柴小兵,褚菲菲,肖興國,吳慧麗
鄭州大學附屬鄭州中心醫院消化內科,河南省結直腸癌診治醫學重點實驗室,鄭州市結直腸癌診治與研究重點實驗室,鄭州 450007
結直腸癌是臨床中常見的一種消化系統惡性腫瘤,其發病與大腸腺瘤、遺傳因素、生活習慣等存在密切關系,常見的臨床癥狀為腹痛、便血以及大便性狀改變等,多見于中老年人群,男性發病率高于女性,近年來結直腸癌的發病率呈上升及年輕化趨勢[1]。目前,手術是治療結直腸癌的主要方法之一,早期明確診斷并及時給予針對性治療可以使患者獲得較好預后。研究指出,復發轉移是影響結直腸癌患者預后的主要因素。結直腸癌的復發轉移機制復雜,某些與腫瘤相關的因子可能起到重要作用[2]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)與惡性腫瘤有關,T細胞受體γ位點反義RNA 1(T cell receptor gamma locus antisense RNA 1,TRG-AS1)是近年來新發現的一種惡性腫瘤相關lncRNA[3]。缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)不僅參與惡性腫瘤新生血管生成,而且在能量代謝過程中具有重要作用[4]。人抗原R(human antigen R,HuR)是胚胎致死性異常視覺基因的蛋白質產物,可以對mRNA的不穩定性進行調節,與多種惡性腫瘤的發生有關[5]。三元基序家族蛋白21(tripartite motif-containing protein 21,TRIM21)是TRIM家族的重要成員,在腫瘤細胞生長和增殖等方面起到重要的調控作用[6]。本研究分析 TRG-AS1、HuR、TRIM21、HIF-1α在結直腸癌組織中的表達及臨床意義,旨在為結直腸癌的治療提供依據,現報道如下。
選取2017年1月至2019年6月于鄭州大學附屬鄭州中心醫院接受手術治療的結直腸癌患者。納入標準:①經病理檢查確診為結直腸癌;②初次行手術治療;③術前未接受過生物免疫治療或放化療等;④臨床資料及隨訪資料完整。排除標準:①合并其他部位惡性腫瘤;②合并免疫系統疾病、心腦血管疾病或血液系統疾病;③合并全身性感染。依據納入和排除標準,本研究共納入103例患者。其中,男性68例,女性35例;年齡34~77歲,平均(54.97±10.68)歲。收集103例結直腸癌患者的結直腸癌組織及癌旁組織(距結直腸癌組織5 cm以上),所有標本均置于低溫保存管,經液氮處理后置于-80℃冰箱中保存備用。本研究經醫院倫理委員會審批通過,所有患者均知情同意并簽署知情同意書。
1.2.1 免疫組織化學染色法檢測HuR、TRIM21、HIF-1α表達情況及結果判定 石蠟包埋處理標本,連續切片,厚度為4 μm左右;將切片脫蠟和水化,通過高壓鍋修復抗原,時間為2 min;封閉液孵育60 min;滴加HuR、TRIM21、HIF-1α一抗工作液50 μl,4℃孵育過夜;磷酸鹽緩沖液沖洗3次,滴加二抗工作液50 μl,室溫下孵育30 min;加入二氨基聯苯胺顯色,分別應用蘇木精及梯度乙醇進行復染和脫水,然后進行固封和鏡檢。采用熒光倒置顯微鏡觀察染色結果。陽性細胞比例評分:<25%為1分,25%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分。染色強度評分:無色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。陽性細胞比例評分和染色強度評分相乘,0分為陰性,1~4分為弱陽性,5~8分為中等陽性,9~12分為強陽性,其中1~9分為陽性。
1.2.2 實時定量逆轉錄聚合酶鏈反應(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測TRG-AS1相對表達量 應用Trizol試劑提取總RNA,然后應用PrimeScript逆轉錄酶試劑盒將RNA逆轉錄為cDNA。采用SYBR Green PCR試劑盒進行基因擴增,引物由武漢擎科生物技術有限公司設計合成,TRG-AS1上游引物5'-ATGAAGAAGCCGCGAAGTGT-3',下游引物 5'-CACACCCTAATACACATGCCCT-3';甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)上游引物5'-TCGACAGTCAGCCGCATCTT-3',下游引物5'-GGCGCCCAATACGACCAAAT-3'。PCR反應條件:95℃預變性5 min,95℃變性20 s,60℃退火30 s,72℃延伸30 s,共40個循環,最后72℃延伸5 min。以GAPDH為內參,采用2-△△Ct法檢測TRG-AS1的相對表達量。
出院后第1天開始隨訪,通過門診復查或電話、微信等電子通訊的方式進行隨訪,隨訪截止時間為2022年3月,以患者死亡或復發為隨訪終點。
采用SPSS 22.0軟件對數據進行統計分析。正態分布計量資料以均數±標準差(±s)表示,多組間比較采用方差分析,兩組間比較采用t檢驗;計數資料以例數和率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗或McNemar檢驗;采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,組間比較采用Log-rank檢驗;以P<0.05為差異有統計學意義。
結直腸癌組織中TRG-AS1相對表達量為(1.50±0.50),明顯高于癌旁組織的(0.71±0.19),差異有統計學意義(t=9.281,P<0.01)。結直腸癌組織中HuR、HIF-1α陽性率分別為65.05%(67/103)、76.70%(79/103),分別明顯高于癌旁組織的10.68%(11/103)、14.56%(15/103),差異均有統計學意義(P<0.01)。結直腸癌組織中TRIM21陽性率為30.10%(31/103),明顯低于癌旁組織的91.26%(94/103),差異有統計學意義(P<0.01)。
不同分化程度、淋巴結轉移情況、血管侵犯情況結直腸癌患者結直腸癌組織中TRG-AS1相對表達量比較,差異均有統計學意義(F=14.116、t=4.688、t=3.038,P<0.05);不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中HuR陽性率比較,差異均有統計學意義(χ2=5.864、9.938、7.237,P<0.05);不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中TRIM21陽性率比較,差異均有統計學意義(χ2=45.537、7.908、5.859,P<0.05);不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中HIF-1α陽性率比較,差異均有統計學意義(χ2=5.498、5.804、5.499,P<0.05)。(表1)

表1 不同臨床特征結直腸癌患者結直腸癌組織中TRG-AS1、HuR、TRIM21、HIF-1α的表達情況
隨訪至2022年3月,103例患者中死亡36例,生存67例,生存率為65.05%。以TRG-AS1相對表達量的中位值為界,中位值以上為高表達,中位值及以下為低表達;TRG-AS1低表達患者的累積生存率為55.6%,高于TRG-AS1高表達患者的31.5%,差異有統計學意義(χ2=6.493,P=0.011)。HuR陰性患者的累積生存率為56.9%,高于HuR陽性患者的37.0%,差異有統計學意義(χ2=4.824,P=0.028)。TRIM21陰性患者的累積生存率為22.4%,低于TRIM21陽性患者的59.0%,差異有統計學意義(χ2=5.827,P=0.015)。HIF-1α陰性患者的累積生存率為72.0%,高于HIF-1α陽性患者的36.6%,差異有統計學意義(χ2=4.422,P=0.035)。(圖1)

圖1 不同TRG-AS1、HuR、TRIM21、HIF-1α表達情況結直腸癌患者的生存曲線
結直腸癌具有較高的發病率及病死率,特別是中晚期患者,即使接受手術、化療、放療等綜合治療,其預后情況仍不容樂觀。近年來,隨著生物信息學、基因檢測技術的發展,多種新型腫瘤標志物逐漸被發現[7]。結直腸癌發病的分子機制尚未明確,仍需要進一步研究其治療靶點。
本研究結果顯示,結直腸癌組織中TRG-AS1相對表達量明顯高于癌旁組織,說明TRG-AS1可能作為一種促癌基因參與結直腸癌的發生發展過程。lncRNA異常表達在惡性腫瘤的發生發展過程中發揮重要作用,有學者指出,TRG-AS1能夠通過影響微小 RNA(microRNA,miRNA)-877-5p對Zeste 12同源物1抑制因子2(suppressor of zeste 12 homolog,SUZ12)的表達情況進行調控,從而促進膠質母細胞瘤進展[8]。He等[9]研究指出,TRG-AS1可以通過調控miRNA-543/Yes相關蛋白1信號通路促進舌鱗狀細胞癌的發生。目前關于TRG-AS1在結直腸癌中表達上調的機制尚不清楚。分析其原因可能是TRG-AS1受其他轉錄因子調控或編碼基因發生突變導致[10]。本研究結果顯示,不同分化程度、淋巴結轉移情況、血管侵犯情況結直腸癌患者結直腸癌組織中TRG-AS1相對表達量比較,差異均有統計學意義(P<0.05),說明TRG-AS1表達水平與結直腸癌患者病情嚴重程度有關。研究表明,上皮-間充質轉化在結直腸癌進展、轉移和耐藥中發揮重要作用,而TRG-AS1下調有效地抑制了上皮-間充質轉化,TRG-AS1表達水平升高后對上皮-間充質轉化的抑制作用減弱[11]。
據報道,許多轉錄因子參與了惡性腫瘤某些關鍵的生物學過程,包括細胞增殖、凋亡、新生血管生成、免疫反應和轉移等,與患者的生存率存在密切關系[12]。HuR是一種RNA結合蛋白,已被證明通過不同的轉錄后機制(如mRNA衰變和蛋白質翻譯)調節多個基因的表達[13]。本研究結果顯示,結直腸癌組織中HuR陽性率明顯高于癌旁組織,不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中HuR陽性率比較,差異均有統計學意義(P<0.05),表明HuR能夠反映結直腸癌患者病情嚴重程度。B細胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)、c-Myc、細胞周期蛋白D(cyclin D)和細胞周期蛋白A(cyclin A)基因為HuR的下游分子,這些基因均參與了細胞增殖和細胞周期等過程,如轉錄因子c-Myc可調節10%~15%的人類基因表達,在細胞增殖、分化、生長和存活過程中發揮重要作用;細胞周期蛋白是細胞周期的基本調節因子,在腫瘤發生中發揮重要作用,cyclin A是細胞通過S期所必需的[14]。HuR通過上調Bcl-2、c-Myc、cyclin D和cyclin A基因表達調節腫瘤細胞增殖和凋亡,促進結直腸癌的發生發展[15]。
TRIM21是TRIM超家族成員,已被發現是多種自身免疫疾病(如炎癥性腸病、系統性紅斑狼瘡和風濕性疾病等)的關鍵調節因子,而且有研究證實,TRIM21是肝細胞癌中潛在的腫瘤抑制因子[16]。本研究結果顯示,結直腸癌組織中TRIM21陽性率明顯低于癌旁組織,說明結直腸癌中TRIM21發揮抑癌基因的作用。Zhou等[17]研究指出,TRIM21在結腸炎相關腫瘤中表達下調,通過調節腫瘤細胞增殖、黏附、組織重塑、血管生成以及炎癥反應來負調節結腸上皮癌變,進而降低結直腸癌的發生風險。本研究結果顯示,不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中TRIM21陽性率比較,差異均有統計學意義(P<0.05),表明TRIM21可反映結直腸癌患者病情嚴重程度。其原因可能是TRIM21能夠介導蛋白酶體降解以及Snail蛋白泛素化,調節上皮-間充質轉化過程,進而抑制結直腸癌細胞的侵襲和轉移[18]。
HIF-1α在惡性腫瘤對缺氧的反應中發揮重要作用,在缺氧條件下HIF-1α信號被激活,參與腫瘤的侵襲、轉移以及對放療和化療的抵抗[19]。本研究結果顯示,結直腸癌組織中HIF-1α陽性率明顯高于癌旁組織,說明結直腸癌中HIF-1α發揮促癌基因的作用。HIF-1α表達上調與抑癌基因突變、促癌基因激活有關,還可能與組織氧濃度降低有關。本研究結果顯示,不同浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移情況結直腸癌患者結直腸癌組織中HIF-1α陽性率比較,差異均有統計學意義(P<0.05),表明HIF-1α水平同樣可反映結直腸癌患者病情嚴重程度。其原因可能是HIF-1α表達上調可以促進上皮-間充質轉化,進而增強腫瘤細胞的侵襲和轉移能力;另外,在缺氧狀態下,HIF-1α也可以通過誘導p53表達促進腫瘤細胞增殖[20]。本研究還發現,TRG-AS1低表達、HuR陰性、TRIM21陽性、HIF-1α陰性結直腸癌患者的累積生存率分別高于TRGAS1高表達、HuR陽性、TRIM21陰性、HIF-1α陽性患者(P<0.05),說明 TRG-AS1、HuR、TRIM21、HIF-1α表達情況與結直腸癌患者預后有關,可能作為評估結直腸癌患者預后的標志物。
綜上所述,結直腸癌組織中TRG-AS1、HIF-1α及HuR表達均升高,TRIM21表達降低,TRG-AS1、HuR、TRIM21、HIF-1α表達情況與結直腸癌侵襲、轉移及患者預后密切相關,對評估結直腸癌患者病情及預后具有一定的臨床價值。