馬劍,孔繁菲,叢蓉,馬曉欣
(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院婦產(chǎn)科,沈陽 110020)
子宮內(nèi)膜癌在女性常見的致命惡性腫瘤中居第五位,其發(fā)病率逐年增高[1]。子宮內(nèi)膜癌的治療以手術(shù)為主,放化療及激素等藥物治療為輔,但對于晚期轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)性子宮內(nèi)膜癌患者,由于失去手術(shù)時機,治療失敗率仍然很高。隨著對子宮內(nèi)膜癌發(fā)生發(fā)展分子機制的深入研究,越來越多的分子靶向藥物已得到初步的臨床應(yīng)用,取得了一定的療效[2-3]。有關(guān)子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展是一個極其復(fù)雜的多因素過程,因此,探索子宮內(nèi)膜癌進展過程中的潛在改變可能為子宮內(nèi)膜癌的分子治療以及判斷內(nèi)膜癌的預(yù)后和檢測提供新的策略[4]。小腦鋅指結(jié)構(gòu) (zinc finger of the cerebellum,ZIC) 家族基因包括5個成員,ZIC基因各自編碼鋅指轉(zhuǎn)錄因子,組成5個Cys2His2鋅指結(jié)構(gòu)域。ZIC蛋白被認為在基因表達監(jiān)管中發(fā)揮作用,影響ZIC基因表達,從而影響其他多種基因的表達[5]。ZIC基因在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程發(fā)揮著重要作用,與多種腫瘤,包括胃癌、肝癌等的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[6-7]。ZIC4作為ZIC基因家族中的重要一員,在多種腫瘤,如肺癌、頭頸癌、卵巢癌等[8-10]中扮演著重要的角色。然而,ZIC4在子宮內(nèi)膜癌中的表達和意義目前暫無報道。本研究擬檢測子宮內(nèi)膜癌、非典型增生子宮內(nèi)膜以及正常子宮內(nèi)膜組織中ZIC4的表達,并分析ZIC4表達與臨床病理資料之間的關(guān)系。
1.1.1 研究對象:收集中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院2011至2017年期間因子宮內(nèi)膜癌、非典型增生和宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅲ級 (cervical intraepithelial neoplasiaⅢ,CINⅢ) 行手術(shù)切除的子宮內(nèi)膜組織。制成石蠟標本,共160例,相應(yīng)分為子宮內(nèi)膜癌組 (n= 110)、非典型增生子宮內(nèi)膜組 (n= 20) 和正常對照組 (n=30) ?;颊咝g(shù)前均未接受放化療及激素治療,且已經(jīng)病理確診。子宮內(nèi)膜癌組手術(shù)臨床分期及病理分級(FIGO 2009)為Ⅰ期 30例,Ⅱ期 30例,Ⅲ期 30 例,Ⅳ期20例 ;組織學分級 (WHO標準)為高分化子宮內(nèi)膜癌38 例,中分化以及低分化子宮內(nèi)膜癌72 例;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性27 例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 83 例;浸潤肌層<1/2共61 例,浸潤肌層≥1/2 共49 例。從The Cancer Genome Atlas (TCGA) 數(shù)據(jù)庫獲取542例子宮內(nèi)膜癌患者生存信息并分析。本研究已通過中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院倫理委員會的批準。
1.1.2 主要試劑:ZIC4兔抗人一抗購自北京博奧森公司,免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連接 (S-P) 試劑盒購自福州邁新試劑公司,DAB顯色試劑盒購自北京中杉金橋公司。
1.2.1 S-P法免疫組化檢測:標本經(jīng)固定、石蠟包埋,制備成子宮內(nèi)膜石蠟標本,5 μ m 厚連續(xù)切片。常規(guī)脫蠟,TritonX-100 破核,檸檬酸鈉緩沖液進行抗原修復(fù),進而按免疫組化S-P試劑盒說明書進行操作,ZIC4一抗?jié)舛葹?1∶800,DAB顯色,蘇木素復(fù)染,自來水沖洗藍化,梯度乙醇脫水干燥,二甲苯透明,中性樹膠封片固定。
1.2.2 結(jié)果判定:采用雙盲評分法對免疫組化結(jié)果進行判定,并由2位觀察者閱片,以確保實驗可信性。ZIC4 蛋白陽性反應(yīng)顆粒定位于細胞核。在 400 倍視野下隨機選取 5個視野,按陽性細胞著色強度進行評分,無著色計為 0 分,淺黃色計為 1 分,黃色計為2 分,棕黃色以及棕褐色計為 3 分。每張切片在 400倍光學顯微鏡下取3 個高倍視野觀察,按陽性細胞數(shù)所占百分比評分,評分后取均值,陰性計為 0 分,陽性細胞百分比≤10% 計為 1 分,>10%~50% 計為2 分,>50%~75% 計為 3 分,>75% 計為 4分。取2項評分的乘積作為總分,≤2 分為陰性 ( - ),3~4分為弱陽性 ( + ),5~8 為中等陽性 ( ++ ) ,9~12 分為強陽性(+++ ) 。-/+為低表達,++/+++為高表達。
采用SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料的比較采用χ2或 Fisher 確切概率檢驗。分析生存情況采用 Kaplan-Meier法。P< 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
ZIC4蛋白主要表達于子宮內(nèi)膜組織細胞核中,陽性表達呈棕黃色、棕褐色均勻顆粒狀或片狀。免疫組化結(jié)果顯示,子宮內(nèi)膜癌組ZIC4陽性率[ 94.5%(104/110) ]和非典型增生組陽性率[55% (11/20) ]顯著高于正常對照組[23.3% (7/30) ] (P< 0.001,P=0.022 3) 。見圖1。
圖1 ZIC4在各組子宮內(nèi)膜組織中的表達 SP×400Fig.1 ZIC4 expression in the endometrial tissue from each group SP×400
如表1所示,高分化子宮內(nèi)膜癌組織中ZIC4高表達率明顯低于中低分化子宮內(nèi)膜癌,早期 (Ⅰ~Ⅱ期) 內(nèi)膜癌組織中ZIC4 高表達率明顯低于晚期(Ⅲ~Ⅳ期) 內(nèi)膜癌,腫瘤浸潤深度≥1/2子宮內(nèi)膜癌組織中ZIC4高表達率明顯高于浸潤<1/2者,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移子宮內(nèi)膜癌患者ZIC4的高表達率較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義 (均P<0.05) 。而ZIC4表達水平與年齡無相關(guān)性 (P> 0.05) 。
對應(yīng)用TCGA數(shù)據(jù)庫獲取的子宮內(nèi)膜癌患者信息進行單因素Keplan-Meier 分析,結(jié)果顯示,ZIC4高表達與總體生存期縮短明顯相關(guān) (P< 0.05) ,見圖2。
圖2 ZIC4表達與子宮內(nèi)膜癌患者生存期及無病生存率的單因素Keplan-Meier 分析Fig.2 Kaplan-Meier survival curves of cases with high and low ZIC4 expression levels in patients with endometrial cancer
ZIC基因最早于1994年由ARUGA等[11]在篩選成年鼠小腦cDNA文庫時發(fā)現(xiàn),因在小腦顆粒細胞里大量編碼鋅指蛋白表達而命名為ZIC基因,1995年ZIC基因被克?。?2]。此后,ZIC基因家族的其他成員ZIC2~5逐漸被人們發(fā)現(xiàn)[13]。全部5個ZIC基因都具有三外顯子結(jié)構(gòu),其中鋅指結(jié)構(gòu)域編碼位于每個基因的C-末端。鋅指蛋白結(jié)構(gòu)域可以結(jié)合DNA序列,也可被Gli鋅指蛋白結(jié)合,Gli蛋白和 ZIC鋅指結(jié)構(gòu)域中也存在類似的特異性結(jié)合序列[14-15]。ZIC報告基因的激活在一定程度上依賴于 Gli 靶序列的存在[16]。Gli 蛋白在SHH ( Sonic hedgehog) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中扮演至關(guān)重要的角色,在細胞的分化、增殖、遷移侵襲以及凋亡等生理過程中起著舉足輕重的作用[17]。ZIC1和ZIC4在人染色體3號 (小鼠染色體9) 緊密連接。ZIC4在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中通常與ZIC1一起工作[18]。PALUSZCZAK等[19]發(fā)現(xiàn)頭頸癌細胞中ZIC1和ZIC4基因的啟動子被甲基化,Wnt信號通路被激活,其中ZIC4甲基化與口腔癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),ZIC4的甲基化被認為可能是新的頭頸鱗狀細胞癌預(yù)后指標。已有研究結(jié)果表明,血漿DNA的ZIC1啟動子甲基化速率對于GC的早期篩選和腫瘤發(fā)生的監(jiān)測具有重要意義。ZIC1啟動子甲基化速率和CEA水平 (并行測試) 的組合檢測可以提高胃癌的早期診斷率[20],也有研究[21]認為ZIC1啟動子的甲基化可能作為肝癌的潛在生物學指標。此外,在甲狀腺癌、結(jié)腸癌等腫瘤中均可檢測到ZIC1基因表達異常,以及啟動子發(fā)生甲基化[22-23]。以上研究說明 DNA 甲基化可能是ZIC基因調(diào)控的重要機制之一。已有文獻[24]報道ZIC1基因在子宮內(nèi)膜癌組織中過表達,但在正常組織中低表達,ZIC1的表達下調(diào)有助于抑制細胞增殖,抑制腫瘤生長。關(guān)于ZIC4與子宮內(nèi)膜癌的相關(guān)研究暫無報道。本研究通過免疫組化法檢測了ZIC4在不同子宮內(nèi)膜石蠟組織中的表達,結(jié)果表明 ZIC4在子宮內(nèi)膜癌組織中呈高表達。本研究還分析了ZIC4表達與臨床病理資料間的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),ZIC4的表達高低與臨床分期、組織分化、腫瘤浸潤深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床病理參數(shù)密切相關(guān)。同時,本研究分析了ZIC4與子宮內(nèi)膜癌預(yù)后的相關(guān)性,結(jié)果提示子宮內(nèi)膜癌中ZIC4高表達可導(dǎo)致預(yù)后生存率較差。
綜上所述,本研究提示ZIC4與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。深入研究ZIC4在子宮內(nèi)膜癌中的具體作用機制將有可能為子宮內(nèi)膜癌的治療以及預(yù)后監(jiān)測提供新的策略。
[1] SANNI OB,MC MENAMIN UC,CARDWELL CR,et al. Commonly used medications and endometrial cancer survival:a population-based cohort study [J]. Br J Cancer,2017,117 (3) :432-438. DOI:10.1038/bjc.2017.207.
[2] SLOMOVITZ BM,JIANG y,yATES MS,et al. PhaseⅡstudy of everolimus and letrozole in patients with recurrent endometrial carcinoma [J]. J Clin Oncol,2015,33 (8) :1-12. DOI:10.1200/JCO.2014.58.3401.
[3] yU y,HALL T,EATHIRAJ S,et al. In-vitro and in-vivo combined effect of ARQ 092,an AKT inhibitor,with ARQ 087,a FGFR inhibitor [J]. Anticancer Drugs,28 (5) :503-513. DOI:10.1097/CAD.0000000000000486.
[4] VISSER NCM,WERNER HMJ,KRAKSTAD C,et al. Type of vascular invasion in association with progress of endometrial cancer [J].APMIS,2017,125(12):1084-1091. DOI:10.1111/apm.12774.
[5] CHERVENAK AP,BANK LM,THOMSEN N,et al. The role of Zic genes in neural development [J]. Mol Cell Neurosci,2004,243 (11) :205-221. DOI:10.1002/dvdy.24186.
[6] MA G,DAI W,SANG A,et al. Roles of ZIC family genes in human gastric cancer [J]. Int J Mol Med,2016,38 (1) :259-266. DOI:10.3892/ijmm.2016.2587.
[7] LU SX,ZHANG CZ,LUO RZ,et al. Zic2 promotes tumor growth and metastasis via PAK4 in hepatocellular carcinoma [J]. Cancer Lett,2017,402:71-80. DOI:10.1016/j.canlet.2017.05.018.
[8] SABATER L,BATALLER L,SUAREZ-CALVET M. et al. ZIC antibodies in paraneoplastic cerebellar degeneration and small cell lung cancer [J]. J Neuroimmunol,2008,201-202:163-165. DOI:10.1016/j.jneuroim.2008.01.018.
[9] JUODZBALyS G,KASRADZE D,CICCIU M,et al. Modern molecular biomarkers of head and neck cancer Part I. Epigenetic diagnostics and prognostics:systematic review [J]. Cancer Biomark,2016,17 (4) :487-502. DOI:10.3233/CBM-160666.
[10] HUANG RL,GU F,KIRMA NB,et al. Comprehensive methylome analysis of ovarian tumors reveals hedgehog signaling pathway regulators as prognostic DNA methylation biomarkers [J]. Epigenetics,2013,8 (6) :624-634. DOI:10.4161/epi.24816.
[11] KIM yS,LEWANDOSKI M,PERANTONI AO,et al. Identification of Glis1,a novel Gli-related,Kruppel-like zinc finger protein containing transactivation and repressor functions [J]. J Biol Chem,2002,277 (34) :30901-30913. DOI:10.1074/jbc.M203563200.
[12] BLANK MC,GRINBERG I,ARyEE E. et al. Multiple developmental programs are altered by loss of Zic1 and Zic4 to cause Dandy-Walker malformation cerebellar pathogenesis [J]. Development,2011,138 (6) :1207-1216. DOI:10.1242/dev.054114.
[13] GRINBERG I,MILLEN KJ. The ZIC gene family in development and disease [J]. Clin Genet,2005,67 (4) :290-296. DOI:10.1111/j.1399-0004.2005.00418.x
[14] MIZUGISHI K,ARUGA J,NAKATA K,et al. Molecular properties of Zic proteins as transcriptional regulators and their relationship to GLI proteins [J]. J Biol Chem,2001,276 (3) :2180-2188. DOI:10.1074/jbc.M004430200
[15] KOyABU y,NAKATA K,MIZUGISHI K,et al. Physical and functional interactions between Zic and Gli proteins [J]. J Biol Chem,2001,276 (10) :6889-6892. DOI:10.1074/jbc.C000773200.
[16] CHERVENAK AP,BANK LM,THOMSEN N,et al. The role of Zic genes in inner ear development in the mouse:exploring mutant mouse phenotypes [J]. Dev Dyn,2014,243 (11) :1487-1498. DOI:10.1002/dvdy.24186.
[17] CHOUDHRy Z,RIKANI AA,CHOUDHRy AM,et al. Sonic hedgehog signalling pathway:a complex network [J]. Ann Neurosci,2014,21 (1) :28-31. DOI:10.5214/ans.0972.7531.210109.
[18] ISHIGURO A,INOUE T,MIKOSHIBA K,et al. Molecular properties of Zic4 and Zic5 proteins:functional diversity within Zic family[J]. Biochem Biophys Res Commun,2004,324 (1) :302-307. DOI:10.1016/j.bbrc.2004.09.052.
[19] PALUSZCZAK J,WISNIEWSKA D,KOSTRZEWSKA-POCZEKAJ M,et al. Prognostic significance of the methylation of Wnt pathway antagonists-CXXC4,DACT2,and the inhibitors of sonic hedgehog signaling-ZIC1,ZIC4,and HHIP in head and neck squamous cell carcinomas [J]. Clin Oral Investig,2017,21 (5) :1777-1788. DOI:10.1007/s00784-016-1946-5.
[20] CHEN X,LIN Z,XUE M,et al. Zic1 promoter hypermethylation in plasma DNA is a potential biomarker for gastric cancer and intraepithelial neoplasia [J]. PLoS One,2015,10 (7) :e0133906. DOI:10.1371/journal.pone.0133906.
[21] WANG yy,JIANG JX,MA H,et al. Role of ZIC1 methylation in hepatocellular carcinoma and its clinical significance [J]. Tumour Biol,2014,35 (8) :7429-7433. DOI:10.1007/s13277-014-1971-4.
[22] GAN L,CHEN S,ZHONG J,et al. ZIC1 is downregulated through promoter hypermethylation,and functions as a tumor suppressor gene in colorectal cancer [J]. PLoS One,2011,6 (2) :e16916. DOI:10.1371/journal.pone.0016916
[23] QIANG W,ZHAO y,yANG Q,et al. ZIC1 is a putative tumor suppressor in thyroid cancer by modulating major signaling pathways and transcription factor FOXO3a [J]. J Clin Endocrinol Metab,2014,99 (7) :E1163-E1172. DOI:10.1210/jc.2013-3729
[24] GU X,LIU Q,yANG N,et al. Clinicopathological significance of increased ZIC1 expression in human endometrial cancer [J]. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2015,35(6) :898-903.DOI:10.1007/s11596-015-1525-z.