張 鑫,肖 妮
(廣東省佛山市第一人民醫(yī)院病理科,廣東 佛山 528000)
甲狀腺乳頭狀腺癌是常見的甲狀腺癌,惡性程度較低,但其發(fā)展緩慢,較為隱匿,易發(fā)生轉(zhuǎn)移。甲狀腺乳頭狀腺癌發(fā)病機制尚不清楚,細胞的異常增生及細胞凋亡機制與甲狀腺乳頭狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[1]。微小染色體維持蛋白7(minichro-mosome maintenance protein7,MCM7)是DNA復制的起始關(guān)鍵因子,調(diào)控細胞周期,促進細胞分裂[2],而P27蛋白屬于細胞周期依賴性激酶抑制劑,具有負調(diào)控DNA復制的作用,兩者共同調(diào)節(jié)細胞增殖,MCM7與P27異常表達均可導致細胞異常生長[3]。Survivin是凋亡抑制蛋白家族一員,能抑制細胞凋亡和維持細胞有絲分裂,有學者發(fā)現(xiàn)其在正常組織中幾乎不表達,而在各種癌癥組織中過表達,在癌癥進展中發(fā)揮重要作用[4]。本研究分析了MCM7在不同甲狀腺組織之間、甲狀腺乳頭狀腺癌不同臨床特征之間的表達情況及其診斷價值,并分析了MCM7與survivin、P27的相關(guān)性,探討甲狀腺乳頭狀腺癌的可能機制,為其診斷治療提供理論支持?,F(xiàn)報告如下。
1.1一般資料 隨機選取我院2019年1月—2021年3月因甲狀腺疾病行外科手術(shù)切除的病理組織,其中甲狀腺乳頭狀腺癌60例,甲狀腺腺瘤40例,結(jié)節(jié)性甲狀腺腫40例。另選取同期20例甲狀腺正常的死亡尸體解剖的甲狀腺組織。所有患者符合《甲狀腺結(jié)節(jié)和分化型甲狀腺癌診治指南》[5]中診斷標準。甲狀腺乳頭狀腺癌患者男性11例,女性49例,年齡18~68歲,平均(40.12±8.36)歲。甲狀腺腺瘤患者男性8例,女性32例,年齡19~66歲,平均(41.31±8.12)歲。結(jié)節(jié)性甲狀腺腫患者男性9例,女性31例,年齡20~69歲,平均(42.52±7.85)歲。
本研究符合《赫爾辛基宣言》,所有患者或其家屬均簽署知情同意書。
1.2方法 免疫組織化學法檢測甲狀腺組織中MCM7、survivin、P27的表達:組織樣本采用10%甲醛固定,經(jīng)石蠟包埋,采用石蠟切片機(德國Leica Biosystems公司,Leica RM2125 RTS)連續(xù)切片。采用SP檢測試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,SP0041)對切片進行染色,抗體使用兔抗人MCM7、survivin、P27一抗(美國abcam公司,ab52489、ab76424、ab32034),所有操作均嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.3觀察指標 結(jié)果評價標準[6]:于高倍鏡(×400)下隨機觀察5個視野,每個視野取200個細胞計數(shù),MCM7、P27蛋白陽性表達定位于細胞核,survivin陽性表達定位于細胞核及細胞質(zhì),呈黃色、棕黃色、褐色顆粒狀。根據(jù)著色強度(無色:0分、淡黃色:1分、棕黃色:2分、褐色或黑色:3分)、陽性細胞比例(低于10%:1分、11%~50%之間:2分、51%~75%之間:3分、超過75%:4分)判斷陽性表達情況,總分=著色強度得分×陽性細胞比例得分,總分3分及以上為陽性,3分以下為陰性。
1.4統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗;評估價值通過受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic curve,ROC曲線)評估,曲線下面積(area under curve,AUC)0.5~0.7時評估準確性低,0.7~0.9時有一定準確性,>0.9準確性較高。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1不同甲狀腺組織中MCM7、survivin、P27的表達 不同甲狀腺組織MCM7、survivin、P27表達比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);甲狀腺乳頭狀癌MCM7陽性表達率為93.33%與甲狀腺腺瘤的27.50%、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫的7.50%、正常甲狀腺的0.00%比較,明顯較高(P<0.05)。甲狀腺乳頭狀癌survivin陽性表達率為96.67%與甲狀腺腺瘤的37.50%、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫的15.00%、正常甲狀腺的0.00%比較,明顯較高(P<0.05);甲狀腺乳頭狀癌P27陽性表達率為21.67%與甲狀腺腺瘤的100.00%、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫的100.00%、正常甲狀腺的100.00%比較,明顯較低(P<0.05)。見表1~2,圖1。
表1 不同甲狀腺組織中MCM7的表達Table 1 The expression of MCM7 in different thyroid tissues (例數(shù),%)
表2 不同甲狀腺組織中survivin、P27的表達Table 2 The expression of survivin and P27 in different thyroid tissues (例數(shù),%)
圖1 甲狀腺乳頭狀癌組織MCM7、survivin、P27的免疫組織化學圖(SP ×400)
A.甲狀腺乳頭狀癌組織MCM7陽性;B.甲狀腺乳頭狀癌組織survivin陽性;C.甲狀腺乳頭狀癌組織P27陽性
Figure 1 Immunohistochemical plot of MCM7, survivin, and P27 in papillary thyroid carcinoma tissues(SP ×400)
2.2甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7、survivin、P27陽性表達單因素分析 不同性別、年齡的甲狀腺乳頭狀腺癌組織之間MCM7陽性表達比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),腫瘤直徑>1 cm、TNM分期Ⅲ~Ⅳ、淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移的MCM7陽性表達率與腫瘤直徑≤1 cm、TNM分期Ⅰ~Ⅱ、淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移比較,明顯較高(P<0.05);不同性別、年齡、腫瘤直徑的甲狀腺乳頭狀腺癌組織之間survivin陽性表達比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),TNM分期Ⅲ~Ⅳ、淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移的survivin陽性表達率與TNM分期Ⅰ~Ⅱ、淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移比較,明顯較高(P<0.05);不同性別、年齡、腫瘤直徑、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺乳頭狀腺癌組織之間P27陽性表達比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7、survivin、P27陽性表達單因素分析Table 3 Univariate analysis of positive expression of MCM7, survivin and P27 in papillary thyroid adenocarcinoma tissue (例數(shù),%)
2.3甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7與survivin、P27的相關(guān)性 甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7表達與survivin表達呈明顯正相關(guān)(P<0.05);甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7表達與P27表達呈明顯負相關(guān)(P<0.05)。見表4。
2.4MCM7診斷甲狀腺乳頭狀腺癌ROC分析 MCM7診斷甲狀腺乳頭狀腺癌的AUC為0.942(95%CI:0.900~0.984,P<0.001),診斷甲狀腺乳頭狀腺癌準確性高。根據(jù)最佳臨界值,當MCM7的cut-off值1.5時,約登指數(shù)為0.823,敏感度為93.3%,特異度為89.0%。見圖2。
表4 甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7與survivin、P27的相關(guān)性Table 4 Correlation of MCM7 with survivin and P27 in papillary thyroid adenocarcinoma (例數(shù))
圖1 MCM7診斷甲狀腺乳頭狀腺癌ROC曲線
甲狀腺癌是女性高發(fā)的頭頸部惡性腫瘤,其中甲狀腺乳頭狀腺癌占80%~90%,發(fā)病率近年來呈升高趨勢。目前臨床主要采用實驗室檢查、超聲影像、細胞病理學進行診斷,但診斷精準仍有一定難度及技術(shù)水平,需大量臨床經(jīng)驗[7]。因此,探討甲狀腺乳頭狀腺癌簡單易行的病理分子診斷指標具有重要價值。細胞周期異常引起的細胞過度增殖是腫瘤發(fā)生的基礎(chǔ),而細胞凋亡被抑制導致癌細胞死亡降低在腫瘤發(fā)展中起重要作用[8]。
細胞周期有四個時期,其中G1期為細胞分裂準備期,主要合成DNA復制所需的核苷酸,S期為DNA合成期,主要合成DNA、組蛋白及相關(guān)酶,G2期主要合成RNA及細胞骨架所需蛋白質(zhì)[9]。DNA的復制、合成需要一個特定的復制起始點,G1早期MCM7與染色體上復制子結(jié)合參與形成復制前復合物,而在G1/S期MCM7被再活化,發(fā)揮DNA解鏈酶功能,最終啟動DNA復制,延伸復制叉[10]。細胞周期中MCM7水平波動變化,G0期表達下降,S期從染色質(zhì)上解離出來到達峰值,M期MCM7呈游離的微小染色體,而在細胞分化、凋亡時下降[11]。MCM7表達水平?jīng)Q定DNA復制能力,高MCM7水平能提高DNA復制速度,增加細胞增殖速度、生長能力。研究發(fā)現(xiàn),甲狀腺乳頭狀腺癌MCM7陽性表達率明顯高于其他組織,說明甲狀腺乳頭狀腺癌存在明顯的細胞周期異常。腫瘤直徑>1 cm的患者MCM7陽性表達較高,提示MCM7過表達促進癌細胞的生長,TNM分期Ⅲ~Ⅳ的患者陽性高表達,提示MCM7過表達促進甲狀腺乳頭狀腺癌的發(fā)展,淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移的患者MCM7陽性高表達,提示MCM7能促進甲狀腺乳頭狀腺癌的浸潤侵襲。
P27基因定位于12號染色體,屬抑癌基因,高度保守性,基因突變概率小,P27作為負性調(diào)控因子參與細胞周期調(diào)控,主要通過抑制CDK4和CDK2的磷酸化抑制cyclin-CDK活性,限制細胞周期G1/S轉(zhuǎn)換[12]。本研究發(fā)現(xiàn)P27在甲狀腺乳頭狀腺癌組織中陽性表達明顯較少,而正常組織中幾乎均陽性表達,提示可能因P27蛋白需在胞核中才發(fā)揮細胞周期調(diào)節(jié)功能,甲狀腺乳頭狀腺癌細胞可能通過將胞核內(nèi)的P27蛋白泛素化降解減少或者向細胞質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)移抑制其負調(diào)控活性[13]。Survivin基因定位于17號染色體,通常以二聚體的形式存在,屬于IAP家族,是一種細胞凋亡抑制蛋白,抑制活性明顯強于Bcl家族成員,可激活SMAC、p21、受體、線粒體/細胞色素C等通路,直接作用于caspase家族,抑制細胞凋亡。Survivin還可同時調(diào)控細胞周期,與CDK結(jié)合激活cyclin-CDK加快G1/S期轉(zhuǎn)換。Survivin正常生理下在G2/M期表達,參與調(diào)控細胞分裂過程中紡錘體的形成,抑制caspase水解紡錘體,維持有絲分裂持續(xù)進行,促進了細胞增殖,抑制細胞凋亡,余江濤等[14]通過沉默survivin基因能調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白表達,促進甲狀腺癌細胞凋亡。本研究發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳頭狀腺癌組織中survivin陽性表達明顯高于其他組織,TNM分期Ⅲ~Ⅳ、淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移的患者陽性表達明顯較高,提示survivin與甲狀腺乳頭狀腺癌發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn),MCM7與P27呈顯著負相關(guān),可能與P27基因的羧基末端結(jié)構(gòu)域能與MCM7的保守結(jié)構(gòu)域特異性結(jié)合,抑制MCM7,負調(diào)控細胞周期,確保細胞周期中DNA只復制一次,牛廣旭等[15]發(fā)現(xiàn)在肝細胞癌中P27蛋白的表達下調(diào),導致MCM7的表達上調(diào),促進細胞周期異常增生。本研究還發(fā)現(xiàn)MCM7與survivin顯著正相關(guān),提示可能與survivin過表達抑制了細胞凋亡,使MCM7保持較高水平,促進細胞增殖,兩者可能共同促進甲狀腺乳頭狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展。本研究通過ROC分析結(jié)果顯示,MCM7診斷的AUC為0.942,具有較高的診斷價值,可以作為診斷甲狀腺乳頭狀腺癌的病理分子標志物。
綜上所述,甲狀腺乳頭狀腺癌組織MCM7過表達,可能survivin過表達、P27蛋白低表達使MCM7保持高表達,促進細胞增殖,抑制細胞凋亡,共同參與甲狀腺乳頭狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。MCM7可用于鑒別診斷甲狀腺乳頭狀腺癌,具有較高的準確性,可以作為診斷甲狀腺乳頭狀腺癌的病理分子標志物。本研究不足之處在于研究結(jié)論僅限于臨床理論基礎(chǔ),還需后續(xù)進一步細胞、動物實驗的驗證。