朱 峰,張 艷,李 軍,賈安奎,艾 芳,劉 沛,張會清△
(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院泌尿外科,河南衛(wèi)輝 453100;2.新鄉(xiāng)醫(yī)學院第三附屬醫(yī)院泌尿外科,河南新鄉(xiāng) 453001;3.新鄉(xiāng)醫(yī)學院生理學教研室,河南新鄉(xiāng) 453001)
膀胱腫瘤是泌尿外科最常見的腫瘤,高復發(fā)率是其特征之一[1],故術后監(jiān)測為其有效治療、改善預后和提高長期生存率的重要環(huán)節(jié)。目前,膀胱鏡檢查及尿細胞學檢查仍是長期隨訪的金標準[2]。尿細胞學檢查雖為無創(chuàng)且特異度較好,但敏感度較低,尤其是對低分級分期的腫瘤。膀胱鏡檢查目前診斷效能最佳,但其缺點為侵入性檢查,具有一定痛苦,患者長期依從性差。因此,尋找非侵入性、特異度和敏感度均佳的膀胱腫瘤標志物,對腫瘤復發(fā)監(jiān)測具有重要的臨床價值。作者通過聯合檢測尿核基質蛋白22(nuclear matrix protein 22,NMP22)和細胞角蛋白20(cytokeratin 20,CK20),探討二者在膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測中的臨床應用價值,現報道如下。
1.1 一般資料 在排除合并泌尿系感染、結石、異物、腸道代膀胱、其他泌尿系腫瘤及近2周內曾行泌尿系器械操作和膀胱灌注患者[3]后,將新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院2007年9月至2009年8月常規(guī)復查的膀胱尿路上皮癌術后復查患者112例納入研究,以膀胱鏡檢及病理學檢查為金標準,分成復發(fā)組和未復發(fā)組。(1)復發(fā)組:46例,男38例,女8例,年齡21~91歲,平均61.8歲。確診為復發(fā)后均行手術治療,術后經病理科核實為膀胱尿路上皮癌。病理分級按照WHO標準:G124例,G215例,G37例;臨床分期按國際抗癌聯盟TNM標準:Tis~T131例,T2~T415例。(2)未復發(fā)組:66例,男54例,女12例,年齡23~81歲,平均60.4歲。(3)另將健康志愿者40名作為健康對照組納入研究。
1.2 試劑與儀器
1.2.1 主要試劑 NMP22試劑盒(R&D),總RNA提取試劑盒及PCR試劑盒(TransGen),RNA later保存液(Ambion)。采用Primer Premer軟件自行設計引物,引物序列如下:CK20外引物,正向引物:5′-TCT TTG ATG ACC TAA CCC TAC-3′;反向引物:5′-TTT CTT CCA CCT CTT TGA CT-3′,產物大小732bp;內引物,正向引物:5′-TCC CAG AGC CTT GAG ATA GA-3′;反向引物:5′-GAC TTC AGA TGA CAC GAC CTT-3′,產物大小375bp;β-actin引物,正向引物:5′-CTG GGA CGA CAT GGA GAA AA-3′;反向引物:5′-AAG GAA GGC TGG AAG AGT GC-3′,產物大小564bp。
1.2.2 主要儀器 全波長掃描酶標儀(美國Thermo Scientific Multiskan Spectrum型),高速低溫離心機(美國Thermo Scientific CL31R型),PCR儀(美國 Applied Biosystems),電泳儀(中國北京市六一儀器廠DYY-6C型)。
1.3 方法
1.3.1 標本收集與保存 收集膀胱鏡檢前復查患者和健康志愿者清潔中段晨尿約200mL,分為2份。5mL離心(1000 r/min,10min),取上清液1mL置于1.5mL EP管中,迅速置入-80℃冰箱中保存,用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)法檢測NMP22;其余尿液低溫離心(4℃,3000r/min,20min)得到尿脫落細胞,RNA later保存液懸起后轉入2mL凍存管,置室溫1h后保存于-20℃冰箱中(仍保持液態(tài)),用于檢測CK20 mRNA的表達。
1.3.2 NMP22檢測 采用ELISA法定量檢測尿NMP22,實驗步驟完全按照試劑盒說明書進行,建立標準曲線(圖1)計算出對應的NMP22含量,以6U/L為診斷腫瘤復發(fā)的臨界值。
1.3.3 CK20mRNA檢測 將RNA later保存液低溫離心后,留取沉淀,提取總RNA。用紫外分光光度計測定總RNA深度和純度,OD260/OD280在1.6~2.0之間,并用0.8%瓊脂糖凝膠檢測其完整性,清楚地顯示出3條28、18、5s的條帶。取總RNA 8μL,按試劑盒中說明配成20μL體系。短暫離心后放PCR儀上42℃孵育30min,85℃加熱5min得cDNA。取2μL cDNA進行后續(xù)巢式PCR反應,第一次PCR反應體系為50μL;引物為CK20外引物;反應條件為94℃預變性2min;94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸2min,共20個循環(huán);72℃總延伸6min。第二次PCR及內參PCR的反應體系及反應條件基本同第一次,引物分別為CK20內引物、β-actin引物,共30個循環(huán)。取5μL擴增產物在2%瓊脂糖凝膠中電泳,電壓4~10V/cm,電泳20~30min,在紫外線投射儀下觀察電泳條帶并照相。
1.4 結果判斷 尿NMP22臨界值為6U/L,小于6U/L為陰性表達,反之為陽性表達。尿脫落細胞RNA檢測以內參βactin電泳出現564bp條帶證明上皮細胞的存在和RNA的穩(wěn)定性;以同時出現375bp條帶和564bp內參電泳條帶為CK20mRNA陽性,僅出現564bp內參電泳條帶為CK20mRNA陰性,兩條帶均不出現者視為RNA降解,棄去不用。聯合檢測CK20mRNA與NMP22時一項或兩項為陽性時計為陽性,兩項同時陰性時計為陰性。
1.5 統計學處理 采用SPSS13.0軟件進行統計學處理,率的比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法檢驗分析。NMP22、CK20單獨、聯合二者檢測與病理診斷進行一致性檢驗(Kappa值),同時考查其敏感度、特異度、陽性預測率、陰性預測率和Youden指數。檢驗水準α=0.05,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 NMP22和CK20mRNA在復發(fā)組、未復發(fā)組及健康對照組中的表達 健康對照組尿中NMP22和CK20mRNA表達均為陰性,復發(fā)組尿中NMP22和CK20mRNA的陽性表達率分別為78.3%(36/46)、80.4%(37/46),未復發(fā)組 NMP22和CK20mRNA的陽性表達率均為6.1%(4/62),復發(fā)組陽性表達率明顯高于未復發(fā)組,差異有統計學意義(P<0.05);未復發(fā)組與健康對照組比較,差異無統計學意義(P>0.05)。
2.2 NMP22和CK20mRNA在復發(fā)膀胱腫瘤尿液中的表達與臨床病理特征之間的關系 NMP22的表達與病理學分級和臨床分期有關(P<0.05),而與年齡、性別、腫瘤直徑、腫瘤數目無關(P>0.05)。CK20mRNA的表達與腫瘤數目有關(P<0.05),而與年齡、性別、腫瘤直徑、病理學分級和臨床分期無關(P>0.05),見表1。
2.3 NMP22、CK20mRNA單獨檢測與聯合檢測在膀胱腫瘤復發(fā)中的意義 NMP22監(jiān)測膀胱腫瘤復發(fā)的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和Youden指數與臨床診斷一致性檢驗的Kappa值為0.75(P<0.05);CK20mRNA監(jiān)測膀胱腫瘤復發(fā)的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和Youden指數與臨床診斷一致性檢驗的Kappa值為0.77(P<0.05);聯合CK20與NMP22監(jiān)測膀胱腫瘤復發(fā)的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和Youden指數與臨床診斷一致性檢驗的Kappa值為0.88(P<0.05)。NMP22、CK20mRNA單獨檢測與聯合檢測靈敏度比較,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。
表1 尿CK20mRNA、NMP22在復發(fā)膀胱腫瘤中的表達與臨床病理特征之間的關系
表2 NMP22、CK20mRNA單獨監(jiān)測與聯合監(jiān)測膀胱腫瘤復發(fā)的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和Youden指數(%)
3.1 NMP22檢測在膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測中的價值 人上皮細胞中發(fā)現的NMP22屬于核基質蛋白家族中的一種,于1980年由Lydersen等[4]首次發(fā)現并命名,其主要功能為協調細胞增殖核有絲分裂期間遺傳物質正確、均等地分配到子代細胞。NMP22多分布于細胞有絲分裂較為活躍的組織,而惡變時細胞有絲分裂極度活躍。國外研究發(fā)現,NMP22檢測在膀胱腫瘤的檢測中具有高效、快捷等優(yōu)點,且具有較高的敏感及特異度[5-6];Kehinde等[7]認為 NMP22監(jiān)測可作為膀胱腫瘤或高度懷疑膀胱腫瘤患者早期監(jiān)測的金標準。研究發(fā)現,NMP22在膀胱復發(fā)腫瘤中的檢測相對于尿脫落細胞學檢測具有較高的敏感度及特異度,且對于膀胱腫瘤復發(fā)的預測具有明顯優(yōu)勢[8]。Smrkolj等[9]研究認為,NMP22的檢測相對尿細胞學檢測具有較高的敏感度,但特異度稍低,不能作為替代膀胱腫瘤患者術后的膀胱鏡檢查。Shariat等[10]研究認為,NMP22監(jiān)測不能替代膀胱鏡檢查,但可以幫助判斷哪些患者需要行膀胱鏡檢查,有效地減少膀胱鏡檢查次數。另有研究表明,膀胱腫瘤術后隨訪膀胱鏡檢查陰性而尿NMP22檢測陽性的患者,有高復發(fā)風險,應加強術后監(jiān)測隨訪[11]。本研究表明,NMP22在復發(fā)組中的表達率明顯高于未復發(fā)組及健康對照組(P<0.05);在復發(fā)膀胱腫瘤尿液中,NMP22表達率與性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤數目無關(P>0.05),與腫瘤細胞的分化和進展程度有密切關系。從低級別、非浸潤性腫瘤到高級別、浸潤性腫瘤的發(fā)展中,NMP22的表達逐漸增強。
3.2 CK20mRNA檢測在膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測中的價值 CK由角蛋白基因編碼、分布于外胚層起源細胞中,是上皮細胞發(fā)生、分化、成熟過程中逐漸形成的,是所有哺乳類動物細胞骨架的中間絲之一,參與構成細胞骨架。CK20由Keesee等[12]于1990年發(fā)現,含424個氨基酸,相對分子質量為48.5×103,等電點為5.66,屬酸性CK。CK20的分布特點和表達方式,使其應用于膀胱腫瘤的病理分型、組織來源鑒別和轉移的監(jiān)測[13]。本研究顯示,CK20mRNA在監(jiān)測腫瘤復發(fā)中有較高的敏感度和特異度,可以作為膀胱腫瘤復發(fā)的指標,而且其敏感度在低級別非浸潤性復發(fā)腫瘤與高級別浸潤性復發(fā)之間差異無統計學意義(P>0.05),有利于復發(fā)腫瘤的早期檢出,CK20mRNA陽性還提示復發(fā)腫瘤為多發(fā)的可能性,在膀胱鏡檢查中應注意觀察,減少漏診概率,這與Eissa等[14-15]研究結論一致。
3.3 聯合檢測NMP22與CK20mRNA在膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測中的價值 隨著新型膀胱腫瘤瘤標志物的不斷出現,幾種腫瘤標志物的合理聯合應用成為診斷膀胱腫瘤的有效工具[16]。本課題考慮到CK20mRNA位于完整脫落細胞內,可通過尿液離心獲得尿脫落細胞,而NMP22是脫落細胞凋亡后細胞核裂解釋放于尿液中的可溶性蛋白,可直接檢測尿液。這樣既檢測了完整的脫落細胞,又檢測了凋亡的脫落細胞,二者聯合應用具有互補性。本研究顯示,聯合檢測NMP22與CK20mRNA在未明顯降低特異度的基礎上,大大提高了診斷的敏感度。其特異度與尿細胞學檢測相差較小,而敏感度卻遠高于尿細胞學檢測,因而聯合檢測較單一指標的檢測對膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測具有更高的診斷價值。其次,NMP22檢測方法簡單,可以在一般實驗室里進行,而RT-PCR檢測也是實驗室常用的方法。因此,作者認為,聯合檢測NMP22與CK20mRNA因其無創(chuàng)且敏感度、特異度較高,可用于膀胱腫瘤復發(fā)監(jiān)測,陰性患者繼續(xù)觀察,陽性患者再行膀胱鏡檢查,減輕患者痛苦。但聯合檢測NMP22與CK20mRNA仍不能完全替代膀胱鏡檢查,需要進一步研究以尋求更為理想的膀胱腫瘤標志物。
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