曲雁飛 劉 超 王勃軍 方 琳 張艷橋,2
肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)在世界范圍內(nèi)是發(fā)病率第六高的癌癥,也是癌癥導(dǎo)致的死亡率第三高的惡性腫瘤[1-2]。對(duì)于肝細(xì)胞癌患者,手術(shù)切除是根治肝細(xì)胞癌的最有效的方式[3],但是大部分的肝細(xì)胞癌患者在疾病診斷時(shí)已發(fā)生轉(zhuǎn)移,失去手術(shù)機(jī)會(huì)。目前對(duì)于肝細(xì)胞癌缺少準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)后的分子標(biāo)志物和有效的治療靶點(diǎn)。所以,尋找肝細(xì)胞癌早診和預(yù)后標(biāo)志物,對(duì)于提高肝細(xì)胞癌的早期診斷率,提高患者的5年生存率具有重要意義[4]。
COP9信號(hào)復(fù)合體(Constitutive photomorphogenesis 9 signalosome,COPS,CSN)最早是在植物擬南芥中發(fā)現(xiàn)的一種高度保守的蛋白質(zhì)復(fù)合物,廣泛存在于真核生物中[5],參與多種蛋白的泛素化降解過(guò)程[6]。組成型光形態(tài)發(fā)生因子9信號(hào)復(fù)合體亞基6(CSN6,COPS6)是COP9信號(hào)復(fù)合體的八個(gè)亞基之一,是組成該復(fù)合體的核心之一[7]。目前多項(xiàng)研究證實(shí),CSN6在多種腫瘤中,包括乳腺癌[8]、結(jié)直腸癌[9]、膽管癌[10]和卵巢癌[11]等表達(dá)升高,提示該蛋白可能參與腫瘤的進(jìn)展。但是CSN6在肝細(xì)胞癌中的研究未見(jiàn)報(bào)道,本研究旨在探索CSN6在肝細(xì)胞癌患者中的表達(dá)和臨床意義。
本研究中應(yīng)用的病理組織標(biāo)本來(lái)源于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院,于2013年1月—2015年12月期間進(jìn)行肝細(xì)胞癌手術(shù)的患者,共106例。所有的腫瘤組織均由我院病理科進(jìn)行石蠟包埋處理,蠟塊置于-20℃凍存。研究的入排標(biāo)準(zhǔn):(1)所有病例術(shù)前未進(jìn)行放化療和介入治療;(2)臨床病理信息完整;(3)術(shù)后病理學(xué)明確診斷為肝細(xì)胞癌;(4)排除合并膽管細(xì)胞癌及其他第二腫瘤;(5)排除拒絕提供預(yù)后信息的患者。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理規(guī)定,并得到哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn),所有患者均簽署了相關(guān)知情同意書。
1.2.1 腫瘤基因相關(guān)公共數(shù)據(jù)庫(kù) 人類蛋白質(zhì)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)(The Human Protein Atlas)中調(diào)取肝癌[12]和肝臟組織[13]中CSN6蛋白的免疫組化結(jié)果,明確其在肝細(xì)胞癌和正常肝臟組織中的蛋白表達(dá)。StarBase數(shù)據(jù)庫(kù)分析肝細(xì)胞癌和正常肝臟組織中CSN6的mRNA表達(dá)情況[14]。TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)提取肝細(xì)胞癌CSN6表達(dá)數(shù)據(jù)和肝細(xì)胞癌患者的臨床病理信息,分析CSN6表達(dá)與預(yù)后和臨床病理因素的相關(guān)性[15]。
1.2.2 公共數(shù)據(jù)庫(kù)與本研究中心病例隨訪信息的收集 TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中的隨訪信息由TCGA官方網(wǎng)站定期更新和維護(hù),本研究中涉及到的肝細(xì)胞癌的隨訪信息更新時(shí)間為2018年11月。本研究中心的患者隨訪起始時(shí)間為病人出院開(kāi)始,終止時(shí)間為2019年4月或者病人死亡,中位隨訪時(shí)間為28個(gè)月??偵嫫?OS)定義為患者疾病確診直至患者死亡或隨訪終止的時(shí)間。
1.2.3 免疫組化 免疫組化分析106例肝細(xì)胞癌病理組織中的CSN6的表達(dá)。石蠟組織切片在70℃烤箱中烘烤過(guò)夜,第二天分別經(jīng)過(guò)二甲苯、100%、95%、85%和75%的酒精脫蠟以及水化,檸檬酸修復(fù)液煮沸修復(fù),過(guò)氧化氫和3%BSA封閉,CSN6抗體(1∶50,sc393023)孵育過(guò)夜,第三天用鼠源二抗孵育,DAB顯色,蘇木素染核,脫水封片等處理。免疫組化評(píng)分參考IRS評(píng)分方法[16],即染色強(qiáng)度分為陰性(0),弱陽(yáng)性(1),中度陽(yáng)性(2),強(qiáng)陽(yáng)性(3);染色范圍分為0~25%(1),26%~50%(2),51%~75%(3)和76%~100%(4),每張組織的CSN6評(píng)分為兩者得分的乘積。
數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理利用SPSS 18.0軟件完成,計(jì)量資料采用方差分析和t檢驗(yàn)。χ2檢驗(yàn)分析用來(lái)分析CSN6表達(dá)與各臨床病理因素間的關(guān)系。Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank檢驗(yàn)進(jìn)行生存分析,單因素和多因素COX回歸分析肝細(xì)胞癌患者預(yù)后影響因素,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
調(diào)取人類蛋白質(zhì)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)(The Human Protein Altas)中的正常肝臟組織(n=3)和肝細(xì)胞癌組織(n=13)組織芯片中的CSN6的表達(dá)情況,分析發(fā)現(xiàn)CSN6在肝細(xì)胞癌組織中的表達(dá)明顯高于正常肝臟組織(P<0.05)(圖1A)。進(jìn)一步調(diào)取StarBase數(shù)據(jù)庫(kù)的CSN6基因在肝細(xì)胞癌(n=374)和正常肝臟組織(n=50)中的mRNA數(shù)據(jù),對(duì)比顯示CSN6的mRNA表達(dá)水平在肝細(xì)胞癌組織中明顯升高(P<0.001)(圖1B)。結(jié)果說(shuō)明CSN6的蛋白和RNA水平在肝細(xì)胞癌組織中明顯升高。
為了進(jìn)一步分析CSN6在肝細(xì)胞癌中表達(dá)的臨床意義和對(duì)預(yù)后的提示作用,本研究下載了TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中的CSN6的表達(dá)數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)TCGA臨床數(shù)據(jù)中包含的TNM分期數(shù)據(jù)和腫瘤的病理分級(jí)情況加以分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),CSN6在T2、T3分期的患者中的表達(dá)情況均高于T1期患者(圖2A);CSN6在TNM分期的Ⅱ、Ⅲ期患者中的表達(dá)均高于Ⅰ期患者(圖2B);CSN6在病理分級(jí)高的腫瘤組織中的表達(dá)高于G1和G2分級(jí)的患者(圖2C)。雖然在T4期和Ⅳ期的患者中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)與低分期患者間在表達(dá)上的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但是我們考慮可能和這兩組患者的數(shù)量較少有關(guān)。
圖1 公共數(shù)據(jù)庫(kù)中CSN6在肝臟組織和肝細(xì)胞癌組織中的表達(dá)Figure 1 Expression of CSN6 in normal hepatic tissues and hepatocellular carcinoma tissues in public databasesNote:A The expression of CSN6 protein in normal hepatic tissues and hepatocellular carcinoma tissues in the Human Protein Atlas database,scale bar =200 μm;B The expression of CSN6 mRNA in normal hepatic tissues(n=50)and hepatocellular carcinoma tissues(n=374)in the StarBase database.* P<0.05,when compared to the corresponding group.
圖2 TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)的肝細(xì)胞癌中CSN6的表達(dá)和臨床意義Figure 2 Expression and clinical significance of CSN6 in hepatocellular carcinoma of the TCGA databaseNote:A.Expression of CSN6 in different T stages;B.Expression of CSN6 in different TNM stages;C.Expression of CSN6 in different tumor pathological grades.The expression of CSN6 and prognosis were analyzed in hepatocellular carcinoma from TCGA database;D.All stages;E.Early stage;F.Middle and late stages.ns P>0.05,* P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001,when compared to the corresponding group.
CSN6在肝細(xì)胞癌預(yù)后指導(dǎo)上的意義,也通過(guò)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行生存曲線的分析得以評(píng)價(jià)。在所有TNM分期的患者中發(fā)現(xiàn),高表達(dá)CSN6組(n=82)的預(yù)后明顯低于低表達(dá)CSN6組(n=282),中位總生存期為837天vs. 1 852天(圖2D)。在早期的患者(TNM分期Ⅰ期和Ⅱ期)中,高表達(dá)CSN6組(n=56)的預(yù)后明顯低于低表達(dá)CSN6組(n=198),中位總生存期為2 532天vs. 3 258天(圖2E)。在晚期的患者(TNM分期Ⅲ期和Ⅳ期)中,高表達(dá)CSN6組(n=12)的預(yù)后明顯低于低表達(dá)CSN6組(n=74),中位總生存期為344天vs. 802天(圖2F)。這一結(jié)果提示,CSN6對(duì)于所有分期的肝細(xì)胞癌患者的總生存期具有一定的指導(dǎo)意義。
TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的臨床病理因素相對(duì)局限。為了更加廣泛地分析CSN6與肝細(xì)胞癌患者其它臨床病理因素的相關(guān)性,我們收集了106例肝細(xì)胞癌患者術(shù)后的組織標(biāo)本,進(jìn)行免疫組化和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。免疫組化檢測(cè)了106例肝細(xì)胞癌患者的病理組織,并利用IRS評(píng)分方法進(jìn)行評(píng)分,結(jié)果顯示CSN6在大多數(shù)的肝細(xì)胞癌組織中存在表達(dá),將評(píng)分大于或者等于6分的分為高表達(dá)組(n=37),評(píng)分低于6分的分為低表達(dá)組(n=69)(圖3A)。CSN6表達(dá)與各個(gè)臨床病理因素的關(guān)系分析顯示,CSN6高表達(dá)與腫瘤分化程度和乙肝病毒感染有關(guān)(表1)。進(jìn)一步的單因素和多因素回歸分析顯示,腫瘤分化程度低、TNM分期晚和CSN6高表達(dá)是肝細(xì)胞癌患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素(表2)。
我們結(jié)合本中心組織標(biāo)本信息和患者的總生存時(shí)間,分析CSN6在肝細(xì)胞癌患者腫瘤組織中的表達(dá)對(duì)總生存期的潛在指導(dǎo)價(jià)值。Kaplan-Meier生存曲線和Log-rank檢驗(yàn)分析顯示,CSN6低表達(dá)組患者的總生存期明顯優(yōu)于CSN6高表達(dá)組(中位總生存期:1 463天vs.858天)(圖3B)。這一結(jié)果提示,CSN6表達(dá)情況可能成為預(yù)測(cè)肝細(xì)胞癌患者預(yù)后的潛在標(biāo)志物,可以為肝細(xì)胞癌患者疾病發(fā)展的判斷提供了一定指導(dǎo)。
表1 CSN6基因表達(dá)與肝細(xì)胞癌患者各臨床病理因素的關(guān)系
表2 各臨床病理因素與肝細(xì)胞癌患者預(yù)后關(guān)系的單因素和多因素分析
圖3 CSN6在肝細(xì)胞癌病理組織中的表達(dá)和對(duì)患者預(yù)后的指導(dǎo)Figure 3 Expression of CSN6 in the pathology of hepatocellular carcinoma and guidance for patient prognosisNote:A.High expression and low expression of CSN6 in the pathology of hepatocellular carcinoma, scale bar =200 μm;B.Overall survival analysis of hepatocellular carcinoma patients with high expression of CSN6 and patients with low expression of CSN6.
HCC在男性和女性中分別是發(fā)病率第五和第七位的惡性腫瘤[13],并且具有所有癌癥中第三高的死亡率[17]。該疾病的特征在于根治性切除術(shù)后的高復(fù)發(fā)率和對(duì)藥物治療的抵抗性。此外,由于缺乏準(zhǔn)確的早期診斷和有意義的治療,大多數(shù)HCC患者在診斷時(shí)處于晚期[18],這導(dǎo)致大部分患者預(yù)后不良。因此,臨床醫(yī)生迫切需要用于診斷、預(yù)后和治療的新型候選生物標(biāo)志物。
研究表明[19],CSN6作為COP9的復(fù)合體的亞基之一,它既構(gòu)成了COP9信號(hào)復(fù)合體的核心部件發(fā)揮作用,同時(shí)發(fā)現(xiàn)在多種惡性腫瘤中表達(dá)升高。而且CSN6在腫瘤中表達(dá)升高是具有其臨床意義的。在結(jié)腸癌中的研究中發(fā)現(xiàn),CSN6在結(jié)腸癌組織中表達(dá)升高,而且高表達(dá)CSN6往往提示患者總生存期更短,基于多因素分析顯示,CSN6是結(jié)腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[20]。在惡性間質(zhì)瘤[10]和乳腺癌[21]的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)論。提示檢測(cè)CSN6的表達(dá)在指導(dǎo)腫瘤的臨床預(yù)后方面具有潛力。基于對(duì)CSN6在腫瘤細(xì)胞中的功能學(xué)研究發(fā)現(xiàn),CSN6在促進(jìn)腫瘤增殖[22]、侵襲和轉(zhuǎn)移[10]、抑制細(xì)胞凋亡[19]、誘導(dǎo)細(xì)胞周期進(jìn)展[23]等方面都具有重要作用,CSN6可以基于這些作用誘導(dǎo)腫瘤的惡性演進(jìn)。
在本研究中,基于公共數(shù)據(jù)庫(kù)信息和本中心臨床組織樣本我們首次證實(shí),CSN6在肝細(xì)胞癌中表達(dá)升高,而且對(duì)于患者的預(yù)后具有提示作用?;诙鄠€(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)的多樣本信息的交叉驗(yàn)證,提高了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,明確了CSN6在肝細(xì)胞癌中表達(dá)升高的現(xiàn)象。TCGA的數(shù)據(jù)分析顯示,CSN6在不同進(jìn)展程度和惡性程度患者腫瘤組織中存在表達(dá)差異,而且提示了CSN6在肝細(xì)胞癌患者中表達(dá)情況對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)作用。對(duì)本中心的樣本進(jìn)行的分析,再次驗(yàn)證了CSN6在肝細(xì)胞癌患者組織中的表達(dá)情況?;诟迂S富的臨床病理信息的驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)CSN6的表達(dá)與腫瘤分化程度和乙肝病毒感染具有相關(guān)性。這一結(jié)果的發(fā)現(xiàn)為CSN6在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)升高的意義和潛在機(jī)制的研究方向提供了一定指導(dǎo)。而且進(jìn)一步的分析證實(shí),CSN6是影響肝細(xì)胞癌患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。
綜上所述,本研究豐富了CSN6在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)和臨床意義的研究,證明了CSN6在肝細(xì)胞癌中表達(dá)升高并對(duì)肝細(xì)胞癌患者的預(yù)后具有指導(dǎo)作用,為針對(duì)其作為肝細(xì)胞癌新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的研究提供了證據(jù)。