BCAT1蛋白在肝癌中的表達及與預后的關系

王宏剛， 謝　睿， 沈　鵬， 楊曉鐘

(南京醫科大學附屬淮安第一醫院消化內科，淮安　223300； *通訊作者，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

BCAT1蛋白在肝癌中的表達及與預后的關系

王宏剛， 謝睿， 沈鵬， 楊曉鐘*

(南京醫科大學附屬淮安第一醫院消化內科，淮安223300；*通訊作者，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

摘要：目的探討支鏈氨基酸轉移酶1(BCAT1)蛋白在肝癌組織中的表達及與肝癌預后的相關性。 方法納入2006-08～2008-12期間行肝癌切除術的患者51例，對肝癌組織和癌旁組織采用免疫組織化學法檢測BCAT1蛋白的表達。術后隨訪至2013年9月，隨訪期4.8-7年。應用統計學軟件分析BCAT1蛋白與臨床資料特征(肝癌患者年齡、性別、腫瘤數目、最大腫瘤直徑、是否合并肝硬化、腫瘤病理分級和TNM分期)和術后生存期的相關性。結果在51例肝癌組織中，52.9%(27/51)患者肝癌組織BCAT1表達陽性，而在癌旁組織中，78.4%(40/51)患者BCAT1表達陽性，差異有統計學意義(P<0.05)。BCAT1蛋白表達與臨床資料特征均無顯著相關性(P>0.05)。進一步Kaplan-Meier分析發現BCAT1蛋白表達與肝癌患者總體生存率無顯著相關性。 結論BCAT1蛋白在肝癌組織中表達下調，但與臨床資料特征及預后無關。

關鍵詞：BCAT1；肝癌；預后

支鏈氨基酸轉移酶1(branched-chain amino acid aminotransferase l，BCAT1)基因，又名ECA39基因，位于12p12-11區段，mRNA全長8 191 bp，含11個外顯子，編碼641個氨基酸。BCAT1首先在畸胎瘤細胞系中被發現[1]，其功能為編碼支鏈氨基酸轉移酶1，為支鏈氨基酸分解代謝過程中的關鍵酶，參與人體支鏈氨基酸的代謝過程，為組織細胞的生長代謝提供能量[2]。這一生理過程主要在肌肉組織中完成，然而，BCAT1在鼻咽癌[3]、腦膠質瘤[4]、結腸癌[5]等肌肉外組織器官中的過度表達提示其參與了多種腫瘤的發生發展過程。BCAT1主要在胚胎期及腫瘤細胞系中高表達，僅在少數成體組織中表達，可能與胚胎發育及腫瘤發生發展相關。該基因目前研究較少，在肝癌中尚未見報道。本研究利用免疫組織化學法檢測BCAT1在肝癌和癌旁組織芯片中的表達情況，探討肝癌組織中BCAT1的表達與肝癌臨床病理特征及術后生存期的關系。

1資料和方法

1.1資料

肝細胞性肝癌組織芯片為上海芯超生物技術有限公司產品(編號OD-CT-DgLiv01-012)，每例芯片的直徑為1.5 mm，厚度為4 μm，用統一標準的方法加工[6]。本研究共納入55例肝癌患者，均經術后病理證實為肝細胞性肝癌。其中，有2例患者缺配對癌旁組織，有2例患者的標本在制作切片時組織殘缺不全，均予以剔除。最后共51對肝癌和癌旁組織(癌旁組織距瘤體至少2 cm)納入分析，其中男45例，女6例，年齡38-72歲。所有患者均于2006-08～2008-12期間行肝癌切除術，術后隨訪至2013年9月，隨訪期4.8-7年，其中有7例失訪。腫瘤TNM分期依據AJCC癌癥分期手冊(2010年第7版)。抗BCAT1兔多克隆抗體及二抗購自Proteintech公司。

1.2方法

每例患者的癌和癌旁組織均行HE染色以判斷腫瘤細胞形態，并采用EnVision兩步法檢測組織芯片中BCAT1蛋白在肝癌及癌旁組織中的表達情況，按試劑盒說明書進行操作。

結果判定：據染色強度與陽性細胞比例綜合計分，細胞的染色強度可分為0分(染色陰性)，1分(淡黃色顆粒)，2分(棕黃色顆粒)，3分(褐色顆粒)；陽性細胞比例的評分方法為：0分(陽性細胞比例≤5%)，1分(5%<陽性細胞比例≤25%)，2分(25%<陽性細胞比例≤50%)，3分(50%<陽性細胞比例≤75%)，4分(75%<陽性細胞比例≤100%)。根據這兩項乘積的分數判別BCAT1表達陽性或陰性：分數≤4記為陰性，分數>4記為陽性[7]。

1.3統計學處理

采用SPSS 18.0統計軟件進行分析。采用χ2檢驗分析BCAT1蛋白在肝癌與癌旁組織中表達差異，以及BCAT1與臨床資料的關系。Kaplan-Meier法分析BCAT1表達與肝癌切除術后的生存期相關性。P<0.05認為差異有統計學意義。

2結果

2.1BCAT1蛋白在肝癌與癌旁組織中的表達

每例患者的癌和癌旁組織均行HE染色以判斷腫瘤細胞形態。BCAT1在組織細胞中顯色定位于細胞漿，而細胞核中未見表達(見圖1)。在51例肝癌組織中，有27例BCAT1表達陽性(52.9%)。而在相應的癌旁組織中，有40例BCAT1表達陽性(78.4%)。BCAT1蛋白在肝癌與癌旁組織中的表達差異有統計學意義(χ2=7.351，P=0.007，見表1)。

圖1　組織芯片中BCAT1蛋白在肝癌與癌旁組織的表達(×200)Figure 1　Tumor cell morphology by HE staining and BCAT1 expression in HCC tissues and adjacent liver tissues by immunohistochemistry(×200)

表1BCAT1蛋白在肝癌組織與癌旁組織中的免疫組化表達(例)

Table 1Expression of BCAT1 in HCC tissues and adjacent liver tissues by immunohistochemistry(cases)

BCAT1肝癌組織(n=51)癌旁組織(n=51)χ2P陰性24117.3510.007陽性2740

2.2BCAT1表達與肝癌臨床資料特征的關系

51例肝癌患者中，男性45例，女性6例，60歲以下者43例，單發腫瘤者43例，最大腫瘤直徑在5 cm以下者23例，不合并肝硬化者31例，腫瘤病理分級在Ⅰ-Ⅱ級者39例，TNM分期Ⅰ期9例，Ⅱ期17例，Ⅲ期23例，Ⅳ期2例。χ2檢驗分析示BCAT1的表達與肝癌患者年齡、性別、腫瘤數目、最大腫瘤直徑、是否合并肝硬化、腫瘤病理分級和TNM分期均無相關性(P>0.05，見表2)。

表2BCAT1蛋白表達與肝癌臨床資料的相關性(例)

Table 2Relationship between BCAT1 expression and clinical characteristics of HCC patients (cases)

臨床資料BCAT1蛋白表達陰性陽性χ2P年齡0.0040.952 ≤60歲2122 >60歲44性別0.0030.959 男性2223 女性33腫瘤數目0.0040.952 單發2122 多發44最大腫瘤直徑0.5150.473 ≤5cm1013 >5cm1513肝硬化1.0710.301 有1714 無812腫瘤分級0.0060.938 Ⅰ-Ⅱ1920 Ⅲ-Ⅳ66TNM分期0.1740.676 Ⅰ-Ⅱ1214 Ⅲ-Ⅳ1312

2.3BCAT1表達與肝癌預后的相關性

所有患者隨訪至2013年9月，其中有7例患者失訪，15人存活，29人已死亡。Kaplan-Meier法分析發現，BCAT1表達與患者肝癌切除術后總體生存率無明顯相關性(χ2=0.712，P=0.399，見圖2)。

圖2　Kaplan-Meier法分析BCAT1蛋白表達與肝癌患者術后總體生存率的相關性Figure 2　Kaplan-Meier analysis for the relationship between BCAT1 expression and overall survival of HCC patients after resection

3討論

肝癌臨床起病隱匿，早期診斷困難，術后也易復發、轉移，總體生存率低。對肝癌發生發展分子機制的探討有重要意義。肝癌的發生與乙肝病毒感染、黃曲霉素攝入等密切相關，而多種癌基因過度表達及抑癌基因失活也參與了肝癌的發生發展過程。甲胎蛋白(AFP)是目前應用最為廣泛的肝癌腫瘤標志物，但其敏感性和特異性仍不令人滿意。大多數肝癌患者的藥物治療效果也不理想。因此，臨床迫切需要尋找新的肝癌早期診斷標志物和藥物作用靶點，提高化療的靶向性和有效性，對提高我國肝癌患者的生存期具有重要意義。

有學者研究發現，用云芝多糖治療多種消化道腫瘤，發現患者5年生存率提高了10%-20%，進一步研究發現，云芝多糖可能通過下調BCAT1的表達，從而抑制腫瘤的轉移，提高機體對化療的敏感性[8]。也有文獻報道[9]，肝癌組織中支鏈氨基酸(亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸)濃度明顯增加，與腫瘤大小呈正相關，而血液中支鏈氨基酸濃度下降，提示肝癌組織中支鏈氨基酸可能在肝臟中分解代謝增強，為肝癌細胞生長提供必需的能量。我們猜測BCAT1在這過程中可能起到重要作用，但這僅為猜測，需進一步實驗論證。

目前尚無BCAT1在肝癌中的研究報道。本研究初步探索BCAT1在肝癌中的表達及與術后生存期的關系。本實驗通過組織芯片免疫組織化學方法檢測了肝癌及癌旁正常組織中BCAT1蛋白的表達情況，結果表明肝癌中的BCAT1表達低于癌旁組織，但與患者年齡、性別、腫瘤數目、最大腫瘤直徑、是否合并肝硬化、腫瘤病理分級和TNM分期無明顯相關。進一步分析發現，BCAT1表達與患者肝癌切除術后患者總體生存率無明顯相關性。

根據既往研究，BCAT1在多種腫瘤中高表達，促進腫瘤發生發展。但我們實驗結果發現其在肝癌中表達下調，且與臨床資料特征及預后無關，提示BCAT1作為代謝基因在肝癌中的作用較為復雜，需要進一步做分子生物學實驗深入研究。

參考文獻：

[1]Niwa O,Kumazaki T,Tsukiyama T,etal.A cDNA clone overexpressed and amplified in a mouse teratocareinoma line[J].Nucleic Acids Res,1990,18(22):6709-6709.

[2]Tamara CP,Albert B,Paschalina P,etal.Translation of branched-chain aminotransferase-1 transcripts is impaired in cells haploinsuf cient for ribosomal protein genes[J].Exp Hematol,2014,42:394-403.

[3]Zhou W,Feng XL,Ren CP,etal.Over-expression of BCAT1,a c-Myc target gene,induces cell proliferation,migration and invasion in nasopharyngeal carcinoma[J].Mol Cancer,2013,12:53-63.

[4]T?njes M,Barbus S,Park YJ,etal.BCAT1 promotes cell proliferation through amino acid catabolism in gliomas carrying wild-type IDH1[J].Nat Med,2013,19(7):901-908.

[5]Mitchell SM,Ross JP,Drew HR,etal.Apanel of genes methylated with high frequency in colorectal cancer[J].BMC Cancer,2014,14:54-68.

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[8]Yoshikawa R,Yanagi H,Shen CS,etal.ECA39 is a novel distant metastasis-related biomarker in colorectal cancer[J].World J Gastroenterol,2006,12(36):5884-5889.

[9]范志娟.肝細胞肝癌患者組織代謝物的研究[D].天津：天津醫科大學，2011.

BCAT1 expression in hepatocellular carcinoma and its relationship with the prognosis

WANG Honggang，XIE Rui，SHEN Peng，YANG Xiaozhong*

(DepartmentofGastroenterology，Huai’anFirstPeople’sHospital，NanjingMedicalUniversity，Huai’an223300，China；*Correspondingauthor，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

Abstract：ObjectiveTo investigate the expression of branched-chain amino acid transaminase 1(BCAT1)in hepatocellular carcinoma(HCC)tissues and explore its relationship with the prognosis in HCC patients.MethodsA total of 51 HCC subjects undergoing curative resection from August 2006 to December 2008 with 4.8-7 years follow-up were chosen in this study. Immunohistochemical(IHC) staining was performed to detect the expression of BCAT1 in HCC tissues and the adjacent liver tissues. The correlation of BCAT1 expression with clinical characteristics(age,gender,tumor number,maximal tumor size,differentiation,pTNM stage, and presence of liver cirrhosis) and postoperative survival were analyzed by statistical software.ResultsBCAT1 was found positive in 27 of 51 cases(52.9%)of HCC tissues and 40 of 51 cases(78.4%) of the adjacent liver tissues, and there was significant difference(P<0.05). BCAT1 expression was not significantly correlated with any single clinopathological parameters. Kaplan-Meier analysis showed that there was no significant relationship between BCAT1 expression and overall survival of HCC patients.ConclusionBCAT1 expression is reduced in HCC tissues, however, it is not related to clinical characteristics and the prognosis of these patients.

Key words:BCAT1；hepatocellular carcinoma；prognosis

基金項目：南京醫科大學科技發展基金面上資助項目(2014NJMU028)

作者簡介：王宏剛，男，1987-06生，在讀博士，住院醫師，E-mail：jsycjhnydwhg2006@126.com

收稿日期：2016-03-09

中圖分類號：R735.7

文獻標志碼：A

文章編號：1007-6611(2016)06-0502-03

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.06.004