PRDM14基因在大腸癌中的表達(dá)及臨床病理意義

吳淋玲 石援援 蔣志慶 肖緒華 田佳

摘要：目的：檢測大腸癌患者癌組織及癌旁組織正性調(diào)節(jié)區(qū)鋅指蛋白-14（PRDM14）表達(dá)水平，探討其臨床、病理價(jià)值。方法：采用免疫組化鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶（SP）染色法，測定60例大腸癌組織、癌旁組織的PRDM14表達(dá)水平，并對其臨床、病理資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：PRDM14 在大腸癌組織中陽性表達(dá)，在癌旁組織中陰性表達(dá);PRDM14強(qiáng)陽性表達(dá)主要見于惡性程度較高的大腸癌患者;PRDM14表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，高表達(dá)提示多數(shù)已經(jīng)發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，低表達(dá)多數(shù)無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;PRDM14表達(dá)與患者年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤分化程度、腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)分期、TNM分期、脈管侵犯無關(guān)。結(jié)論：PRDM14 在大腸癌組織中高表達(dá);PRDM14水平可能對評價(jià)大腸癌的惡性程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況有重要意義;同時(shí)PRDM14可能成為大腸癌的一種新的生物學(xué)標(biāo)記物和靶向治療的新靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：PRDM14基因，大腸癌，臨床病理意義

【中圖分類號(hào)】R4 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1673-9026（2021）12--01

大腸癌是全球常見的惡性腫瘤之一，嚴(yán)重威脅人類健康，其發(fā)生發(fā)展機(jī)制復(fù)雜，尚未完全闡明。鋅指蛋白是一類具有鋅指結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子，廣泛參與人類體內(nèi)的各種生物學(xué)活動(dòng)，尤其是在調(diào)控基因表達(dá)方面意義顯著。PRDM14基因作為正性調(diào)節(jié)區(qū)鋅指蛋白（PRDM）家族的一員，在乳腺癌、生殖細(xì)胞腫瘤、肺癌、食管癌、胃癌、胰腺癌等腫瘤方面的研究已取得階段性進(jìn)展[1-6]，但在大腸癌組織中的表達(dá)和功能尚不明確。本研究通過檢測PRDM14在大腸癌中的表達(dá)水平，探討PRDM14在大腸癌發(fā)生發(fā)展分子調(diào)控過程中發(fā)揮的作用。

1.資料與方法

1.1一般資料

收集桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2019年1月至2019年12月收治的60例大腸癌患者臨床資料。根據(jù)AJCC分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大腸癌TNM分期，其中男性37例，女性23例，年齡18-83歲，中位年齡62歲。整理患者資料，包括年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤分化程度、腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)、淋巴結(jié)分期、TNM分期、脈管侵犯等因素，并對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有患者術(shù)前經(jīng)內(nèi)鏡取材病理學(xué)明確為原發(fā)性大腸癌，由同一組胃腸外科醫(yī)生施行大腸癌根治術(shù)，實(shí)驗(yàn)標(biāo)本采集于術(shù)后新鮮手術(shù)標(biāo)本，包括腫瘤組織，并同期取距癌組織邊緣5cm以上的正常大腸粘膜組織作為對照，組織標(biāo)本的獲取均經(jīng)我院倫理委員會(huì)同意。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：1）結(jié)直腸癌均為原發(fā)性腫瘤，并經(jīng)術(shù)后病理明確證實(shí)為惡性;2）術(shù)中腫瘤完整切除，遠(yuǎn)近端切緣均無腫瘤細(xì)胞殘余;3）有完整的臨床病理及隨訪資料;4）術(shù)前均未接受放療、化療和靶向治療;5）所有病例均可提供供實(shí)驗(yàn)用的組織標(biāo)本。

排除標(biāo)準(zhǔn)：1）術(shù)前進(jìn)行放療、化療和靶向治療;2）未實(shí)現(xiàn)腫瘤R0切除者;3）心臟、肝、腎等主要臟器存在非腫瘤性嚴(yán)重疾病或功能障礙;4）既往有腫瘤病史患者。

1.3方法及結(jié)果判定

采用SP染色法，測定大腸癌組織、癌旁組織的PRDM14表達(dá)水平。PRDM14陽性著色的標(biāo)準(zhǔn)為胞質(zhì)和（或）胞核中出現(xiàn)明顯的黃色和棕黃色顆粒。染色積分采用積分綜合計(jì)量法，依據(jù)切片染色細(xì)胞百分率及染色程度進(jìn)行評定。首先在低倍顯微鏡下觀察整張切片染色情況，然后在高倍顯微鏡下觀察陽性染色細(xì)胞數(shù)，隨機(jī)選擇5個(gè)視野，計(jì)數(shù)陽性細(xì)胞數(shù)，取5個(gè)視野中陽性染色細(xì)胞百分率平均數(shù)為該玻片的陽性染色細(xì)胞百分率。陽性染色細(xì)胞數(shù)百分比為0-5%時(shí)評定為0分，6-25%時(shí)評定為1分，26-50%評定為2分，51-75%評定為3分，76-100%評定為4分。所有切片染色程度：無著色切片認(rèn)定為0分，淡黃色認(rèn)定為1分，棕黃色認(rèn)定為2分，黃褐色認(rèn)定為3分。最后得到每個(gè)切片兩方面數(shù)值乘積，分值為高倍視野下每個(gè)切片的染色積分，0-2分切片積分定為陰性表達(dá)，3-12分切片認(rèn)定為陽性表達(dá)，其中3-4分定為弱陽性表達(dá)，6-8分定為中度陽性表達(dá)，9-12分定為強(qiáng)陽性表達(dá)。跟據(jù)癌組織評分結(jié)果將 <6 分劃為低表達(dá)組，≥大于等于6分為高表達(dá)組。

1.4）統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用GraphPad Prism 9.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用X2或Fisher精確概率檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 PRDM14 在癌旁組織中陰性表達(dá)，在大腸癌組織中陽性表達(dá)，其中弱陽性19例，陽性33例，強(qiáng)陽性8例，強(qiáng)陽性表達(dá)見于低分化腺癌、粘液癌、腺鱗癌等惡性程度高的大腸癌患者，高表達(dá)41例，低表達(dá)19例，癌旁組織與癌組織兩者比較，t=7.784，p=0.0013，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），癌組織中表達(dá)較癌旁組織高。

2.2 PRDM14表達(dá)水平與年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤浸潤深度、腫瘤分化程度、淋巴結(jié)分期、TNM分期、脈管侵犯無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。

3.討論

鋅指結(jié)構(gòu)是由多個(gè)半胱氨酸和（或）組氨酸組成，之后結(jié)合Zn2+，通過自主折疊形成穩(wěn)定的四面體結(jié)構(gòu)，因形似“手指”被稱為鋅指結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)最初在非洲爪蟾卵母細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子中發(fā)現(xiàn)，隨后人們在動(dòng)物、植物、微生物中發(fā)現(xiàn)大量含有鋅指結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，并將這些蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為鋅指蛋白。鋅指蛋白在識(shí)別與結(jié)合DNA、RNA等序列上作用顯著，從而廣泛參與各種重要生物學(xué)活動(dòng)，如干預(yù)轉(zhuǎn)錄過程中基因的表達(dá)水平、增殖分化、代謝調(diào)節(jié)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等。隨著研究的深入，人們逐漸意識(shí)到鋅指蛋白在腫瘤預(yù)防、診斷、治療中的重要意義。

PRDM是一類含PR結(jié)構(gòu)域和不同數(shù)量鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子家族。目前，在人類基因組中共發(fā)現(xiàn)17個(gè)家族成員，其PR結(jié)構(gòu)域類似于甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，具有高度保守性，部分PRDM家族成員的PR域具有同型半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶活性。鋅指結(jié)構(gòu)主要介導(dǎo)PRDM基因與DNA序列的特異性結(jié)合和組蛋白修飾酶的募集等過程，實(shí)現(xiàn)基因調(diào)控。PRDM14基因隸屬于PRDM家族，位于染色體8q13上，由1個(gè)不具備HMT活性PR域及6個(gè)高度保守的鋅指重復(fù)序列組成[7]。PRDM14本身不具備HMT活性，但它可招募并與起始復(fù)合體2形成復(fù)合物，募集與組蛋白H3第27位賴氨酸三甲基化活性有關(guān)的目標(biāo)基因，抑制其表達(dá)。另外PRDM14通過與其他序列特異性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子如雌激素相關(guān)受體β的協(xié)同作用，激活某些靶標(biāo)的表達(dá)[8]。PRDM14與精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶4相互作用，并賦予其靶基因H3精氨酸26二甲基化的活性，并有助于最終的去甲基化。同時(shí)PRDM14還可通過多種不同的機(jī)制抑制或激活目的基因，如通過抑制成纖維細(xì)胞生長因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和介導(dǎo)DNA甲基化，調(diào)控干細(xì)胞的相關(guān)分化，維持祖細(xì)胞的多能特性，保證原始生殖細(xì)胞的正常發(fā)育[9]。

目前研究表明，PRDM14在人類多種腫瘤中都有不同程度的表達(dá)，與腫瘤的相關(guān)生物學(xué)特性如增殖、轉(zhuǎn)移、耐藥等密切相關(guān)，并影響患者生存預(yù)后[10]，但未見其在大腸癌中表達(dá)相關(guān)研究報(bào)道。大腸癌早期癥狀不明顯，一般發(fā)展到中晚期的時(shí)候癥狀才會(huì)明顯表現(xiàn)出來，常有不同程度的延誤診斷。所以尋找一種新的檢測方法，能早期發(fā)現(xiàn)大腸癌，對于治療和預(yù)后都有很大幫助。

本研究提示PRDM14在大腸癌組織中較癌旁組織高表達(dá)。PRDM14強(qiáng)陽性表達(dá)主要見于低分化腺癌、粘液癌、腺鱗癌等惡性程度高的大腸癌患者。同時(shí)PRDM14高表達(dá)提示可能多數(shù)已經(jīng)發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，PRDM14低表達(dá)可能多數(shù)無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。因PRDM14基因結(jié)構(gòu)的特殊性和表達(dá)的特異性，其可能是大腸癌的一種新的生物學(xué)標(biāo)記物和靶向治療的新靶點(diǎn)。檢測PRDM14表達(dá)水平，為大腸癌病理診斷提供特異性和敏感性較高的免疫組化指標(biāo)提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，有望成為預(yù)測大腸癌惡性程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況的新指標(biāo)，以利于大腸癌的早期診斷及治療，改善其預(yù)后。

參考文獻(xiàn)：

[1]JEN J， WANG Y-C. Zinc finger proteins in cancer progression[J]. Journal of Biomedical Science， 2016， 23（1）： 53.

[2]趙欣瑤， 于麗波， 葛魯倩， 等. RDM14在腫瘤中的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)， 2018， 26（3）： 482–485.

[3]陳柯帆， 陸運(yùn)鑫， 莫苑君， 等. PRDM14在胰腺癌組織中的表達(dá)及對腫瘤干細(xì)胞遷移的影響[J]. 山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 51（2）： 129–133.

[4]李慎柯， 田芳， 劉紅濤， 等. PRDM14表達(dá)下調(diào)對食管鱗癌EC9706細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期和侵襲能力的影響[J]. 華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2014， 48（1）： 80–85.

[5]劉曉勇. PRDM14基因在胃癌中的表達(dá)及其與胃癌臨床病理特征的相關(guān)性研究[D]. 鄭州： 鄭州大學(xué)， 2018.

[6]化朋標(biāo). PRDM14在胃癌中的表達(dá)及其對胃癌細(xì)胞遷移能力的影響[D]. 鄭州： 鄭州大學(xué)， 2019.

[7]FOG C K， GALLI G G， LUND A H. PRDM proteins： important players in differentiation and disease[J]. BioEssays： News and Reviews in Molecular， Cellular and Developmental Biology， 2012， 34（1）： 50–60.

[8]NAKAKI F， SAITOU M. PRDM14： a unique regulator for pluripotency and epigenetic reprogramming[J]. Trends in Biochemical Sciences， 2014， 39（6）： 289–298.

[9]BURTON A， MULLER J， TU S， 等. Single-cell profiling of epigenetic modifiers identifies PRDM14 as an inducer of cell fate in the mammalian embryo[J]. Cell Reports， 2013， 5（3）： 687–701.

[10] OU M， LI S， TANG L. PRDM14： A Potential Target for Cancer Therapy[J]. Current Cancer Drug Targets， 2018， 18（10）： 945–956.