苗金魚,何麗彩,劉 媛,張建鋒,王春艷,王敬然,丁秋蕾,邊浩鵬
1.石家莊市人民醫(yī)院檢驗科,河北石家莊 050000;2.河北省優(yōu)撫醫(yī)院外一科,河北石家莊 050000;3.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院普外科,河北石家莊 050000;4.石家莊市人民醫(yī)院腫瘤科,河北石家莊 050000;5.石家莊市人民醫(yī)院普外科,河北石家莊 050000
結(jié)直腸癌(CRC)是當今世界上第四大致命癌癥,每年有近90萬人死于CRC,并且CRC的發(fā)病率有逐年升高的趨勢[1]。目前,CRC的治療以手術(shù)治療、輔助或新輔助化療及放療為主,但對于晚期轉(zhuǎn)移性患者,即使積極進行綜合治療,其預(yù)后仍較差[2]。深入研究CRC的發(fā)生機制,尋找新的CRC標志物,對于CRC的早期診斷、個體化治療的選擇和預(yù)后預(yù)測具有重要的臨床價值。鈣離子結(jié)合蛋白14(S100A14)、鈣離子結(jié)合蛋白16(S100A16)均屬于S100鈣離子結(jié)合蛋白家族成員,均位于人類一號染色體,具有典型的EF-手型鈣離子結(jié)合基序,以同源二聚體或異源二聚體復(fù)合物形式發(fā)揮功能[3]。S100A14 、S100A16參與多種調(diào)控機制和途徑,通過與自分泌的酶、受體、細胞骨架、轉(zhuǎn)錄因子和核酸相互作用,影響鈣穩(wěn)態(tài)、代謝、增殖、凋亡、遷移、分化、炎癥等生理、病理學過程[4]。近年來研究發(fā)現(xiàn),S100A14、S100A16參與乳腺癌等惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程,影響腫瘤細胞遷移和侵襲、細胞生長和細胞死亡、腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境的相互作用等生理、病理過程[5-6]。有研究報道,腫瘤細胞中S100A14與S100A16之間存在相互協(xié)同作用,共同參與腫瘤的惡性進展[7]。由于S100A14通過激活趨化因子配體2,促進腫瘤轉(zhuǎn)移,CRC中也存在趨化因子配體2激活的現(xiàn)象,推測S100A14在CRC中可通過相似機制發(fā)揮作用[5,8]。本研究通過檢測CRC組織中S100A14、S100A16的表達情況,并探討兩者與患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系,以期明確S100A14、S100A16在CRC中表達的臨床意義。
1.1一般資料 選取2015年2月至2018年2月石家莊市人民醫(yī)院(下稱本院)收治的136例CRC患者為研究對象。其中男82例,女54例;年齡39~78歲,平均(68.52±8.27)歲;腫瘤位置:直腸54例,結(jié)腸82例;病理類型:黏液腺癌及其他33例,管狀腺癌103例;TNM分期:Ⅰ~Ⅱ期103例,Ⅲ期33例;腫瘤分化程度:高、中分化94例,低分化42例;腫瘤大?。骸? cm者55例,>4 cm者81例。納入標準:(1)術(shù)后病理檢查確診為CRC;(2)初次診治;(3)一般健康狀況良好,卡氏評分>70分;(4)具備手術(shù)指征,均完成CRC根治術(shù)。排除標準:(1)伴心肺功能衰竭;(2)臨床資料不完整;(3)伴嚴重心腦血管疾病或精神障礙疾病。患者及其家屬均知情同意本研究并已簽署同意書,本研究通過本院醫(yī)學倫理委員會審核通過。
1.2免疫組織化學法檢測 將手術(shù)切除的癌組織及癌旁組織(距離癌組織邊緣2 cm以上)用10%中性甲醛固定過夜,石蠟包埋組織后切片機切片,60 ℃烤片2 h;二甲苯脫蠟兩遍;梯度乙醇水化;高壓鍋法檸檬酸鹽緩沖液中進行抗原熱修復(fù);3%過氧化氫阻斷內(nèi)源性過氧化物酶15 min;封閉液封閉2 h;兔抗人多克隆抗體37 ℃孵育2 h,S100A14、S100A16一抗稀釋比1∶500,抗體購自英國Abcam公司,貨號:ab251779、ab130419;山羊抗兔二抗孵育1 h;辣根過氧化物酶標記三抗孵育1 h;DAB顯色;蘇木素復(fù)染5 min;梯度乙醇脫水,中性樹膠封片后,倒置顯微鏡400倍下觀察(型號:CKX53,廠家:日本奧林巴斯株式會社)。免疫組化染色結(jié)果用染色面積評分乘以染色強度評分表示,由兩位病理科醫(yī)師共同閱片診斷并打分。染色面積:無染色為0分,染色面積<25%為1分,25%~50%為2分,>50%為3分;染色強度:無染色為0分,淡黃色為1分,深黃色為2分,褐色為3分。二者乘積小于3分為陰性,大于等于3分判定為陽性[9]。
1.3隨訪 所有患者自出院開始進行隨訪,以電話或者門診復(fù)查方式進行隨訪,隨訪截至2021年2月。隨訪終點為患者死亡或隨訪結(jié)束。
1.4統(tǒng)計學處理 采用SPSS20.0軟件進行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料采用例數(shù)或百分率表示,組間比較采用χ2檢驗。以Spearman秩相關(guān)分析S100A14與S100A16表達的相關(guān)性。采用Kaplan-Meier法及Log-rank檢驗分析不同S100A14、S100A16表達情況CRC患者的生存情況。COX比例風險回歸分析影響CRC患者預(yù)后的危險因素。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1CRC組織及癌旁組織中S100A14、S100A16表達 CRC組織中S100A14、S100A16陽性表達率明顯低于癌旁組織中S100A14、S100A16的陽性表達率,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 CRC組織及癌旁組織中S100A14、S100A16表達[n(%)]
2.2CRC組織中S100A14、S100A16表達的相關(guān)性 利用Spearman秩相關(guān)分析CRC中S100A14、S100A16表達的相關(guān)性,結(jié)果顯示S100A14與S100A16表達呈正相關(guān)(r=0.595,P<0.001)。
2.3CRC組織中S100A14、S100A16表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 CRC組織中S100A14、S100A16表達與TNM分期、腫瘤分化程度有關(guān)(P<0.05),與年齡、性別、病理類型和腫瘤位置、腫瘤大小無關(guān)(P>0.05)。見表2。
表2 CRC組織中S100A14、S100A16表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系[n(%)]
2.4CRC組織中不同S100A14、S100A16表達患者生存預(yù)后比較 136例CRC患者中,失訪2例,死亡40例,存活94例,3年生存率為70.15%(94/134)。S100A14陽性表達患者41例,死亡5例,3年生存率為87.80%(36/41);S100A14陰性表達患者93例,死亡35例,3年生存率為62.37%(58/93)。S100A14陰性表達患者3年生存率明顯低于陽性表達患者,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=6.532,P=0.011)。S100A16陽性表達患者37例,死亡4例,3年生存率為89.19%(33/37);S100A16陰性表達患者97例,死亡36例,3年生存率為62.89%(61/97)。S100A16陰性表達患者3年生存率明顯低于陽性表達患者,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=7.270,P=0.007)。見圖1。
圖1 不同S100A14、S100A16表達情況CRC患者的生存曲線
2.5COX比例風險回歸分析影響CRC患者預(yù)后的危險因素 以CRC患者為樣本,建立COX比例風險回歸模型。以CRC患者的生存預(yù)后為因變量(賦值:1=死亡,0=生存,t=生存時間),自變量包括CRC患者的年齡、性別、腫瘤大小、病理類型、腫瘤位置、腫瘤分化程度、TNM分期、S100A14、S100A16,分析結(jié)果表明TNM分期Ⅲ期、S100A14陰性、S100A16陰性是影響CRC患者預(yù)后的危險因素(P<0.05,HR>1)。見表3。
表3 影響CRC患者預(yù)后的Cox比例風險回歸分析
CRC約占全世界每年診斷的癌癥和癌癥相關(guān)死亡人數(shù)的10%,它是女性中第二常見的癌癥,男性中第三常見的癌癥[1]。多種因素均能夠增加CRC的發(fā)病風險,包括人口老齡化、炎性腸病及家族遺傳病史等,吸煙、飲酒等不良生活方式也影響CRC的發(fā)生[10]。深入探索CRC的疾病機制,尋找CRC預(yù)后判斷的腫瘤標志物具有重要意義。目前認為,CRC的發(fā)生與染色體不穩(wěn)定性、微衛(wèi)星不穩(wěn)定性和CpG島甲基化有關(guān),涉及促癌基因如原癌基因KRAS、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)等的過度激活和抑癌基因APC、TP53等的失活。例如APC突變導致β-連環(huán)蛋白易位到細胞核并驅(qū)動與腫瘤發(fā)生和侵襲有關(guān)的基因的轉(zhuǎn)錄[11],而 KRAS 和PI3K的突變導致MAP激酶的持續(xù)激活,從而促使細胞增殖[12]。因此,尋找影響CRC發(fā)生發(fā)展過程中關(guān)鍵驅(qū)動基因的表達變化,有利于CRC的預(yù)后判斷。
S100家族蛋白由 21 種不同的亞型組成,包括S100A、S100B、S100P及S100Z。17 種 S100A亞家族蛋白(包括 S100A14、S100A16等)位于染色體 1q21 上的2Mb區(qū)域內(nèi)[4]。大多數(shù)S100家族蛋白能夠通過影響晚期糖基化終產(chǎn)物受體、表皮生長因子受體通路和p53通路,在多種惡性腫瘤中發(fā)揮促進腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的作用[13-14]。S100A14蛋白編碼基因包含2 165個堿基,編碼104個氨基酸,主要表達在結(jié)直腸黏膜、胃、卵巢及輸卵管等組織[7]。有研究發(fā)現(xiàn),S100A14在乳腺癌、宮頸癌等腫瘤中異常表達,并能夠促進腫瘤的增殖[5,15]。本研究中,CRC組織中S100A14的表達顯著下調(diào)。目前CRC中調(diào)控S100A14表達的機制尚不清楚。ZHANG等[16]學者發(fā)現(xiàn),腫瘤中S100A14的表達受到非編碼RNA如微小RNA-153-5p的調(diào)控,微小RNA-153-5p的表達能夠降低S100A14 mRNA的穩(wěn)定性,抑制其表達。HE等[17]研究發(fā)現(xiàn),在CRC中miR-153-5p能夠通過抑制抑癌基因Bcl-2的表達,促進腫瘤細胞耐藥性的形成,導致腫瘤進展。推測CRC中S100A4可能是新的miR-153-5p下游靶點,值得深入研究。本研究結(jié)果顯示,S100A14的表達與TNM分期、腫瘤分化程度有關(guān),表明CRC中S100A14的表達下調(diào)促進腫瘤的進展。SAPKOTA等[18]學者報道,S100A14能誘導腫瘤細胞G1期阻滯,S100A14表達降低后,其G1期阻滯能力降低,促進口腔鱗癌細胞的增殖,并且腫瘤抑制蛋白p53的功能發(fā)揮也依賴于S100A14,敲低腫瘤細胞中S100A14的表達,p53的抑癌能力也顯著下調(diào)。進一步研究S100A14對CRC患者預(yù)后的影響,結(jié)果顯示S100A14陰性表達的CRC患者預(yù)后較差,且S100A14陰性表達是CRC患者不良預(yù)后的危險因素,表明S100A14可用于CRC的預(yù)后判斷。
S100A16是S100鈣結(jié)合蛋白家族成員,參與多種信號通路的調(diào)節(jié),如細胞外信號調(diào)節(jié)激酶、Notch和核因子κB通路等,并參與染色體重排,與宮頸癌、非小細胞肺癌等惡性腫瘤的發(fā)生和進展密切相關(guān)[19-20]。本研究中,CRC組織中S100A16表達降低,可能與CRC中S100A16的表觀遺傳學修飾有關(guān)。研究表明,S100A16基因啟動子區(qū)域的CpG島的高甲基化狀態(tài),誘導S100A16基因的表達沉默,負性調(diào)控S100A16表達[21]。本研究中,CRC組織中S100A16的表達與TNM分期、腫瘤分化程度有關(guān)。提示S100A16的表達降低促進CRC的發(fā)生、發(fā)展。有文獻報道[22],S100A16一方面通過抑制JNK/p38 MAPK 信號通路的激活進而抑制腫瘤細胞的增殖,另一方面,S100A16通過抑制腫瘤細胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲等惡性生物學行為[7]。此外,ZHANG等[23]發(fā)現(xiàn),S100A16通過PI3K/AKT通路抑制白血病細胞的細胞增殖,S100A16的低表達與成人B細胞急性淋巴細胞白血病較高的復(fù)發(fā)率和較短的無復(fù)發(fā)存活時間相關(guān)。本研究中,S100A16陰性表達的CRC患者預(yù)后較差,亦表明檢測CRC組織中S100A16的表達有助于患者的預(yù)后判斷。
本研究中,CRC中S100A14與S100A16的表達呈正相關(guān),表明其在CRC的發(fā)生、發(fā)展中可能存在相互協(xié)同的生物學功能。TANAKA等[24]學者在乳腺癌中發(fā)現(xiàn),S100A14與S100A16在細胞內(nèi)空間分布上,均以鈣非依賴性方式結(jié)合定位于細胞質(zhì)和細胞膜中的肌動蛋白上,兩者之間的相互協(xié)同作用促進細胞骨架動力學的變化,影響腫瘤細胞的遷移和侵襲能力。但目前CRC中兩者的具體作用機制有待深入探索。
綜上所述,CRC組織中S100A14、S100A16表達降低,兩者表達呈正相關(guān)。S100A14、S100A16表達與TNM分期、腫瘤分化程度有關(guān),兩者共同促進CRC的惡性發(fā)展。此外,TNM分期Ⅲ期、S100A14陰性、S100A16陰性是影響CRC患者預(yù)后的危險因素。S100A14、S100A16可用于評估CRC患者生存預(yù)后,值得臨床深入探索。