陳 曄,蔣冬先,劉玉鳳,宋 琦,徐 磊,宿杰阿克蘇,侯英勇
復旦大學附屬中山醫院病理科,上海 200032
食管癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一,包括食管鱗狀細胞癌(ESCC)和食管腺癌(EAC)。ESCC是中國最常見的食管癌組織類型。盡管治療水平不斷提高,但ESCC的5年生存率仍低于20%。目前認為ESCC發病的高危因素包括遺傳因素、飲食因素和環境因素[1-2]。研究[3-4]表明,TP53、RB1和NOTCH1等 基 因 在ESCC中 發 揮著重要作用。腫瘤的發生是一個多基因、多步驟的過程,所以本研究主要探討是否有其他基因影響ESCC的預后。鋅指蛋白24(ZNF24)也稱為ZNF191或KOX17,在胚胎發育和成人組織中廣泛表達[5-6]。研究[7-8]發現,敲除ZNF24會導致發育過程中胚胎的過早死亡,說明ZNF24在器官發育過程中起著重要作用。除了調節正常細胞的功能,ZNF24在癌癥起始和進展的關鍵過程中發揮重要作用,如參與調控肝細胞癌和胃癌的增殖、分化、遷移和侵襲。然而,ZNF24在ESCC中的分子作用和臨床意義尚不清楚。因此,本研究利用組織芯片采用免疫組織化學(IHC)法檢測513例ESCC中ZNF24蛋白的表達,旨在探討其表達與臨床病理因素的關系及其對ESCC患者的預后預測價值。
1.1 一般資料 收集2007年—2010年復旦大學附屬中山醫院胸外科手術切除的ESCC標本513例。所有患者術前未行放療、化療。H-E切片由兩位病理醫師獨立確認ESCC診斷,臨床病理參數:年齡,性別,腫瘤大小(以3 cm分為兩組),腫瘤位置(食管上段、中段及下段),吸煙史,分化程度(高、中、低),浸潤深度(Ⅰ:局限于黏膜下層、Ⅱ:侵犯肌層、Ⅲ:突破肌層),脈管及神經侵犯與否,淋巴結轉移和臨床分期(分Ⅰ+Ⅱ、Ⅲ+Ⅳa兩組)。本研究獲復旦大學附屬中山醫院倫理委員會批準(B2021-178R)。所有患者或家屬均簽署書面知情同意書。
1.2 組織芯片(TMA)的制備 選取H-E切片中具有代表性的區域,從每例蠟塊中取出寬2 mm、長6 mm的組織垂直放置于新的蠟塊中,制作組織芯片,每個組織芯片包含70個病例。
1.3 IHC檢測 TMA取4 μm切片,脫蠟至水,抗原修復液(pH 9.0)中加熱10 min。一抗為ZNF24(稀釋比1∶50,Abcam公司),使用全自動免疫組化染色機Aliya進行免疫組化Compact Polymer法染色。
1.4 結果判讀 ZNF24染色陽性標準為細胞核出現棕黃色或棕褐色顆粒。TMA中ZNF24的表達情況由兩位病理醫師獨立評估。IHC評分標準:無陽性染色為0分;弱染色為1分;弱到中度染色為2 分;中度到強染色為3分。分別統計陽性細胞比例,計算H-score評分(強度×陽性細胞比例)。
1.5 隨 訪 513例患者的隨訪資料來自于病歷記錄、電話隨訪和家訪。隨訪時間截至2018年12月。無病生存期(disease free survival, DFS)和總生存期(overall survival,OS)是從手術時間到首次復發時間(最后隨訪時間)或死亡時間計算。
1.6 統計學處理 計數資料間的比較采用χ2檢驗及Fisher確切概率檢驗,Kaplan-Meier法進行生存分析,生存期間的比較采用Log-rank檢驗。使用Cox回歸模型進行單因素和多因素生存分析。所有數據采用SPSS 22.0版本, 檢驗水準(α)為0.05。
2.1 臨床病理特征 513例(男性420例,女性93例)ESCC患者平均年齡為61.2歲(34~83歲)。201例有吸煙史。295例腫瘤直徑小于3 cm,218例腫瘤直徑大于3 cm。腫瘤位置以中下段為主。96.5%的病例為中、低分化。腫瘤的浸潤深度多侵及肌層及外膜層。115例(22.4%)存在脈管癌栓,178例(34.7%)存在神經侵犯,239例(46.6%)出現淋巴結轉移。依據第8版AJCC分期標準,281例(54.8%)為臨床Ⅰ+Ⅱ期,232例(45.2%)為臨床Ⅲ+Ⅳa期。513例ESCC患者中,5個臨床病理參數與較差的預后具有明顯相關性,分別為浸潤深度(DFS,P<0.001;OS,P<0.001)、脈管侵犯(DFS,P=0.001;OS,P=0.001)、神經侵犯(DFS,P=0.001;OS,P=0.004)、淋巴結轉移(DFS,P<0.001;OS,P<0.001)和臨床分期(DFS,P<0.001;OS,P<0.001)。
2.2 ZNF24蛋白的表達及其與臨床病理參數的相關性 ZNF24蛋白陽性表達呈棕黃色或棕褐色,定位于細胞核(圖1)。為了選擇最佳的界限值,本研究根據生存狀態繪制受試者工作特征(ROC)曲線,確定以評分1.5為閾值,分為低表達組(135例,26.3%)和 高 表 達 組(378例,73.7%)。ZNF24表達與患者年齡、性別、吸煙史、腫瘤分化程度、浸潤深度、脈管與神經侵犯與否、淋巴結轉移和臨床分期無明顯相關性,但與腫瘤大小顯著負相關(P<0.001),和腫瘤位置顯著正相關 (P=0.038,表1)。

圖1 食管鱗狀細胞癌中ZNF24的蛋白表達A:ZNF24低表達;B:ZNF24高表達。Original magnification:× 100。

表1 513例ESCC患者中ZNF24表達與臨床病理特征的關系
2.3 ESCC患者的生存分析 患者的中位隨訪時間為35個月(3~102個月),DFS和OS的5年生存率分別為68.6%和68.0%。DFS的平均隨訪時間和中位隨訪時間分別為41.2個月和30個月,OS的平均隨訪時間和中位隨訪時間分別為44.5個月和35個月。
ZNF24高 表 達 組 的DFS(P=0.524)和OS (P=0.527)均比ZNF24低表達組縮短,但差異無統計學意義。觀察DFS和OS的生存曲線,分別于28個月及35個月后差異逐漸明顯。進一步分析發現,當DFS大于28個月時,ZNF24高表達組生存期顯著縮短(P=0.035);當OS大于35個月時,ZNF24高表達組生存期顯著縮短(P=0.036,圖2)。

圖2 Kaplan-Meier分析DFS和OS與ZNF24蛋白表達的關系A、B:在513例ESCC患者中,ZNF24高表達組的DFS和OS 預后均較差;C:275例DFS≥28個月的ESCC患者中,ZNF24高表達組預后比低表達組顯著變差(P=0.035);D:261例OS≥35個月的ESCC患者中,ZNF24高表達組預后比低表達組顯著變差(P=0.036)。
單因素生存分析發現,腫瘤浸潤深度、脈管及神經侵犯、淋巴結轉移和臨床分期與DFS(表2)和OS(表3)相關;多因素生存分析發現,浸潤深度和淋巴結轉移是患者獨立預后因子,ZNF24蛋白高表達并不是ESCC的獨立預后因子。

表2 單因素和多因素Cox回歸模型分析與ESCC患者DFS相關的危險因素

表3 單因素和多因素Cox回歸模型分析與ESCC患者OS相關的危險因素
ZNF24是類Kruppel鋅指基因家族的一員,其N端含有1個SCAN結構域,SCAN結構域由富含亮氨酸區域組成高度保守的模體,用來調節與其他含有SCAN結構域的蛋白質之間相互作用[9]。ZNF24被認為是一種調控細胞生長、分化和發育的蛋白質[10],參與胚胎發育[7]和造血[11],并被證明在癌癥的發生發展過程中發揮重要作用[12]。
ZNF24在不同的惡性腫瘤中有著完全不同的表達模式和腫瘤相關作用。在肝細胞癌中,ZNF24的表達高于正常肝組織,可直接與β-catenin啟動子結合促進細胞增殖[13]。ZNF24還可增加WNT8B啟動子在肝細胞癌中的轉錄活性,從而上調WNT8B的轉錄和蛋白表達,進而通過Wnt信號通路促進腫瘤細胞增殖[14]。盡管ZNF24有促增殖的作用,但能夠抑制肝細胞癌的轉移[15]。在三陰性乳腺癌中,ZNF24表達上調,microRNA-940通過直接靶向ZNF24,在細胞增殖和遷移中起腫瘤抑制作用[16]。Jia等[17]發現,ZNF24通過直接結合VEGF近端啟動子,作為腫瘤血管生成的負調控因子,從而抑制VEGF轉錄。ZNF24的異常表達同時也在膠質母細胞瘤中被發現,并顯示出預后預判意義[18]。
然而,ZNF24在ESCC中的作用仍不清楚。本研究發現ZNF24在513例ESCC中蛋白過表達,陽性率為73.7%。這與ZNF24在前列腺癌組織和細胞系中均過表達的結果一致[6]。ZNF24位于染色體18q12.1,在直腸癌中該區域經常缺失,提示ZNF24在腫瘤生長中可能起負調控作用[19-20]。本研究還發現,ZNF24蛋白高表達與ESCC的腫瘤大小具有顯著的負相關性。
同時,本研究發現ZNF24高表達的患者有預后較差的趨勢(DFS,P=0.524;OS,P=0.527),尤其是當DFS大于28個月時,ZNF24高表達患者生存期顯著縮短(P=0.035)。當OS大于35個月時,ZNF24高表達患者生存期也顯著縮短(P= 0.036),該結果提示ZNF24可能是ESCC預后不良的重要參考指標。這表明ESCC中ZNF24基因表達的調控途徑可能與肝癌不同。筆者猜想,ZNF24在腫瘤手術切除后,或在不同的微環境下,基因的表達不同,ZNF24在惡性腫瘤中的雙重作用可能與其多個鋅指區域相關。人群、檢測方法及臨界值的差異也是潛在的原因。這些結果表明,ZNF24在不同的組織中扮演著不同的角色,可能是ESCC的藥物靶點之一。
本研究首次報道了ZNF24與ESCC的預后關系,但主要側重于闡明其臨床意義,并未在分子水平上充分探討其作用機制,進一步研究其信號通路將為一種新的藥物靶點提供可能。本研究表明ZNF24在ESCC中蛋白過表達,高表達的患者DFS和OS預后均較差,尤其是當DFS大于28個月和OS大于35個月時,ZNF24是ESCC預后不良的重要參考指標。
利益沖突:所有作者聲明不存在利益沖突。