陳代儒,羅香蓉,李 勝,喻遠(yuǎn)尤,張 斌,劉天云
(南華大學(xué)附屬邵陽醫(yī)院,湖南 邵陽 422000)
結(jié)直腸癌是我國最常見的惡性腫瘤之一。其發(fā)病率在我國所有惡性腫瘤中居于第3 位,致死率居于第5 位(在城市地區(qū)僅次于肺癌居于第2 位)[1]。2015 年全國新發(fā)和死亡的結(jié)直腸癌患者分別占全部惡性腫瘤患者的9.87% 和8.01%[2]。內(nèi)鏡手術(shù)切除+術(shù)后輔助放化療是結(jié)直腸癌標(biāo)準(zhǔn)的治療方式。有研究指出,結(jié)直腸癌較容易發(fā)生轉(zhuǎn)移,14% ~25% 的結(jié)直腸癌患者在原發(fā)腫瘤確診時(shí)就發(fā)生了轉(zhuǎn)移,高達(dá)50% 的患者在發(fā)病過程中會發(fā)生肝轉(zhuǎn)移,最終會有40% ~50% 的患者死于結(jié)腸癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[3-4]。局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是影響結(jié)直腸癌患者預(yù)后的重要因素,Ⅲ、Ⅳ期結(jié)直腸癌患者的五年生存率僅為58.4%、14.4%[5]。TNM 分期是目前預(yù)測結(jié)直腸癌患者預(yù)后的最佳指標(biāo)。近年來臨床上發(fā)現(xiàn)了一些預(yù)測指標(biāo)能夠協(xié)助判斷結(jié)直腸癌患者的預(yù)后。TBX15 是T-box家族中的一員,在人體生長發(fā)育中發(fā)揮著多種生理作用。TBX15 基因的突變?nèi)笔Э赡軐?dǎo)致人類及小鼠外耳形態(tài)發(fā)育異常[6],TBX15 在人類前脂肪細(xì)胞中過表達(dá)會降低細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的積累量,抑制線粒體的呼吸作用、負(fù)向調(diào)節(jié)氧化作用。其能夠驅(qū)動(dòng)脂肪細(xì)胞中糖酵解代謝的增加。有研究指出,TBX15 在前脂肪細(xì)胞中的表達(dá)水平與糖酵解代謝標(biāo)志物水平呈正相關(guān),與肥胖程度呈負(fù)相關(guān),其可能成為肥胖治療的靶點(diǎn)[7-8];同時(shí)其在骨骼肌的糖酵解中發(fā)揮著重要作用,其缺失可能導(dǎo)致代謝綜合征表型的發(fā)展,包括肥胖、肝脂肪變性和葡萄糖耐受不良[9]。研究表明,TBX15 在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要的角色,TBX15 過表達(dá)能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞抗凋亡特性,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)染TBX15 48 小時(shí)后,甲狀腺癌細(xì)胞的增殖能力會顯著增強(qiáng),其抗凋亡性也會得到增強(qiáng)[10]。有研究指出,TBX15 在腎透明細(xì)胞癌組織中的過表達(dá)能夠促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[11]。TBX15 有可能成為腫瘤的潛在治療靶點(diǎn)。TBX15 與結(jié)直腸癌的關(guān)系目前臨床上暫無報(bào)道。本研究主要是通過采用免疫組化法檢測TBX15 蛋白在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)來探究其與結(jié)直腸癌患者臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系。
收 集2016 年7 月1 日 至2017 年7 月31 日 在 南華大學(xué)附屬邵陽醫(yī)院經(jīng)手術(shù)切除的結(jié)直腸癌組織標(biāo)本103 例及癌旁正常組織50 例。通過南華大學(xué)附屬邵陽醫(yī)院住院電子病理系統(tǒng)收集患者臨床病理資料的相關(guān)信息(包括年齡、性別、腫瘤位置、大體類型、組織學(xué)類型、分化程度、浸潤深度、最大直徑、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、神經(jīng)脈管浸潤、臨床分期等)。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)后病理提示結(jié)直腸癌,且術(shù)前未接受放化療及免疫靶向治療;(2)患者知情同意參與研究;(3)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)有其他惡性腫瘤病史;(2)合并其他臟器的嚴(yán)重病變及功能不全。本研究使用的標(biāo)本均為手術(shù)治療后采集標(biāo)本,標(biāo)本采集前均經(jīng)患者同意(已簽署同意書)。術(shù)后隨訪主要通過電話回訪、門診復(fù)查、術(shù)后化療追蹤等形式展開,隨訪截止時(shí)間為2022 年8 月31 日,隨訪時(shí)間為60 個(gè)月?;颊呖偵鏁r(shí)間為手術(shù)治療日期至末次隨訪日期或死亡日期(死亡原因均為結(jié)直腸癌及其復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移)。
兔 抗 人TBX15 多 克 隆 抗 體 購 于 上 海ABMART 公 司,DAB 染 色 液、PBS 緩 沖 液 及 二 抗〔MaxVisionTMHRP(Mouse/Rabbit)IHC Kit〕購 于福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。手動(dòng)切片機(jī)購自德國Leica 公司,PT Link 抗原修復(fù)儀購于丹麥Dako 公司,光學(xué)顯微鏡購自日本OLPMPUS 公司。
所有組織均用10% 的中性甲醛固定,行石蠟包埋。由同一切片機(jī)以4 μm 厚行連續(xù)切片,65℃干烤1 h 或60℃烤箱過夜,常規(guī)脫蠟至水。以ETDA(pH 9.0)行98℃ 20 min 抗原修復(fù),PBS 緩沖液沖洗3 min×3次,3% 雙氧水阻斷內(nèi)源性過氧化物酶。PBS 緩沖液沖洗3 min×3 次,滴加一抗后置入4℃冰箱孵育過夜(一抗?jié)舛葹?:150)。PBS 緩沖液沖洗3 min×3次,滴加二抗孵育20 min。PBS 緩沖液沖洗3 min×3次,DAB 顯色10 min,流水沖洗1 min,蘇木素染液復(fù)染5 min。流水沖洗1 min,1%鹽酸水溶液分化3 s,飽和碳酸鋰返藍(lán)30 s。流水沖洗5 min,濕封片。以PBS 代替一抗作為陰性對照。結(jié)果由兩位高年資病理醫(yī)師在盲法條件下獨(dú)立評估,結(jié)果不同則重新閱片確定最終結(jié)果。采用免疫組化積分法(總得分= 陽性腫瘤細(xì)胞百分比的得分× 染色強(qiáng)度的得分)進(jìn)行染色結(jié)果的判定。陽性細(xì)胞百分比小于25% 計(jì)為1 分,25% ~50%計(jì)為2 分, 大于50% 計(jì)為3 分;無色計(jì)為0 分, 淡黃色計(jì)為1 分, 棕黃色計(jì)為2 分, 棕褐色計(jì)為3 分??偟梅中∮? 分定為低表達(dá),大于或等于6 分定為高表達(dá)。
從癌癥基因圖譜TCGA 數(shù)據(jù)庫(https://portal.gdc.cancer.gov) 中下載經(jīng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的TBX15 基因在結(jié)直腸癌及癌旁組織中的表達(dá)數(shù)據(jù),導(dǎo)入R 軟件(Version 3.64)進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)病理確診為結(jié)直腸癌。(2)研究對象接受手術(shù)治療。最后納入結(jié)直腸癌患者380 例,癌旁正常組織樣本50 例,其中包含32 對配對樣本。
運(yùn)用SPSS 27.0 及R 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。TBX15 的表達(dá)情況與結(jié)直腸癌臨床病理的關(guān)系選用χ2 檢驗(yàn)。TCGA 數(shù)據(jù)計(jì)量資料均以±s表示,非配對樣本差異性采用Wilcoxon Rank Sum Tests,配對樣本差異檢驗(yàn)使用t檢驗(yàn);采用Kaplan-Meier 法繪制生存曲線,Log-ranks 法比較兩組生存曲線的差異性,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
HE 染色如圖1 所示,結(jié)直腸癌組織呈篩狀并浸潤性生長,細(xì)胞有異形,核漿比高,染色質(zhì)粗染,可見病理性核分裂象,而正常結(jié)腸組織呈腺管狀,排列均勻,細(xì)胞質(zhì)紅染。
圖1 正常結(jié)腸組織和結(jié)直腸癌組織的HE 染色結(jié)果(10×10)
免疫組化結(jié)果如圖2 所示,在50 例正常結(jié)直腸組織中高表達(dá)6 例,低表達(dá)44 例。在103 例結(jié)直腸癌組織中36 例患者TBX15 蛋白高表達(dá),67 例低表達(dá),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.903,P<0.05)。
圖2 正常結(jié)直腸組織與結(jié)直腸癌組織的TBX15 免疫組化結(jié)果(10×20)
進(jìn)行TBX15 蛋白表達(dá)情況與103 例結(jié)直腸癌患者臨床病理特征關(guān)聯(lián)性分析的結(jié)果顯示,TBX15 蛋白的表達(dá)與神經(jīng)侵犯、脈管浸潤相關(guān),數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.482,P=0.002;χ2=7.690,P=0.006);與年齡、性別、腫瘤位置、大體類型、組織學(xué)類型、分化程度、浸潤深度、最大直徑、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期等臨床病理特征均無明顯的相關(guān)性。見表1。根據(jù)TBX15 蛋白表達(dá)情況繪制生存曲線,如圖3 所示。由圖3 可見,TBX15 高表達(dá)患者的生存時(shí)間短于低表達(dá)患者(χ2=8.337,P=0.004)。這表明,TBX15 蛋白低表達(dá)患者有著更好的預(yù)后。
圖3 不同TBX15 表達(dá)情況結(jié)直腸癌患者的生存曲線
表1 TBX15 蛋白表達(dá)情況與103 例結(jié)直腸癌患者臨床病理特征的關(guān)聯(lián)性分析
2.3.1 TBX15 mRNA 在癌組織和癌旁組織中的差異表達(dá) 用R 軟件(version 3.6.4) 分析50 例結(jié)直腸正常樣本和380 例腫瘤樣本TBX15 mRNA 表達(dá)的差異性,使用非配對的Wilcoxon Rank Sum Tests 進(jìn)行差異顯著性分析, 結(jié)果顯示結(jié)直腸癌組織的TBX15 mRNA 表達(dá)(-2.42±1.60)較正常結(jié)直腸組織(-5.13±1.41)顯著上調(diào)(P<0.0001)。見圖4。
圖4 TBX15 mRNA 在結(jié)直腸組織和結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)情況
2.3.2 TBX15 mRNA 在配對癌組織和癌旁組織中差異表達(dá)的分析 用R 軟件分析32 例配對樣本中TBX15 mRNA 的差異性表達(dá),差異檢驗(yàn)使用配對樣本的t檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,TBX15 mRNA 在配對癌組織和癌旁組織中的表達(dá)(-2.40±1.42 VS -4.92±1.44)相比,具有顯著差異(P<0.0001)。見圖5。這表明,癌組織中的TBX15 mRNA 表達(dá)較配對正常組織樣本明顯升高。
圖5 TBX15 mRNA 在結(jié)直腸組織與結(jié)直腸癌組織中表達(dá)的差異性
2.3.3 分析TBX15 mRNA 表達(dá)與總生存時(shí)間的相關(guān)性根據(jù)380 例結(jié)直腸癌患者TBX15 mRNA 的表達(dá)高低百分位數(shù)(50%)將患者分成高低兩組,進(jìn)一步使用R 軟件包survival 的survfit 函數(shù)分析兩組的預(yù)后差異,并繪制K-M 曲線。利用logrank test 方法評估兩組樣本之間預(yù)后差異的顯著性。結(jié)果顯示,兩組間存在顯著的預(yù)后差異(P=0.03)。TBX15 mRNA 低表達(dá)患者的生存時(shí)間較長,TBX15 mRNA 高表達(dá)患者的預(yù)后較差。見圖6。
圖6 TBX15 mRNA 的表達(dá)水平與結(jié)直腸癌患者生存時(shí)間的關(guān)系
box 基因家族是一個(gè)古老的基因家族,在所有后生動(dòng)物體內(nèi)均能夠檢測到(在其整個(gè)生物發(fā)育過程中具有重要意義)。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)至少存在17 個(gè)T-box 基因,包括5 個(gè)亞科(T、Tbx1、Tbx2、Tbx6和Tbr1)。在人類發(fā)育過程中,T-box 基因在控制胚胎發(fā)育,參與癌癥的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移及在癌癥轉(zhuǎn)移治療的抗性中都發(fā)揮著重要的作用。T-box 基因的上調(diào)或下調(diào)與多種不同類型癌癥相關(guān),并有可能是促進(jìn)腫瘤形成的因素[12-13]。Tbx2 亞科中Tbx2、3 水平的升高與多種癌癥相關(guān),如黑色素瘤、胰腺癌、乳腺癌等;其可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、腫瘤形成、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞存活和耐藥性來促進(jìn)腫瘤發(fā)展[14-15]。T 亞科中Brachyury的過表達(dá)與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)、腫瘤轉(zhuǎn)移、癌癥干細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)及對化療和放療的抵抗有關(guān)[16]。Tbr 亞科中的Tbx21 能夠間接影響腫瘤的轉(zhuǎn)移,通過影響NK 細(xì)胞的正常發(fā)育來影響機(jī)體適應(yīng)性抗腫瘤免疫反應(yīng),從而使機(jī)體對轉(zhuǎn)移性癌癥的易感性大大增加[17]。TBX15 是T-box 基因家族中Tbx2 亞科中的一員。TBX15 的表達(dá)與甲狀腺癌和腎細(xì)胞癌相關(guān)。有研究指出,TBX15 在前列腺癌組織中的高表達(dá)與其不良預(yù)后顯著相關(guān),此指標(biāo)已被推薦作為前列腺癌的標(biāo)志物[18]。Wu TI 等[19]在研究中指出,TBX15 作為多種表觀遺傳生物標(biāo)志物之一, 可用于診斷卵巢癌,其在聯(lián)合AMPD3、NRN1 時(shí)具有較高的靈敏度,有望成為宮頸癌篩查的指標(biāo)。GOZZI 等[20]在研究中發(fā)現(xiàn), 有82% 的卵巢癌病例存在TBX15 基因高甲基化、TBX15 蛋白表達(dá)水平較低的情況,而在所有甲基化水平低的卵巢腫瘤樣本的幾乎所有腫瘤細(xì)胞中都可觀察到TBX15 蛋白的表達(dá)。GOZZI 認(rèn)為,TBX15 可作為卵巢癌的生物標(biāo)志物,用于相關(guān)早期檢測、治療及進(jìn)展監(jiān)測等各方面。對于TBX15 在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)情況及其與結(jié)直腸癌臨床病理及預(yù)后等的關(guān)系目前臨床上暫未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過免疫組織化學(xué)法檢測TBX15 蛋白在結(jié)直腸癌組織及癌旁正常組織中的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)TBX15 蛋白在103 例結(jié)直腸癌組織標(biāo)本中高表達(dá)36 例,低表達(dá)67 例;在50 例癌旁正常結(jié)腸組織中高表達(dá)6 例,低表達(dá)44 例;組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。TBX15 表達(dá)與神經(jīng)侵犯和脈管浸潤有關(guān)。與其他臨床病理特征無明顯關(guān)聯(lián)。這表明,TBX15 蛋白的表達(dá)與結(jié)直腸癌的發(fā)生與發(fā)展存在密切關(guān)系。結(jié)合K-M 曲線可知,TBX15 高表達(dá)患者的生存率更低,生存時(shí)間更短。這些結(jié)果表明,TBX15 可作為判斷結(jié)直腸癌患者預(yù)后的分子標(biāo)志物。TCGA 數(shù)據(jù)庫為臨床基礎(chǔ)研究特別是腫瘤的研究提供了大量、充足的基因組及臨床數(shù)據(jù),為研究腫瘤的臨床病理特征及腫瘤發(fā)生發(fā)展與相關(guān)基因的關(guān)系提供了大量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在本研究中,我們通過對TCGA 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),TBX15 mRNA 在同一個(gè)體結(jié)直腸癌組織中表達(dá)較正常組織高,TBX15 低表達(dá)患者的總生存期更長。
綜上所述,TBX15 與多種癌癥的發(fā)展和轉(zhuǎn)移相關(guān),其可成為判斷結(jié)直腸癌患者預(yù)后的分子標(biāo)志物,未來更可能成為治療結(jié)直腸癌的新靶點(diǎn)。在此之前,我們需要更多的臨床及病理數(shù)據(jù)支持,需要進(jìn)行更多的臨床前實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。而TBX15 影響結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步的研究探討。