白云鵬 劉洋 范曉溪
作者單位:110001 沈陽 中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院胸外科
2018年,食管癌新發(fā)病例57萬余例,死亡病例超50萬例,發(fā)病率和死亡率在所有癌癥中分別排第七位和第六位[1]。食管癌發(fā)病隱匿,預(yù)后較差,發(fā)現(xiàn)時已處于晚期或已發(fā)生了區(qū)域性、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移[2]。因此尋找食管癌早期診斷的生物標(biāo)志物十分必要。多項(xiàng)研究表明,microRNA-1、肌動蛋白骨架蛋白 1(LASP1)、肌動蛋白結(jié)合蛋白2(TAGLN2)和半乳糖凝集素-3結(jié)合蛋白(LGALS3BP)均與多種惡性腫瘤的增殖、侵襲和發(fā)展有關(guān)[3-6]。此外,在膀胱癌和食管癌細(xì)胞中LASP1和TAGLN2表達(dá)水平與microRNA-1表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)[7-8],在宮頸癌細(xì)胞中LGALS3BP表達(dá)水平與microRNA-1表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)[9],一項(xiàng)關(guān)于食管癌患者的臨床研究,發(fā)現(xiàn)食管癌患者血清中LGALS3BP表達(dá)水平升高[10]。因此,本研究檢測食管癌患者以及健康對照者血清中microRNA-1和LASP1、TAGLN2及LGALS3BP的表達(dá)水平,并分析其在食管癌中的診斷價值,旨在為食管癌的早期診斷提供理論參考依據(jù)。
選擇2012年1月至2016年1月在沈陽某三甲醫(yī)院收治的128例食管癌患者作為觀察組。所有患者均經(jīng)病理確診為食管鱗狀細(xì)胞癌,在搜集血液樣本前未進(jìn)行任何方式的治療(如手術(shù)、放療和化療),排除合并其他部位腫瘤的患者。其中男性73例,女性55例;年齡(62.3±14.5)歲;腫瘤 TNM 臨床分期(2009年,第七版):Ⅰ期33例,Ⅱ期34例,Ⅲ期29例,Ⅳ期32例。選擇同期在該院體檢的134名健康者作為對照組,其中男性69例,女性65例;年齡(63.6±12.3)歲。性別、年齡、體重、吸煙史、飲酒史及食管癌家族史等在兩組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。本研究通過醫(yī)院倫理委員會審批(審批號:2012-32-2),所有患者均簽署知情同意書。
LASP1、TAGLN2和LGALS3BP酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測試劑盒分別購自美國GenWay公司、LifeSpanBioSciences公司和Abcam公司;microRNA-1以及內(nèi)參基因U6引物、microRNA提取試劑盒、microRNA第一鏈cDNA合成(加尾法)試劑盒和microRNA熒光定量PCR試劑盒購自生物工程(上海)股份有限公司;全波長酶標(biāo)儀購自美國BioTek公司;7500 Real-time PCR儀購自美國ABI公司。
表1 兩組人群一般資料比較Tab.1 Comparison of general personal data between two groups
所有研究對象于清晨空腹采集靜脈血5 mL,室溫靜置15~20 min,1 500 r/min 離心 15 min,吸取上層淡黃色血清并分裝成兩管,-80℃保存,分別用于測定血清中 LASP1、TAGLN2、LGALS3BP 及 microRNA-1的表達(dá)水平。
采用抗人LASP1、TAGLN2和LGALS3BP單抗分別包被酶標(biāo)板,將標(biāo)準(zhǔn)品和樣品中的LASP1、TAGLN2和LGALS3BP與單抗結(jié)合,加入生物素化的抗人LASP1、TAGLN2和LGALS3BP抗體形成免疫復(fù)合物連接,與板上辣根過氧化物酶標(biāo)記的抗生物素蛋白鏈菌素與生物素結(jié)合。加入酶底物工作液,出現(xiàn)藍(lán)色后加入終止液。最后采用BioTek Epoch全波長酶標(biāo)儀測定光密度值,通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線求出樣品中LASP1、TAGLN2和LGALS3BP的濃度。
取100 μL血清,應(yīng)用microRNA提取試劑盒提取血清中microRNA,參照miRNA第一鏈cDNA合成(加尾法)試劑盒說明書進(jìn)行操作,總反應(yīng)體系為20 μL,包括 2 × miRNA RT Solution mix 10 μL、miRNA RT Enzyme mix 2 μL、microRNA 100 ng,補(bǔ)充 RNase-free water至20 μL。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)條件為37℃60 min,85℃5 min,轉(zhuǎn)錄后cDNA產(chǎn)物于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
應(yīng)用microRNA熒光定量PCR試劑盒以逆轉(zhuǎn)錄的cDNA為模板,在7500 Real-time PCR儀上進(jìn)行熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)檢測血清中microRNA-1的表達(dá)。microRNA-1序列:上游引物為5′-CTCGACAAACGTCTAAATGCT-3′,下游引物為 5′-CAGTGGAGCTGGAATGTAAAGAA-3′;內(nèi)參基因 U6 序列:上游引物為 5′-GCTTCGGCAGCACATATACTAAAAT-3′,下游引物為 5′-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-3′。反應(yīng)總體積為20 μL,其中 cDNA 模板 2 μL,2×miRNA qPCR master mix 10 μL,上下游引物分別為 0.5 μL,RNase-free water 7 μL。反應(yīng)條件:預(yù)變性95℃ 30 s;變性95℃5 s;退火/延伸60℃ 30 s,共40個循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后采用2-△△Ct法計算microRNA-1的相對表達(dá)量。
采用GraphPad Prism 5.0軟件建立數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(χ±s)來表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn);計數(shù)資料以構(gòu)成比表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)分析分別檢測LASP1、TAGLN2、LGALS3BP與microRNA-1相關(guān)性。采用ROC曲線分析microRNA-1、LASP1、TAGLN2及LGALS3B對食管癌的診斷價值,采用Logistic回歸結(jié)合ROC曲線分析上述4個指標(biāo)的聯(lián)合診斷價值,通過ROC曲線下面積(AUC)評價不同指標(biāo)的診斷效能。以雙側(cè)P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
食管癌患者血清中LASP1、TAGLN2和LGALS3BP的蛋白表達(dá)水平均高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001);但microRNA-1 mRNA表達(dá)水平低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。見表2。
食管癌患者血清中LASP1、TAGLN2、LGALS3BP與microRNA-1的表達(dá)水平均呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)依次為-0.713(95%CI:-0.789~-0.616)、-0.667(95%CI:-0.753~-0.558)和-0.722(95%CI:-0.796~-0.627)。見圖1。
表2 血清中LASP1、TAGLN2、LGALS3BP和microRNA-1表達(dá)水平比較(χ±s)Tab.2 Comparison of the Expression levels of LASP1,TAGLN2,LGALS3BP and microRNA-1 in serum(χ±s)
圖1 食管癌患者血清中LASP1、TAGLN2、LGALS3BP與microRNA-1表達(dá)的相關(guān)性Fig.1 The correlation between LASP1,TAGLN2,LGALS3BP and microRNA-1 in serum of esophageal cancer patients
microRNA-1、LASP1、TAGLN2 和 LGALS3BP 的AUC 分別為 0.940(95%CI:0.913~0.967)、0.890(95%CI:0.843~0.936)、0.841(95%CI:0.794~0.889)和 0.924(95%CI:0.893~0.956)。為了進(jìn)一步提高對食管癌診斷的準(zhǔn)確性,本研究綜合上述4個指標(biāo)對食管癌進(jìn)行聯(lián)合診斷,聯(lián)合診斷的 AUC 為 0.970(95%CI:0.954~0.987),均高于單個指標(biāo)的AUC(P<0.05)。見表3和圖2。
表3microRNA-1、LASP1、TAGLN2、LGALS3BP表達(dá)水平單獨(dú)以及聯(lián)合診斷食管癌ROC曲線分析Tab.3 ROC curve analysis of microRNA-1,LASP1,TAGLN2,LGALS3BP expression alone and combined diagnosis of esophageal cancer
圖 2microRNA-1、LASP1、TAGLN2、LGALS3BP 單獨(dú)及聯(lián)合診斷食管癌的ROC曲線Fig.2ROC curve of microRNA-1,LASP1,TAGLN2,LGALS3BP alone and combined diagnosis of esophageal cancer
目前食管癌的診斷主要依靠內(nèi)鏡活檢,但價格相對較高,且可能對患者造成一定的創(chuàng)傷。近年來,針對血清中腫瘤相關(guān)標(biāo)志物的檢測和研究成為食管癌早期診斷的一種新的途徑[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn)觀察組血清中LASP1、TAGLN2和LGALS3BP的蛋白表達(dá)水平高于對照組,microRNA-1mRNA表達(dá)水平低于對照組,且LASP1、TAGLN2、LGALS3BP表達(dá)水平與microRNA-1表達(dá)水平均呈負(fù)相關(guān)。提示microRNA-1、LASP1、TAGLN2、LGALS3BP表達(dá)水平可能對食管癌的診斷有一定的價值。
microRNA是由長度為20~22個堿基組成的非編碼小分子RNA,在腫瘤增殖、遷移和凋亡等均有重要的生物學(xué)作用[11]。microRNA可作為生物標(biāo)志物對多種疾病(尤其是腫瘤)具有診斷價值,目前血液中有超過100種不同的microRNA被發(fā)現(xiàn),且可用于多種類型腫瘤診斷[11]。文獻(xiàn)報道,microRNA-1與食管癌的發(fā)展和預(yù)后相關(guān),在食管癌中microRNA-1表達(dá)下調(diào),發(fā)揮抑癌基因的作用[8]。本研究發(fā)現(xiàn),在食管癌患者血清中microRNA-1表達(dá)顯著下調(diào),與上述文獻(xiàn)報道的結(jié)果一致。同時ROC曲線分析顯示microRNA-1對食管癌的AUC為0.940,靈敏度和特異度分別為92.19%、84.33%,說明microRNA-1在食管癌的診斷中靈敏度較好,但是特異度稍差。
LASP1是一類肌動蛋白結(jié)合蛋白,與乳腺癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移有關(guān)[12],且其在卵巢癌、肝癌中表達(dá)上調(diào)[13-14]。本研究發(fā)現(xiàn),食管癌患者血清中 LASP1水平高于對照組,應(yīng)用ROC曲線分析LASP1對食管癌的診斷價值,結(jié)果顯示AUC為0.890,靈敏度和特異度分別為81.25%、99.25%,說明LASP1對食管癌的診斷中靈敏度較差,但是有很高的特異度。
TAGLN2是鈣結(jié)合蛋白家族成員,主要參與細(xì)胞分化、黏附和遷移,TAGLN2在膀胱癌表達(dá)異常[7]。本研究中食管癌患者血清中TAGLN2水平明顯升高。ROC曲線分析顯示,AUC為0.841,靈敏度和特異度分別為88.28%、70.15%,提示TAGLN2作為食管癌診斷的標(biāo)志物具有一定的應(yīng)用價值,但其特異度并不高。
LGALS3BP是一類分子量約為90 kDa的糖蛋白,與巨噬細(xì)胞凝集素、Mac 2和富含半胱氨酸的巨噬細(xì)胞受體結(jié)構(gòu)域成員有關(guān),LGALS3BP可上調(diào)腫瘤細(xì)胞中黏附分子的表達(dá)[15],其在肺癌和前列腺癌中表達(dá)上調(diào)[16-17]。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),LGALS3BP在食管癌患者血清中表達(dá)水平顯著升高[9],本研究亦顯示其在食管癌患者血清中表達(dá)升高。ROC曲線分析顯示,AUC為0.924,靈敏度和特異度分別為80.47%、100%,說明LGALS3BP作為食管癌診斷的血清學(xué)標(biāo)志物,其特異度很高,但是靈敏度上稍弱。
在應(yīng)用上述指標(biāo)對食管癌單獨(dú)診斷的基礎(chǔ)上,本研究進(jìn)一步分析了上述指標(biāo)聯(lián)合診斷食管癌的價值,結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合診斷的AUC明顯高于各個指標(biāo)的單獨(dú)診斷,聯(lián)合診斷的靈敏度和特異度均達(dá)到了90%以上,說明在食管癌的診斷中,多指標(biāo)聯(lián)合的診斷價值要優(yōu)于單獨(dú)指標(biāo)診斷。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)血清LASP1、TAGLN2、LGALS3BP和microRNA-1對食管癌具有一定的診斷價值,此外血清 LASP1、TAGLN2、LGALS3BP和microRNA-1聯(lián)合診斷食管癌的診斷價值要高于單獨(dú)指標(biāo)診斷,且 LASP1、TAGLN2、LGALS3BP 與microRNA-1表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān),但microRNA-1是否可以負(fù)向調(diào)節(jié)血清中LASP1、TAGLN2、LGALS3BP水平仍需進(jìn)一步的研究證實(shí)。