降低,可能與癌細胞的遷移和侵襲能力相關(guān)[7]。此外,V型膠原蛋白α2鏈(COL5-A2)被認為是食管鱗癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵基因,與患者預(yù)后密切相關(guān)[8]?;诖?,本研究嘗試探究ALC1、miRNA-1299、COL5-A2與EC惡性生物學(xué)行為的關(guān)系及預(yù)測胸腹腔鏡外科手術(shù)后復(fù)發(fā)的效能,旨在為臨床提供參考。
1.1 一般資料 選取2017年10月至2019年6月西安軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院胸腹腔鏡外科手術(shù)治療后1年內(nèi)復(fù)發(fā)的EC患者45例,作為研究組,其中男25例,女20例;年齡49~78歲,平均年齡(64.25±6.86)歲。另選取胸腹腔鏡外科手術(shù)治療后1年內(nèi)未復(fù)發(fā)的EC患者45例,作為對照組,其中男28例,女17例;年齡47~79歲,平均年齡(63.58±7.7)歲。2組一般資料具有均衡性。
1.2 納入與排除標準
1.2.1 納入標準:①EC的診斷及復(fù)發(fā)診斷均參照相關(guān)標準[9],并經(jīng)病理診斷確診;②符合EC手術(shù)指征[10];③無神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心理障礙;④臨床資料完整;⑤患者知曉本研究,已簽署同意書。
1.2.2 排除標準:①血液系統(tǒng)疾病患者;②合并其他惡性腫瘤者;③嚴重心腦血管疾病患者;④免疫性疾病、感染性疾病患者;⑤肝腎等臟器功能嚴重障礙者。
1.3 方法
1.3.1 EC組織指標檢測方法:2組術(shù)后均留取EC組織,并于入組當天取活檢組織,采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)法檢測各組織中ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA表達水平,具體操作如下:稱取待檢組織100 mg,置于EP試管中,加入1 ml裂解液后充分研磨,隨后于低溫下提取總RNA,核酸測定儀測定RNA含量,將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,并進行擴增,條件為95℃ 5 min;95℃ 15 s、60℃ 30 s、72℃ 30 s,共40個循環(huán),ALC1引物上游序列為:5’-GGTGGAGTTGGCATGA
ACTT-3’,下游序列為:5’-CACTCAACTGGAGGTCAG
CA-3’;miR-1299引物上游序列為:5’-TAAAGGTATG
GAGCGATGTGA-3’,下游序列為:5’-GGGTAGCGAA
AGGTGTAGAAG-3’;COL5 A2引物上游序列為:5’-AGGAACAGAAGTGCGAGGAGG-3’,下游序列為:5’-GGATGGAGTTGTCGGTGTAGATG-3’;上下游引物均購自廣州銳博生物科技有限公司,采用2-ΔΔCt法計算ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA表達水平。
1.3.2 血清惡性生物學(xué)行為指標檢測方法:包括血清半乳凝素-9(galectin-9,Gal-9)、血管內(nèi)皮生長因子(vascular epithelial growth factor,VEGF)、半乳糖凝集素-3(galectin-3),采集患者術(shù)前空腹靜脈血3 ml,以3 500 r/min轉(zhuǎn)速、8 cm半徑離心處理5 min,取血清置于-70℃冷藏室保存,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測上述指標水平,試劑盒購自武漢博士德生物技術(shù)有限公司,檢測操作由專業(yè)人員嚴格按照試劑盒說明書完成。
1.4 觀察指標 (1)2組一般資料及血清Gal-9、VEGF、Galectin-3水平,一般資料包括年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(Body mass index,BMI)、吸煙、病理分型史、腫瘤位置、合并癥。(2)2組術(shù)后、入組時EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA表達情況。(3)探究術(shù)后EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA與血清惡性生物學(xué)指標的相關(guān)性。(4)術(shù)后EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2高表達與低表達者病理特征,包括年齡、性別、BMI、吸煙、病理分型史、腫瘤位置、合并癥、腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度,腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度均于術(shù)前參照相關(guān)指南[11]進行評估。(5)探究術(shù)后EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2表達水平與惡性生物學(xué)行為的關(guān)系,及預(yù)測EC術(shù)后復(fù)發(fā)的效能。
2.1 2組一般資料、血清惡性生物學(xué)行為指標比較 2組患者年齡、性別比、BMI、吸煙、病理分型史、腫瘤位置、合并癥比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);研究組患者血清Gal-9、VEGF、Galectin-3水平高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 2組一般資料、血清惡性生物學(xué)行為指標比較 n=45,例(%)
2.2 2組EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA比較 研究組術(shù)后、入組時EC組織ALC1、COL5-A2 mRNA均較對照組高,miR-1299 mRNA較對照組低(P<0.05)。免疫組織化學(xué)法檢測顯示,研究組術(shù)后、入組時EC組織ALC1、COL5-A2呈強陽性表達,miR-1299呈弱陽性表達;對照組術(shù)后、入組時EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2呈弱陽性表達,miR-1299呈強陽性表達。見表2。
表2 2組EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2 mRNA相對表達量比較
2.3 ALC1、miR-1299、COL5-A2高表達與低表達者病理特征比較 以術(shù)后EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2平均值作為分界點,分為高表達、低表達患者。高表達與低表達患者的年齡、性別、BMI、吸煙、病理分型史、腫瘤位置、合并癥差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);高表達與低表達患者的腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 ALC1、miR-1299、COL5-A2高表達與低表達者病理特征比較 例(%)
2.4 ALC1、miR-1299、COL5-A2表達與血清惡性生物
學(xué)行為指標的相關(guān)性 Spearman相關(guān)系數(shù)模型分析相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)術(shù)后EC組織ALC1、COL5-A2表達與血清Gal-9、VEGF、Galectin-3間正相關(guān),miR-1299與血清Gal-9、VEGF、Galectin-3間呈負相關(guān)(P<0.05)。見圖1~3。
圖1 ALC1與血清惡性生物學(xué)行為指標的相關(guān)性
2.5 ALC1、miR-1299、COL5-A2與惡性生物學(xué)行為的關(guān)系 Spearman相關(guān)系數(shù)模型分析相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)術(shù)后EC組織ALC1、COL5-A2表達水平與腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度間存在正相關(guān)關(guān)系,miR-1299表達水平與腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度間存在負相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。見表4。
圖2 COL5-A2與血清惡性生物學(xué)行為指標的相關(guān)性
圖3 miR-1299與血清惡性生物學(xué)行為指標的相關(guān)性
表4 ALC1、miR-1299、COL5-A2表達水平與惡性生物學(xué)行為的相關(guān)性分析
2.6 ALC1、miR-1299、COL5-A2預(yù)測復(fù)發(fā)的效能 繪制術(shù)后EC組織ALC1、miR-1299、COL5-A2聯(lián)合預(yù)測EC術(shù)后復(fù)發(fā)的ROC曲線,顯示各指標聯(lián)合預(yù)測的AUC最大,為0.872,最佳預(yù)測敏感度、特異度分別為86.67%、80.00%(P<0.05)。見表5,圖4。
表5 ALC1、miR-1299、COL5-A2預(yù)測復(fù)發(fā)的效能
圖4 ALC1、miR-1299、COL5-A2預(yù)測復(fù)發(fā)的ROC
調(diào)查顯示,2018年全球36種癌癥中,EC的發(fā)病率和死亡率分別居第7位和第6位[12]。盡管近年來EC的診斷技術(shù)和多學(xué)科治療取得明顯進展,但EC患者的5年生存率仍然低于20%[13,14]。腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,是導(dǎo)致預(yù)后不佳的主要因素,積極探索相關(guān)特異性生物標志物,對控制腫瘤進展、延長患者生存期具有重要意義[15,16]。
近年來,基因診斷與基因治療在惡性腫瘤中的作用越來越受臨床重視。ALC1為肝癌的最新候選癌基因,是從人體肝癌細胞的染色體1q21區(qū)分離并克隆的一個新基因,具有調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的功能,也是SNF-2類家族中具有致癌作用的基因[17,18]。但其在EC發(fā)生發(fā)展及復(fù)發(fā)中的作用鮮有研究報道。本研究發(fā)現(xiàn),EC組織中ALC1基因表達水平明顯升高,胸腹腔鏡外科手術(shù)后其表達水平呈降低趨勢,但EC術(shù)后復(fù)發(fā)患者的EC組織中ALC1基因表達水平高于未復(fù)發(fā)患者,提示ALC1基因表達可能與EC的發(fā)生發(fā)展及術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān),可能與其調(diào)控下游基因及促進細胞增殖相關(guān)。ALC1基因具有上調(diào)Cdk2及細胞周期蛋白CyclinE、下調(diào)蛋白p53及其下游效應(yīng)基因p21表達的作用,能加速細胞G1期到S期的進程,且能促進DNA合成,從而促進腫瘤細胞增殖,導(dǎo)致腫瘤進展、復(fù)發(fā)[19]。
miR是一類高度保守的非編碼RNA,越來越多的證據(jù)指出miR在癌癥的基因表達調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮關(guān)鍵作用[20,21]。有報道指出miR-1299可通過負向調(diào)控信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3信號通路,抑制癌細胞的遷移、侵襲[22]。本研究還發(fā)現(xiàn),EC組織中miR-1299表達水平明顯降低,手術(shù)治療后其表達水平有升高,但術(shù)后復(fù)發(fā)患者的EC組織中miR-1299表達水平仍明顯偏低,可能與EC發(fā)生發(fā)展、術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),COL5-A2基因在EC組織中的表達明顯升高,且術(shù)后復(fù)發(fā)患者高于未復(fù)發(fā)患者。COL5-A2是膠原家族的重要成員,被認為與癌癥發(fā)生有關(guān),已有研究證實其在舌鱗狀細胞癌、膀胱癌組織中的表達均升高,可促進癌細胞增殖、轉(zhuǎn)移[23]。但其在EC中的具體作用機制尚未明確,仍有待進一步探究。
本研究分析其與EC患者血清Gal-9、VEGF、Galectin-3水平的相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清Gal-9、VEGF、Galectin-3與術(shù)后EC組織ALC1、COL5-A2表達呈正相關(guān),與miR-1299表達呈負相關(guān)。Gal-9可誘導(dǎo)巨噬細胞、T細胞、胸腺細胞等多種類型細胞的凋亡,與腫瘤的凋亡、轉(zhuǎn)移等機制密切相關(guān)[24,25]。VEGF為腫瘤血管生成的主要推動因子,可促進腫瘤內(nèi)新血管形成,為腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移提供動力[26]。Galectin-3具有調(diào)節(jié)細胞生長、黏附、分化及凋亡的作用,可促進食管癌新血管生成及腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移[27]。由此可見,ALC1、miR-1299、COL5-A2與EC惡性生物學(xué)行為有關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),腫瘤分期、分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤深度與術(shù)后EC組織ALC1、COL5-A2呈正相關(guān),與miR-1299呈負相關(guān),進一步證實了ALC1、miR-1299、COL5-A2與EC惡性生物學(xué)行為均存在密切相關(guān)性?;谏鲜鲅芯浚覀兪状尾捎肦OC曲線探究ALC1、miR-1299、COL5-A2預(yù)測EC術(shù)后復(fù)發(fā)的效能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)各指標預(yù)測EC術(shù)后復(fù)發(fā)的AUC均>0.7,具有良好預(yù)測價值,尤其是各指標聯(lián)合預(yù)測的AUC高達0.872,可為臨床預(yù)測患者術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險提供更準確信息。
綜上所述,EC組織中ALC1、miR-1299、COL5-A2基因表達異常,與EC惡性生物學(xué)行為密切相關(guān),且各指標聯(lián)合在預(yù)測患者術(shù)后復(fù)發(fā)方面具有良好效能,具有較高臨床應(yīng)用價值。