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        PLAG1在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及臨床意義

        2022-11-28 07:45:26曹路路吳書勝柯麗紅羅會芹陳文菊胡小秀李慧敏牛佳郁李夢鴿徐惠君何義富
        臨床誤診誤治 2022年9期
        關(guān)鍵詞:分析研究

        曹路路,吳書勝,閆 瀅,柯麗紅,羅會芹,陳文菊,胡小秀,李慧敏,牛佳郁,李夢鴿,徐惠君,何義富

        根據(jù)世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)報道,2020年全世界結(jié)直腸癌(CRC)新發(fā)病例約193萬例,死亡約93.5萬例[1]。盡管CRC的治療方法在不斷改善,但CRC患者的5年生存率仍然很低[2-4]。CRC預(yù)后不佳的最關(guān)鍵原因之一是缺乏有效的早期診斷方法[5-6]。大多數(shù)患者確診時已屬晚期,無法進(jìn)行根治性手術(shù)。有明確的證據(jù)表明,篩查可將CRC發(fā)病率和病死率降低30%~60%[7]。此外,盡管手術(shù)技術(shù)不斷進(jìn)步成熟,但術(shù)后復(fù)發(fā)仍然是臨床的難點,因此,尋找能提高診斷率、指導(dǎo)預(yù)后的分子靶標(biāo)是研究熱點。

        多形性腺瘤基因1(PLAG1)位于人類染色體8q12,屬于多形性腺瘤(PLA)基因家族成員之一,大小為7313 bp,包含5個外顯子,4個內(nèi)顯子,編碼序列為481~1983 nt。PLAG1編碼一種具有2個假定的核定位信號的鋅指蛋白,由501個氨基酸組成[8]。PLAG1相關(guān)基因本體注釋包括DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子活性和轉(zhuǎn)錄激活因子活性。既往研究表明,PLAG1過表達(dá)在軟組織腫瘤發(fā)生和發(fā)展中起到了重要作用[9-10]。近年來,越來越多的研究表明PLAG1是一種促癌因子,如PLAG1為肝細(xì)胞肝癌的獨立預(yù)后因素[11]、PLAG1的敲低能夠抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲及增加卵巢癌細(xì)胞化療敏感性[12]。然而,在不同腫瘤中PLAG1的作用也不完全相同[13]。PLAG1被認(rèn)為與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和侵襲密切相關(guān)。然而,PLAG1在CRC發(fā)生發(fā)展和預(yù)后中的作用仍然不明確。鑒于該領(lǐng)域缺乏足夠的研究,我們的研究通過免疫組織化學(xué)檢測80例CRC患者癌組織和相應(yīng)癌旁組織中PLAG1的表達(dá)情況,并分析了PLAG1的表達(dá)與CRC患者臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系。

        1 資料和方法

        1.1臨床資料和組織標(biāo)本 收集2014年1月—2017年3月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院西區(qū) 安徽省腫瘤醫(yī)院外科手術(shù)切除的CRC患者石蠟標(biāo)本進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析,癌組織和配對癌旁組織(距癌組織≥5 cm)各80例。納入標(biāo)準(zhǔn):均接受根治性手術(shù)治療,術(shù)前無抗腫瘤治療史,且組織病理學(xué)檢查證實為結(jié)直腸腺癌;年齡≥18歲;病例資料完整:包括完整的臨床病理數(shù)據(jù),如年齡、性別、腫瘤分期和分化程度。排除標(biāo)準(zhǔn):嚴(yán)重的心肝腎功能異常;合并其他部位腫瘤;家族性腺瘤性息肉病或Lynch綜合征。根據(jù)AJCC第八版進(jìn)行術(shù)后病理分期。根據(jù)NCCN指南行術(shù)后輔助治療。采用電話或門診復(fù)查隨訪獲得生存資料,隨訪截止時間為2022年1月1日,最終獲得60例的隨訪資料。此外,總生存期(OS)定義為手術(shù)日期至死亡的時間。無病生存時間(DFS)定義為手術(shù)日期至首次明確診斷腫瘤復(fù)發(fā)或死亡之間的時間。本研究獲得了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院西區(qū) 安徽省腫瘤醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)同意。

        1.2免疫組織化學(xué)染色 將石蠟包埋的標(biāo)本切成4 μm厚的切片,將病理切片置于60 ℃的組織干燥箱中60 min。然后切片用二甲苯脫蠟并依次通過梯度乙醇水化,將載玻片在0.01 mmol/L枸櫞酸鈉緩沖液(pH 6.0)中于100 ℃蒸煮20 min,然后從熱源中取出并在緩沖溶液中于室溫冷卻以進(jìn)行抗原修復(fù)。切片與0.3%過氧化氫一起孵育10 min以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶的活性。將組織載玻片與兔抗人PLAG1多克隆抗體以1∶200的稀釋度在4 ℃下孵育過夜,然后用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌。并與辣根過氧化物酶耦聯(lián)的二抗(中杉金橋生物技術(shù),北京,中國)孵育30 min。使用3,3'-二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色,用蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,在梯度乙醇中脫水并用中性膠密封。PLAG1表達(dá)的免疫反應(yīng)強度由2名病理科醫(yī)師獨立評估。我們使用既往文獻(xiàn)發(fā)表的方法來評估PLAG1的半定量表達(dá),公式如下:免疫反應(yīng)性評分=染色強度評分×陽性細(xì)胞評分的比例。染色強度評分定義為0分(陰性)、1分(弱強度)、2分(中等強度)和3分(強強度)。陽性細(xì)胞評分比例定義為0分(無染色)、1分(<25%)、2分(25%~50%)、3分(50%~75%)和4分(≥75%)。切片免疫反應(yīng)評分≥6分定義為高表達(dá),否則定義為低表達(dá)。

        1.3生存預(yù)后分析 使用GEPIA2數(shù)據(jù)庫(www.gepia2.cancer-pku.cn)分析PLAG1表達(dá)與CRC患者OS和DFS間的相關(guān)性。操作步驟:輸入基因名稱PLAG1,點擊生存分析頁面,選擇OS/DFS;選擇腫瘤類型CRC(同時選取COAD和READ);點擊plot可視化分析。GEPIA2使用Log-rank法進(jìn)行假設(shè)檢驗。上述線上數(shù)據(jù)庫檢索分析時間截至2022年4月27日。將最終獲得隨訪資料的60例CRC根據(jù)免疫組織化學(xué)PLAG1表達(dá)水平評分高低分為2組,使用SPSS 22.0作生存分析并繪制Kaplan-Meier生存曲線。并且將60例CRC的生存信息通過單因素和多因素Cox比例風(fēng)險回歸模型分析CRC預(yù)后相關(guān)的危險因素。

        1.4基因集富集分析 使用LinkedOmics數(shù)據(jù)庫(http://www.linkedomics.org/admin.php)LinkInterpreter模塊進(jìn)行PLAG1 KEGG聚類分析。具體操作步驟,腫瘤類型:選擇CRC;數(shù)據(jù)類型:選擇RNAseq;數(shù)據(jù)屬性:選擇PLAG1;靶數(shù)據(jù)類型:選擇RNAseq;統(tǒng)計學(xué)方法:選擇Spearman相關(guān)性分析;導(dǎo)出數(shù)據(jù):導(dǎo)出CRC中與PLAG1表達(dá)顯著相關(guān)的前1000位基因;分析:使用DAVID網(wǎng)站進(jìn)行KEGG聚類分析。

        1.5觀察指標(biāo) ①PLAG1在癌組織和配對癌旁組織中的表達(dá)情況;②PLAG1表達(dá)與CRC患者臨床病理特征的關(guān)系;③PLAG1表達(dá)與CRC患者預(yù)后;④PLAG1在CRC發(fā)生發(fā)展中可能涉及的分子機(jī)制。

        2 結(jié)果

        2.1PLAG1在CRC組織中表達(dá)上調(diào) 本組80例癌組織和對應(yīng)癌旁組織免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,PLAG1的陽性表達(dá)主要見于CRC組織細(xì)胞質(zhì)中(圖1)。CRC組織中PLAG1陽性表達(dá)率高于癌旁組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表1。

        圖1 PLAG1在癌旁組織陰性表達(dá)及CRC組織陽性表達(dá)情況(HE)

        表1 PLAG1蛋白在CRC組織及癌旁組織中的表達(dá)情況[例(%)]

        2.2CRC組織中PLAG1的表達(dá)與T分期和N分期、臨床病理分期的關(guān)系 PLAG1在CRC組織中的表達(dá)與T分期和N分期、臨床病理分期密切相關(guān)(P<0.05)。但PLAG1水平與年齡、性別、腫瘤類型、腫瘤分化程度間無相關(guān)性(P>0.05)。見表2。

        表2 PLAG1表達(dá)與CRC臨床病理特征關(guān)系[例(%)]

        2.3PLAG1高表達(dá)與CRC患者預(yù)后關(guān)系及預(yù)后影響因素 GEPIA2數(shù)據(jù)庫分析結(jié)果顯示,PLAG1高表達(dá)組CRC患者的OS短于PLAG1低表達(dá)組[P=0.0052;HR=1.9,P(HR)=0.0059]。見圖2a。PLAG1高表達(dá)組的DFS短于PLAG1低表達(dá)組[P=0.0070;HR=1.8,P(HR)=0.0078]。見圖2b。為了對生存分析數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證,我們進(jìn)一步通過最終獲得隨訪資料的60例患者的預(yù)后數(shù)據(jù)分析了PLAG1的表達(dá)與CRC患者預(yù)后的關(guān)系。采用Log-rank法進(jìn)行生存分析,結(jié)果顯示PLAG1高表達(dá)的患者OS和DFS短于PLAG1低表達(dá)患者(P<0.05)。見圖2c、2d。單因素分析表明,PLAG1表達(dá)、N分期和臨床病理分期與CRC患者的OS和DFS相關(guān)(P<0.05)。見表3。多因素分析顯示,PLAG1表達(dá)、N分期和臨床病理分期是CRC患者術(shù)后OS和DFS的獨立危險因素(P<0.05,P<0.01)。見表4。

        圖2 PLAG1與CRC患者預(yù)后的關(guān)系

        表3 CRC術(shù)后OS和DFS影響因素的單因素分析

        表4 CRC術(shù)后OS和DFS影響因素的Cox比例風(fēng)險回歸模型分析

        2.4PLAG1在CRC發(fā)生發(fā)展中可能涉及的分子機(jī)制 使用Linkedomics數(shù)據(jù)庫LinkInterpreter模塊導(dǎo)出PLAG1在CRC中的KEGG通路富集結(jié)果,分析PLAG1在CRC發(fā)生發(fā)展中的分子功能以及相關(guān)分子機(jī)制。KEGG通路富集分析結(jié)果顯示,PLAG1基因可能參與調(diào)節(jié)WNT、Hedgehog、Notch、Hippo、mTOR、PI3K-Akt等多種信號通路。見圖3。

        圖3 PLAG1在CRC中的功能基因集KEGG通路富集分析PLAG1為多形性腺瘤基因1,CRC為結(jié)直腸癌

        3 討論

        PLAG1屬鋅指蛋白家族中的一員,研究發(fā)現(xiàn)其在多種腫瘤如腮腺多形性腺瘤、脂母細(xì)胞瘤、間質(zhì)細(xì)胞瘤等中異常表達(dá)[14-15]。體外實驗證實,PLAG1具有促進(jìn)NIH-3T3細(xì)胞增殖、非錨定依賴性生長和使裸鼠成瘤的活性[16]。然而,PLAG1在CRC中的表達(dá)和臨床意義仍不確定。

        本研究通過免疫組織化學(xué)檢測發(fā)現(xiàn),PLAG1在CRC中的表達(dá)水平高于相應(yīng)的癌旁組織。CRC患者中PLAG1的高表達(dá)與不良臨床特征顯著相關(guān),包括T分期、N分期和臨床病理分期。我們的研究結(jié)果表明,PLAG1在CRC組織中的表達(dá)上調(diào),其高表達(dá)可能與腫瘤生長和轉(zhuǎn)移有關(guān),PLAG可能參與CRC的發(fā)生與進(jìn)展。遺憾的是,我們未能在本研究中詳細(xì)闡述PLAG1在CRC發(fā)生和發(fā)展中的分子機(jī)制。我們通過生物信息學(xué)分析推測PLAG1可能參與調(diào)節(jié)WNT、Hedgehog、Notch、Hippo、mTOR、PI3K-Akt等多種信號通路,亦有研究報道,PLAG1在卵巢癌中參與IGF信號通路調(diào)控[12],在肺癌中參與CamKK2-AMPK信號通路調(diào)控[17],在CRC中的具體分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

        既往研究已經(jīng)證實,PLAG1在多種惡性腫瘤中如肝母細(xì)胞瘤和肌上皮癌中具有評估預(yù)后價值[18-20]。PLAG1在多種惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮重要作用。在肝細(xì)胞肝癌中,抑制PLAG1可顯著降低肝癌細(xì)胞的增殖和遷移侵襲能力,對于預(yù)測肝癌患者肝切除術(shù)后的預(yù)后具有重要意義[11];在腎臟透明細(xì)胞癌中敲低PLAG1表達(dá)在體外能夠抑制癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,并在體內(nèi)能夠抑制腫瘤生長[21];在卵巢癌中,PLAG1與卵巢癌化療敏感性有關(guān)[12]。已有研究發(fā)現(xiàn),PLAG1能夠促進(jìn)微衛(wèi)星不穩(wěn)定型CRC的發(fā)展和對5-氟尿嘧啶的耐藥性[22],然而在CRC中PLAG1的預(yù)后意義尚不十分明確。在本研究中,高表達(dá)PLAG1者的OS和DFS短于低表達(dá)PLAG1者。此外,我們通過使用Cox比例風(fēng)險回歸模型得出結(jié)論,PLAG1表達(dá)是CRC患者預(yù)后的獨立危險因素。

        綜上所述,PLAG1在CRC中表達(dá)上調(diào),其高表達(dá)與CRC患者的不良臨床特征和較差的預(yù)后相關(guān)。本研究為PLAG1在CRC中的臨床研究提供了理論基礎(chǔ),提出了PLAG1可能作為調(diào)控CRC發(fā)生發(fā)展和預(yù)后的一個重要靶點,從而為CRC的診斷、臨床治療和預(yù)測預(yù)后提供新思路。

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