張 瓊 鄭國沛 何利珍
舌鱗狀細胞癌(tongue squamous cell carcinoma,TSCC)是最常見的頭頸部鱗狀細胞癌,惡性度高、侵襲性強,患者預后差,5年生存率僅50%左右[1]。由于舌癌早期癥狀不明顯,致使部分患者確診時已屬中晚期,因此單純的手術切除難以達到理想的預后效果,此時化療在整個治療過程中的獨特優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來。順鉑作為舌癌常用的化療藥物,在治療中顯示了明顯的療效,但是隨著治療時間的延長,患者會對其出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象,這也是治療失敗的主要原因。
我們在前期研究中通過平陽霉素(PYM)誘導產(chǎn)生了人TSCC多藥耐藥細胞株Tca8113/PYM,MTT實驗顯示其對包括順鉑在內(nèi)的多種抗腫瘤藥物表現(xiàn)出多藥耐藥性。與其親本細胞相比,Tca8113/PYM細胞中α-烯醇化酶(α-enolase,ENO1)蛋白表達水平上調(diào)[2]。ENO1是糖酵解過程中的關鍵酶,近年來研究發(fā)現(xiàn)ENO1與腫瘤化療耐藥密切相關。本文旨在探討ENO1在TSCC患者化療耐藥中的作用,及其與臨床病理特征、預后的關系。
人TSCC細胞株SCC-15、SCC-25購自美國ATCC,Tca8113細胞及其多藥耐藥細胞株Tca8113/PYM為本室保存,以含10%小牛血清RPMI-1640完全培養(yǎng)液常規(guī)培養(yǎng)于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中。
取對數(shù)生長期細胞制備單細胞懸液(5×103個/ml),接種到96孔培養(yǎng)板中,每孔加180 μl,培養(yǎng)24 h后分別加入5 mg/l順鉑,每種細胞設4個復孔,培養(yǎng)2周后收集細胞。加入細胞裂解液抽提細胞總蛋白后,BCA法測定蛋白濃度。 將 60 μg總蛋白進10% SDS-PAGE分離,蛋白濕轉電轉移至硝酸纖維膜上。用5%脫脂牛奶室溫封閉2 h后,與第一抗體室溫孵育2 h,洗膜3次后,將膜與辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)標記的第二抗體室溫孵育1 h,洗膜3次后用化學發(fā)光試劑ECL(enhanced chemiluminescence)發(fā)光、顯影和定影。
收集2011年1月至2012年12月廣州醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院病理科87例TSCC石蠟標本。所有患者均接受順鉑化療,并且臨床檢查未見遠處轉移。患者通過電話或門診隨訪,用藥后2年內(nèi)每3個月1次,2年后每半年1次??偵鏁r間計算按從首次順鉑治療日開始至死亡或最后隨訪截止日,隨訪截止時間2017 年12 月31日。本研究通過醫(yī)院倫理委員會批準,均取得患者知情同意。
所有標本均經(jīng)10%中性福爾馬林固定,石蠟包埋,4 μm厚連續(xù)切片,免疫組化采用EnVision兩步法,操作按試劑盒說明書進行。PBS 代替一抗為陰性對照,用已知陽性切片作陽性對照。以胞膜和胞質呈現(xiàn)黃色、棕黃色顆粒為陽性。
統(tǒng)計學處理應用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計學數(shù)據(jù)處理,ENO1表達與TSCC患者臨床病理特征的關系用χ2檢驗,對生存數(shù)據(jù)應用Kaplan-Meier分析并繪制生存曲線,應用Log-rank檢驗差異。
為了探討ENO1在化療中的作用,我們檢測了一系列TSCC細胞中ENO1蛋白表達改變。順鉑處理后,各細胞系中ENO1蛋白表達水平均升高(圖1)。
87例TSCC患者標本中ENO1高表達51例(58.62%),ENO1低表達36例(41.38%)。ENO1高表達與腫瘤TNM分期、淋巴結轉移及復發(fā)密切相關(P<0.05),與患者年齡、性別及分化程度無相關性(P>0.05),見表1。
表1 ENO1表達與TSCC臨床病理特征的關系/例
TSCC患者ENO1高表達者中位生存時間(46.00±4.08)個月,低表達者中位生存時間(70.00±10.05)個月,ENO1高表達者中位生存期明顯短于低表達者,2組相比差異有統(tǒng)計學意義(t=7.447,P=0.006),見圖2。
圖2 ENO1高表達與低表達者生存曲線
ENO1是由2個含有433個氨基酸、分子質量約47 kD的亞單位構成的二聚體,是一種糖酵解酶限速酶,是影響細胞能量代謝的重要因素。近年來的研究發(fā)現(xiàn)ENO1的功能不僅僅限于催化糖酵解反應,它可能是一個在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移等多個過程中均發(fā)揮重要作用的癌基因[3-4],在多種腫瘤中表達升高。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)ENO1與腫瘤化療耐藥關系密切。Shi等[5]通過比較蛋白質組研究顯示,阿霉素耐藥性髓系白血病細胞中ENO1蛋白表達升高。Chen等[6]也發(fā)現(xiàn)氨甲蝶呤誘導產(chǎn)生的耐藥性乳腺癌MCF-7/MTX細胞與藥物敏感性MCF-7細胞相比,ENO1蛋白表達水平上調(diào)。有研究發(fā)現(xiàn)[7],與其親本細胞CNE-2相比,多西他賽耐藥性鼻咽癌細胞CNE-2R中ENO1蛋白水平顯著升高。shRNA抑制ENO1表達后,CNE-2R細胞對多西他賽的敏感性恢復。過表達ENO1能使CNE-2細胞產(chǎn)生獲得性多西他賽耐藥。同時,在耐藥性鼻咽癌患者的標本中也發(fā)現(xiàn)ENO1蛋白及RNA水平上調(diào)。在我們的研究中發(fā)現(xiàn)順鉑處理細胞后,SCC-15、SCC-25、Tca8113及Tca8113/PYM細胞中ENO1蛋白表達升高,與前述研究結果一致。
放化療等抗腫瘤治療通過誘發(fā)自由基殺滅腫瘤細胞。細胞內(nèi)ENO1蛋白水平上調(diào)后,糖酵解增強,細胞還原能力增強,阻斷過氧化途徑,消除代謝過程中產(chǎn)生的過氧化物,從而促進藥物耐受形成[8-9]。此外,增強的糖酵解影響細胞內(nèi)微環(huán)境,葡萄糖濃度變得更低,同時乳酸、丙酮酸及ATP含量升高[10]。細胞內(nèi)低濃度葡萄糖能使葡萄糖轉運蛋白表達增加,激活PI3K/AKT/mTOR通路以抑制凋亡、有利于細胞生存[11]。乳酸升高能增強DNA修復,通過失活組蛋白脫乙酰基酶,促進宮頸癌細胞中順鉑耐藥[12]。丙酮酸通過上調(diào)P糖蛋白表達,增強化療藥物外排而促進化療耐藥[13]。ATP被認為是維持多藥耐藥表型的一種重要因素,ATP水平升高能直接活化帶有ATP結合元件的轉運體,將細胞內(nèi)的毒性藥物排出[14]。Chen等[6]發(fā)現(xiàn)在氨甲喋呤耐藥性乳腺癌細胞MCF-7中ENO1 mRNA水平輕度下降,與Peng等[7]研究結果不同。還有研究[15]發(fā)現(xiàn)ENO1調(diào)節(jié)PI3K/AKT信號通路,在淋巴細胞粘附介導的藥物耐藥中起到重要作用。
在TSCC患者中,ENO1高表達與較高的TNM分期、淋巴結轉移及復發(fā)具有顯著相關性,表明ENO1在腫瘤發(fā)展、轉移過程中發(fā)揮重要作用。ENO1蛋白高表達提示患者預后較差。我們的研究結果,提示升高的ENO1可成為舌癌新療法的靶標,對于舌鱗狀細胞癌精準治療具有重要意義。