探討根治術后胃癌組織中GLUT—1表達的臨床意義

孫征

【摘要】 目的 探討胃癌根治術后標本中葡萄糖轉運蛋白-1（GLUT-1）與預后的關系。方法 選取有完整術后病理及隨訪資料的胃癌根治術后患者215例， 所有患者未接受術前新輔助放化療， 收集所有患者的臨床、病理資料， 采用免疫組化方法檢測胃癌根治手術中GLUT-1的表達， COX多因素回歸分析各因素對術后無病生存期（DFS）的影響， Kaplan-Meier方法繪制術后DFS曲線并計算中位DFS。結果 胃癌組織中GLUT-1的表達水平與腫瘤的T分期相關。COX回歸分析表明， GLUT-1的表達水平是影響術后胃癌患者DFS的獨立預后因素（P<0.05）。GLUT-1表達水平低和高患者的術后中位DFS分別為69、63個月， Log-rank檢驗提示兩組患者DFS曲線之間差異有統計學意義（P<0.01）。結論 根治手術胃癌組織中GLUT-1的表達水平是影響DFS的獨立不良預后因素。

【關鍵詞】 胃癌； 葡萄糖轉運蛋白-1；無病生存期

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.20.017

【Abstract】 Objective To investigate the correlation between glucose transporter 1 （GLUT-1） and prognosis in specimen after radical gastrectomy. Methods A total of 215 radical gastrectomy patients with complete pathological and follow-up data received no neoadjuvant chemoradiotherapy before surgery， and their clinical and pathological data were collected. Immunohistochemistry was used to detect the expression of GLUT-1 during gastric cancer radical surgery. COX multiple regression analysis was used to analyze the effect of all factors on postoperative disease free survival （DFS）， and DFS curve was drawn by Kaplan-Meier method to calculate the median DFS. Immunohistochemical method was used to detect the expression of GLUT-1 in the radical gastrectomy group， and COX multivariate regression analysis was used to analyze the influence of various factors on postoperative disease-free survival （DFS）. The Kaplan-Meier method was used to plot the postoperative DFS curve and the median DFS was calculated. Results The expression of GLUT-1 in gastric cancer tissue was related to the T stage of the tumor. COX regression analysis showed that The expression level of GLUT-1 was an independent prognostic factor affecting postoperative DFS of gastric cancer patients （P<0.05）. High and low expression of GLUT-1 patients had median DFS respectively as 69 and 63 months， Log-rank test suggested that both groups had statistical significance in DFS curve （P<0.01）. Conclusion The expression level of GLUT-1 in gastric cancer tissues after radical resection is an independent adverse prognostic factor of DFS.

【Key words】 Gastric cancer； Glucose transporter 1； Disease-free survival

惡性腫瘤的異常能量代謝被認為是腫瘤細胞的十大基本特征之一。與正常細胞不同， 即使在有氧條件下， 惡性腫瘤細胞仍存在活躍的糖酵解水平（Warburg效應）， 其主要表現為惡性腫瘤細胞通過高表達的葡萄糖轉運蛋白[（glucose transporter， GLUT）， 其中主要是GLUT-12]攝入過多葡萄糖， 通過糖酵解途徑產生三磷酸腺苷（ATP）及其他中間代謝產物。多項研究發現， 糖酵解是腫瘤治療中的研究熱點靶點之一[1， 2]。本研究擬檢測胃癌根治標本中GLUT-1的表達， 分析其與臨床、病理因素之間的關系， 并探討其對預后的影響。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選擇2007年1月～2013年6月在揚中市人民醫院進行胃癌根治手術的641例患者， 收集所有患者的資料， 包括術后病理中腫瘤的T分期、N分期、腫瘤細胞分化等級資料， 根據第7版《AJCC癌癥分期手冊》進行術后病理分期。回顧所有患者的病史， 剔除其中部分接受術前放療化療的患者共125例。進行術后隨訪， 包括術后定期復查中的資料以及電話隨訪， 以腫瘤明確復發為隨訪終點， 并記錄末次隨訪日期， 選取其中有完整隨訪資料的病例， 共215例。

1. 2 方法 采用免疫組化方法檢測胃癌根治手術中GLUT-1的表達。材料：兔抗人GLUT-1一抗（ab115730）購自英國ABCAM公司， 羊抗兔二抗（A0216）購自中國碧云天公司。免疫組化：取每例胃癌患者術后腫瘤標本切片， 依次通過二甲苯脫蠟以及梯度乙醇水化， 檸檬酸鈉修復抗原， 經H2O2 去除內源性過氧化物酶， 以胎牛血清封閉后， 兔抗人GLUT-1一抗（1∶50）孵育過夜， 二抗（1∶500）37℃孵育30 min， DAB染色。根據染色的強度分為四個等級（±、+、++和+++）， 其中±和+定義為低表達， 而++和+++定義為高表達。

1. 3 隨訪 收集患者的詳細資料， 包括患者性別、疾病診斷時的年齡以及每例患者的復發狀況、復發時間、術后病理資料（TNM分期、分化）。所有患者在根治術后接受常規定期隨訪（包括術后每3個月一次的影像學檢查、血腫瘤標志物， 必要時行內鏡檢查）。術后復發定義：以有內鏡下明確活檢病理和（或）有明確影像學資料[X線、CT、磁共振成像（MRI）]， 計算每例患者的無病生存期（disease free survival， DFS）， 即從手術日期到復發日期的間隔。分析胃癌組織中GLUT-1表達水平與臨床、病理因素的關系以及對DFS的影響。

1. 4 統計學方法 采用SPSS20.0統計學軟件進行數據統計分析。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；計數資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗；單因素分析胃癌組織中GLUT-1表達水平、年齡、性別、T分期、N分期、分化等各因素與術后DFS之間的關系， 選擇其中差異有統計學意義的因素納入COX多因素回歸分析， 篩選其中對術后DFS有獨立影響作用因素；無病生存曲線以Kaplan-Meier方法繪制， Log-rank法檢驗生存曲線間的差異， 術后無病生存率以life-table法計算。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2. 1 患者一般資料 215例根治術后的胃癌患者， 其中女80例， 男135例， 年齡<60歲111例， 術后病理分期Ⅰ期64例， Ⅱ期76例， Ⅲ期75例。

2. 2 胃癌組織標本中GLUT-1表達水平與臨床及術后病理各因素之間的關系 免疫組化顯示， GLUT-1在胃癌組織中呈不同水平的表達。見圖1。腫瘤組織中的GLUT-1的表達水平與腫瘤的T分期呈正相關（P=0.02<0.05）， 更多的高GLUT-1表達水平見于T1及T2分期的腫瘤組中， 而與其他因素（性別、年齡、N分期、分化等）之間未見顯著性相關。

2. 3 胃癌組織標本中GLUT-1表達水平對術后DFS的影響 單因素分析：根治術后胃癌患者的DFS與腫瘤的T分期、N分期、腫瘤分化等級以及腫瘤組織中GLUT-1水平顯著相關（P<0.05）， 其中更高的T分期、N分期、分化等級以及GLUT-1水平均預示著更短的DFS。將T分期、N分期、腫瘤分化等級以及腫瘤組織中GLUT-1水平納入進一步COX多因素回歸分析， 發現腫瘤的T分期、N分期、腫瘤分化等級均與預后無關， 而腫瘤的GLUT-1水平是影響根治術后胃癌患者DFS的獨立因素， 高水平的GLUT-1水平預示著更短的DFS（P<0.05）。對于GLUT-1表達低和高的胃癌患者， 術后中位DFS分別為69、63個月， Log-rank檢驗提示兩組患者DFS曲線之間差異有統計學意義（P<0.01）。見圖2。

3 討論

惡性腫瘤細胞較正常細胞具有更高的增殖比例， 在這種情況下， 作為能量ATP的主要供給來源， 葡萄糖的攝取常常出現大量增加， 甚至即使在有氧條件下， 腫瘤細胞仍選擇糖酵解作為主要的ATP生產方式[3]。

與有氧氧化相比， 糖酵解產生ATP的效能很低， 卻可以更快的速度產生ATP以保障腫瘤細胞快速增殖的能量需要， 并提供充足的中間代謝產物以滿足腫瘤細胞的合成代謝需求， 這對維持腫瘤的發展、轉移以及缺氧環境下的生存等異常生物學行為十分重要[4， 5]。有研究發現， 即使完全阻斷或抑制線粒體的生物學功能， 完全抑制有氧氧化產生的ATP， 腫瘤細胞中的ATP水平也無明顯改變[6]。研究發現， 抑制 GLUT-1 可以降低葡萄糖的攝入量和糖酵解和細胞生長， 抑制3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1（PDK1）表達， 可促使丙酮酸進入線粒體， 促進氧化磷酸化， 抑制腫瘤增殖， 而抑制單羧酸轉運蛋白1（MCT1）可導致乳酸的外排出現障礙， 從而導致后者在腫瘤細胞內的堆積， 這將進一步抑制糖酵解的活性以及腫瘤細胞攝入葡萄糖， 進一步將引起細胞死亡[7-10]。上述研究結果證實， 作為腫瘤細胞賴以生存的能量來源， 糖酵解是富有希望的腫瘤治療靶點。已有臨床試驗嘗試使用 GLUT-1抑制劑預防結直腸癌的復發。

關于胃癌與糖酵解的研究， 目前已有相關報道[11]。本研究檢測了根治手術的胃癌組織中GLUT-1的表達情況， 結果發現GLUT-1在胃癌組織中呈不同水平的表達， 提示胃癌存在不同水平的糖酵解。目前關于糖酵解與腫瘤的惡性行為之間的因果關系尚未闡明。進一步分析發現， GLUT-1的表達水平和腫瘤的浸潤深度呈正相關， 其中的機制尚不明確， 可能的解釋是異常活躍的糖酵解可能發生在腫瘤的后期階段， 而在胃癌早期， 即局部淺表浸潤時， 糖酵解處于低水平， 而隨著腫瘤的發展， 浸潤深度加深， 糖酵解逐漸活躍， 而另一種解釋是作為腫瘤發生、發展的主要能量來源， 高水平的糖酵解可能會使腫瘤更容易發展， 即出現更深的局部浸潤， 這與進一步的研究結果相符， 即更高水平表達的GLUT-1提示著更差的預后[12-14]。

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[收稿日期：2017-04-25]