TKTL1在結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌中的表達(dá)及其臨床意義

翟 科 王春暉 李 勇 狄純嬋

山東省淄博市第一醫(yī)院消化內(nèi)二科(255200)

背景：各種腫瘤組織均有TKTL1表達(dá)，其表達(dá)水平與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。目的：探討TKTL1在結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌中的表達(dá)及其臨床意義。方法：選取2015年3月—2018年5月至淄博市第一醫(yī)院行結(jié)腸鏡檢查證實的30例正常結(jié)腸黏膜、84例結(jié)腸腺瘤以及手術(shù)證實的84例結(jié)腸癌組織，以免疫組化法檢測TKTL1蛋白表達(dá)，并分析TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系。結(jié)果：結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌的TKTL1表達(dá)率顯著高于正常結(jié)腸黏膜(57.1%、85.7%對13.3%，P<0.01)，且結(jié)腸癌TKTL1表達(dá)率明顯高于結(jié)腸腺瘤(P<0.01)。TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤患者的性別、年齡、病理類型和病理特征無關(guān)(P>0.05)。TKTL1表達(dá)與結(jié)腸癌患者的性別、年齡、組織分化程度無關(guān)(P>0.05)，而與TNM分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度相關(guān)(P<0.05)。結(jié)論：TKTL1在結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌中的表達(dá)顯著高于正常結(jié)腸組織，且與結(jié)腸癌分期、轉(zhuǎn)移有相關(guān)性，推測TKTL1表達(dá)與結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

結(jié)腸癌是臨床常見的消化道腫瘤，近年隨著消化內(nèi)鏡診治技術(shù)的突飛猛進(jìn)，結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸早癌等病變的檢出率越來越高?，F(xiàn)有研究認(rèn)為80%以上的結(jié)腸癌由腺瘤演變而來，結(jié)腸鏡下行腺瘤摘除術(shù)可有效降低結(jié)腸癌的發(fā)病率[1]。腫瘤細(xì)胞的增殖需要消耗大量能量，腫瘤細(xì)胞正常能量代謝消耗的葡萄糖是正常機(jī)體細(xì)胞的10～50倍。糖代謝過程中的磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)可為腫瘤細(xì)胞增生、增殖提供所需的大量能量磷。磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶之一轉(zhuǎn)酮醇酶(transketolase)可有效改善磷酸戊糖途徑的效率，促進(jìn)能量合成，與多種惡性腫瘤細(xì)胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移過程密切相關(guān)。轉(zhuǎn)酮醇酶樣蛋白1(transketolase-like protein 1, TKTL1)與磷酸戊糖途徑關(guān)系密切，是能量合成的主要機(jī)制之一。TKTL1定位于染色體Xq28，這一區(qū)域內(nèi)存在許多與腫瘤惡變相關(guān)的基因[2-4]，可調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。本研究通過采用免疫組化法檢測TKTL1在正常結(jié)腸黏膜、結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌中的表達(dá)情況，并觀察其與結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系，旨在評估其對結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌早期診斷的價值。

材料與方法

一、材料來源

選取2015年3月—2018年5月至淄博市第一醫(yī)院消化內(nèi)科初次就診的患者，納入結(jié)腸鏡檢查中表現(xiàn)為正常結(jié)腸黏膜30例和鏡下表現(xiàn)為結(jié)腸息肉并由病理檢查診斷為結(jié)腸腺瘤84例，84例結(jié)腸癌組織由肛腸外科手術(shù)病理確診。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他腫瘤患者；②接受過放化療或生物免疫等特殊治療的患者。30例正常結(jié)腸黏膜患者中，男18例，女12例；年齡25～68歲。84例結(jié)腸腺瘤患者中，男52例，女32例；年齡20～80歲；結(jié)腸管狀腺瘤60例，絨毛狀腺瘤24例。84例結(jié)腸癌患者中，男52例，女32例；年齡34～78歲，>50歲者66例，≤50歲18例；高分化60例，中低分化24例；伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移56例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移28例；TNM分期為Ⅰ+Ⅱ期28例，Ⅲ+Ⅳ期56例。本研究方案通過淄博市第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，入選者術(shù)前均取得知情同意并簽署知情同意書。

二、方法

各組結(jié)腸組織由多聚甲醛固定，脫水，石蠟包埋，連續(xù)切片，厚4 μm。55 ℃溫箱中烘烤過夜。分別用于HE、免疫組化染色。免疫組化法的具體步驟按照SP法即用型試劑盒(上海萬疆生物科技有限公司)說明書操作，TKTL1抗體購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司，抗體終濃度為1∶100。以結(jié)腸癌切片作為TKTL1的陽性對照，以PBS代替一抗作為陰性對照。

結(jié)果判斷：TKTL1蛋白主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中，陽性染色表現(xiàn)為胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒。高倍鏡(×400)下隨機(jī)選取5個視野，每一視野所見細(xì)胞計數(shù)不少于200個，計算陽性細(xì)胞所占比例。評分標(biāo)準(zhǔn)：陽性細(xì)胞比例0～20%，0分；21%～50%，1分；51%～80%，2分；>80%，3分。評分≥2分為TKTL1表達(dá)陽性。

三、統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件，組間率的比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、TKTL1在結(jié)腸腺瘤和結(jié)腸癌中的表達(dá)

TKTL1在正常結(jié)腸黏膜、結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌組織中的表達(dá)率分別為13.3%、57.1%、85.7%。結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌組TKTL1表達(dá)明顯高于正常結(jié)腸黏膜，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=17.102，P<0.01；χ2=52.114，P<0.01)，結(jié)腸癌組TKTL1表達(dá)明顯高于結(jié)腸腺瘤組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=16.800，P<0.01)(表1、圖1)。

表1結(jié)腸癌組、結(jié)腸腺瘤組、正常結(jié)腸黏膜組TKTL1蛋白的表達(dá)

*與正常黏膜組比較，P<0.01；#與結(jié)腸腺瘤組比較，P<0.01

A：正常結(jié)腸黏膜；B：結(jié)腸腺瘤；C：結(jié)腸癌

二、TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系

TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤患者的性別、年齡、病理類型、病理特征等臨床病理參數(shù)均無相關(guān)性(P>0.05)(表2)。

表2 TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤臨床病理參數(shù)的關(guān)系n(%)

三、TKTL1表達(dá)與結(jié)腸癌患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系

TKTL1表達(dá)與結(jié)腸癌患者的性別、年齡、組織分化程度無關(guān)(P>0.05)，而與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān)(P<0.05)(表3)。

表3 TKTL1表達(dá)與結(jié)腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系n(%)

討 論

結(jié)腸癌的預(yù)后與其發(fā)現(xiàn)的時間密切相關(guān)。1974年Morson提出了結(jié)腸癌發(fā)生的“腺瘤-癌”順序，指出大部分結(jié)腸癌是由腺瘤性息肉惡變而來。同時有研究表明，內(nèi)鏡下及時發(fā)現(xiàn)并切除結(jié)腸腺瘤，可顯著降低結(jié)腸癌的發(fā)生率[5]，并建議患者定期復(fù)查結(jié)腸鏡[6]。近年窄帶成像內(nèi)鏡、放大內(nèi)鏡、染色內(nèi)鏡在臨床中的普及率逐漸增高，結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸早癌和結(jié)腸癌的檢出率亦隨之增高。隨著內(nèi)鏡下治療器械以及技術(shù)的逐步成熟，內(nèi)鏡下切除結(jié)腸息肉、結(jié)腸腺瘤已廣泛應(yīng)用于臨床，且并發(fā)癥較少。結(jié)腸早癌甚至可通過內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection, ESD)而得到根治。但目前我國內(nèi)鏡檢查的普及率仍較低，如何及時發(fā)現(xiàn)早期結(jié)腸病變尤為重要。

腫瘤細(xì)胞代謝旺盛，對葡萄糖的需求極大，可達(dá)正常機(jī)體細(xì)胞的10～50倍。糖酵解途徑可為腫瘤細(xì)胞代謝提供大量能量，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中起有極其關(guān)鍵的作用[7]。磷酸戊糖途徑可通過向腫瘤細(xì)胞提供還原型輔酶Ⅱ(NADPH)、戊糖以及三磷腺苷(adenosine triphosphate, ATP)等為腫瘤增殖提供能量。轉(zhuǎn)酮醇酶作為磷酸戊糖途徑的重要限速酶，可根據(jù)細(xì)胞代謝需求而調(diào)控能量代謝反應(yīng)的方向，提供所需的代謝產(chǎn)物。核糖-5-磷酸通過磷酸戊糖途徑由轉(zhuǎn)酮醇酶調(diào)控經(jīng)非氧化階段轉(zhuǎn)化為D-葡萄糖-6-磷酸并生成NADPH；超過85%的核糖-5-磷酸由轉(zhuǎn)酮醇酶調(diào)控生成[8]，可有助于腫瘤細(xì)胞更好地適應(yīng)各種氧環(huán)境。轉(zhuǎn)酮醇酶基因家族包含TKT、TKTL1、TKTL2等。其中，TKTL1在腫瘤的發(fā)生中起有重要作用，TKT和TKTL2則對腫瘤無明顯作用[9]。Song等[10]的研究發(fā)現(xiàn)胃癌中TKTL1陽性表達(dá)率顯著高于正常胃黏膜組織，表明TKTL1在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。Li等[11]的研究亦發(fā)現(xiàn)，食管鱗癌細(xì)胞株中TKTL1表達(dá)明顯高于正常上皮組織，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明TKTL1對食管癌的發(fā)生、發(fā)展有明顯的促進(jìn)作用。此外，多項研究[12-14]亦證實，非小細(xì)胞肺癌、肝細(xì)胞肝癌、眼部惡性腫瘤組織中TKTL1表達(dá)均顯著上調(diào)，且與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。但TKTL1在結(jié)腸腺瘤等癌前病變中變化的研究較少見。

本研究結(jié)果顯示，TKTL1在正常結(jié)腸黏膜、結(jié)腸腺瘤、結(jié)腸癌中的表達(dá)逐漸增高，因取材來源于同一患者的不同性質(zhì)病變，減少了不同個體導(dǎo)致的差異，可使結(jié)果更準(zhǔn)確。本研究還發(fā)現(xiàn)，TKTL1表達(dá)與結(jié)腸腺瘤患者性別、年齡、分化程度無關(guān)，與結(jié)腸癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關(guān)。提示檢測TKTL1可能對預(yù)測結(jié)腸癌患者的預(yù)后有益。

總之，TKTL1表達(dá)可能在結(jié)腸癌的進(jìn)展中起有重要作用。有研究表明通過沉默TKTL1基因表達(dá)，可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡[11]，從而為腫瘤的治療提供可能的新靶點。但其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究證實。