賈志陽,周志剛,李帥,王猛
鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像與核醫(yī)學(xué)病區(qū),鄭州 450052
食管癌是中國最常見的消化道惡性腫瘤之一,2015年關(guān)于中國人群癌癥發(fā)病率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在過去10年中國人群食管癌發(fā)病及病死例數(shù)均呈升高和年輕化趨勢(shì),病死率在惡性腫瘤中高居第二位[1]。食管癌發(fā)病早期常難以發(fā)覺,當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)食困難、聲音嘶啞等一系列臨床癥狀時(shí)常已發(fā)展至中晚期,總體治療效果欠佳,因此尋找快速有效的食管癌早期診斷及預(yù)后評(píng)估生物學(xué)指標(biāo)是目前的研究熱點(diǎn)[2]。既往研究表明,多項(xiàng)生理及病理學(xué)因素共同參與了食管癌的發(fā)生發(fā)展過程,其中與食管癌療效及預(yù)后關(guān)系最密切的兩個(gè)生物學(xué)特征為腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移,而腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移過程與新生血管的生成緊密相關(guān)。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)為組織血管和淋巴生成的重要調(diào)控因子,主要在大腸癌、子宮內(nèi)膜癌等惡性腫瘤中高度表達(dá)[3]。既往研究發(fā)現(xiàn),VEGF在食管癌的生長、進(jìn)展和轉(zhuǎn)移等過程中均發(fā)揮了重要作用,VEGF表達(dá)水平是影響患者療效及預(yù)后的重要指標(biāo)[4]。乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene 1,BRCA1)是一種抑癌基因,參與了DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)及基因轉(zhuǎn)錄等多個(gè)過程。田云霄等[5]研究發(fā)現(xiàn),BRCA1陽性表達(dá)與食管鱗癌不良預(yù)后密切相關(guān),可能成為食管癌預(yù)后評(píng)估的新生物學(xué)指標(biāo)。但目前關(guān)于VEGF、BRCA1在食管鱗癌組織中的表達(dá)及其與預(yù)后關(guān)系的研究仍較少。基于以上研究背景,本研究擬對(duì)110例食管癌患者術(shù)后標(biāo)本進(jìn)行VEGF和BRCA1陽性表達(dá)率檢測(cè),旨在分析VEGF和BRCA1在食管鱗癌患者中的陽性表達(dá)情況,并進(jìn)一步探索二者在評(píng)估食管鱗癌患者預(yù)后中的臨床價(jià)值。
選取2012年1月至2015年1月在鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院進(jìn)行食管癌切除術(shù)的110例患者。納入標(biāo)準(zhǔn):①所有患者均經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為食管鱗癌;②患者術(shù)前均未行放療、化療或免疫治療;③認(rèn)知能力正常,同意后續(xù)隨訪者。排除標(biāo)準(zhǔn):既往無其他部位腫瘤病史。110例食管鱗癌患者中,男66例,女44例;年齡為50~75歲,平均(62.18±15.50)歲。留取食管鱗癌患者的食管癌切除組織標(biāo)本作為食管鱗癌組,另取相應(yīng)的癌旁正常黏膜組織標(biāo)本(據(jù)腫瘤5 cm以上的食管組織)作為癌旁正常黏膜組;另取58例食管高級(jí)上皮內(nèi)瘤變患者的組織標(biāo)本作為食管上皮內(nèi)瘤變組,58例患者中男31例,女27例,年齡為55~75歲,平均(64.21±18.72)歲。兩組患者性別、年齡比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究方案經(jīng)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有受試者均了解研究目的并簽訂知情同意書,擁有隨時(shí)退出的權(quán)力。
所有組織標(biāo)本均先用10%甲醛溶液固定,常規(guī)進(jìn)行脫水和石蠟包埋后,4 μm厚連續(xù)切片,并行常規(guī)蘇木精-伊紅染色及病理學(xué)檢測(cè)。
免疫組織化學(xué)染色方法:選取8張石蠟切片進(jìn)行脫蠟及抗原修復(fù),然后分別用3%H2O2和正常山羊血清封閉50 min,封閉結(jié)束后,將其中4張組織切片滴入抗VEGF特異性抗體(1∶500稀釋),4℃下孵育24 h;另4張組織切片滴入抗BRCA1特異性抗體(1∶500稀釋),4℃下孵育24 h;孵育完成后采用磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS)漂洗3次,滴加生物素標(biāo)記的二抗,37℃下孵育40 min后,PBS連續(xù)漂洗3次(>5 min);滴加鏈霉卵白素和辣根酶標(biāo)記生物素復(fù)合物,37℃下孵育40 min后,PBS連續(xù)漂洗3次(>5 min);滴加二氨基聯(lián)苯胺顯色液,常溫下顯色3~5 min,并用PBS替代一抗作為陰性對(duì)照。
每張石蠟切片隨機(jī)選取10個(gè)高倍視野,然后每視野計(jì)數(shù)200個(gè)細(xì)胞,BRCA1和VEGF陽性染色為細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)淺黃色至棕褐色顆粒,觀察細(xì)胞質(zhì)染色強(qiáng)度及陽性細(xì)胞百分比并進(jìn)行計(jì)分。染色強(qiáng)度:未著色為0分,淺黃色為1分,黃色為2分,棕褐色為3分;陽性細(xì)胞百分比:<10%為0分,10%~50%為1分,51%~75%為2分,>75%為3分;根據(jù)兩項(xiàng)評(píng)分乘積計(jì)算總分,總分≥3分為陽性,<3分為陰性。
對(duì)患者采用電話、微信預(yù)約的方式進(jìn)行門診隨訪,以患者確診為食管鱗癌的時(shí)間為起點(diǎn),隨訪截止日期為2017年5月。
將實(shí)驗(yàn)室及隨訪數(shù)據(jù)錄入Epidata 3.0軟件建立數(shù)據(jù)庫,并采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以例數(shù)及率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn);采用Spearman相關(guān)性分析分析BRCA1與VEGF的相關(guān)性;采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,生存情況的比較采用Breslow檢驗(yàn);影響因素分析采用Cox風(fēng)險(xiǎn)模型。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
食管鱗癌組組織中BRCA1、VEGF陽性表達(dá)率明顯高于癌旁正常黏膜組和食管上皮內(nèi)瘤變組,食管上皮內(nèi)瘤變組組織中BRCA1陽性表達(dá)率明顯高于癌旁正常黏膜組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);癌旁正常黏膜組和食管上皮內(nèi)瘤變組組織中VEGF陽性表達(dá)率比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(表1)
表1 不同組織中BRCA1和VEGF陽性表達(dá)情況的比較[n(%)
BRCA1與VEGF在食管鱗癌組織中陽性表達(dá)率分別為78.18%和82.73%,經(jīng)Spearman相關(guān)性分析顯示,BRCA1與VEGF在食管鱗癌組織中的表達(dá)呈顯著正相關(guān)(r=0.341,P<0.01)。
110例食管鱗癌患者隨訪時(shí)間9~60個(gè)月,中位隨訪時(shí)間36個(gè)月。86例BRCA1陽性表達(dá)患者中41例死亡,死亡患者生存期為9~60個(gè)月;24例BRCA1陰性表達(dá)患者中6例死亡,死亡患者生存期為12~52個(gè)月;BRCA1陰性表達(dá)患者生存情況優(yōu)于陽性表達(dá)患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.424,P<0.05)(圖1)。91例VEGF陽性表達(dá)患者中43例死亡,死亡患者生存期為9~60個(gè)月;19例VEGF陰性表達(dá)患者中4例死亡,死亡患者生存期為20~48個(gè)月;VEGF陰性表達(dá)患者生存情況優(yōu)于陽性表達(dá)患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=3.127,P<0.05)(圖2)。
圖1 BRCA 1陽性表達(dá)(n=86)及陰性表達(dá)(n=24)食管鱗癌患者的生存曲線
圖2 VEGF陽性表達(dá)(n=91)及陰性表達(dá)(n=19)食管鱗癌患者的生存曲線
不同TNM分期、分化程度及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的食管鱗癌患者BRCA1陽性表達(dá)情況比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=24.018、23.529、44.869,P<0.05);不同年齡、性別、浸潤深度、腫瘤最大徑及有無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的食管鱗癌患者BRCA1陽性表達(dá)情況比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。不同TNM分期、分化程度、浸潤深度及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的食管鱗癌患者VEGF陽性表達(dá)情況比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.730、19.875、6.055、8.967、12.283,P<0.05);不同年齡、性別及腫瘤最大徑的食管鱗癌患者VEGF陽性表達(dá)情況比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(表2)
表2 BRCA 1、VEGF的表達(dá)情況與食管鱗癌臨床特征的關(guān)系
將患者性別、年齡、腫瘤最大徑、分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、TNM分期及BRCA1、VEGF表達(dá)納入Cox回歸分析模型,單因素分析結(jié)果顯示與食管鱗癌患者預(yù)后有關(guān)的因素有5個(gè):分化程度(HR=2.342,95%CI:1.114~4.923)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(HR=2.427,95%CI:1.051~5.605)、TNM分期(HR=1.536,95%CI:1.279~4.607)、BRCA1表達(dá)(HR=1.902,95%CI:1.018~3.554)和 VEGF表達(dá)(HR=2.338,95%CI:1.157~4.725)。將上述 5個(gè)因素再次納入Cox回歸分析模型,多因素分析結(jié)果顯示,分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及VEGF表達(dá)是影響食管癌患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.01)。(表3)
表3 食管癌患者預(yù)后影響因素的多因素分析
目前,臨床上食管癌的治療手段包括手術(shù)切除、放療、化療及免疫治療,但總體治療效果欠佳[6]。流行病學(xué)研究得出,行食管癌根治術(shù)的患者5年生存率僅為36.02%,其中,治療效果較差的主要原因是腫瘤細(xì)胞的侵襲及轉(zhuǎn)移[7]。近10年來,多種生物學(xué)指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)對(duì)食管癌早期診斷及預(yù)后評(píng)估具有重要意義,如研究發(fā)現(xiàn)VEGF、BRCA1、基質(zhì)金屬蛋白酶家族等可成為食管癌患者早期診斷、腫瘤侵襲、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo),為食管癌的診斷及治療提供更多新的思路[8]。
腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移都依賴于新生血管的生成,以提供細(xì)胞生長所必需的葡萄糖及氧氣。研究證實(shí),腫瘤患者體內(nèi)存在多種血管生成因子,其中VEGF是最有效的一種,其主要通過與特異性受體相結(jié)合,誘導(dǎo)下游信號(hào)通路釋放多種細(xì)胞因子及生長因子,進(jìn)而調(diào)控新生血管的形成,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、分化和腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移。近年來多項(xiàng)國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)食管鱗癌組織中VEGF存在異常高表達(dá),且與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度及浸潤深度具有明顯的相關(guān)性[9-10]。本研究結(jié)果提示,VEGF在食管鱗癌患者中陽性表達(dá)率為82.73%,明顯高于癌旁正常黏膜組織及食管上皮內(nèi)瘤變組織,表明VEGF在食管鱗癌患者的診斷中具有重要的臨床價(jià)值。此外,研究還發(fā)現(xiàn)VEGF的表達(dá)與食管鱗癌患者TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及浸潤深度有關(guān)(P<0.05),而與患者年齡、性別及腫瘤最大徑無關(guān)(P>0.05),這與Chen等[11]研究結(jié)果相似,其發(fā)現(xiàn)食管鱗癌組織中VEGF表達(dá)與TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度及腫瘤組織微血管密度有關(guān)。另外,在VEGF陰性表達(dá)和陽性表達(dá)患者的長期隨訪中發(fā)現(xiàn),VEGF陰性表達(dá)患者生存情況優(yōu)于陽性表達(dá)患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Cox回歸分析模型則發(fā)現(xiàn)分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及VEGF表達(dá)是影響食管鱗癌預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。上述研究結(jié)果可能為評(píng)估食管鱗癌患者療效及生存期提供重要的參考依據(jù)。吳旻等[12]也研究發(fā)現(xiàn)食管癌組織中缺氧誘導(dǎo)因子1α及VEGF高表達(dá)可能對(duì)放療效果及生存預(yù)后有影響。于振濤等[13]則發(fā)現(xiàn)缺氧誘導(dǎo)因子1α能夠促進(jìn)VEGF基因轉(zhuǎn)錄,增強(qiáng)VEGFmRNA異常表達(dá),從而促進(jìn)腫瘤異常新生血管形成,這可能成為VEGF高表達(dá)的機(jī)制之一。
BRCA1基因是乳腺癌及卵巢癌易感基因,常被看作基因組守護(hù)者。其定位于17號(hào)染色體長臂21染色體區(qū)間,參與了DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)及中心體復(fù)制等多個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)人體基因組穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。目前,BRCA1在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用研究較廣,但在食管鱗癌患者中的表達(dá)及作用研究仍存在不足。Zhao等[14]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),與非食管腫瘤組織相比,食管癌組織中BRCA1蛋白表達(dá)增加,且BRCA1蛋白高表達(dá)可促進(jìn)小鼠腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,減少存活時(shí)間。另有學(xué)者臨床研究發(fā)現(xiàn),BRCA1蛋白在食管鱗癌組織中的陽性表達(dá)率為88.6%,且BRCA1高表達(dá)者預(yù)后較差[15]。本研究中采取免疫組織化學(xué)法檢測(cè)了110例食管鱗癌組織及癌旁正常黏膜組織,結(jié)果發(fā)現(xiàn)食管鱗癌組織中BRCA1陽性表達(dá)率可達(dá)78.18%,明顯高于癌旁正常黏膜組織(26.36%)和食管上皮內(nèi)瘤變組織(46.55%)。此外,還探討了BRCA1表達(dá)與食管鱗癌臨床特征的關(guān)系及對(duì)生存的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)BRCA1陽性表達(dá)與食管鱗癌患者TNM分期、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05),與患者年齡、性別、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、浸潤深度及腫瘤最大徑無關(guān)(P>0.05),且BRCA1陰性表達(dá)患者生存情況優(yōu)于陽性表達(dá)患者。這與國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果相似[16-17]。由此推測(cè),BRCA1在不同類型食管黏膜組織中陽性表達(dá)率不同可能與某種機(jī)制效應(yīng)導(dǎo)致BRCA1基因突變有關(guān),而這種突變可能導(dǎo)致食管黏膜的化生甚至惡變。既往研究認(rèn)為,BRCA1基因突變多發(fā)生在氨基末端的環(huán)指結(jié)構(gòu)域及羧基末端的BRCT結(jié)構(gòu)域,這兩個(gè)功能結(jié)構(gòu)域生物學(xué)上高度保守,一旦突變可導(dǎo)致BRCA1從細(xì)胞核到細(xì)胞質(zhì)的一系列錯(cuò)位表達(dá),促使BRCA1在食管癌進(jìn)展中扮演類似致癌基因的角色[18]。
本研究也發(fā)現(xiàn),在食管癌患者預(yù)后影響因素的Cox回歸分析中,BRCA1表達(dá)并不是影響患者預(yù)后的因素,表明BRCA1可能在食管癌進(jìn)展中與某些細(xì)胞因子或生長因子發(fā)揮協(xié)同或拮抗作用。經(jīng)Spearman相關(guān)性分析顯示,BRCA1與VEGF在食管癌組織中的表達(dá)呈顯著正相關(guān)(P<0.01),表明兩者在食管癌發(fā)生發(fā)展中可能起協(xié)同作用。目前國內(nèi)外關(guān)于BRCA1基因與VEGF基因的關(guān)系研究報(bào)道仍較少。Kawai等[19]發(fā)現(xiàn)BRCA1基因可抑制VEGF表達(dá)促進(jìn)新生血管的形成,而一旦BRCA1基因失去正常表達(dá),VEGF基因可出現(xiàn)異常高表達(dá)。但BRCA1參與了DNA損傷修復(fù)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、細(xì)胞凋亡等多個(gè)方面,BRCA1與VEGF在食管鱗癌中的協(xié)同作用具體與哪一個(gè)或哪些信號(hào)通路相關(guān)仍需要進(jìn)一步研究。
綜上所述,BRCA1和VEGF可作為食管鱗癌診斷及預(yù)后評(píng)估的有效指標(biāo),兩者均參與了食管癌發(fā)生發(fā)展的復(fù)雜過程,隨著兩者分子生物學(xué)交互作用的進(jìn)一步闡明,可能為評(píng)估食管癌生物學(xué)行為提供更多的標(biāo)志物。當(dāng)然,由于受到技術(shù)及研究設(shè)備的限制,本研究仍存在一些不足之處,主要是納入樣本量較小,隨機(jī)誤差影響較大,且未對(duì)食管癌患者治療手段進(jìn)行詳細(xì)分類。故未來研究應(yīng)進(jìn)一步納入更多的食管鱗癌患者并進(jìn)行遠(yuǎn)期隨訪,同時(shí)對(duì)納入人群進(jìn)行治療方法或年齡分層,以進(jìn)一步證實(shí)BRCA1和VEGF在食管鱗癌篩查中的有效性和預(yù)后預(yù)測(cè)價(jià)值,探討兩者聯(lián)合評(píng)估對(duì)食管鱗癌的診斷及預(yù)后價(jià)值。