陸少林,張海健,顧 星,時 運,錢 琦,張 潔,王司曄,姚登福
南通大學附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學研究中心,江蘇 南通 226001
原發(fā)性肝癌(primary hepatic carcinoma,PHC)為我國常見的惡性腫瘤,早診和早治是提高生存率的有效措施[1]。膜聯(lián)蛋白A2(annexin A2,ANXA2)是膜聯(lián)蛋白家族成員之一,為鈣離子依賴的磷脂酰結(jié)合蛋白,在細胞生長、信號轉(zhuǎn)導調(diào)控、惡性轉(zhuǎn)變和PHC 發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用[2]。PHC中ANXA2 表達和Tyr23 殘基磷酸化上調(diào)[3],可能是PHC 早期診斷和監(jiān)測轉(zhuǎn)移血清標志物。然而,ANXA2 在HBV 相關(guān)的PHC中的表達特征和診斷價值評估尚未見報道[4]。本文比較了PHC和良性肝病患者的肝組織和血ANXA2 表達水平,探討了ANXA2 表達對PHC的診斷與鑒別價值。
1.1 肝組織的收集 經(jīng)院倫理委員會批準和患者知情同意,以自身配對法收集PHC 手術(shù)切除后癌、距癌灶>3 cm 癌旁和癌灶>5 cm 遠癌組織各30 份,于液氮中保存;用于制備肝總RNA,分析ANXA2 mRNA 表達;制備蛋白分析肝組織ANXA2 比濃度;用于免疫組織化學染色分析肝組織中ANXA2的表達分布與細胞定位。PHC 診斷依據(jù)全國肝癌研究協(xié)作組制定的標準核實[5]。
1.2 血清樣本 收集115例住院PHC患者血清,男88例,女27例,年齡25~81歲,平均年齡(48.3±11.4)歲;另采集良性肝病患者血清包括慢性肝炎35例、急性肝炎28例、肝硬化38例;所有病例經(jīng)生化檢測、病毒性標志物和超聲檢查確診,于清晨采集血液5 ml,分離血清備用;以放射免疫法檢測AFP 水平;并以肝炎病毒標志物陰性且ALT 正常的30 份健康獻血員血清作對照。
1.3 總RNA 制備及cDNA 合成 用Trizol 試劑(Invitrogen)分離50 mg 肝組織總RNA,瓊脂糖電泳分析總RNA 完整性,以Bio-RAD smartspecTMplus 核酸儀檢測RNA 濃度和純度。用cDNA 合成試劑盒(Fermentas),以1μg 總RNA為模板合成cDNA。
1.4 實時定量PCR 在實時定量PCR 儀(Applied Biosystems)上,反應體系:含25μl 2× SYBR Premix Ex Taq(TaKaRa,Japan),2μl 引物混合液(ANXA2 上游,5'-TGAGCGGGATGCTTTGAAC-3',下 游5'-ATCCTGTCTCTGTGCATTGCTG-3';β-actin 上游5'-ATTGCCGACAGGATGCAGA-3',下游5'-GAGTACTTGCGCTCAGGAGGA-3');1μl 50×ROX Reference Dye I,4μl cDNA和18μl 雙蒸水,于95℃,2 min;95℃,10 s;62℃,1 min;擴增40個循環(huán),根據(jù)同時擴增的ANXA2 mRNA和β-actin mRNA的2-△△Ct值變化進行相對定量。
1.5 Western blotting 預冷肝組織于4℃勻漿,800×g 離心10 min,上清液以BCA 法(碧云天生物技術(shù)有限公司)測蛋白濃度。取20μg 蛋白經(jīng)15%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)移到聚偏氟乙烯膜,5%牛血清白蛋白4℃封閉過夜,加抗ANXA2和抗βactin(Santa Cruz)-抗孵育4 h,于含有辣根過氧化物酶二抗中孵育1 h,ECL(Millipore,USA)顯色,用image J 軟件分析蛋白密度,根據(jù)蛋白信號強度(SI),計算ANXA2 相對比值(RR)=SIANXA2/SIβ-actin。
1.6 免疫組織化學染色 以Elivision 一步法免疫組化分析ANXA2 表達。肝組織甲醛固定、乙醇脫水、石蠟包埋、切片3μm、脫蠟,內(nèi)源性過氧化物酶封閉,高壓加熱法修復抗原,加ANXA2 抗體、二抗、鏈霉素抗生物素蛋白- 過氧化酶、DAB 顯色,蘇木素復染,透明,封片。Olympus BX50 光學顯微鏡觀察、攝像,以0.01 mol/LPBS(pH 7.5)分別替代一抗、二抗作陰性對照。
1.7 酶聯(lián)免疫吸附測定 以人ANXA2 ELISA 試劑盒(武漢優(yōu)爾生科技股份有限公司)檢測血ANXA2 濃度,100μl 血清或標準品加96 孔板,加100μl 檢測試劑A、B,然后加90μl 底物,最后加50μl 終止液并讀取450 nm 處的吸光度。
2.1 肝ANXA2 表達的免疫組化分析 自身配對30例肝癌及癌旁、遠癌組織中,ANXA2 蛋白表達與細胞定位見圖1。ANXA2 表達陽性率,PHC組為100%(30/30)、癌旁組為90%(27/30)、遠癌組為0 (0/30)。癌組與癌周組間陽性率未見明顯差異(χ2=3.518,P>0.05),但組間ANXA2 表達強度,癌組明顯高于癌旁組(Z=6.113,P<0.01)或遠癌組(Z=7.328,P<0.01)。肝組織ANXA2 表達分布存在差異,癌組定位于胞漿和胞膜,癌旁組于胞漿,遠癌組中未見表達。
圖1 肝癌、癌周及遠癌組織ANXA2 表達的免疫組化分析(200×) A:肝癌組織;B:癌周組織;C:遠癌組織Fig 1 Immunohistochemistry of hepatic ANXA2 expression and distribution A:HCC tissues;B:Adjacent cancerous tissues;C:Distant cancerous tissues
2.2 肝ANXA2 表達Western blotting 分析 肝癌及自身配對癌旁、遠癌組織(n=30)中,ANXA2 蛋白表達的Western blotting 分析結(jié)果見圖2A,各區(qū)帶經(jīng)掃描相對定量,肝組織ANXA2 表達與β-actin的比率見圖2B,可見肝癌組ANXA2 表達明顯高于癌旁、遠癌組(F=498.221,P<0.001)。
2.3 肝組織ANXA2 mRNA 定量分析 肝癌及自身配對癌旁、遠癌組織中ANXA2 mRNA 表達的熒光定量PCR 分析見表1。肝癌組ANXA2 mRNA 過表達,其相對表達CtANXA2與Ctβ-actin值明顯高于癌旁組或遠癌組(P<0.001)。
2.4 血ANXA2 水平對肝癌診斷與鑒別價值 肝病患者血ANXA2 表達水平(ng/ml)的比較如圖3 所示。PHC組明顯高于良性肝病各組(P<0.001),肝硬化組(LC)明顯高于慢性肝炎組(CH)、急性肝炎組(AH)和正常對照組(NC)(P<0.001)。肝癌ANXA2表達的病理學特征顯示:HBsAg 陽性、伴肝外轉(zhuǎn)移和伴門靜脈癌栓組ANXA2的表達,明顯高于HBsAg 陰性組(t=6.820,P<0.001)、不伴肝外轉(zhuǎn)移組(t=3.191,P=0.002)和不伴門靜脈癌栓組(t=2.859,P=0.005);肝癌低分化組、中等分化組ANXA 2 表達均顯著高于高分化組(P<0.001);TNM 分期顯示,肝癌Ⅲ~Ⅳ期顯著高于Ⅰ~Ⅱ期(t=5.594,P<0.001);另性別、年齡(≥50歲)、腫瘤大小(>5 cm)和血AFP(>400 ng/ml)的組間未見明顯差異。
圖2 肝癌、癌周及遠癌組織ANXA2 表達的Western blotting分析 A:Western blotting 分析;B:ANXA2 與β-actin 比率Fig 2 ANXA2 protein level in liver tissue of the patients with hepatocellular carcinoma A:Representative images of western blotting;B:Ratio (ANXA2/β-actin)
表1 肝癌、癌周及遠癌組織ANXA2 mRNA 相對定量分析()Tab 1 Relative quantity of hepatic AXNA2 mRNA in hepatocellular carcinoma,adjacent,and distant-cancerous tissues ()
表1 肝癌、癌周及遠癌組織ANXA2 mRNA 相對定量分析()Tab 1 Relative quantity of hepatic AXNA2 mRNA in hepatocellular carcinoma,adjacent,and distant-cancerous tissues ()
注:與癌灶組比較,* P<0.001。
圖3 良、惡性肝病患者外周血ANXA2 表達水平檢測與比較Fig 3 Comparation of serum ANXA2 levels in the patients with liver diseases
2.5 血ANXA2 與AFP 聯(lián)合診斷PHC 如以血ANXA2 濃度≥18 ng/ml、AFP≥50 ng/ml為異常,血ANXA2和AFP 表達水平對PHC 診斷價值和聯(lián)合診斷價值的評估見表2。單一血ANXA2 診斷肝癌的敏感度為87.0%,與AFP 聯(lián)合診斷肝癌靈敏性增至96.5%,陰性預測值為96.6%。
表2 外周血ANXA2 與/或AFP 診斷PHC的效果比較(%)Tab 2 Eficiency evaluation of serum ANXA2 or/and AFP levels for hepatocellular carcinoma diagnosis (%)
PHC 發(fā)生發(fā)展是由病毒、化學致癌物等多病因作用,涉及到癌基因或癌相關(guān)基因激活、抑癌基因失活及(或)胚胎期某些酶基因重新復活等,經(jīng)啟動、促進、演變多階段的發(fā)病過程,其中與基因調(diào)控、生長因子激活等密切相關(guān)[2]。PHC 預后很差,因而早期診斷顯得極其重要。盡管AFP 是PHC 診斷和監(jiān)測的有用標志物,但對小肝癌的假陰性率高達40%。最近ANXA2表達上調(diào),可能是PHC 診斷具有應用前景的標志物[6]。本文比較了PHC組織中ANXA2 表達,分析ANXA2 表達病理特征。免疫組化顯示ANXA2 在癌組織定位于胞漿和胞膜,癌旁定位于胞漿,遠癌組織未見明顯表達。癌組織中無論在ANXA2 蛋白或是mRNA水平,均明顯高于自身配對的癌旁或遠癌組織,提示ANXA2 參與了肝癌的發(fā)生發(fā)展。
多基因異常參與PHC的形成和多階段的發(fā)展過程,已報道的與診斷相關(guān)的標志物眾多,但具特異價值的不多,單純以AFP 診斷肝癌,敏感性和特異性均難以令人滿意[7]。隨著基因組學、蛋白組學、轉(zhuǎn)錄組學、代謝組學等新技術(shù)進展和肝癌相關(guān)信號通路的闡明,愈來愈多肝細胞惡性轉(zhuǎn)化相關(guān)標志物被發(fā)現(xiàn),為肝癌診斷、監(jiān)測和治療帶來新的契機[8-10]。肝病患者血ANXA2 水平如臨界值為≥18 ng/ml,PHC患者陽性率為87%,明顯高于肝硬化組(31.6%)和未見過表達的慢性肝炎組、急性肝炎組和正常對照組。AFP為PHC診斷臨床常用標記物,在肝硬化、慢性肝炎中均有表達,而ANXA2 除PHC 過表達和部分肝硬化低表達外,其他肝病患者未見表達,表明ANXA2的診斷價值不亞于AFP。
ANXA2 在HBV 或者HCV 相關(guān)PHC中表達上調(diào)。ANXA2 通過tPA 依賴纖溶酶產(chǎn)生誘導了細胞遷移和血管新生,代表腫瘤轉(zhuǎn)移潛能,促進了PHC 細胞侵襲和遷移。且酪氨酸23 磷酸化依賴的ANXA2 細胞表面定位是侵襲和轉(zhuǎn)移所必須的。PHC組織ANXA2過表達,也可與細胞表面的纖溶酶原和組織纖溶酶原激活物結(jié)合,誘導纖溶酶原轉(zhuǎn)變成纖溶酶從而促進腫瘤轉(zhuǎn)移,并導致基質(zhì)金屬蛋白酶的激活和胞外基質(zhì)成分的降解[11]。PHC患者血ANXA2 表達的病理學特征,顯示ANXA2 表達不僅與PHC 侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[12],還與HBV 感染、肝外轉(zhuǎn)移、門靜脈癌栓、分化程度和TNM 分期有關(guān),但與腫瘤大小和AFP 水平間未見明顯相關(guān)。血ANXA2 或/與AFP對PHC 診斷具有互補診斷效率,表明血ANXA2 檢測具較高敏感性、準確性和陰性預測值,聯(lián)合分析有助于PHC 診斷,也將助于探討肝癌發(fā)病機制,近1/3 肝硬化患者中ANXA2表達處臨界狀態(tài),是否可作為肝細胞惡性轉(zhuǎn)變的早期標志或是否可成為肝癌基因治療的靶目標有待研究[13]。
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