夏念信,趙文超,馬鵬飛,王敬晗,祝建勇,邱寶安
(海軍總醫(yī)院,北京 100438)
肝細(xì)胞癌(以下簡(jiǎn)稱(chēng)肝癌)是最常見(jiàn)的肝臟原發(fā)性惡性腫瘤,為世界范圍內(nèi)腫瘤所致男性第二位、女性第六位的死亡原因[1]。由于肝癌起病隱匿,大多數(shù)患者在確診時(shí)已失去手術(shù)機(jī)會(huì)[2]。由于肝癌血管侵犯、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、肝內(nèi)播散的生物學(xué)特點(diǎn),導(dǎo)致其手術(shù)效果差,術(shù)后復(fù)發(fā)概率高。因此多學(xué)科綜合治療(MDT)策略逐步得到重視。其中靶向藥物的篩查和選擇逐步成為肝癌治療的重要一環(huán)。上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化序列癌基因(ECT2癌基因),其編碼蛋白為鳥(niǎo)苷酸交換因子ECT2。既往的研究表明,ECT2能夠作用于RhoA GTP酶家族成員,通過(guò)催化鳥(niǎo)苷酸交換,起到調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂的作用[3]。ECT2在多種腫瘤組織中高表達(dá),其產(chǎn)物能夠調(diào)控細(xì)胞增生與凋亡[4,5]。已有研究表明,ECT2在肝癌術(shù)后早期復(fù)發(fā)病灶樣本中表達(dá)水平增加,并與預(yù)后相關(guān)[6]。但肝癌的致病因素較多,乙肝及丙肝病毒感染所致的慢性肝炎是肝癌發(fā)生及早期復(fù)發(fā)的重要因素。但非病毒相關(guān)性危險(xiǎn)因子,如乙醇攝入等也發(fā)揮了重要作用,且與肝炎病毒相關(guān)性是否具備相同的致癌機(jī)理尚不明確。本研究觀察了非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織中ECT2的表達(dá)變化,并探討其與肝癌患者臨床病理特征的關(guān)系。
1.1 標(biāo)本來(lái)源及處理 收集2004年1月~2010年1月海軍總醫(yī)院肝膽外科的78例非肝炎病毒相關(guān)性肝癌手術(shù)切除標(biāo)本,同時(shí)每例患者另取距癌組織2~5 cm處的癌旁組織標(biāo)本作為對(duì)照。78例非肝炎病毒相關(guān)性肝癌患者中男56例、女22例,年齡24~69歲、中位年齡54歲,術(shù)后病理診斷均為肝癌,以上患者均未行術(shù)前新輔助化療或靶向藥物治療。患者隨訪60個(gè)月,中位生存時(shí)間43個(gè)月。將所有標(biāo)本分兩部分,其中一部分用4%甲醛溶液固定,石蠟包埋,切片機(jī)切成4 μm厚的連續(xù)石蠟切片備用;另一部分液氮速凍后-80 ℃冰箱保存。
1.2 肝癌及其癌旁組織ECT2蛋白檢測(cè) 采用免疫組織化學(xué)染色法。常規(guī)固定,石蠟包埋,脫蠟、水化后采用三步免疫組化染色法(SP法,試劑盒購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)檢測(cè)ECT2蛋白的表達(dá)。具體操作步驟如下:檸檬酸鹽緩沖液抗原修復(fù),3% H2O2室溫孵育,磷酸鹽緩沖液沖洗,滴加1∶50稀釋的ECT2兔抗人多克隆抗體(Ahmar公司),4 ℃冰箱孵育過(guò)夜,DAB(試劑盒購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)顯色,蘇木素對(duì)比染色,逐級(jí)脫水、透明、封片,于顯微鏡下觀察、攝片并分析。以磷酸鹽緩沖液替代一抗作為陰性對(duì)照。結(jié)果判定:免疫組化染色陽(yáng)性標(biāo)本的細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜應(yīng)呈清晰黃褐色顆粒為陽(yáng)性表達(dá),高倍鏡(×400)下隨機(jī)觀察5個(gè)視野,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞百分率和染色強(qiáng)度進(jìn)行半定量分析。染色強(qiáng)度:無(wú)染色計(jì)0分,輕度染色計(jì)1分,中度染色計(jì)2分,強(qiáng)染色計(jì)3分;陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)<10%計(jì)0分,10%~25%計(jì)1分,>25%~50%計(jì)2分,>50%計(jì)3分。將兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分相乘,0~1為陰性,≥2為陽(yáng)性。由兩位病理科醫(yī)師雙盲法計(jì)數(shù),差異超過(guò)10%需重新計(jì)數(shù)。
1.3 肝癌及其癌旁組織ECT2 mRNA檢測(cè) 采用RT-PCR技術(shù)。按照說(shuō)明書(shū)利用TRIzol試劑(美國(guó)Invitrogen公司)提取肝癌組織及癌旁組織的總RNA,紫外分光光度計(jì)測(cè)其濃度,而后按照逆轉(zhuǎn)錄說(shuō)明書(shū)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,取得cDNA。內(nèi)參及ECT2引物由Invitrogen公司合成。ECT2引物序列上游:5′-ATTTTATCCACTAGCAAATCTTGATTTAGT-3′;下游:5′-ACAAATCATGGCTGAAAATAGTGTATTAAC-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物為254 bp。GAPDH引物序列上游:5′-GGGTGTGAACCATGAGAAGTATO-3′;下游:5′-GATGGCATGGACTGTGGTCAT-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物為268 bp。PCR反應(yīng)體系共25 μL:2×Taq PCR Master Mix(北京天根生化科技有限公司)12.5 μL,上下游引物(10 μmol/L)各1.0 μL,模板cDNA 1 μL,無(wú)核酶水9.5 μL;反應(yīng)條件94 ℃預(yù)變性3 min,然后進(jìn)行30個(gè)循環(huán)擴(kuò)增(94 ℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,72 ℃延伸反應(yīng)5 min)。2%瓊脂糖凝膠電泳,溴化乙錠染色,紫外燈下觀察結(jié)果。采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因相對(duì)表達(dá)量。
2.1 非肝炎病毒相關(guān)性肝癌及其癌旁組織ECT2蛋白及其mRNA表達(dá)比較 非肝炎病毒相關(guān)性肝癌及其癌旁組織ECT2蛋白表達(dá)陽(yáng)性率分別為71.8%(56/78)、38.5%(30/78),ECT2 mRNA相對(duì)表達(dá)量分別為0.53±0.05、0.38±0.09,兩者比較P均<0.05。
2.2 ECT2蛋白表達(dá)與非肝炎病毒相關(guān)性肝癌臨床病理特征的關(guān)系 ECT2蛋白表達(dá)陽(yáng)性、陰性患者年齡分別為(49.00±5.65)、(53.00±4.32)歲,兩者比較P>0.05。ECT2蛋白表達(dá)與非肝炎病毒相關(guān)性肝癌其他臨床病理特征的關(guān)系見(jiàn)表1。
肝癌一直是治療的難題,外科切除仍然是最有效的手段。然而,由于肝癌起病較隱匿,大多數(shù)患者確診時(shí)已無(wú)法手術(shù)切除;另外,即便是接受了根治性手術(shù),術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移仍然是影響手術(shù)效果的首要原因。
表1 ECT2蛋白表達(dá)與非肝炎病毒相關(guān)性肝癌
基于上述現(xiàn)狀,MDT逐步成為腫瘤治療的基本理念。在此背景下,尋找肝癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的基因變化,作為藥物治療的靶點(diǎn),有著重要的臨床意義。ECT2基因定位于人染色體3q26.31,具有高度的進(jìn)化保守性,由883個(gè)氨基酸編碼構(gòu)成的蛋白質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量約為104 000[7]。研究發(fā)現(xiàn),其在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),因此也被視為癌基因[8]。ECT2通過(guò)作用于Rho GTP酶家族成員,催化鳥(niǎo)苷酸交換,從而起到調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂的作用[9];同時(shí),由于Rho GTP酶家族成員對(duì)細(xì)胞的骨架重構(gòu)及黏附性調(diào)節(jié)方面亦發(fā)揮重要作用,因此ECT2還與腫瘤的侵襲性顯著相關(guān)[10]。有研究發(fā)現(xiàn),在卵巢癌及肺癌細(xì)胞中ECT2可以激活Rac1基因,輔助Rac1在細(xì)胞核中募集,促使細(xì)胞癌變及增殖。敲除ECT2基因則會(huì)抑制肺腺癌細(xì)胞的增生及侵襲性[11,12]。結(jié)合患者的臨床病理數(shù)據(jù),ECT2高表達(dá)與肺鱗癌患者的總生存時(shí)間及無(wú)瘤生存時(shí)間均顯著相關(guān)[11]。在非小細(xì)胞性肺癌中也有發(fā)現(xiàn)類(lèi)似的結(jié)果[13]。同時(shí),ECT2也作為各種腫瘤調(diào)節(jié)因子的作用靶位發(fā)揮作用。在非小細(xì)胞肺癌及乳腺癌細(xì)胞系上發(fā)現(xiàn)野生型p53基因可以通過(guò)作用于蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶抑制ECT2的表達(dá)。而泛素連接酶之一E6AP,也是通過(guò)ECT2依賴的機(jī)制,發(fā)揮調(diào)節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移的作用[14]?;谏鲜鲆幌盗邪l(fā)現(xiàn),ECT2已作為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化、播散過(guò)程中的重要參與者,有著重要的應(yīng)用前景。
目前,針對(duì)ECT2在肝癌發(fā)生、發(fā)展領(lǐng)域的研究較少。一項(xiàng)來(lái)自新加坡國(guó)立癌癥中心的研究發(fā)現(xiàn),ECT2在肝癌組織中表達(dá)顯著升高,并且與腫瘤早期復(fù)發(fā)顯著相關(guān)。進(jìn)一步的機(jī)制研究提示,ECT2在細(xì)胞增殖、癌基因轉(zhuǎn)化、腫瘤發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移過(guò)程中均發(fā)揮了重要角色,ETC2/Rho/ERK信號(hào)通路部分介導(dǎo)了ECT2的功能[6]。但在該研究中,并未根據(jù)病因?qū)⒏伟┓謩e進(jìn)行研究。大量研究證實(shí),肝癌的發(fā)生與肝炎病毒感染所致慢性肝病顯著相關(guān)。然而,非肝炎病毒相關(guān)性肝癌亦占據(jù)一定比例。兩者在發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中是否具備相同的機(jī)制仍無(wú)定論。既往大多數(shù)肝癌的研究并未根據(jù)肝癌的成因進(jìn)行分類(lèi),大多數(shù)納入標(biāo)本均為肝炎病毒相關(guān)性肝癌,缺乏對(duì)非肝炎病毒相關(guān)性肝癌相關(guān)機(jī)制的探索?;诖?,本研究在前述研究的基礎(chǔ)上,分析了ECT2在非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織中的表達(dá)并初步分析其臨床意義。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織ECT2蛋白及mRNA表達(dá)高于癌旁組織。上述結(jié)果均提示,在非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織中,ECT2也呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)。表明,在這類(lèi)肝癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,ECT2基因及其表達(dá)產(chǎn)物參與其中并發(fā)揮了重要作用。目前的研究表明,腫瘤的生物學(xué)特點(diǎn),包括分化程度、侵襲性、血管生成、免疫原性等,是腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)?;谏鲜龉沧R(shí),我們選擇性收集了目前公認(rèn)的與腫瘤生物學(xué)特征直接相關(guān)的指標(biāo),并評(píng)價(jià)其與ECT2表達(dá)的關(guān)系。結(jié)果提示肝癌患者低腫瘤分化者、腫瘤直徑≥5 cm者、甲胎蛋白水平≥100 ng/mL者、有微血管癌栓者均較中高腫瘤分化者、腫瘤直徑<5 cm者、甲胎蛋白水平<100 ng/mL者、無(wú)微血管癌栓者ECT2蛋白表達(dá)陽(yáng)性例數(shù)多。大量研究表明,甲胎蛋白水平與原發(fā)性肝癌的分化程度及預(yù)后顯著相關(guān)[12],甲胎蛋白水平越高,預(yù)示著腫瘤分化程度低,無(wú)論是手術(shù)還是移植后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移概率顯著增加。經(jīng)過(guò)門(mén)靜脈系統(tǒng)肝內(nèi)轉(zhuǎn)移是肝癌的主要轉(zhuǎn)移途徑,因此術(shù)后病理切片提示微血管癌栓的出現(xiàn)被認(rèn)為是術(shù)后復(fù)發(fā)的主要危險(xiǎn)因素之一[15]。同時(shí)微血管癌栓的發(fā)生也反映了腫瘤細(xì)胞黏附性的改變。本研究結(jié)果與既往ECT2調(diào)節(jié)細(xì)胞的骨架重構(gòu)及黏附性的研究發(fā)現(xiàn)一致。通過(guò)與上述臨床病理特征的比較,表明ECT2的表達(dá)與非肝炎病毒相關(guān)性肝癌的生物學(xué)特征顯著相關(guān),直接參與了腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā),有著重要的臨床意義。
綜上可見(jiàn),非肝炎病毒相關(guān)性肝癌組織中ECT2表達(dá)高,ECT2蛋白表達(dá)可能與肝癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移有關(guān)。表明通過(guò)抑制ECT2表達(dá),有可能降低腫瘤的發(fā)生,這為原發(fā)性肝癌患者及其他腫瘤患者的預(yù)后判斷及靶向治療靶點(diǎn)的選擇提供重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)及理論基礎(chǔ),為以后的研究提供重要線索。