張婧,茍園園,張林,刁攀婭
重慶市江津區(qū)中心醫(yī)院,重慶 402260
結(jié)腸癌是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一,直腸與乙狀結(jié)腸交界處是其好發(fā)部位[1]。結(jié)腸癌發(fā)病率位于我國癌癥發(fā)病率第二位[2],且病死率較高。結(jié)腸癌患者平均5年生存率約為50%,而晚期患者5年生存率則低于10%[3]。因此,積極尋找有意義的結(jié)腸癌生物學指標,研究其與結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系,對結(jié)腸癌患者早發(fā)現(xiàn)、早治療及預(yù)后判斷有重要意義。去泛素化酶(USP22)是一種泛素特異性蛋白酶,屬于去泛素蛋白酶家族[4],在人體腦、骨骼肌、心臟細胞中均有表達,而在肝臟和肺臟中的表達水平較低。USP22具有多種生物學功能,如調(diào)節(jié)細胞生長周期、細胞分化及細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等[5]。有研究報道,USP22在多種腫瘤(胃癌、肝細胞癌、非小細胞肺癌等)細胞中也呈高表達狀態(tài)[6-8]。叉頭框蛋白M1(FoxM1)屬于Forkhead轉(zhuǎn)錄因子家族,該家族蛋白結(jié)構(gòu)內(nèi)有一個螺旋的DNA結(jié)構(gòu)域。有文獻報道,F(xiàn)oxM1在基底細胞癌、肝細胞癌、肺癌及乳腺癌細胞中均呈高表達狀態(tài)[9],并且具有調(diào)節(jié)細胞生長周期、促進腫瘤細胞增殖及分化的作用[10]。本研究探討結(jié)腸癌組織中USP22、FoxM1蛋白表達變化及臨床意義,為患者治療及預(yù)后評估提供科學依據(jù)。
1.1 臨床資料 選取2016年3月—2017年12月在本院住院治療的結(jié)腸癌患者198例,男135例,女63例;年齡41~68(55.1±3.9)歲,≥55歲128例,<55歲70例;腫瘤直徑<5 cm90例,≥5 cm 108例;結(jié)腸癌中低分化119例,高分化79例;Duke's分期:A期69例,B期53例,C期48例,D期28例;腫瘤浸潤深度:T1~283例,T3~4115例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移72例。納入標準:未接受過抗腫瘤治療;臨床資料完整,患者或家屬簽署知情同意書。排除標準:合并其他系統(tǒng)惡性腫瘤;合并重要臟器疾??;免疫系統(tǒng)功能障礙。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。
1.2 結(jié)腸癌組織及癌旁組織中USP22、FoxM1蛋白表達檢測 采用免疫組化法。取結(jié)腸癌組織及距離腫瘤邊緣大于5 cm的癌旁組織,用甲醛固定后石蠟包埋,使用切片機將組織切成厚度為4μm的切片。切片脫蠟,再經(jīng)過無水乙醇等梯度水化后PSB緩沖液清洗3次,每次5 min。再將切片放入檸檬酸鹽緩沖液(pH 6.0,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)中,100℃加熱維持25 min,室溫冷卻,PSB清洗3次,每次5 min。3%過氧化氫浸泡10 min,去除內(nèi)源性過氧化氫酶,PSB清洗。分別滴加100μL USP22、FoxM1的一抗(稀釋比例1∶100,Abnova公司),4℃過夜,復(fù)溫30 min后PSB清洗,再滴加100μL二抗,37℃溫育30 min,PSB清洗。擦干切片后DAB(DAKO公司)顯色5 min,流水沖洗后蘇木素復(fù)染1 min,流水沖洗后再次乙醇梯度脫水,二甲苯透明,中性樹脂封片,晾干。運用Leica DC200圖像分析系統(tǒng)收集圖像并分析(×400)。隨機選取5個視野,每個視野選取100個細胞,根據(jù)細胞的染色強度及細胞陽性百分數(shù)進行綜合評分。染色強度評分:無色計0分,淺黃色計1分,棕黃色計2分,棕褐色計3分。細胞陽性百分比評分:≤10%計1分,>10%~50%計2分,>50%~70%計3分,>70%計4分,兩項評分相乘得0~2為陰性,≥3為陽性[6]。
1.3 隨訪 從患者出院起,每2~3個月隨訪1次,包括電話隨訪或門診隨訪兩種方式,隨訪3~36個月,直至2020年12月或患者死亡,收集患者生存數(shù)據(jù)。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗;預(yù)后分析采用Kaplan-Meier生存分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 結(jié)腸癌組織與癌旁組織中USP22、FoxM1蛋白表達比較 結(jié)腸癌組織與癌旁組織中USP22蛋白陽性表達率分別為52.5%(104/198)、31.8%(63/198);結(jié)腸癌組織與癌旁組織中FoxM1蛋白陽性表達率分別為59.5%(118/198)、32.3%(64/198)。與癌旁組織比較,結(jié)腸癌組織中USP22、FoxM1蛋白陽性表達率高(P均<0.05)。
2.2 結(jié)腸癌組織中USP22、FoxM1蛋白表達陽性與患者臨床病理特征的關(guān)系 見表1。
表1 結(jié)腸癌組織中USP22、FoxM1蛋白表達陽性與患者臨床病理特征的關(guān)系(例)
2.3 結(jié)腸癌組織中USP22、FoxM1蛋白表達與患者預(yù)后的關(guān)系 198例結(jié)腸癌患者均隨訪成功。3年內(nèi),共有60例患者死亡,3年生存率為69.70%。USP22蛋白表達陽性患者3年生存率為60.58%(63/104),陰性患者3年生存率為79.79%(75/94),比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。FoxM1蛋白表達陽性患者3年生存率為63.56%(75/118),陰性患者3年生存率為78.75%(63/80),比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
目前結(jié)腸癌的治療方式主要有手術(shù)切除及放化療。雖然醫(yī)療技術(shù)已經(jīng)取得重大進步,但是結(jié)腸癌患者的發(fā)病率和病死率仍不容樂觀。我國晚期結(jié)腸癌患者的5年生存率僅為8%,早發(fā)現(xiàn)、早治療是提高結(jié)腸癌患者預(yù)后的有效手段[11]。因此,更深入了解結(jié)腸癌的發(fā)病機制對于患者治療及預(yù)后有重要意義。
USP22是去泛素蛋白酶家族的新成員,位于人類第17號染色體上,由14個外顯子組成,負責編碼500多個氨基酸[12]。USP22是SAGA(Spt-Ada-Gcn5-乙酰轉(zhuǎn)移酶)的亞基,可使組蛋白H2A和H2B去泛素化和乙?;哉{(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄和表達[13]。有研究發(fā)現(xiàn),USP22基因是與腫瘤密切相關(guān)的11個基因之一,在胃癌及乳腺癌腫瘤細胞中呈高表達狀態(tài),并且可以有效預(yù)測癌癥的治療效果[14]。USP22在調(diào)節(jié)細胞生長周期、胚胎發(fā)育等過程中發(fā)揮著重要的作用。高表達的USP22與結(jié)腸癌的預(yù)后密切相關(guān)[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),結(jié)腸癌組織中USP22蛋白陽性表達率遠高于癌旁組織??赡芤驗閁SP22的去泛素化作用導(dǎo)致抑癌基因p53乙酰化程度降低,進一步抑制了p53介導(dǎo)的細胞凋亡,使得腫瘤細胞增殖速度加快,促進腫瘤細胞的生長[16]。本研究結(jié)果還顯示,結(jié)腸癌組織中的USP22表達與腫瘤Duke's分期、分化程度有關(guān)。其原因可能為USP22通過抑制靶基因BMI-1、c-Myc、p53,同時上調(diào)p16INK4a、p14ARF的表達來介導(dǎo)腫瘤細胞的生長,促進腫瘤細胞的惡性進展,使Duke's分期增高[17]。研究結(jié)果還顯示,結(jié)腸癌組織中的USP22表達與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),機制可能為USP22上調(diào)BMI-1、Cyclin D2的表達,而BMI-1通過調(diào)節(jié)E-cadherin的表達來促進腫瘤細胞遷移和侵襲[18]。
FoxM1位于人類染色體12p13.3,由10個外顯子組成,在全身各個組織具有增殖能力的細胞中均表達。FoxM1具有多種生物學功能,例如調(diào)節(jié)細胞周期、抑制癌細胞的增殖和遷移等[19]。FoxM1在多種腫瘤細胞中呈高表達狀態(tài),如宮頸癌、胰腺癌、前列腺癌等[12]。近年來有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)oxM1參與腫瘤細胞的增殖及轉(zhuǎn)移過程,如FoxM1的過表達會導(dǎo)致間充質(zhì)細胞活化進一步激活胰腺癌細胞上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化與癌癥干細胞標志物轉(zhuǎn)錄過程[20]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),結(jié)腸癌組織中FoxM1蛋白表達上調(diào)。機制可能為FoxM1與β-catenin結(jié)合并激活了Wnt/β-catenin信號通路,促進癌細胞的增殖,使得腫瘤惡性程度增高[12]。本研究結(jié)果還顯示,結(jié)腸癌組織中的FoxM1蛋白表達與腫瘤Duke's分期和分化程度有關(guān)。原因可能是FoxM1通過上調(diào)SKP1-Cullin1-F-box泛素連接酶復(fù)合物表達來誘導(dǎo)p27、p21的降解,促進腫瘤的惡性進展,使得腫瘤細胞的Duke's分期進一步增高[21]。研究結(jié)果還顯示,結(jié)腸癌組織中的FoxM1表達與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),機制可能為下調(diào)結(jié)腸癌組織中E-cadherin蛋白及其mRNA的表達[22],促進腫瘤細胞的浸潤、遷襲和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,縮短了結(jié)腸癌患者生存時間。
本研究中USP22與FoxM1蛋白表達陽性患者的3年生存率均低于陰性患者,表明了兩指標均具有促進腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用。USP22可使β-catenin去泛素化,而去泛素化的β-catenin又與FoxM1結(jié)合促進腫瘤細胞的增殖、遷襲及轉(zhuǎn)移[12]。
綜上所述,結(jié)腸癌組織中的USP22與FoxM1的表達均升高,與腫瘤細胞Duke's分期、浸潤深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),這為結(jié)腸癌的診斷、治療及評估預(yù)后的過程中提供可靠的依據(jù)。但是兩指標在結(jié)腸癌發(fā)展過程中的具體作用機制尚不明確,還需大樣本的研究來進一步證實。