三磷酸腺苷酶家族蛋白3A、缺氧誘導因子-1在結直腸癌中的表達及與患者臨床特征的關系△

米會敏，孫麗，蔡媛

寶雞市中心醫院病理科，陜西 寶雞 721000

結直腸癌是發生于結腸的消化道惡性腫瘤，好發于直腸和乙狀結腸交界處，以40～50歲發病率最高，其發病率居胃腸道腫瘤的第3位[1]。結直腸癌發病隱匿，臨床癥狀不典型，多數患者確診時已進展至中晚期，延誤了最佳的治療時機，導致治療效果受限，患者的預后較差，因此早發現、早診斷結直腸癌對降低患者的病死率有重要意義[2]。晚期結直腸癌患者的生存率僅為50%，主要是由于缺乏合理的評估體系，使臨床決策缺少決定性證據[3]。目前結直腸癌的病因和發病機制尚不清楚，近年來研究發現，結直腸癌與原癌基因活化、腫瘤抑制基因失活有關，提示結直腸癌的發生發展過程中存在復雜的分子事件[4]。相關研究顯示，三磷酸腺苷酶家族蛋白3A（ATPase family AAA domain containing 3A，ATAD3A）、缺氧誘導因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）均與腫瘤的發生發展及不良預后有關[5]。本研究探討ATAD3A、HIF-1在結直腸癌中的表達及與患者臨床特征的關系，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月至2021年8月寶雞市中心醫院收治的結直腸癌患者。納入標準：①符合《結直腸癌肝轉移診斷和綜合治療指南（V2016）》[6]中關于結直腸癌的診斷標準，經病理檢查確診為結直腸癌；②均首次接受結直腸癌根治術治療；③溝通能力良好；④臨床資料完整。排除標準：①近1個月內有炎癥病史；②術前行新輔助化療導致病理組織改變；③存在活動性細菌或真菌感染；④存在精神疾病，無法配合治療；⑤肝腎功能異常及重要臟器嚴重疾病等。依據納入和排除標準，本研究共納入118例結直腸癌患者，其中男70例，女48例；年齡23～75歲，平均（48.22±5.12）歲；體重指數（body mass index，BMI）16～26 kg/m2，平均（20.01±1.22）kg/m2；結腸癌68例，直腸癌50例；腫瘤直徑2～8 cm，平均（5.51±0.35）cm；臨床分期：Ⅰ期 40例，Ⅱ期28例，Ⅲ期30例，Ⅳ期20例；浸潤深度：淺肌層88例，深肌層30例；有神經侵犯45例，無神經侵犯73例；有脈管受累60例，無脈管受累58例；有淋巴結轉移38例，無淋巴結轉移80例；分化程度：高分化50例，中低分化68例。另同期選取100例結直腸良性病變患者，其中男60例，女40例；年齡25～76歲，平均（48.30±5.02）歲；BMI為17～25 kg/m2，平均（20.12±1.29）kg/m2。兩組患者性別、年齡、BMI比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準通過，所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 免疫組化法檢測ATAD3A、HIF-1表達情況

取118例結直腸癌患者的結直腸癌組織和100例結直腸良性病變患者的良性病變組織，石蠟包埋切片，烤箱烘烤90 min，浸入二甲苯中，脫蠟10 min，逐級放入100%、90%、70%乙醇及純水中浸泡5 min，3%過氧化氫孵育10 min，沖洗3次，浸泡在0.01 mmol/L的乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）抗原修復液中，高溫高壓修復3 min，靜置30 min，反復沖洗3次，滴加山羊血清封閉20 min，分別加入一抗ATAD3A抗體（稀釋濃度1∶150）、HIF-1抗體（稀釋濃度1∶50），4 ℃在冰箱孵育過夜，PBS沖洗3次，二抗孵育完成后沖洗3次，鹽酸乙醇分化，其余免疫組化步驟按試劑盒說明書進行，觀察顯色情況，滴加蘇木素復染1 min，沖洗、脫水，中性樹脂封片，由2名病理醫師在光學顯微鏡下觀察，雙盲法判定結果。依據染色強度和陽性細胞所占比例進行結果判定：無著色計0分，淡黃色染色計1分，棕黃色染色計2分，棕褐色染色計3分；無陽性細胞計0分，陽性細胞所占比例＜25%計1分，陽性細胞所占比例25%～75%計2分，陽性細胞所占比例＞75%計3分；將染色強度評分和陽性細胞所占比例評分相加，＞2分判定為陽性，≤2分判定為陰性。

1.3 統計學方法

采用SPSS 22.0軟件對所有數據進行統計分析，計數資料以例數和率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗；相關分析采用Pearson相關性分析；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ATAD3A、HIF-1表達情況的比較

結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1陽性表達率均明顯高于良性病變組織，差異均有統計學意義（P＜0.01）。（表1）

表1 結直腸癌組織和良性病變組織中ATAD3A、HIF-1陽性表達情況的比較[n（%）]

2.2 不同臨床特征結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1表達情況的比較

不同性別、BMI、臨床分期、浸潤深度、神經侵犯情況、脈管受累情況結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1陽性表達率比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；腫瘤直徑≥5 cm、有淋巴結轉移、分化程度為中低分化結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1的陽性表達率分別高于腫瘤直徑＜5 cm、無淋巴結轉移、分化程度為高分化患者，差異均有統計學意義（P＜0.05）。（表2）

表2 不同臨床特征結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1表達情況的比較（n=118）

2.3 ATAD3A、HIF-1表達的相關性分析

Pearson相關性分析結果顯示，ATAD3A的表達與HIF-1的表達呈正相關（r=0.412，P＜0.05）。

3 討論

結直腸癌的病因尚不明確，可能與高脂肪飲食、肥胖率增加、結腸腺瘤有一定關系，機體免疫力低下和局部慢性炎癥可能是腫瘤發生發展的重要原因[7]。隨著臨床對結直腸癌研究的不斷深入，有研究認為，結直腸癌發生發展過程中可能存在一系列抑癌基因突變、原癌基因活化等分子事件，且伴有惡性腫瘤生物學行為及組織形態學改變，最終導致結直腸癌[8]。目前，臨床結直腸癌的靶向藥物只有少數幾種生物制劑，但受個體差異影響，部分患者無法從中獲益，因此，有必要開展結直腸癌方面的研究，發現更多有意義的潛在治療靶點。

線粒體是人體細胞中能量來源的細胞器，主要通過氧化應激信號通路、生物學代謝重編程等參與惡性腫瘤細胞的生長和轉移過程[9]。ATAD3A可參與細胞內基因組轉錄、蛋白水解等多個生物過程。既往有研究證實，ATAD3A是維持線粒體正常功能的因子，其表達缺失會損害線粒體功能，進而抑制細胞生長[10]。缺氧是腫瘤微環境的基本特征，由于惡性腫瘤細胞生長速度較快，供血不足容易使瘤體處于低氧狀態[11]。越來越多的研究證實，腫瘤細胞生長速度增快導致的局部缺氧在腫瘤環境中較常見[12-13]。

本研究結果顯示，結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1陽性表達率均明顯高于良性病變組織，差異均有統計學意義（P＜0.01）；腫瘤直徑≥5 cm、有淋巴結轉移、分化程度為中低分化結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1的陽性表達率分別高于腫瘤直徑＜5 cm、無淋巴結轉移、分化程度為高分化的患者，差異均有統計學意義（P＜0.05）；進一步Pearson相關分析顯示，ATAD3A的表達與HIF-1的表達呈正相關。表明ATAD3A、HIF-1均與結直腸癌的發生發展密切相關，提示ATAD3A、HIF-1的陽性表達與淋巴結轉移等生物學行為密切相關，與相關研究報道的結果一致[14-15]。

有研究證實，ATAD3A會破壞非小細胞肺癌線粒體的正常網狀形態，抑制腫瘤細胞的增殖生長[16]。結直腸癌細胞中也有相同現象，ATAD3A過表達后，結直腸癌細胞增殖能力顯著增強，抑制ATAD3A的表達細胞增殖能力顯著減弱。腫瘤的快速生長需要大量能量供應，ATAD3A在線粒體氧化磷酸化中發揮了重要作用，能夠明顯促使腫瘤細胞生長[17]。結直腸癌早期，細胞微環境處于非缺氧狀態，隨著腫瘤組織的不斷生長，腫瘤細胞中缺氧誘導因子基因活化增強。HIF-1蛋白可促使腫瘤細胞形成，并促進腫瘤細胞的淋巴結轉移，但其促進腫瘤發生發展的具體分子機制尚需繼續深入研究證實[18-19]。由此可見，ATAD3A、HIF-1可作為結直腸癌惡性程度的重要監測指標，可為尋找結直腸癌的有效治療靶點提供有力證據。隨著HIF-1對ATAD3A調控作用的深入研究，有望為結直腸癌的治療開辟新途徑。但本研究未進行大樣本研究，且研究的時間間隔較短，故需要后續進行多中心、大樣本及較長的時間跨度或多時間段的進一步深入研究。

綜上所述，ATAD3A、HIF-1在結直腸癌組織中高表達，腫瘤直徑≥5 cm、有淋巴結轉移、分化程度為中低分化結直腸癌患者結直腸癌組織中ATAD3A、HIF-1的陽性表達率較高，可作為結直腸癌患者潛在的治療靶點。