UBQLN-1在直腸癌組織中的表達(dá)、臨床意義及與預(yù)后的相關(guān)性分析

孫光源 武雪亮 薛軍 張海燕 馬海燕 劉曉寧 韓磊 屈明

[摘要] 目的 探討泛素-1（UBQLN-1）在直腸癌組織中的表達(dá)情況、臨床意義及與預(yù)后的相關(guān)性。 方法 選取2015年12月—2016年1月于河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院普通外科住院行直腸癌手術(shù)患者90例，留取直腸癌灶組織及癌旁正常組織，應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)法（Rt-PCR）檢測(cè)UBQLN-1 mRNA在兩組標(biāo)本中的表達(dá)情況，應(yīng)用免疫組化檢測(cè)UBQLN-1蛋白在兩組標(biāo)本中的表達(dá)情況，分析其與腫瘤臨床病理特征的關(guān)系。并對(duì)所納入的患者進(jìn)行生存期隨訪，應(yīng)用Kaplan-Meier繪制生存曲線，應(yīng)用多因素預(yù)后分析UBQLN-1蛋白的表達(dá)與直腸癌患者預(yù)后的關(guān)系。 結(jié)果 直腸癌組織中UBQLN-1 mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯高于癌旁正常組織，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。直腸癌組織中UBQLN-1的陽(yáng)性表達(dá)明顯高于癌旁正常組織，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.01）。不同分化程度、T分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及肝轉(zhuǎn)移狀態(tài)患者直腸癌組織UBQLN-1陽(yáng)性表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。UBQLN-1陽(yáng)性表達(dá)的直腸癌患者5年無(wú)病生存率明顯低于陰性表達(dá)者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。T分期（HR = 1.246）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（HR = 2.538）、肝轉(zhuǎn)移（HR = 2.256）及UBQLN-1表達(dá)（HR = 5.820）是影響患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P < 0.05）。 結(jié)論 直腸癌組織中UBQLN-1高表達(dá)與直腸癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，同時(shí)是直腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，因而可作為直腸癌早期診斷、預(yù)后評(píng)估的潛在分子生物學(xué)指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 泛素-1;直腸癌;表達(dá);臨床意義;預(yù)后

[中圖分類號(hào)] R735.3? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210（2020）09（a）-0033-05

Analysis of UBQLN-1 expression and clinical significance in rectal cancer tissues and correlation with prognosis

[Abstract] Objective To explore the expression and clinical significance of ubiquitin-1 （UBQLN-1） in rectal cancer， and correlation analysis with prognosis . Methods From December 2015 to January 2016， a total of 90 patients who underwent rectal cancer surgery in the Department of General Surgery of the First Affiliated Hospital Hebei North University were selected. The rectal cancer foci and normal tissues adjacent to the cancer were collected. Reverse transcription polymerase chain reaction （Rt-PCR） was used. The expression of UBQLN-1 mRNA of specimens in the two groups were detected， while immunohistochemistry was used to detect the expression of UBQLN-1 protein of specimens in the two groups， and the relationship with the clinicopathological characteristics of the tumor was analyzed. The survival period of the included patients was followed up， Kaplan-Meier was used to draw survival curves， and the relationship between the expression of UBQLN-1 protein and the prognosis of rectal cancer patients were analyzed by multi-factor prognosis. Results The relative expression of UBQLN-1 mRNA in rectal cancer tissues was significantly higher than that in normal tissues adjacent to cancer， and the difference was highly statistically significant （P < 0.01）. The positive expression of UBQLN-1 in rectal cancer tissues was significantly higher than that in normal tissues adjacent to cancer， and the difference was highly statistically significant （P < 0.01）. The positive expression of UBQLN-1 in rectal cancer tissues of patients with different levels of differentiation， T stage， lymph node metastasis and liver metastasis were compared， and the differences were statistically significant （P < 0.05）. The 5-year disease-free survival rate of rectal cancer patients with positive expression of UBQLN-1 was significantly lower than that of patients with negative expression， and the difference was statistically significant （P < 0.05）. T staging （HR = 1.246）， lymph node metastasis （HR = 2.538）， liver metastasis （HR = 2.256） and UBQLN-1 expression （HR = 5.820） were independent risk factors that affected the prognosis of patients （P < 0.05）. Conclusion The high expression of UBQLN-1 in rectal cancer tissue is closely related to the occurrence， development， invasion and metastasis of rectal cancer. It is also an independent risk factor for the prognosis of rectal cancer patients. Therefore， it can be used as a potential molecular biological indicator for early diagnosis and prognosis evaluation of rectal cancer.

[Key words] Ubiquitin-1; Rectal cancer; Expression; Clinical significance; Prognosis

近年來(lái)，盡管在直腸癌的診斷和治療方法上取得了一定的進(jìn)展，但是因?yàn)樵谠缙诤Y查、早期診斷及規(guī)范性治療方面缺乏特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高的標(biāo)志物作為科學(xué)參考，多數(shù)患者失去了最佳治療的時(shí)機(jī)。因而，篩選快速、準(zhǔn)確、有效的腫瘤因子為結(jié)直腸癌的早期診斷，以及規(guī)范治療、預(yù)后監(jiān)測(cè)已成為臨床工作的重點(diǎn)[1-2]。另一方面，靶向治療已成為結(jié)直腸癌治療的重要手段，深入探討直腸癌發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制能為結(jié)直腸癌的靶向治療提供科學(xué)、準(zhǔn)確的靶點(diǎn)，即精準(zhǔn)醫(yī)療[3-5]。泛素-1（UBQLN-1）屬于泛素樣蛋白一族，在調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)降解中起著重要作用。在真核生物中，UBQLN-1連接蛋白酶體和泛素化蛋白質(zhì)，以刺激泛素化蛋白質(zhì)降解，促進(jìn)錯(cuò)誤折疊的自噬調(diào)節(jié)[6]。UBQLN-1功能的失活可誘導(dǎo)人類多種神經(jīng)退行性疾病的病理過(guò)程，如阿爾茨海默病和亨廷頓病等[7-9]。此外，UBQLN-1與人類多種腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)，目前已得到證實(shí)的惡性腫瘤有乳腺癌、胃癌、非小細(xì)胞癌和卵巢癌等[10]，但UBQLN-1在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及相應(yīng)的作用機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)直腸癌組織行逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)法（Rt-PCR）和免疫組織化學(xué)（SP）法分析檢測(cè)，旨在探討UBQLN-1在直腸癌中的表達(dá)情況及與相關(guān)臨床病理特征的關(guān)系，并通過(guò)積極的生存期隨訪，分析UBQLN-1與預(yù)后的相關(guān)性，為直腸癌的早期篩查診斷和預(yù)后監(jiān)測(cè)提供潛在可靠的分子生物學(xué)標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1 一般資料

于2015年12月—2016年1月，收集河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）普通外科手術(shù)切除的直腸癌組織90例和癌旁正常組織90例。癌組織取自癌灶中心處，另取標(biāo)本殘端切緣（距離癌灶>10 cm）經(jīng)病理證實(shí)為正常腸組織，術(shù)后標(biāo)本均在離體1 h內(nèi)獲得，并存于液氮中。納入患者均有完整臨床資料和隨訪記錄，其中男52例，女38例;年齡36～72歲，中位年齡55歲;T1期6例，T2期18例，T3期50例，T4期6例。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)病理檢查確診均為原發(fā)腫瘤，病例和隨訪資料完整;排除標(biāo)準(zhǔn)：行術(shù)前新輔助放化療，伴轉(zhuǎn)移瘤、復(fù)發(fā)腫瘤，伴有心腦血管疾病及其他手術(shù)禁忌證。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑? 反轉(zhuǎn)錄試劑盒（貨號(hào)：K1622）購(gòu)于美國(guó)Fermentas公司，引物購(gòu)于中國(guó)廣州鼎國(guó)生物科技有限公司，RIPA試劑（貨號(hào)：PP1901）購(gòu)于上?；巧锟萍加邢薰荆罂筓BQLN-1單克隆抗體（編號(hào)：128011）購(gòu)于美國(guó)Abcam公司，免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒（貨號(hào)：PV9000）購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。

1.2.2 Rt-PCR法檢測(cè)兩組細(xì)胞中UBQLN-1 mRNA的表達(dá)? 提取測(cè)定總RNA，設(shè)計(jì)UBQLN-1上游引物：5′-AGAGGCCAGGTTACCCACCA-3′，下游引物：5′-TTA-TGCCTCCACCGTAACCTTTG-3′;β-actin上游引物：5′-TCGACAACGGCTCCGGCAT-3′，下游引物：5′-AA-GGTGTGGTGCCAGATTTTC-3′;反應(yīng)體系：1×PCR Buffer 2.5 μL，cDNA模板2 μL，dNTP 0.5 μL，Taq酶1.25 U，引物各1 μL，RNA酶抑制劑1 μL，加焦碳酸二乙酯（DEPC）處理的水至總體積25 μL。擴(kuò)增條件：95℃預(yù)變性5 min后，94℃ 30 s、64℃ 30 s、72℃ 30 s，進(jìn)行35個(gè)循環(huán)，最后于72℃延伸7 min，產(chǎn)物經(jīng)瓊脂電泳后以Labworks 4.5圖像系統(tǒng)分析。

1.2.3 免疫組化檢測(cè)兩組中UBQLN-1蛋白中的表達(dá) 分別取入組患者的直腸組織標(biāo)本，用4%甲醛溶液固定（固定液量為組織的10倍），然后石蠟包埋、連續(xù)切片（厚度3 μm/張）。采用免疫組織化學(xué)染色SP法對(duì)直腸癌組織中的UBQLN-1的表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)。將包埋好的石蠟依次進(jìn)行切片、脫蠟和水化，磷酸鹽緩沖液（PBS）沖洗3次，3 min/次，抗原修復(fù)自然冷卻至室溫，阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化物酶，滴加一抗，37℃孵育60 min，PBS液沖洗3次，3 min/次，滴加二抗，室溫孵育10 min，PBS液沖洗3次，3 min/次，滴加辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白素工作液，室溫孵育10 min，PBS液沖洗3次，3 min/次，DAB顯色，室溫孵育10 min，復(fù)染，分化、返藍(lán)，脫水、封片，顯微鏡40×鏡檢并采圖。

1.3 判定標(biāo)準(zhǔn)

UBQLN-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)為棕黃色或棕褐色，主要位于細(xì)胞質(zhì)中，少量表達(dá)于細(xì)胞核，染色評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：陽(yáng)性細(xì)胞0%～<10%為0分，10%～<25%為1分，25%～ <50%為2分，50%～<75%為3分，≥75%為4分;根據(jù)染色強(qiáng)度評(píng)分：無(wú)染色0分，弱染色1分，中等染色2分，強(qiáng)染色3分;兩項(xiàng)評(píng)分的乘積為最終評(píng)分，總積分≤3分為陰性，>3分為陽(yáng)性[11-12]。

1.4 隨訪

通過(guò)電話/門診復(fù)查等形式積極隨訪，末次隨訪時(shí)間為2020年5月，隨訪終點(diǎn)為腫瘤相關(guān)性死亡。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。UBQLN-1蛋白表達(dá)與臨床病理特征的相關(guān)性采用χ2檢驗(yàn)分析，應(yīng)用Kaplan-Meier法繪制生存曲線，采用Log-Rank檢驗(yàn)分析不同表達(dá)患者生存期的差異。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 RT-PCR法檢測(cè)UBQLN-1mRNA在不同直腸組織中的表達(dá)

UBQLN-1/βaction比值作為RT-PCR定量分析，直腸癌組織中UBQLN-1 mRNA的表達(dá)水平明顯高于癌旁正常組織，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t = 6.411，P = 0.000）。見(jiàn)圖1。

2.2 免疫組化法檢測(cè)UBQLN-1蛋白在不同直腸組織中的表達(dá)

直腸癌組織中UBQLN-1的陽(yáng)性表達(dá)明顯高于癌旁正常組織，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2 = 24.155， P = 0.000）。見(jiàn)圖2（封三）。

2.3 UBQLN-1在直腸癌組織中的表達(dá)及與病理特征的關(guān)系

不同年齡、腫瘤大小患者直腸癌組織中UBQLN-1陽(yáng)性表達(dá)情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。不同分化程度、T分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及肝轉(zhuǎn)移狀態(tài)患者直腸癌組織UBQLN-1陽(yáng)性表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)表1。

2.4 UBQLN-1表達(dá)與直腸癌患者預(yù)后的相關(guān)性

本研究共納入90例患者，成功隨訪患者78例，總隨訪率為86.67%，中位隨訪時(shí)間為47個(gè)月。其中UBQLN-1表達(dá)陽(yáng)性患者53例，表達(dá)陰性患者25例;自患者接受治療開(kāi)始至隨訪結(jié)束，死亡26例，其中與腫瘤相關(guān)性死亡21例，與腫瘤無(wú)關(guān)性死亡5例。應(yīng)用Kaplan-Meier方法繪制生存曲線顯示，UBQLN-1陽(yáng)性表達(dá)的直腸癌患者5年無(wú)病生存率明顯低于陰性表達(dá)者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2 = 4.879，P = 0.027）。見(jiàn)圖3。

2.5 直腸癌患者預(yù)后危險(xiǎn)因素分析

T分期（HR = 1.246）、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（HR = 2.538）、肝轉(zhuǎn)移（HR = 2.256）及UBQLN-1表達(dá)（HR = 5.820）是影響患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P < 0.05）。見(jiàn)表2。

3 討論

UBQLN-1屬于泛素蛋白家族中的核小體表面蛋白，由11個(gè)外顯子組成，位于人類染色體9q22，具有高度保守性，包含N端的UBL結(jié)構(gòu)域，介導(dǎo)泛素與蛋白酶體19S亞基的S5a組分的泛素相互作用基序的相互作用。這些特征顯示，UBQLN-1通過(guò)連接泛素化機(jī)制和蛋白酶體來(lái)調(diào)節(jié)蛋白酶體的降解。UBQLN-1還含有獨(dú)特的保守的天冬酰胺和脯氨酸重復(fù)序列，可能介導(dǎo)泛素與特定蛋白結(jié)構(gòu)域的相互作用，這些結(jié)構(gòu)域存在于許多參與內(nèi)吞和囊泡分選的蛋白質(zhì)中[13-15]。

UBQLN-1在不同的蛋白質(zhì)降解機(jī)制和途徑中發(fā)揮重要作用，包括泛素-蛋白酶體系統(tǒng)、自噬和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白降解途徑。通過(guò)與蛋白酶體的多泛素鏈結(jié)合及與蛋白酶體的亞單位相互作用，介導(dǎo)蛋白酶體靶向錯(cuò)誤折疊或積累的蛋白質(zhì)進(jìn)行降解[16-17]。此外，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位蛋白的相互作用，在多泛素化的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)的降解途徑（ERAD）底物和蛋白酶體間形成聯(lián)系。同時(shí)，自噬途徑降低銜接分子1（TICAM1）的豐度，對(duì)TICAM1/TRIF依賴的Toll樣受體信號(hào)通路進(jìn)行負(fù)性調(diào)節(jié)，促進(jìn)泛素化和蛋白酶體降解[18-19]。

隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)UBQLN-1能通過(guò)促進(jìn)錯(cuò)誤折疊的自噬調(diào)節(jié)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和受體轉(zhuǎn)運(yùn)等多種調(diào)控機(jī)制影響腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲等生物學(xué)行為[20-21]。Bao等[22]應(yīng)用IHC法檢測(cè)UBQLN-1在179對(duì)胃癌及鄰近正常組織中的表達(dá)水平，UBQLN-1在胃癌組織中顯著上調(diào)，其高表達(dá)與組織學(xué)分級(jí)、浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤TNM分期均有關(guān)。此外，多因素預(yù)后分析顯示，UBQLN-1高表達(dá)是胃癌患者預(yù)后的獨(dú)立不良預(yù)后因素。付慧等[23]研究證實(shí)UBQLN-1在浸潤(rùn)性乳腺癌組織中呈相對(duì)高表達(dá)狀態(tài)，并與腫瘤大小、TNM分期、脈管浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移個(gè)數(shù)、神經(jīng)侵犯、Ki-67、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等多種臨床病理學(xué)特征關(guān)系密切，且與患者不良預(yù)后密切相關(guān)，可作為乳腺癌患者的預(yù)后監(jiān)測(cè)的生物學(xué)指標(biāo)。王靜等[24]亦證實(shí)UBQLN-1在卵巢癌組織中的表達(dá)水平相對(duì)較高，與卵巢癌的臨床病理參數(shù)及生存預(yù)后關(guān)系密切，因而可作為卵巢癌篩查、診斷、治療和預(yù)后評(píng)估的潛在生物學(xué)指標(biāo)。

目前，暫未有UBQLN-1在直腸癌中表達(dá)和作用機(jī)制的相關(guān)報(bào)道。本研究應(yīng)用RT-PCR和SP法檢測(cè)UBQLN-1在直腸癌中的表達(dá)情況，分析與相關(guān)臨床病理特征的關(guān)系。本研究結(jié)果顯示，癌組織中UBQLN-1 mRNA和蛋白的表達(dá)水平明顯高于癌旁正常組織，且與腫瘤T分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和肝轉(zhuǎn)移等病理特征密切相關(guān)。通過(guò)生存期隨訪和多因素預(yù)后分析證實(shí)，UBQLN-1的表達(dá)與直腸癌患者預(yù)后存在明顯的相關(guān)性，UBQLN-1是直腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。然而，具體致癌機(jī)制暫不明確。胡潺潺等[25]研究證實(shí)，抑制乳腺癌細(xì)胞中UBQLN-1基因表達(dá)可降低乳腺癌細(xì)胞增殖活力和侵襲、轉(zhuǎn)移能力，能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，考慮與抑制STAT3信號(hào)通路，下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）、基質(zhì)金屬蛋白酶-2（MMP-2）表達(dá)有關(guān)。

綜上，關(guān)于UBQLN-1在腫瘤領(lǐng)域中的研究目前相對(duì)較少，本研究證實(shí)UBQLN-1可作為直腸癌早期診斷、預(yù)后評(píng)估的潛在分子生物學(xué)指標(biāo)，具體作用機(jī)制尚需深入研究，這也是今后的研究方向。

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（收稿日期：2020-06-04）