ISG15蛋白在原發性肝細胞癌中表達及其對預后的影響

黃麗芳,宋建華,韋翠容,林子芹,楊達平,粟連秀

(貴港市人民醫院病理科,廣西 貴港 537100)

原發性肝癌是臨床常見的惡性腫瘤之一,其中又以原發性肝細胞癌(HCC)的發生率最高,其發病機制較為復雜、預后效果差、易反復發作及轉移。干擾素刺激基因15(ISG15)蛋白是最早被鑒定出來的泛素樣蛋白(UBL)[1],其是ISG15編碼的小分子蛋白質,經Ⅰ型干擾素誘導后強表達。ISG15蛋白與細胞底物結合形成的蛋白復合物顯示出抗病毒和抗菌活性,能夠在免疫功能中發揮出重要的作用[2-3]。研究發現,ISG15蛋白在多種腫瘤組織中均存在高表達[4-5],且ISG15蛋白高表達與腫瘤預后不良相關,但其與HCC的相關性研究較少見。本研究探討了ISG15蛋白在HCC中的表達情況及其與臨床預后的相關性,旨在給HCC治療新靶點及預后判斷帶來新選擇。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年1月至2020年10月本院經術后病理確診的HCC患者100例,其中男女比例為9∶1,年齡29～75歲,平均(50.7±11.9)歲。納入標準：術前均未接受靶向治療和免疫治療等相關的抗腫瘤治療。排除標準：HCC合并其他腫瘤。本研究經院醫學倫理委員會批準(GYYXLL-20210618-08)。

1.2方法 病理診斷由2位病理醫生分開閱片,收集患者基本信息及相關臨床資料,如腫物(含癌組織和癌旁組織)大小、甲胎蛋白(AFP)水平、乙型肝炎病毒(HBV)-DNA拷貝數、分化程度等。采用免疫組織化學法檢測ISG15蛋白在癌組織和癌旁組織中表達水平,陽性對照采用說明書推薦的結直腸癌石蠟組織標本,陰性對照采用磷酸鹽緩沖液代替一抗。參考Axiotis評分標準,整體細胞陽性程度：淡染或無染色記0分,一般黃染記1分,中等強度黃染記2分,棕黃色或棕褐色記3分。陽性細胞數占比依次為小于或等于10%、>10%～25%、>25%～50%、>50%～75%、>75%,分別記為0、1、2、3、4分。將2項分數相加作為最終得分,其中5～7、3～4、1～2、0分依次定義為強陽性(3+)、陽性(2+)、弱陽性(+)、陰性(-)。門診或電話進行隨訪,對術后3年患者進行生存分析。

2 結 果

2.1癌組織和癌旁組織中ISG15蛋白表達水平比較 癌組織及癌旁組織中ISG15蛋白表達水平分別為(5.00±1.69)、(3.78±1.22),二者比較,差異有統計學意義(t=5.766,P<0.001)。病理圖見圖1。

注：ISG15蛋白表達定位在肝細胞的胞漿和胞核,在癌旁組織中呈陰性表達(A),在癌旁組織中呈弱陽性表達(B),在癌組織中呈陽性表達(C),在癌組織中呈強陽性表達(D、E)。

2.2不同臨床特征患者ISG15蛋白表達水平比較 不同腫物大小、HBV-DNA拷貝數及分化程度患者ISG15蛋白表達水平比較,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同臨床特征患者ISG15蛋白表達水平比較(n,n=100)

2.3不同ISG15蛋白表達水平患者生存期分析 術后3年隨訪70例患者,其中存活27例、死亡38例、失聯5例。總生存期為6.0～61.0個月,中位生存期為38.0個月。癌組織中,ISG15蛋白表達中位數值為5.5(<5.5為低表達組,>5.5為高表達組)。低表達組(24例)中位生存期為40.5個月,生存率為70.83%,高表達組(41例)中位生存期為33.0個月,生存率為24.39%。2組生存率比較,差異有統計學意義(χ2=9.980,P=0.001 6)。見圖2。

圖2 總生存期分析

3 討 論

HCC是常見癌癥之一,其中超過90%的患者感染了HBV[6]。目前,HCC仍以手術治療為主,但術后復發率高、預后較差,放療、化療效果有限且有不良反應。因此,研究新型有效藥物對HCC的治療具有重要意義。ISG15是干擾素刺激基因家族成員之一,其編碼的小分子蛋白是免疫系統的關鍵效應分子。在生理條件下,成纖維細胞、單核細胞、淋巴細胞、中性粒細胞和漿細胞均可分泌少量ISG15蛋白。ISG15蛋白由2個泛素樣小亞基通過特殊折疊鏈接形成,其發揮生物學功能需要從無活性的蛋白前體變成有活性的成熟蛋白體。ISG15蛋白由Ⅰ型干擾素和脂多糖誘導,對多種病毒具有直接或間接抗病毒活性,主要通過抑制病毒核酸復制、影響病毒蛋白修飾和加工及釋放而發揮抗病毒作用。在免疫調節活動中也發揮多種作用,包括誘導自然殺傷細胞增殖和樹突狀細胞成熟,觸發T細胞反應,增強淋巴因子激活的殺傷細胞活性,趨化中性粒細胞[7]。另外,ISG15蛋白可通過刺激γ-干擾素發揮抗腫瘤作用及對某些蛋白共價修飾表現出促癌作用[8]。ISG15蛋白以游離形式和(或)與其他蛋白質結合的形式存在,ISG15蛋白修飾(ISGylation)通過酶級聯發生,ISG15蛋白可通過修飾作用進而調節致病蛋白和宿主蛋白的功能,并影響下游信號通路。

本研究結果顯示,HCC癌組織中ISG15蛋白表達水平顯著高于癌旁組織,與LI等[5]研究結果一致。提示ISG15蛋白與HCC的發生和發展具有相關性。本研究結果顯示,ISG15蛋白在低分化、腫物小于3 cm、HBV-DNA拷貝數小于100 IU/mL的肝癌組織中高表達。提示ISG15蛋白在抵抗腫瘤細胞分化、增殖、抑制HBV病毒復制過程中存在一定作用。CHEN等[9]研究表明,HCC組織中ISG15 mRNA和蛋白表達水平明顯增加,且ISG15表達與腫物大小、分化程度呈正相關,ISG15在高分化、大腫物中高表達。提示ISG15的過表達具有促癌作用,與本研究結果恰好相反,其原因可能是樣本量不同,本研究納入了100例患者,而CHEN等[9]研究僅納入37例患者。另一個原因可能是病例間的個體差異,本研究中的病例主要以大腫物(≥3 cm)(73/100)、中高分化(69/100)為主,與CHEN等[9]研究有較大差異。

本研究結果顯示,低表達組生存率(70.83%)顯著高于高表達組(24.39%),與QIU等[10]研究結果一致。提示ISG15蛋白高表達可能是預后不良的風險因素,并可預測預后。QIU等[10]研究結果顯示,高水平的ISG15蛋白表達與肝癌患者手術切除后的不良預后顯著相關,當ISG15蛋白表達較高時,患者生存時間較短。ZHOU等[11]研究發現,ISG15蛋白在結腸癌組織中高表達,其與患者預后不良密切相關,增強ISG15蛋白表達可促進體外結腸癌細胞株的遷移和增殖,而ISG15蛋白低表達則可減少細胞增殖和轉移。YAN等[12]通過比較大樣本膀胱癌組織和正常組織中候選基因的表達情況,并利用多個數據庫進行生物信息分析篩選出膀胱癌組織中高表達基因,其中就包括ISG15,結果顯示,ISG15與膀胱癌的進展和不良預后相關。CHEN等[13]研究顯示,ISG15蛋白在鼻咽癌中表達上調,并與腫瘤復發和不良預后存在相關性,ISG15蛋白高表達的腫瘤細胞能增強癌癥干細胞(CSC)特征和放化療耐藥性。CSC被認為能決定腫瘤的發生和發展,在腫瘤形成過程中起重要作用。TONG等[7]研究發現,ISG15修飾酶基因EFP、HERC5、UBA1和USP18在HCC癌組織中的表達顯著增高,其與HCC的發病機制有關。HERC5是ISGylation的主要E3連接酶,其在HCC組織中高表達,有助于HCC的免疫逃逸,可能是肝移植后HCC復發的預后標志物[14]。USP18是針對HBV復制的免疫應答中的一個重要因素,其通過與S期激酶相關蛋白2相互作用影響細胞周期進程及激活信號通路,在抑制HBV復制中發揮重要作用[15]。

綜上所述,ISG15蛋白在HCC癌組織中高表達,其在抑制腫瘤細胞生長、抵抗HBV病毒復制、抑制癌細胞分化過程中具有相關作用。ISG15蛋白表達與臨床預后相關,低表達者生存期更長。因此,研究抑制ISG15蛋白表達的藥物,有望給HCC治療帶來新方向。