臧志意, 魏小東
癌癥是目前造成人類死亡的主要原因之一,肺癌在全球癌癥發(fā)病率中占據(jù)首位,并且是癌癥造成死亡的主要原因[1]。肺癌患者中臨床病理類型多為腺癌,以往研究顯示肺癌的發(fā)生發(fā)展受多方面因素影響,而信號通路異常激活、基因位點(diǎn)突變等誘導(dǎo)細(xì)胞的癌變是其中的重要環(huán)節(jié)之一[2]。隨著新輔助治療及手術(shù)方式的發(fā)展,患者預(yù)后不斷得到改善,但仍不理想。高爾基體磷蛋白3(Golgi phosphoprotein 3,GOLPH3)參與維持高爾基體帶狀結(jié)構(gòu)及囊泡運(yùn)輸?shù)?。有研究顯示細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸?shù)氖д{(diào)是導(dǎo)致癌癥發(fā)生的機(jī)制之一[3]。以往研究發(fā)現(xiàn)在肺癌、乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤中GOLPH3的過表達(dá)與患者不良預(yù)后有關(guān)[4]。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在促進(jìn)血管生成中起著主導(dǎo)作用,血管的供應(yīng)及新血管的生成對于機(jī)體起著至關(guān)重要的穩(wěn)態(tài)作用,因?yàn)檠軐I養(yǎng)物質(zhì)輸送到組織和器官并去除分解代謝產(chǎn)物[5]。然而,不受控制的血管生長會(huì)促進(jìn)許多疾病發(fā)展,在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用[6]。近期臨床研究已經(jīng)證實(shí)抗VEGF的藥物在抗癌免疫中的作用,但在癌癥治療中VEGF靶向單一療法會(huì)產(chǎn)生耐藥性及局限性[7]。本研究通過探討GOLPH3與VEGF在肺腺癌組織中的表達(dá)及對患者預(yù)后的影響,分析肺腺癌生長轉(zhuǎn)移的機(jī)制,為肺癌的臨床治療提供新思路。
1.1一般資料 收集安徽醫(yī)科大學(xué)無錫臨床學(xué)院2015年1月至2017年6月進(jìn)行手術(shù)診治的66例肺腺癌患者的臨床病理資料,其中男35例,女31例;年齡45~87(64.35±9.58)歲;Ⅰ期32例,Ⅱ期14例,Ⅲ期20例;出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者28例,未出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者38例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前未進(jìn)行新輔助治療患者;(2)行肺癌根治術(shù)后病理結(jié)果為肺腺癌的患者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患者于術(shù)后3個(gè)月及圍手術(shù)期死亡;(2)合并其他腫瘤病史。對66例肺腺癌組織及對應(yīng)的30例癌旁組織進(jìn)行相關(guān)蛋白的免疫組化染色。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2病理組織免疫組化染色 蠟塊組織連續(xù)切片(約4 μm),隨后進(jìn)行烘片、脫蠟、脫水,3%過氧化氫溶液封閉10 min,高壓抗原熱修復(fù)后滴加一抗(GOLPH3和VEGF 1∶100抗體購自Proteintech公司),4°孵育過夜后滴加二抗常溫孵育30 min,磷酸鹽緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline,PBS)沖洗后應(yīng)用二氨基聯(lián)苯胺(diaminobenzidine,DAB)顯色,蒸餾水沖洗后復(fù)染,鹽酸酒精分化,脫水后中性樹脂封片。
1.3顯微鏡結(jié)果判定 GOLPH3及VEGF主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中,細(xì)胞質(zhì)染色為陽性。所有結(jié)果由2名高年資病理科醫(yī)師于(×400)倍鏡下,隨機(jī)選5個(gè)視野采用半定量積分法判定結(jié)果[8]。評分標(biāo)準(zhǔn):采用半定量積分法估計(jì)免疫陽性細(xì)胞的數(shù)量及染色程度。首先,對染色強(qiáng)度進(jìn)行評分:無色(0分)、淺黃色(1分)、棕黃色(2分)和深棕色(3分)。其次,對陽性細(xì)胞的百分比進(jìn)行評分:無陽性細(xì)胞(0分)、10%或更少陽性細(xì)胞(1分)、11%~50%陽性細(xì)胞(2分)、51%~75%陽性細(xì)胞(3分)、75%以上陽性細(xì)胞(4分)。陽性細(xì)胞染色率與染色強(qiáng)度得分相乘得到最終得分:0~1分為陰性(-),2~3分為弱陽性(+),4~6分為中度陽性(++),7~12分為強(qiáng)陽性(+++);最終得分<6分的為低表達(dá),≥6分的為高表達(dá)[9]。
1.4隨訪 隨訪時(shí)間為3~60個(gè)月,中位隨訪時(shí)間為32個(gè)月。采用門診定期隨訪及電話隨訪,隨訪截止日期為2020年12月。
2.1肺腺癌組織與癌旁組織中GOLPH3和VEGF的表達(dá)情況 GOLPH3及VEGF主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì),見圖1。肺腺癌組織中的GOLPH3及VEGF蛋白的陽性表達(dá)率明顯高于癌旁組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。相關(guān)性分析結(jié)果顯示GOLPH3與VEGF表達(dá)水平之間存在正相關(guān)(rs=0.414,P<0.05)。見表2。
?GOLPH3在肺腺癌組織中高表達(dá);?GOLPH3在肺腺癌組織中低表達(dá);?GOLPH3在癌旁組織中陰性表達(dá);?VEGF在肺腺癌組織中高表達(dá);?VEGF在肺腺癌組織中低表達(dá);?VEGF在癌旁組織中陰性表達(dá)
表1 肺腺癌組織與癌旁組織中GOLPH3和VEGF的表達(dá)情況[n(%)]
表2 GOLPH3與VEGF在肺癌組織中表達(dá)的相關(guān)性分析結(jié)果
2.2肺腺癌組織中GOLPH3及VEGF表達(dá)水平與臨床病理特征的關(guān)系 GOLPH3表達(dá)水平與組織分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、TNM分期有關(guān)(P<0.05)。VEGF的表達(dá)水平與腫塊直徑、淋巴轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)(P<0.05)。見表3。
表3 肺腺癌組織中GOLPH3及VEGF表達(dá)水平與臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]
續(xù)表3
2.3影響肺腺癌患者預(yù)后的單因素分析結(jié)果 單因素分析結(jié)果顯示,分化程度、腫塊直徑、TNM分期、GOLPH3及VEGF表達(dá)水平是影響患者預(yù)后的因素(P<0.05)。見表4。Kaplan-Meier分析顯示,GOLPH3高表達(dá)組中位生存期為23個(gè)月,1年、3年及5年生存率分別為75.0%、34.3%及23.5%。見圖2。VEGF高表達(dá)組中位生存期為20個(gè)月,1年、3年及5年生存率分別為67.9%、60.6%及16.4%。見圖3。
表4 影響肺癌患者預(yù)后的單因素分析結(jié)果
圖2 GOLPH3表達(dá)水平對肺腺癌患者預(yù)后的生存曲線圖
圖3 VEGF表達(dá)水平對肺腺癌患者預(yù)后的生存曲線圖
2.4影響肺腺癌患者預(yù)后的多因素Cox回歸分析結(jié)果 將單因素分析中P<0.05的變量(分化程度、腫瘤直徑、TNM分期、GOLPH3表達(dá)、VEGF表達(dá))納入Cox回歸模型。結(jié)果顯示,TNM分期(HR=2.110,95%CI:1.048~4.250,P<0.05)、VEGF高表達(dá)(HR=2.136,95%CI:1.039~4.391,P<0.05)及GOLPH3高表達(dá)(HR=2.239,95%CI:1.075~4.661,P<0.05)是影響患者生存率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見表5。
表5 影響肺癌患者預(yù)后生存的多因素Cox回歸分析結(jié)果
3.1GOLPH3基因位于5p13基因組,被證明是在癌癥中激活的靶向基因,在癌癥的發(fā)生發(fā)展中有著多種作用[10]。GOLPH3也是高爾基體的4-磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol-4-phosphate,PI4P)效應(yīng)物,在高爾基體到質(zhì)膜運(yùn)輸中發(fā)揮關(guān)鍵作用[11]。基因組的不穩(wěn)定是癌細(xì)胞的一個(gè)特征,可造成腫瘤的異質(zhì)性并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[12]。研究證據(jù)表明GOLPH3是維持基因組穩(wěn)定性所必需的[13-14]。同時(shí),大量研究表明GOLPH3的致癌活性主要與其激活下游信號哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶標(biāo)(mammalian target of rapamycin,mTOR),導(dǎo)致mTORC1和mTORC2復(fù)合物的活化增強(qiáng)相關(guān)[4]。在癌癥中GOLPH3會(huì)促進(jìn)高爾基體糖基轉(zhuǎn)移酶的高爾基體內(nèi)運(yùn)輸,改變細(xì)胞間粘附和獲得侵襲/細(xì)胞遷移能力,促進(jìn)癌癥的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移[15]。Wang等[9]發(fā)現(xiàn)在非小細(xì)胞肺癌中,GOLPH3過表達(dá)會(huì)通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)及基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,過表達(dá)患者預(yù)后較差。有研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌、結(jié)直腸癌、腦腫瘤等中GOLPH3的過表達(dá)預(yù)示著患者預(yù)后較差[16-18]。在本研究中發(fā)現(xiàn)GOLPH3高表達(dá)的患者組織分化程度更低,淋巴轉(zhuǎn)移率更高,分期更晚并且預(yù)后更差,說明在肺腺癌中GOLPH3的表達(dá)可能參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展與轉(zhuǎn)移。同時(shí),在多因素分析中顯示GOLPH3的高表達(dá)是影響患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,與既往研究結(jié)果一致。
3.2VEGF是一種同型二聚體糖蛋白,分子量約為45 kDa,是血管生成(新血管形成)的關(guān)鍵介質(zhì)[19]。VEGF mRNA在許多腫瘤中過度表達(dá),并且與腫瘤血管生成、侵襲性、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及預(yù)后相關(guān)[20]。Farhat等[21]發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌中出現(xiàn)VEGF高表達(dá)時(shí)患者的預(yù)后更差。有研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌、胰腺癌、食管癌等多種癌癥中VEGF的高表達(dá)都預(yù)示著患者預(yù)后不良[22-24]。在本研究中肺腺癌組織中VEGF的高表達(dá)率較癌旁組織有明顯差異。同時(shí),在研究中發(fā)現(xiàn)VEGF高表達(dá)的患者腫瘤更大,更容易發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移,分期更晚,多因素分析也提示VEGF的高表達(dá)是肺腺癌患者預(yù)后生存的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。提示VEGF的表達(dá)可能參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展,與既往研究一致[20]。
3.3研究表明GOLPH3的致癌活性主要與其激活下游信號mTOR相關(guān)[4]。mTOR是PI3K/AKT/mTOR信號通路中的關(guān)鍵點(diǎn),與腫瘤的生長和增殖有關(guān)[11]。有研究顯示GOLPH3可通過Akt/mTOR信號通路激活下游信號mTOR[25]。而mTOR的活化可以通過上調(diào)缺氧誘導(dǎo)因子1a(hypoxia inducible factor-1a,HIF-1a)的表達(dá)促進(jìn)下游因子VEGF激活,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞遷移生成新血管,增加腫瘤細(xì)胞的血流量[17]。在本研究中發(fā)現(xiàn)GOLPH3的表達(dá)水平與VEGF表達(dá)水平呈正相關(guān),且VEGF低表達(dá)患者中GOLPH3蛋白表達(dá)水平明顯低于VEGF高表達(dá)患者。因此,在肺腺癌中GOLPH3蛋白可能通過激活A(yù)kt/mTOR信號促進(jìn)VEGF的表達(dá)和血管增殖,造成腫瘤的惡變。內(nèi)在分子機(jī)制還需進(jìn)一步研究。
綜上所述,在肺腺癌中GOLPH3與VEGF高表達(dá)可能促進(jìn)了腫瘤的發(fā)展及轉(zhuǎn)移,并且提示較差的預(yù)后。同時(shí)多因素分析顯示兩者都是影響肺腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。未來通過研發(fā)針對GOLPH3基因的靶向藥物,可能是抑制腫瘤生長與進(jìn)展的新的治療思路,以期改善患者預(yù)后。