韓海明 金偉 趙存新 史金勝 付金棟
(濰坊市益都中心醫(yī)院 1消化內(nèi)科,山東 濰坊 262500;2病理科;3日照市人民醫(yī)院消化內(nèi)科)
胃癌屬于消化系統(tǒng)疾病,發(fā)病率居世界第四位,尤以東南亞和中國地區(qū)高發(fā)。在中國,胃癌的發(fā)病率在各種惡性腫瘤中占據(jù)首位,每年約有40萬新增患者〔1〕。近幾年來,胃癌患者的總體生存率明顯改善,但是預(yù)后仍然不佳,5年生存率約為20%〔2〕。目前,篩查胃腸疾病最常用的方法是胃鏡技術(shù)和組織學(xué)檢查,但這些方法不僅成本高,而且侵入性大,通常給患者帶來極大的痛苦。因此,尋找篩選診斷治療胃癌的方法對胃癌臨床治療意義重大。長鏈非編碼RNA(lncRNA)H19在膀胱癌、乳腺癌等多種腫瘤中的表達(dá)水平顯著異常,但關(guān)于它在胃癌中的表達(dá)變化情況少有報道〔3〕。研究表明,沉默信號調(diào)節(jié)蛋白(SIRT)6在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)比癌旁組織顯著下調(diào),能夠作為診斷、治療結(jié)腸癌的新靶標(biāo)〔4〕。目前有關(guān)lncRNA H19和SIRT6在胃癌中組織中的表達(dá)及與胃癌預(yù)后相關(guān)研究較少,本實驗初步探討lncRNA H19和SIRT6在胃癌中的表達(dá)情況,并分析二者與臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系,為胃癌的靶向治療提供理論依據(jù)。
1.1材料收集 收集2012年9月至2014年12月在濰坊市益教中心醫(yī)院實施手術(shù)治療的47例胃癌患者癌組織和癌旁組織(距胃癌組織3~5 cm),平均年齡(62.39±7.63)歲;胃癌組織分期參照美國癌癥聯(lián)合委員會(AJCC)和國際抗癌聯(lián)盟(UICC)2010年修訂第七版的腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(TNM)分期標(biāo)準(zhǔn)〔5〕,其中Ⅰ期9例、Ⅱ期11例、Ⅲ期13例、Ⅳ期14例。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)(2000)病理組織學(xué)對腫瘤分化程度進(jìn)行分類〔6〕,高分化(G1)18例,中分化(G2)19例,低分化(G3)10例?;颊呔衔赴┘膊〉脑\斷標(biāo)準(zhǔn),術(shù)前均未接受放療或化療治療,且資料完整,對此次研究知情,并簽署知情同意書,同時排除患有其他惡性腫瘤的患者,且存在精神疾病或情緒不穩(wěn)定無法配合者。同時選取同時期在醫(yī)院體檢的40例健康體檢者為對照組男21例,女19例,平均年齡(61.41±7.53)歲。
1.2主要試劑 兔抗人SIRT6單克隆抗體購于美國 Cell Signaling Technology公司;通用型 SP 法免疫檢測試劑盒、二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色盒均購于北京中杉金橋公司;TRIzol試劑盒、PCR引物均購于美國Invitrogen公司;SIRT6酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定試劑盒購于武漢Cusabio公司;過氧化氫、枸櫞酸、二甲苯、無水乙醇等均為國產(chǎn)分析純。
1.3qRT-PCR法檢測lncRNA H19和SIRT6的表達(dá)水平 采用TRIzol試劑分別提取胃癌癌組織和癌旁組織的總RNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA,以β-actin為內(nèi)參,進(jìn)行Real-time PCR檢測。H19上游引物序列5′-GAACACCTTAGGCTGGTG-3′,下游引物序列5′-ATGTTGTGG-GTTCTGGGAG-3′;SIRT6上游引物序列5′-CCCGGATCAACGGCTCTATC-3′,下游引物序列5′-GCCTTCACCCTTTTGGGGG-3′;β-actin上游引物序列5′-GAGCTACGAGCTGCCTGA-C-3′,下游引物序列5′-GGTAGTTTCGTGGATGCCACA-3′。反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性2 min,95 ℃變性30 s,60 ℃退火1 min,72 ℃延伸30 s,總共進(jìn)行45個循環(huán)。
1.4免疫組化法檢測SIRT6蛋白表達(dá) 取手術(shù)后經(jīng)石蠟包埋的胃癌組織和癌旁組織切片(厚度4 μm),將其分別于二甲苯、無水乙醇及磷酸鹽緩沖液(PBS)中進(jìn)行脫蠟處理,然后使用3%過氧化氫滅活內(nèi)源性氧化酶后,取出切片并使用PBS溶液洗滌3次,每次5 min。使用微波修復(fù)法對抗原進(jìn)行修復(fù),將切片置于枸櫞酸鈉緩沖液(pH6.0)中,微波加熱至沸騰后進(jìn)行冷卻,重復(fù)操作1次后用PBS清洗。清洗后取出切片,封閉10 min,加入SIRT6單克隆抗體,4 ℃孵育12 h。孵育后洗滌,先后滴加生物素標(biāo)記的二抗和辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白素,4℃各孵育20 min。孵育后再次洗滌,加入DAB顯色液染色5 min,之后經(jīng)沖洗、復(fù)染、脫水、封片后置于顯微鏡下進(jìn)行觀察(×200)。從每個切片中選取5個高倍視野中隨機(jī)挑選并對陽性染色細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計。(1)按細(xì)胞核的染色強度計分:無陽性著色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分;(2)按陽性細(xì)胞所占的百分比計分:小于5%為0分,5%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分。取上述兩項結(jié)果的乘積:≤3分為陰性,>3分為陽性。
1.5ELISA檢測血清中SIRT6蛋白水平 采集胃癌患者及對照組的靜脈血5 ml。所有血樣經(jīng)分離得到血清低溫保存?zhèn)溆谩2捎肊LISA法對血清中SIRT6蛋白進(jìn)行檢測,操作過程嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。
1.6隨訪 對所有經(jīng)治療出院的胃癌患者進(jìn)行復(fù)查或者電話隨訪,隨訪時間為3年,末次隨訪時間截止至2017年12月20日,死亡患者以死亡時間作為隨訪截止期。觀察記錄隨訪期間患者的生存情況。
1.7統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析、兩獨立樣本t檢驗、χ2檢驗。采用受試者工作特征(ROC)曲線評估lncRNA H19與SIRT6對胃癌的診斷價值;使用Kaplan-Meier方法計算胃癌患者存活率;采用Cox回歸模型多因素分析、Pearson進(jìn)行相關(guān)分析。
2.1lncRNA H19和SIRT6基因表達(dá)水平 與癌旁組相比,胃癌組H19表達(dá)水平明顯增加(P<0.05),SIRT6表達(dá)水平明顯減少(P<0.001),見表1。
表1 lncRNA H19和SIRT6表達(dá)水平(n=47)
2.2胃癌組織及癌旁組織中SIRT6蛋白表達(dá) SIRT6蛋白陽性信號主要定位于細(xì)胞核。染色呈淡黃色、棕黃色(圖1)。胃癌組織中SIRT6蛋白無表達(dá)或表達(dá)量較低,癌旁組織中SIRT6蛋白表達(dá)明顯高于胃癌組織。與癌旁組織〔35例(74.47%)〕相比,胃癌組織中SIRT6陽性率明顯降低〔21例(44.68%);χ2=8.658,P=0.003〕。
2.3血清中SIRT6蛋白表達(dá) 與對照組〔(452.36±10.26)pg/ml〕相比,胃癌患者血清中SIRT6蛋白表達(dá)顯著降低〔(349.27±9.73)pg/ml;t=48.034,P=0.000〕。
圖1 胃癌組織及癌旁組織中SIRT6蛋白表達(dá)(DAB,×200)
2.4H19和SIRT6對胃癌診斷價值分析 通過ROC曲線評估H19和SIRT6對胃癌診斷價值結(jié)果顯示,H19的ROC曲線下面積為0.773(95%CI0.676~0.871),約登指數(shù)0.562,截斷值為3.52;SIRT6的ROC曲線下面積為0.709(95%CI0.604~0.814),約登指數(shù)0.478,截斷值為0.76 pg/ml(圖2、圖3)。
圖2 H19診斷胃癌的ROC曲線
圖3 SIRT6診斷胃癌的ROC曲線
2.5H19和SIRT6基因在胃癌組織中的表達(dá)與臨床特征關(guān)系 分別根據(jù)H19和SIRT6診斷胃癌的ROC曲線選取的截斷值將47例胃癌患者分為高表達(dá)組和低表達(dá)組。H19和SIRT6表達(dá)水平與胃癌患者年齡、性別及腫瘤大小均無相關(guān)性(P>0.05);H19和SIRT6表水平與腫瘤分期、分化程度、浸潤深度及淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)(P<0.05)。見表2。
2.6H19和SIRT6表達(dá)水平相關(guān)性分析 胃癌組織中H19和SIRT6表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=-0.583,P=0.015)。見圖4。
2.7H19和SIRT6表達(dá)對胃癌患者生存期影響 H19高表達(dá)者3年生存率為42.3%顯著低于低表達(dá)者62.5%(P<0.05);SIRT6高表達(dá)者3年生存率為51.8%顯著高于低表達(dá)者32.7%(P<0.05)。見圖5、6。
表2 H19、SIRT6與胃癌臨床病理特征的關(guān)系(n)
圖4 H19和SIRT6表達(dá)水平相關(guān)性
圖5 H19表達(dá)與胃癌生存期的關(guān)系
圖6 SIRT6表達(dá)與胃癌生存期的關(guān)系
2.8胃癌患者預(yù)后的多因素分析 采用Cox回歸模型分析顯示,腫瘤分期、分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及H19和SIRT6表達(dá)是影響胃癌預(yù)后的獨立因素(P<0.05)。見表3。
表3 Cox回歸分析影響胃癌患者預(yù)后的因素
胃癌是多種基因變化積累的結(jié)果,目前其發(fā)病機(jī)制還不十分明確。胃癌在發(fā)病初期沒有較明顯的特征表現(xiàn)出來,一旦檢查確診,其病情程度往往十分嚴(yán)重。不同地區(qū)、國家及不同人群之間,胃癌的發(fā)病率和死亡率差別較大,約70%的胃癌患者發(fā)生在發(fā)展中國家。我國胃癌發(fā)病率也較高,早期胃癌檢出率約為10%〔7,8〕。由于目前針對此種疾病缺少敏感的篩查及早期診斷標(biāo)準(zhǔn),因此研究出關(guān)于胃癌的關(guān)鍵性分析靶點及調(diào)控機(jī)制,可從根本上達(dá)到防治胃癌。
lncRNA是一種特殊的RNA分子,轉(zhuǎn)錄編碼本大于200個核苷酸,不具有蛋白編碼功能〔9〕。H19是一個編碼2.3 kb的lncRNA,最早被熟知的印記基因之一,對任何蛋白質(zhì)都不進(jìn)行編碼〔10〕。H19在不同癌癥中表現(xiàn)出的作用不一樣,既是抑癌基因,又是促癌基因〔11〕。在肝癌患者體內(nèi),H19通過促進(jìn)miR-200s表達(dá)抑制癌細(xì)胞的遷移侵襲〔12〕。有研究報道稱,H19與胃癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切,是胃癌重要的預(yù)后分子〔13〕。本研究結(jié)果表明,與癌旁組織相比,H19在胃癌組織中表達(dá)水平明顯增加,并且高表達(dá)患者預(yù)后存活期明顯低于低表達(dá)患者,同時H19在胃癌組織中表達(dá)水平與腫瘤分期、分化程度、浸潤深度及淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移均具有相關(guān)性,與相關(guān)研究報道一致〔14〕。由此可以推測,H19在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要的角色,其表達(dá)水平影響胃癌預(yù)后,有可能成為診斷、治療胃癌潛在的新靶點沉默信息調(diào)節(jié)因子(Sir)2是一種乙?;?,在生物體中廣泛存在。SIRT6屬于Sir2同源的蛋白質(zhì)家族,但它乙?;富钚苑謭龅?,作用的底物也非常少〔15〕。SIRT6基因定位于人染色體19p13.3,全長8 000 bp以上,包括8個外顯子,編碼的蛋白質(zhì)含有355個氨基酸殘基〔16〕。SIRT6在生命體中的作用非常多,如維持基因穩(wěn)定、延緩細(xì)胞衰老、抑制腫瘤等,這些功能可能與SIRT6同時具有的兩種酶活性(去乙?;富钚院蛦蜛DP核糖基轉(zhuǎn)移酶活性)相關(guān)。近年來,SIRT6在腫瘤中的作用越來越受到人們的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),SIRT6過表達(dá)能夠激活具有激活活化型含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)3蛋白的表達(dá),促使肝癌細(xì)胞凋亡〔17〕。SIRT6 mRNA和其蛋白在髓母細(xì)胞瘤組織中表達(dá)出現(xiàn)異常,比癌旁組織顯著下降,推測其可能在髓母細(xì)胞瘤中發(fā)揮抑癌作用。本研究結(jié)果表明,胃癌組織中SIRT6表達(dá)水平明顯下調(diào),且SIRT6低表達(dá)的患者預(yù)后存活期明顯低于高表達(dá)患者,與H19表達(dá)水平相反,而相關(guān)研究報道稱lncRNA H19對下游基因具有調(diào)控作用〔18〕,這提示胃癌組織中l(wèi)ncRNA H19可能通過某種途徑對SIRT6進(jìn)行調(diào)控,但是這一關(guān)系需要進(jìn)一步研究證實。
綜上所述,胃癌患者組織中l(wèi)ncRNA H19表達(dá)水平明顯上調(diào),SIRT6表達(dá)水平明顯下調(diào),且兩者與臨床病理特征及預(yù)后關(guān)系十分密切,有望成為診治胃癌的新靶點。但由于此次研究的樣本量較小,lncRNA H19和SIRT6在胃癌中的作用機(jī)制還不清,需要進(jìn)行更加深入研究。