ADAMTS5基因在口腔鱗狀細胞癌中的表達及其臨床意義

張麗慧,鄭建云,翟莎菲,張耀超

(1西安醫學院口腔醫學系口腔組織病理教研室,西安 710075;2西安醫學院第一附屬醫院病理科;*通訊作者,E-mail:zhanglihui222@163.com)

口腔癌是頭頸部較常見的惡性腫瘤,大約占惡性腫瘤的7%,每年呈遞增趨勢,已經成為公共衛生領域的重大問題。口腔癌中約90%為鱗狀細胞癌,而口腔鱗狀細胞癌的總體生存率卻在50%左右[1,2],口腔鱗狀細胞癌患者術后原發灶復發及局部淋巴結轉移是其預后差及生存率低的主要原因[3,4],所以進一步研究口腔鱗狀細胞癌的發生發展機制,尋找口腔鱗狀細胞癌發生發展的關鍵靶點,對提高口腔鱗狀細胞癌早期診斷及開發新的治療方法具有重要意義。含凝血酶敏感素基序的去整合素金屬蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs,ADAMTS)廣泛存在于哺乳動物和無脊椎動物中,屬于Zn2+依賴的金屬蛋白酶家族,該家族中已有19個成員被發現,都是蛋白水解酶,并且蛋白水解功能可能與腫瘤的發生、發展、轉移有關[5]。根據目前國內外的研究顯示,ADAMTS5的異常表達參與了包括腫瘤在內的多種疾病的發生發展過程[6]。但其在口腔鱗狀細胞癌中的表達、生物學功能和臨床意義鮮見報道。本研究擬檢測ADAMTS5蛋白在口腔鱗狀細胞癌中的表達情況,并結合病例資料,初步探討ADAMTS5在口腔鱗狀細胞癌發生發展中的作用,為輔助臨床上口腔鱗狀細胞癌的早期診斷提供實驗依據,以期尋找新的潛在口腔鱗狀細胞癌診斷及判斷預后的分子標志物。

1 材料和方法

1.1 材料

收集西安醫學院第一附屬醫院2017年6月至2019年6月間的50例口腔鱗狀細胞癌手術患者的標本及相應的癌旁正常組織標本,所有標本均經過HE染色病理證實。其中男性35例,女性15例,年齡<50歲的16例,≥50歲34例;發生在舌部的27例,頰部的14例,其他部位9例;腫瘤直徑<4 cm的32例,≥4 cm的18例;高分化22例,中分化20例,低分化8例;淋巴結轉移13例,無淋巴結轉移37例。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑 兔抗人ADAMTS5多克隆抗體(北京博奧森生物技術有限公司);免疫組化試劑盒(北京中杉金橋生物技術開發公司);EDTA修復液(北京博奧森生物技術有限公司);DAB顯色液(北京中杉金橋生物技術開發公司)。

1.2.2 免疫組織化學染色 石蠟標本常規連續切片,常規二甲苯脫蠟、水化后,3%過氧化氫滅活內源性過氧化物酶,EDTA緩沖液高壓熱抗原修復。加一抗(兔抗人ADAMTS5多克隆抗體1 ∶400稀釋),然后加生物素標記的羊抗兔IgG,4 ℃冰箱過夜后,加霉素康生物素蛋白-過氧化酶,DAB顯色,蘇木素復染,行常規脫水、透明、中性樹膠封片。PBS代替一抗作陰性對照。

免疫組化染色根據半定量評分系統[7]判定,通過染色密度和陽性染色細胞數來對ADAMTS5染色結果進行綜合評分。①染色密度評分:0分,無染色;1分,弱染色;2分,中染色;3分,強染色;②陽性染色細胞百分比評分:0分,0%;1分,<33%;2分,33%-67%;3分,>67%;總分=①×②。總分≥2和<2被認定為高表達(+)和低表達(-)。染色結果由兩個有經驗的病理科醫師以雙盲法進行診斷,一張切片至少選擇5個高倍鏡視野進行觀察。

1.3 統計學方法

采用SPSS 16.0統計學軟件進行統計學分析。計數資料采用χ2檢驗進行比較。檢驗水準α=0.05。

2 結果

本實驗研究顯示ADAMTS5蛋白在口腔鱗狀細胞癌中高表達,主要定位于細胞質中。ADAMTS5蛋白陽性表達呈黃色或棕黃色顆粒,陰性表達為無或少表達(見圖1)。在口腔50例鱗狀細胞癌組織中,ADAMTS5的陽性表達率為64%(32/50),癌旁組織為30%(15/50),口腔鱗狀細胞癌組織中ADAMTS5蛋白的陽性表達率高于癌旁組織,差異有統計學意義(P<0.01);ADAMTS5表達與口腔鱗狀細胞癌患者的年齡、有無淋巴結轉移、病理分化程度等有關(P<0.05,見表1)。ADAMTS5在小于50歲患者中的表達高于大于50歲患者;低分化口腔鱗狀細胞癌ADAMTS5表達高于高中分化口腔鱗狀細胞癌;有淋巴結轉移者ADAMTS5表達高于無淋巴結轉移者,上述差異均有統計學意義(P<0.05)。口腔鱗狀細胞癌中ADAMTS5的表達與性別、發病部位、腫瘤大小等無關(P>0.05,見表1)。

A.ADAMTS5的陽性表達 B.ADAMTS5的陰性表達

表1 ADAMTS5表達與口腔鱗狀細胞癌臨床病理特征的關系

3 討論

口腔鱗狀細胞癌是口腔癌中較為常見的惡性腫瘤,其總體生存率在50%左右,近年來,隨著外科手術方法、化療、放射療法及綜合療法的不斷進步,口腔癌患者的生存率略有提升,但提升幅度太小,幾乎可以忽略不計[8]。因此我們需要進一步了解口腔鱗狀細胞癌發生發展過程中的分子生物學機制,探尋預測口腔鱗狀細胞癌早期診斷和靶向治療的新策略,以達到提高口腔鱗狀細胞癌的治療目的。

ADMATS5是進化上保守的蛋白聚糖酶ADAMTS大家族的成員之一,1999年被發現,由Adamts5基因編碼,定位于人21q21.3,編碼930個氨基酸的多結構域的功能蛋白,是降解蛋白多糖活性最高的酶[9,10]。ADAMTS5的異常表達參與了包括腫瘤在內的多種疾病的發生發展過程[6]。其中以ADAMTS5在關節炎發生中的研究最為典型,它是在關節炎發生中發揮重要作用的酶[11,12]。在腫瘤組織中,ADAMTS5的異常表達也具有重要意義。ADAMTS5既可以對腫瘤產生促進作用,又可以抑制其發展。在人腦膠質瘤中,ADAMTS5蛋白酶呈現高表達,而在瘤周腦組織中不表達或極低表達,其蛋白表達量隨著腫瘤級別的升高而升高[13]。在胃癌、結直腸癌組織中,ADAMTS5表達下調[14-16]。在本實驗中對ADAMTS5蛋白的表達情況進行檢測,發現ADAMTS5蛋白在口腔鱗狀細胞癌中的表達顯著上升。這提示ADAMTS5對腫瘤的作用復雜,在不同來源的腫瘤發生中有不同的作用,且存在組織特異性。

在眾多腫瘤研究中,ADAMTS5可能都參與了腫瘤的發生發展。在非小細胞肺癌中,ADAMTS5高表達與腫瘤淋巴結轉移、臨床分期和組織病理分化呈正相關,高表達的患者預后比低表達患者預后差[17];在胃癌組織中,ADAMTS5表達下調與患者性別、病理學類型、腫瘤分化程度、遠處轉移、TNM分期、脈管浸潤相關[14];食管鱗癌組織中,ADAMTS5蛋白的表達與分化程度、淋巴結轉移、臨床分期和浸潤深度有關,ADAMTS5蛋白過表達可以促進食管鱗癌細胞株TE10細胞的增殖、遷移,ADAMTS5蛋白過表達與食管鱗癌的預后較差、存活率低相關[18]。而在本組實驗中ADAMTS5的表達與口腔鱗狀細胞癌患者的年齡、淋巴結轉移及病理分化程度相關,提示ADAMTS5可能參與了口腔鱗狀細胞癌的發生發展。在本實驗中,隨著口腔鱗狀細胞癌的分化程度越差,ADAMTS5蛋白的表達就越高;有淋巴結轉移的患者,ADAMTS5蛋白的表達也是上調。這可能作為口腔鱗狀細胞癌的一個潛在治療靶點,為口腔鱗狀細胞癌患者的個體化治療提供了一定的借鑒性作用。

有關ADAMTS5的機制研究,在肝癌患者中,可能是通過調控血管內皮生長因子受體VEGF表達,進而調控肝癌血管新生,影響肝癌的發生發展[19]。在非小細胞肺癌中,ADAMTS5可能通過降解細胞外基質、細胞外黏附蛋白等來參與非小細胞肺癌的侵襲轉移[17]。在胃癌中,通過抑制ETS1介導的MVD的變化來抑制腫瘤的轉移和血管生成[14]。ADAMTS5蛋白異常表達與口腔鱗狀細胞癌的發生發展相關,但其調控口腔鱗狀細胞癌的具體分子機制及其參與的信號通路等有待我們進一步研究,以期為臨床提供新的治療思路。