劉秀良,李瑞斌,萬智恒

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014040;2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院日間手術(shù)中心)

結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是消化系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一,對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球結(jié)直腸癌的發(fā)病率居所有惡性腫瘤的第4位,是癌癥相關(guān)死亡的第2大原因[1]。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和平時生活方式的改變,結(jié)直腸癌的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。由于結(jié)直腸癌的早期癥狀不明顯,大多數(shù)患者在確診時已進(jìn)入晚期,治療效果往往不盡如人意。結(jié)直腸癌的治療方式主要以手術(shù)、化療和放療為主[2],預(yù)防治療后復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌治療的難點和重點[3]。因此,早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷對提高結(jié)直腸癌患者的5年生存率具有重要意義。目前已經(jīng)明確,血清腫瘤標(biāo)志物在癌癥的輔助診斷、疾病評估中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,積極尋找有助于結(jié)直腸癌診斷和預(yù)測治療后復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的分子標(biāo)志物是當(dāng)前研究的熱點,這對結(jié)直腸癌的早期診斷和個體化治療具有重要的臨床價值。

激活轉(zhuǎn)錄因子3 (activating transcription factor 3,ATF3)是ATF/cAMP反應(yīng)元件結(jié)合家族的成員之一[4]。ATF3可以通過其亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域與蛋白質(zhì)相互作用,并通過其轉(zhuǎn)錄活性調(diào)節(jié)細(xì)胞功能[5]。ATF3在正常細(xì)胞中低水平表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞的凋亡和增殖,而在腫瘤組織中其通常被認(rèn)為是癌基因或腫瘤抑制因子[6]。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),ATF3在許多人類實體瘤中高表達(dá),與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[7]。此外,研究表明,ATF3是一種脂肪因子,在肥胖和代謝性疾病中起著關(guān)鍵作用[8-9]。本研究通過觀察超重/肥胖結(jié)直腸癌患者與健康人群血清中ATF3的表達(dá)差異,旨在探討其在超重/肥胖結(jié)直腸癌患者的臨床診斷價值及其與臨床病理特征的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治的結(jié)直腸癌患者34例,其中升結(jié)腸癌11例、乙狀結(jié)腸癌10例、直腸癌13例。所有患者經(jīng)病理結(jié)果證實為結(jié)直腸癌。體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)得分是通過將個人體質(zhì)量(公斤)除以個人身高(米)的平方進(jìn)行計算得出。排除標(biāo)準(zhǔn):BMI<18 kg/m2;患有急性炎癥性疾病或其他惡性腫瘤。對照組為本院門診體檢中心健康體檢人員24例。將患者分為正常體質(zhì)量的結(jié)直腸癌患者(18 kg/m2

1.2研究方法

1.2.1主要試劑與儀器 ELISA檢測試劑盒購自酶聯(lián)生物科技有限公司(中國上海),低速自動平衡離心機(jī)購自湘儀離心機(jī)儀器有限公司(中國長沙),全自動酶聯(lián)免疫檢測分析儀購自Thermo Scientific公司(美國)。

1.2.2血液樣本的采集和處理 所有結(jié)直腸癌患者的外周靜脈血在手術(shù)前隔夜禁食后采集,健康體檢人員的外周靜脈血在空腹條件下采集。采集后立即將血液樣本放入離心機(jī)中,以3 000 r/min離心5 min,淡黃色的上清液即為血清,做好標(biāo)記后將其放在-80 ℃冰箱中保存,直到進(jìn)行檢測。

1.2.3酶聯(lián)免疫吸附實驗檢測血清中ATF3基因的表達(dá) 采用固相夾心法酶聯(lián)免疫吸附實驗測定血清中ATF3的濃度,嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。該試劑盒ATF3的板內(nèi)變異系數(shù)和板間變異系數(shù)均<10%。

2 結(jié)果

2.1健康體檢人員和結(jié)直腸癌患者臨床資料比較 健康體檢人員24例,其中男性13例,女性11例,平均年齡42歲(22～80歲),身高(168.83±6.53)cm,體質(zhì)量(72.33±12.97)kg,BMI(25.32±4.05)kg/m2,均無基礎(chǔ)疾病;結(jié)直腸癌患者34例,其中男性26例,女性8例,平均年齡64歲(43～85歲),身高(167.10±5.46)cm,體質(zhì)量(65.29±8.60)kg,BMI(23.39±2.79)kg/m2,其中8例有高血壓,3例有糖尿病。健康體檢人員和結(jié)直腸癌患者之間的性別、年齡、體質(zhì)量、BMI、基礎(chǔ)疾病相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),兩組之間身高差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 健康體檢人員與結(jié)直腸癌患者一般資料

2.2健康體檢人員和結(jié)直腸癌患者血清ATF3表達(dá)水平比較 從總體上來看,健康體檢人員的血清ATF3水平(181.042 5 ng/mL)和結(jié)直腸癌患者的血清ATF3水平(331.308 5 ng/mL)相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。正常體質(zhì)量人群中,結(jié)直腸癌患者的血清ATF3水平(311.692 7 ng/mL)與健康體檢人員的血清ATF3水平(209.322 0 ng/mL)之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。超重/肥胖人群中,結(jié)直腸癌患者的血清ATF3水平(445.080 2 ng/mL)明顯高于健康體檢人員(124.483 6 ng/mL),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2、圖1。

圖1 肥胖或非肥胖的健康體檢人員和結(jié)直腸癌患者血清ATF3的表達(dá)水平

表2 肥胖或非肥胖的健康體檢人員和結(jié)直腸癌患者血清ATF3的表達(dá)水平

2.3結(jié)直腸癌患者血清ATF3水平與臨床病理特征的關(guān)系 從癌腫位置來看,正常體質(zhì)量的結(jié)直腸癌患者不同癌腫位置之間的血清ATF3表達(dá)水平?jīng)]有顯著性差異(P>0.05),超重/肥胖的直腸癌患者的血清ATF3(540.807 7 ng/mL)顯著高于超重/肥胖的乙狀結(jié)腸癌患者的血清ATF3(173.697 6)水平,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。從病理分期來看,超重/肥胖的結(jié)直腸癌Ⅱ期與超重/肥胖的結(jié)直腸癌Ⅰ期相比,血清ATF3表達(dá)水平差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 肥胖或非肥胖的結(jié)直腸癌患者血清ATF3水平與臨床病理特征的關(guān)系

2.4超重/肥胖結(jié)直腸癌患者ATF3與CEA的ROC曲線 繪制超重/肥胖結(jié)直腸癌患者及相同例數(shù)的健康體檢人員血清ATF3和CEA的相對表達(dá)水平的ROC曲線,評估ATF3在早期診斷超重/肥胖結(jié)直腸癌患者中的價值,結(jié)果顯示,ATF3的曲線下面積為0.752 1(95%CI:0.604 4-0.899 8),高于CEA的AUC 0.719 0(95%CI;0.569 2-0.868 8),表明在超重/肥胖結(jié)直腸癌患者的診斷中,ATF3的診斷效能高于CEA。見圖2。

圖2 ATF3、CEA在超重/肥胖結(jié)直腸癌患者和健康體檢人員相對表達(dá)量的ROC曲線

3 討論

近年來,隨著人口老齡化、生活方式和飲食習(xí)慣的改變、動物脂肪和高蛋白攝入過量、膳食纖維攝入不足,中國地區(qū)結(jié)直腸癌發(fā)病率明顯上升。手術(shù)切除仍然是結(jié)直腸癌的主要治療方法。早期發(fā)現(xiàn)和診斷是提高療效和預(yù)后的關(guān)鍵。目前,臨床診斷結(jié)直腸癌主要依靠腸鏡檢查和病理檢查。腫瘤標(biāo)志物的檢測相較于上述兩種檢查而言,主要優(yōu)勢在于其具有非侵入性和無痛的特點[10],在結(jié)直腸癌的早期篩查和診斷中受到越來越多的關(guān)注。因此,尋找特異性的腫瘤標(biāo)志物對結(jié)直腸癌的早期診斷尤為重要。

ATF3在各種腫瘤的免疫動態(tài)平衡、調(diào)節(jié)葡萄糖和脂肪組織以及細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮著重要作用[4]。根據(jù)癌變組織不同,ATF3可能具有癌基因和腫瘤抑制基因的雙重作用。在結(jié)腸癌中,ATF3的作用是極具爭議的。Yan等[11]的研究表明,與鄰近正常組織相比,ATF3在人結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)顯著增加,而Hackl等[12]的研究則表明,與周圍的正常組織相比,ATF3在人結(jié)腸癌標(biāo)本中的表達(dá)較低。值得關(guān)注的是,兩項研究中的標(biāo)本取自不同國家的人種,這種完全相反的結(jié)果可能與人種和地域差異有關(guān)。Wu等[13]的實驗顯示,在結(jié)腸癌細(xì)胞中,通過表達(dá)ATF3能增加該細(xì)胞的體外遷移和侵襲能力。此外,有報道ATF3還與脂肪細(xì)胞分化相關(guān),它可降低PPARγ的mRNA水平,從而抑制脂肪細(xì)胞的分化[14],并在脂肪細(xì)胞缺氧調(diào)節(jié)線粒體功能障礙中發(fā)揮重要作用[15]。近年來,有研究發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌患者的血清ATF3升高,ATF3升高是結(jié)直腸癌重要的獨立危險因素[16]。本研究結(jié)果顯示,結(jié)直腸癌患者與健康體檢人員的血清ATF3水平?jīng)]有顯著性差異。但超重/肥胖結(jié)直腸癌患者與超重/肥胖健康體檢人員的血清ATF3水平差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,其可能原因是ATF3在脂肪細(xì)胞分化中發(fā)揮作用,使得多余的脂質(zhì)不能充分儲存在白色脂肪細(xì)胞中,從而誘發(fā)肥胖及其相關(guān)的代謝紊亂。這也間接證明在超重/肥胖人群中采用ATF3作為篩查結(jié)直腸癌的分子標(biāo)志物具有一定意義。

另外,本研究評價了結(jié)直腸癌患者血清ATF3的相對表達(dá)水平與臨床病理特征的關(guān)系。根據(jù)腫瘤所處的位置,將結(jié)直腸癌分為右半結(jié)腸癌、橫結(jié)腸癌、左半結(jié)腸癌、乙狀結(jié)腸癌、直腸癌。根據(jù)AJCC第8版結(jié)直腸癌TNM分期,腫瘤分為0期、Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期。結(jié)果顯示超重/肥胖結(jié)直腸癌患者中,不同部位和不同分期的腫瘤組織與血清ATF3的相對表達(dá)水平差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,這提示ATF3在超重/肥胖結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要意義。

本研究也存在諸多不足,諸如選取的研究對象均來自同一家醫(yī)院,可能會因醫(yī)療技術(shù)手段等實際情況的限制導(dǎo)致選擇偏倚的情況發(fā)生;因為時間關(guān)系沒有對腫瘤患者的術(shù)后及預(yù)后情況進(jìn)行長期隨訪,沒有完成ATF3基因表達(dá)與結(jié)直腸癌患者的預(yù)后相關(guān)分析,同時也沒有進(jìn)一步從分子機(jī)制上去探索ATF3基因在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中的意義。這些需在后期加大樣本數(shù)量、進(jìn)行多中心研究加以改進(jìn),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更深入研究。

綜上所述,本研究探討了ATF3在超重/肥胖結(jié)直腸患者血清中的表達(dá)及其與臨床病理特征的關(guān)系。根據(jù)結(jié)果推測超重/肥胖人群中血清ATF3的高表達(dá)可能使其患結(jié)直腸癌的幾率增加,并且血清ATF3表達(dá)水平與腫瘤的部位和分期具有相關(guān)性。ATF3可作為超重/肥胖人群用來篩查結(jié)直腸癌的潛在血清診斷標(biāo)志物。然而,考慮到本研究的樣本量有限,其結(jié)果僅作為臨床參考,必須在更大的樣本和其他種族人群中進(jìn)行進(jìn)一步的研究。此外,ATF3促進(jìn)超重/肥胖結(jié)直腸癌患者發(fā)生發(fā)展的具體分子機(jī)制也有待進(jìn)一步研究。