楊慶軍
喉癌占所有類型癌癥的1%~5%[1],隨著發(fā)病率的增加,喉癌在耳鼻喉科惡性腫瘤中排名第三,占所有耳鼻喉科惡性腫瘤的7.9%~35%,并且90%為鱗狀細胞癌[2-3]。喉癌的發(fā)生機制目前仍有待闡明,相關研究表明,表皮生長因子受體(EGFR)和細胞周期蛋白D1(Cyclin D1)與腫瘤的發(fā)生、侵襲、淋巴結轉移、復發(fā)和預后生存率密切相關[4-5]。然而,EGFR和Cyclin D1在喉癌中的相關性及其在喉癌發(fā)生發(fā)展中是否具有協(xié)同作用尚未見報道,研究EGFR和Cyclin D1在喉癌中表達水平的相關性以及與患者臨床特征的關系,有助于闡明喉癌的生物學特征。本研究通過使用免疫組織化學染色和統(tǒng)計分析確定EGFR和Cyclin D1在喉癌組織中的表達與疾病臨床特征之間的關聯(lián),為評估喉癌的嚴重程度和選擇最合適的治療方案提供幫助。
選取2015年至2019年我院耳鼻喉科手術采集的46例原發(fā)性喉鱗狀細胞癌(LSCC)和20例聲帶息肉(VCP)石蠟包埋組織標本,分別作為研究組和對照組。LSCC患者均使用電子喉鏡及病理學檢查確定腫瘤分期,并采用第8版國際喉癌控制淋巴結轉移分期系統(tǒng)(TNM)分期[6],T1~T2期19例(41.30%),T3期22例(47.83%),T4期5例(10.87%)。治療前無頸淋巴結轉移43例(93.48%),頸部淋巴結轉移3例(6.52%),均為N1期。治療后復發(fā)或轉移28例(60.87%)。所有LSCC患者均行手術治療,包括喉部分切除術、全喉切除術和頸淋巴結清掃術。T4期和部分T3期患者采用鈷-60放射治療或5-氟尿嘧啶+順鉑化療作為輔助治療,所有病例隨訪5年以上。
使用Super Vision IHC試劑盒(武漢博斯特生物科技有限公司)將標本進行免疫組織化學(IHC)染色。樣品在4 ℃下用4%多聚甲醛固定約24 h,通過分級乙醇脫水,用二甲苯洗滌并包埋在石蠟中。然后5 μm連續(xù)切片,在二甲苯和降醇系列中進行常規(guī)脫蠟和再水化,并在去離子水中沖洗。內源性過氧化物酶用去離子水中的3%過氧化氫淬滅。用pH 6.0檸檬酸鹽緩沖液在98℃下孵育10 min,然后與10%山羊血清封閉溶液(武漢博士德生物科技有限公司)在室溫下孵育20 min,抗EGFR抗體(OriGene Technologies),Cyclin D1(福州邁欣生物科技有限公司)在4 ℃下過夜。用PBS洗滌兩次后,將辣根過氧化物酶結合兔抗免疫球蛋白G抗體在37℃中孵育30 min。 3,3'-二氨基聯(lián)苯胺染色后,切片在室溫下用蘇木精復染2 min,脫水并貼在蓋玻片上。
細胞核、細胞質或細胞膜中的黃色、棕色及褐色染色為EGFR和Cyclin D1陽性信號。半定量評分分析:隨機選取5個高倍視野(×200),使用光學顯微鏡觀察各視野計數(shù)細胞總數(shù)和陽性細胞數(shù),計算陽性細胞百分比。陽性細胞百分比評分:0分:<25%陽性細胞;1分:25%~49%陽性細胞;2分:50%~74%陽性細胞;3分:≥75%陽性細胞。染色強度評分:0分:無顯色;1分:淺黃色;2分:橙色;3分:棕褐色。最后通過上述兩種評分相加獲得最終分數(shù),然后將其除以2。將結果定義為:0分:陰性(-);0.5~1.0分:弱陽性(+);1.5~2.0分:陽性(++);2.5~3.0分:強陽性(+++)。陰性和弱陽性表達定義為低表達;陽性和強陽性表達定義為高表達。評估患者2年總生存率以及EGFR和Cyclin D1表達與患者生存率的關系。
使用SPSS 25.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析,χ2檢驗分析喉癌患者的性別、年齡、臨床分期、治療后轉移狀況與基因表達的關系。用spearman相關分析基因表達水平之間的關系。采用對數(shù)秩檢驗(Log Rank Test)比較各組生存率,并使用Kaplan-Meier曲線進行喉癌患者的生存分析,以評價EGFR和Cyclin D1表達水平與患者生存率的相關性。所有檢驗均為雙尾,以P<0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。
棕色染色的EGFR主要位于喉癌細胞的細胞膜和細胞質中。棕褐色染色的Cyclin D1主要位于喉癌細胞的細胞核中,聲帶息肉組織中EGFR和cyclin D1的表達很低。
EGFR和Cyclin D1在喉癌組織中的高表達率分別為71.7%(33/46)和52.2%(24/46),在聲帶息肉中的高表達率分別為10.0%(2/20)和5.0%(1/20)。喉癌組織和聲帶息肉組織中EGFR和Cyclin D1表達水平差異有統(tǒng)計學意義(χ2=21.332、13.183,P均<0.001)。
EGFR和Cyclin D1的表達水平與喉癌臨床分期和治療反應密切相關(P均<0.05),EGFR和Cyclin D1的表達與患者年齡無關(P>0.05),見表1。
表1 EGFR、Cyclin D1表達與喉癌臨床特征的關系(例,%)
EGFR和Cyclin D1在喉癌組織中的表達呈正相關(γ=0.356,P=0.015),見表2。
表2 喉癌組織中EGFR與Cyclin D1的相關性/例
使用Kaplan-Meier曲線進一步分析EGFR和Cyclin D1表達水平與患者生存率的相關性,結果顯示 ,喉癌患者生存率與EGFR(χ2=4.261,P=0.039)和Cyclin D1(χ2=6.219,P=0.013)的表達水平有關,見圖1。
圖1 EGFR和Cyclin D1的表達與患者生存率的相關性
COX回歸分析表明,治療后復發(fā)或轉移與患者較差的生存率密切相關(P<0.001)。較高的TNM分期與患者較差的生存率密切相關,TNMⅠ~Ⅱ 期P=0.001,TNM Ⅲ期P=0.017,TNM Ⅳ期P<0.001。見表3。
表3 喉癌患者生存率的COX回歸分析
EGFR是一種配體介導的多功能跨膜糖蛋白,存在于除人體造血系統(tǒng)外的大多數(shù)組織的細胞膜上,EGFR對EGF有很高的親和力,這種相互作用具有時間和溫度依賴性、飽和性和可逆性[7]。EGFR激活酪氨酸激酶后,通過RAS-RAF-MEK-MAPK、PI3K-PKC-IKK和JAK-STAT通路實現(xiàn)信號轉導的級聯(lián)放大,將細胞外有絲分裂信號傳遞到細胞內,從而調節(jié)正常細胞生長、分化,并促進細胞損傷修復。EGFR 在許多實體瘤中高度表達,并且與腫瘤進展、細胞凋亡、血管生成和轉移密切相關[8-9]。體外和體內實驗表明,EGFR是喉癌發(fā)生發(fā)展的重要抗癌靶點,抑制EGFR可以限制喉鱗狀細胞癌的生長,此類藥物在與其他藥物聯(lián)合使用時可增強它們的抗癌作用[10-11]。本研究結果表明,與聲帶息肉組織相比,喉癌中EGFR表達顯著增加。此外,在較高TNM分期的組織中發(fā)現(xiàn)EGFR表達增加,喉癌治療后復發(fā)或轉移的患者中EGFR表達(88.9%)顯著高于未出現(xiàn)復發(fā)轉移者(60.7%),說明EGFR表達可能促進喉癌細胞的侵襲和轉移。
Cyclin D1與CDK4或CDK6相互作用以誘導細胞周期從G1期進展到S期并促進細胞分裂或轉化[12]。Cyclin D1的異常表達可能導致細胞周期失衡,從而導致腫瘤發(fā)生[13]。先前的研究證實Cyclin D1與惡性腫瘤的演變密切相關[14]。使用 LSCC異種移植模型的體內研究表明,Cyclin D1下調可以抑制腫瘤細胞生長并誘導細胞凋亡[15]。在本研究中,與聲帶息肉組織相比,喉癌組織中Cyclin D1的表達水平顯著升高。此外,較高的TNM分期與Cyclin D1的高表達相關,喉癌治療后復發(fā)或轉移的患者中Cyclin D1的表達(60.0%)較未復發(fā)或轉移的患者(29.2%)顯著增加,表明Cyclin D1可能在喉癌的侵襲和轉移中起一定作用。
本研究結果表明,喉癌組織中EGFR和Cyclin D1的表達水平均明顯高于聲帶息肉組織,且與喉癌的TNM分期及治療后的復發(fā)轉移密切相關。這兩種因子在喉癌中的表達水平呈正相關,表明EGFR和Cyclin D1可能具有協(xié)同作用,該作用的機制可能為EGFR激活RAS/Raf通路,通過MAPK途徑誘導Cyclin D1的表達和激活,從而促進細胞周期進入S期并啟動增殖。然而,有研究表明EGFR和Cyclin D1在喉癌中的表達無明顯相關性[16],其原因可能是EGFR和Cyclin D1只是參與癌變過程的眾多復雜細胞信號通路的一部分,在喉癌的發(fā)生和發(fā)展過程中,這些信號通路具有不同的表達階段。用Cox回歸模型對生存率進行分析,發(fā)現(xiàn)較高的TNM分期和治療后復發(fā)轉移與喉癌患者較差的生存率密切相關。不同TNM分期患者的生存率有顯著差異,提示喉癌的臨床分期和治療反應是影響生存率的獨立危險因素,而EGFR和CyclinD 1高表達是影響生存率的相對危險因素。
綜上所述,EGFR和Cyclin D1的表達水平與患者臨床分期密切相關,其異常表達可能促進喉癌細胞的生長和侵襲,促進腫瘤的復發(fā)或轉移,從而影響患者的生存率。臨床上可通過檢測EGFR和Cyclin D1基因的表達來判斷患者生存率,結合特異性靶向EGFR和Cyclin D1基因重組治療可減少腫瘤殘留,防止復發(fā)或轉移。本研究的主要局限性是男女比例為45∶1,盡管LSCC在男性中更為普遍,但依舊高于以前的研究[17]??赡苁怯捎趩沃行牡牟±龜?shù)量相對較少造成的,未來應該進行多中心的研究。