陳建平,陳 茜,施秀英,關 茜,孔 俊,張 曙,朱慧君,王旭東△
(1.南通大學附屬醫(yī)院檢驗科,江蘇南通 226001;2.南通大學公共衛(wèi)生學院醫(yī)學檢驗系,江蘇南通 226019;3.南通大學附屬醫(yī)院病理科,江蘇南通 226001)
結直腸癌(colorectal cancer, CRC)是一種全球最常見的消化道惡性腫瘤,是世界第3高發(fā)惡性腫瘤,其病死率居惡性腫瘤第4位[1]。在過去的幾十年里,盡管各種檢測方法、新型外科技術、輔助療法及靶向生物療法等技術迅猛發(fā)展使得CRC患者的5年生存率有所提高,但是CRC患者總體生存率仍然較低[2]。因此,深入研究CRC發(fā)生、發(fā)展的相關基因,尋找CRC早期診斷及治療的有效生物靶點,不僅具有重要的研究價值,而且具有巨大的臨床應用前景。黑色素瘤相關抗原家族(melanoma-associated antigen,MAGE)首先從黑色素瘤中發(fā)現(xiàn),是一組腫瘤相關抗原[3],目前已經發(fā)現(xiàn)了60多個成員。MAGE-A是MAGE的亞家族,MAGE-A基因在多種腫瘤異常表達[4]。MAGE-A9是新近被發(fā)現(xiàn)的MAGE-A家族的成員,研究發(fā)現(xiàn)其在黑色素瘤、喉癌、非小細胞肺癌、多發(fā)性骨髓瘤及肝癌中異常表達,并且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關[5-6]。但是,目前有關MAGE-A9在CRC組織中的表達及其臨床意義的相關報道較少。本研究擬觀察MAGE-A9在CRC組織及相鄰癌旁組織中的表達變化,以及其與患者預后的關系。
1.1一般資料 以2006年1月至2008年12月在南通大學附屬醫(yī)院行手術治療、臨床資料完整且保留蠟塊的203例CRC患者為研究對象,男130例,女73例;年齡45~83歲(中位年齡64.1歲)。所有CRC患者在手術前均未經相關抗腫瘤治療,如放療、化療或手術前免疫治療等,并排除死于術后并發(fā)癥的患者。所有標本診斷標準、組織學類型和臨床分期按照2003版WHO腫瘤組織學分類標準及美國癌癥聯(lián)合委員會和國際抗癌聯(lián)盟分期系統(tǒng)分別進行病理分類及TNM分期[7-8]。每份組織標本由該院兩名病理學醫(yī)師進行病理診斷。本次研究所有患者均簽署知情同意書,并經過該院人類研究倫理委員會批準。
1.2方法
1.2.1qRT-PCR測定 MAGE-A9 mRNA表達通過實時定量聚合酶鏈反應分析(qRT-PCR)進行測定。選取23例新鮮CRC及相應癌旁正常組織標本,TRIZOL(美國Life Techologies公司)提取RNA。按試劑盒說明書進行逆轉錄為cDNA,后進行PCR擴增。PCR反應條件如下:95 ℃預變性3 min,95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,反應40個循環(huán)。以GAPDH作為內參,比較癌組織及癌旁組織MAGE-A9基因相對表達量。GAPDH引物如下:5′-CAA TGA CCC CTT CAT TGA CC-3′(上游引物)和5′-GAC AAG CTT CCC GTT CTC AG-3′(下游引物),202 bp。MAGE-A9基因特異性引物如下:5′-CAC TGT ATG TCA TCT CTG-3′(上游引物)和5′-ACT ACT GTC ATT CAT TAA CT-3′(下游引物),280 bp。試驗重復3次,取平均值進行分析。
1.2.2免疫組織化學染色 本研究采用EnVision 二步法進行免疫組織化學染色分析,試劑盒選購于北京中杉金橋生物技術有限公司。嚴格按照操作說明書進行石蠟切片中MAGE-A9蛋白檢測。MAGE-A9兔抗人單克隆抗體購自美國San Diego公司,生物素化山羊抗兔二抗和辣根過氧化物酶標記的鏈酶卵白素(三抗)為試劑盒中的原液。顯色液進行免疫組織化學顯色,不定時在顯微鏡下觀察顯色程度;蘇木素復染,梯度乙醇脫水后封片、拍照。陰性對照以磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗。由該院病理科醫(yī)師閱片,每張切片隨機取5個400倍視野。按著色強度評分如下:細胞無著色得0分,細胞著淺黃色得1分,細胞著棕黃色得2分,細胞著棕褐色得3分。 按陽性細胞比例評分如下:陽性細胞百分比0%~10% 得1分,陽性細胞百分比大于10%~50% 得2分,陽性細胞百分比大于50%~80% 得3分,陽性細胞百分比大于80%~100% 得4分。將細胞著色強度和陽性細胞比例的乘積作為MAGE-A9著色分數(shù)結果進行判讀:≥3判為高表達,<3判為低表達[9-10]。
2.1MAGE-A9 mRNA在癌組織及癌旁組織中的表達 MAGE-A9 mRNA在癌組織和癌旁組織中的相對表達水平分別是44.92±8.03 和 3.81±0.93(P<0.05)。MAGE-A9 mRNA在癌組織中的表達是癌旁組織中的11.8倍。
2.2MAGE-A9蛋白在癌組織及癌旁組織中的表達 免疫組織化學結果顯示,MAGE-A9蛋白在癌組織和癌旁組織中的高表達率分別是83.25%(169/203)和15.76%(32/203),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。MAGE-A9蛋白主要定位于CRC細胞的細胞質(圖1),個別CRC組織標本中MAGE-A9蛋白定位于間質細胞。
2.3MAGE-A9在CRC組織的表達與患者臨床病理參數(shù)的關系 CRC組織中高表達的MAGE-A9與患者腫瘤分化程度、TNM分期、腫瘤浸潤深度和淋巴結轉移有關(P<0.05),見表1,而與患者年齡、性別、腫瘤位置、組織學類型及術前CEA水平臨床病理參數(shù)無關。另外,有5例病例存在遠處轉移。
A、B、C、D:CRC組織中MAGE-A9呈陽性表達;E、F:MAGE-A9在癌旁組織中呈陰性表達;紅色箭頭:MAGE-A9定位于細胞質;綠色箭頭:MAGE-A9定位于間質細胞;A、C、E:×40;B、D、F:×400
圖1 免疫組織化學法檢測CRC組織和癌旁組織中MAGE-A9蛋白的表達表1 CRC組織中MAGE-A9表達與患者臨床病理特征的關系[n(%)]
續(xù)表1 CRC組織中MAGE-A9表達與患者臨床病理特征的關系[n(%)]
a:混合腺癌(管狀、黏液狀)10 例;黏液癌8例;印戒細胞癌2例;腺鱗癌1例
2.4MAGE-A9的表達與CRC患者預后的關系 基于單因素Cox回歸分析,MAGE-A9表達是CRC患者不良預后的危險因子(P<0.01),腫瘤部位、腫瘤分化、TNM分期、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移及術前CEA水平均是影響CRC患者預后的相關因素(P<0.01),見表2。對上述影響患者預后的因素進一步進行多因素Cox風險比例函數(shù)模型分析。結果表明,MAGE-A9表達、腫瘤部位、腫瘤分化、TNM分期和術前CEA水平是影響CRC患者預后的主要因素,見表2。Kaplan-Meier 法生存曲線顯示高表達MAGE-A9組CRC患者的生存時間明顯低于低表達MAGE-A9組(P<0.01)。結腸腫瘤、低分化腫瘤、晚期TNM分期及術前高CEA水平患者的生存時間明顯較短(P<0.01),見圖2。
圖2 MAGE-A9蛋白不同表達患者的生存曲線圖表2 單因素和多因素分析臨床病理特征對5年生存預后的影響
項目單因素分析nP95%CI多因素分析HRP95%CIMAGE-A9表達<0.016.537~34.7769.005<0.013.766~21.536 高109 低94年齡(歲)0.7360.678~1.735 <6075 ≥60128性別0.1140.408~1.101 男130 女73位置<0.012.044~6.0992.6010.0041.369~4.942 結腸153 直腸50組織學類型0.3500.292~1.547 腺癌182 其他a21分化程度<0.010.195~0.5130.4170.0040.231~0.751 高、中分化169 低分化34TNM分期<0.011.594~3.1282.1110.0191.129~3.948 0~Ⅰ46 Ⅱ80 Ⅲ~Ⅳ77浸潤深度<0.012.673~19.244 Tis+T17 T244 T3+4a152淋巴結轉移<0.011.214~1.785 N0125 N1a38 N1b20 N1c,N2a,2b20術前CEA(ng/mL)<0.011.691~5.2102.5250.0021.392~4.580 >1527 ≤15121
續(xù)表2 單因素和多因素分析臨床病理特征對5年生存預后的影響
a:混合腺癌(管狀、黏液狀)10 例;黏液癌8例;印戒細胞癌2例;腺鱗癌1例
MAGE是從黑色素瘤細胞系中發(fā)現(xiàn)并分離出的腫瘤特異性抗原基因[3]。MAGE基因分為MAGE-Ⅰ和MAGE-Ⅱ兩大亞組[3]。MAGE-A 為MAGE-I的成員之一。MAGE-A1~MAGE-A12是MAGE-A家族的幾個亞型,其中MAGE-A1和MAGE-A3是科學家們研究較為透徹的兩個亞型[4,7]。近年來研究發(fā)現(xiàn)MAGE-A9在肝癌、食管腺癌、喉鱗狀細胞癌等人類多種腫瘤組織中存在異常表達,并且與惡性腫瘤的侵襲轉移、不良預后密切相關[5-6]。有研究發(fā)現(xiàn)在某些腫瘤中MAGE-A9是進行個性化免疫療法的潛在靶點[8-10]。
在本次研究中,本課題組運用qRT-PCR法及免疫組織化學法分別檢測了MAGE-A9 mRNA和MAGE-A9蛋白在CRC腫瘤組織和相應癌旁組織中的表達差異。結果顯示MAGE-A9 mRNA和蛋白在CRC患者腫瘤組織中的表達均明顯高于癌旁組織。這些發(fā)現(xiàn)表明MAGE-A9在人類腫瘤中的多態(tài)性,預示MAGE-A9可能與腫瘤的發(fā)展和進程有關。
本研究比較分析了MAGE-A9表達與CRC患者臨床病理參數(shù)及臨床預后的關系。分析發(fā)現(xiàn)MAGE-A9高表達提示CRC患者腫瘤低分化、較晚的TNM分期或淋巴結轉移。本次研究中只發(fā)現(xiàn)5例遠處轉移病例,由于樣本量較少,因此沒有評估MAGE-A9和遠處轉移的關系。這些結果表明MAGE-A9可能在CRC的發(fā)生、發(fā)展中起了重要作用。運用Cox比例風險回歸模型進行單因素預后分析表明MAGE-A9表達、腫瘤部位、腫瘤分化、TNM分期、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移及術前CEA水平與CRC患者預后有關。多因素預后分析進一步表明MAGE-A9高表達、腫瘤位置、腫瘤分化、TNM分期和術前CEA水平都是影響CRC患者預后的主要獨立因素。使用Kaplan-Meier法分析顯示,MAGE-A9低表達組CRC患者比MAGE-A9高表達組5年生存率長。這意味著MAGE-A9高表達提示臨床預后差,MAGE-A9的過表達是一個獨立的預后不良的重要標志,并可能成為CRC治療的一個參考指標。因此推斷在結直腸癌患者中,MAGE-A9從腫瘤早期即開始表達增高,在一定程度上起著癌蛋白的作用,其高表達在腫瘤細胞的生存、增殖中發(fā)揮了重要作用。此外,MAGE-A9高表達可能會打破人體內微環(huán)境平衡,在促進腫瘤細胞的增殖和遠處轉移過程中起著重要的作用。其機制需要通過體外細胞實驗研究進行深入探討。
有研究報道在喉鱗狀細胞癌MAGE-A9高表達于細胞質和間質細胞[11]。值得注意的是,本研究中發(fā)現(xiàn)在少數(shù)CRC病例中MAGE-A9表達于間質細胞。這種現(xiàn)象可能需要進一步擴大樣本量深入研究MAGE-A9在間質細胞表達的意義和潛在機制。
綜上所述,本次研究結果顯示CRC組織中MAGE-A9高表達,并與患者預后差密切相關。MAGE-A9可能是CRC診斷、預測CRC患者預后的重要指標,同時可作為CRC的潛在靶點個性化指導治療方案的選擇。
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