馬軍偉,王 佳,宋 煒
延安大學附屬醫(yī)院腫瘤科,陜西延安 716000
食管癌是常見的上消化道腫瘤之一。目前,上消化道腫瘤是我國城市人口惡性腫瘤的重要死亡原因,同時也是世界范圍內相對常見、多發(fā)的惡性腫瘤之一,其病因與吸煙、職業(yè)、環(huán)境、電離輻射等有關[1-2]。近年來,雖然人類對食管癌的研究加深,但截至目前其發(fā)病機制尚未完全弄清。分泌型卷曲相關蛋白1(SFRP1)和β-連環(huán)蛋白(β-catenin)是機體中的相對常見的2種生物學因子,在各種疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉歸過程中均發(fā)揮了重要作用[3]。SFRP1作為一種新發(fā)現(xiàn)的候選抑癌基因,在人類的多種腫瘤包括上消化道腫瘤中均存在表達下調或缺失的現(xiàn)象[4],而其失活的原因則可能與上消化道腫瘤的子區(qū)高甲基化被啟動有關。β-catenin是CTNNB1基因編碼的蛋白,可與鈣黏蛋白、α-catenin共同組成黏附連接復合體。既往研究顯示,β-catenin可作為信號分子介導細胞黏附和信號傳導[5]。一項Meta分析顯示,β-catenin在肝癌、腸癌、胃癌等疾病中起重要作用,與食管癌的不良預后、疾病進展及腫瘤侵襲性均密切相關[6]。本研究選取本院腫瘤科收治的121例食管癌患者作為研究對象,探討SFRP1、β-catenin在該病中的作用及其相關機制,現(xiàn)報道如下。
1.1一般資料 選取本院腫瘤科2014年1月至2018年1月收治的121例食管癌患者作為研究對象進行前瞻性研究。納入標準:(1)符合中國抗癌協(xié)會食管癌專業(yè)委員會《食管癌規(guī)范化診療指南(2013版)》[7]中食管癌診斷標準;(2)活檢標本滿足診斷要求;(3)知情同意并簽署知情同意書;(4)臨床資料完整。排除標準:(1)食管癌合并其他惡性病變;(2)病理學檢查時有放化療、生物免疫治療史;(3)治療期間死亡、轉院、失訪。121例食管癌患者中男78例,女43例;鱗癌51例,腺癌70例;腫瘤分化程度:高分化31例,中分化62例,低分化28例;癌轉移53例,未轉移68例。根據(jù)國際抗癌聯(lián)盟(UICC)和美國癌癥聯(lián)合會(AJCC)聯(lián)合制定的標準[8],將121例食管癌患者分成Ⅰ期28例,Ⅱ期41例,Ⅲ期37例及Ⅳ期15例。本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會批準后執(zhí)行。
1.2儀器與試劑 儀器:細胞質分析儀[亞德諾半導體技術(上海)有限公司];全自動免疫組化檢測儀[賽默飛世爾科技(中國)有限公司]等。試劑:鼠抗人SFRP1(ELISA)試劑盒(上海江萊生物科技有限公司,規(guī)格:96T/49T);鼠抗人β-catenin單克隆抗體(北京中山生物技術有限公司,型號:CAT-5H10)等。
1.3方法
1.3.1標本采集 操作者均為本院經(jīng)驗豐富的檢驗科醫(yī)生,對本課題不知情,也不了解A、B組受試者的基線資料,采用單盲法判斷。采集所有受試者癌組織及癌旁組織標本,均于標本離體后0.5 h內取材,并分成2份:一份放置于-80 ℃低溫冰箱保存,用于DNA提取;一份石蠟包埋,采用常規(guī)蘇木精-伊紅(HE)染色法染色,用于免疫組織化學法(IHC) β-catenin檢測。
1.3.2檢測步驟 分別采用甲基化特異性PCR(MSP)和免疫組織化學法(IHC)檢測癌組織及癌旁組織SFRP1、β-catenin水平。SFRP1檢測:提取癌組織及癌旁組織標本,提取DNA,采用細胞質分析儀檢測。β-catenin檢測:(1)癌組織及癌旁組織標本均采用中性福爾馬林脫水固定;(2)常規(guī)石蠟包埋和水化,接著用枸櫞酸鈉緩沖液(陜西興邦藥業(yè)有限公司,國藥準字H61022282)煮沸后孵育10 min,加一抗4 ℃孵育過夜;(3)加生物素標記的二抗處理后再次孵育10 min,用蘇木素復染,乙醇脫水,切片,然后用二甲苯透明中性樹膠(南京森貝伽生物科技有限公司,編號:SBJ0126)封片;(4)采用全自動免疫組化檢測儀進行檢測。
1.3.3SFRP1、β-catenin結果判定 SFRP1結果判定每張切片隨機選取10個高倍鏡(×40)視野,計算陽性細胞百分數(shù)。陰性:腫瘤陽性細胞數(shù)<10%;陽性:陽性表達定位于細胞質,細胞質有棕黃色顆粒,腫瘤陽性細胞數(shù)≥10%。
1.3.4β-catenin結果判定 陽性細胞百分數(shù)與SFRP1的判定結果相同。陰性:染色結果無著色或單純細胞質著色;陽性:呈棕黃色顆粒狀,主要位于細胞膜。
2.1癌組織及癌旁組織SFRP1、β-catenin表達水平比較 食管癌癌組織SFRP1表達水平較癌旁組織明顯降低,β-catenin表達水平較癌旁組織明顯升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 癌組織及癌旁組織SFRP1、β-catenin表達水平比較
2.2不同臨床病理特征食管癌患者SFRP1、β-catenin表達陽性率比較 是否淋巴結轉移食管癌患者SFRP1表達陽性率差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),β-catenin表達陽性率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);不同病理類型、分化程度、TNM分期食管癌患者SFRP1、β-catenin表達陽性率比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 SFRP1、β-catenin表達與食管癌的臨床病理特征的關系(n)
既往研究證實,SFRP1在胚胎發(fā)育階段主要參與腦、血管等重要系統(tǒng)的細胞分化[9],但當其成體后,存在于機體的諸多組織中。作為一種重要的抑制因子,SFRP1的作用多集中在Wnt信號(配體蛋白質Wnt和膜蛋白受體結合激發(fā))上游,有研究證實,雖然其在正常狀態(tài)下對抵抗食管癌發(fā)生和發(fā)展、促進細胞凋亡等[10]生物過程均極有幫助,但若超過其臨界值時,則會損傷機體組織。
本研究結果發(fā)現(xiàn),食管癌患者癌組織中SFRP1的表達水平低于癌旁組織(P<0.05),而不同病理類型、分化程度、TNM分期、是否淋巴結轉移食管癌患者SFRP1蛋白表達差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結合文獻[10-12]及本研究結果,SFRP1在食管癌中的作用機制可能與以下幾點有關:(1)SFRP1參與Wnt信號轉導而對食管癌發(fā)生有影響。通常情況下,Wnt信號轉導在成體組織細胞中的作用主要是協(xié)助細胞增殖,但若機體受損時,這條信號通路中的關鍵蛋白突變,導致Wnt信號活化出現(xiàn)異常,繼而參與腫瘤發(fā)生。(2)SFRP1基因的第1個外顯子周圍有高密度的CpG島,其是發(fā)生甲基化的重要區(qū)域。有研究顯示,當機體中的SFRP1基因甲基化后Wnt信號通路則會被激活,繼而導致本途徑中的β-catenin在細胞質內累積、轉移或與該途徑中的某些轉錄因子結合[12]。而在這種情況下,靶基因的轉錄和表達也會隨著被刺激,繼而參與食管癌的發(fā)生、發(fā)展。(3)SFRP1可與Fra相互競爭而使Wnt信號通路被抑制。有研究發(fā)現(xiàn),SFRP1利用部分類似氨基端序列結構與Wnt蛋白結合,進而抑制Wnt信號通路[13]。本研究中食管癌癌組織SFRP1陽性表達率明顯低于癌旁組織,提示SFRP1表達降低會抑制Wnt信號轉導,促進腫瘤細胞增殖。
作為一種細胞質蛋白,β-catenin主要分布于胞膜,可與E-鈣黏蛋白(E-cadherin)相結合而形成的一種E-cadherin-β-catenin復合物。這種復合物在許多細胞反應中發(fā)揮重要作用,有研究證實β-catenin變異均會引起許多人類腫瘤,如結腸癌、肺癌[14-15]。正常情況下,腫瘤抑制(APC)基因對機體細胞中的β-catenin有較好的調節(jié),促使β-catenin基因出現(xiàn)特殊片段磷酸化。然而,當β-catenin或APC基因突變時,細胞內的β-catenin水平隨之遞增,而其部分則會從胞膜上轉移至胞核內聚集。本研究結果顯示,β-catenin在食管癌癌組織中的表達較癌旁組織明顯升高(P<0.05)。這表明β-catenin在食管癌病變組織呈高表達[16],而癌旁組織陽性率較低,嚴重影響食管癌患者的預后生存率。通常情況下,β-catenin主要分為兩類,一類是游離型β-catenin,二類是結合型β-catenin。有研究證實,前者主要表達于食管癌細胞的細胞核中,是重要的靶基因,Wnt信號通路則是它與轉錄因子Tcf/Lef結合后形成的;后者的主要功能是調節(jié)細胞黏附功能,但無法進入細胞核,而這種調節(jié)功能還必須與其他細胞因子結合才可實現(xiàn)[17]。食管癌的發(fā)生則主要與游離型β-catenin相關,而導致這種現(xiàn)象的原因在于β-catenin降低了轉錄因子的轉錄活性,而使Wnt信號通路被激活,使信號轉導途徑異常而過度調節(jié)食管癌細胞的增殖[18]。因此,推測SFRP1與β-catenin之間還存在某種聯(lián)系,但具體機制有待進一步研究。
綜上所述,SFRP1低表達、β-catenin高表達可能是食管癌高發(fā)的主要誘因之一,二者主要通過相同的媒介物質Wnt信號通路導致食管癌的發(fā)生。SFRP1、β-catenin均在食管癌的發(fā)生、發(fā)展、轉歸及預后中發(fā)揮重要作用,可將其作為食管癌發(fā)生的早期腫瘤標志物。