DCLK1和ITGA5在非小細胞肺癌患者中的表達及其與臨床病理特征及預后的關系研究

劉昊 靳二梅 丁紅娟 常彥祥

肺癌是最常診斷的癌癥之一,也是全球癌癥相關死亡的主要原因[1]。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)占所有影響肺系統癌癥的80%～85%[2]。我國NSCLC的發病率和死亡率極高,大多數患者由于未識別臨床特征而錯過最佳治療時間,因此臨床致力于對NSCLC生物標志物的探索[3]。雙皮質素樣激酶1(doublecortin-like kinase 1, DCLK1)是一種蛋白質分子,在NSCLC細胞中上調并且與癌細胞的順鉑耐藥性和惡性進展潛能有關,下調DCLK1的表達可以發揮抑癌作用[4]。整合素α5(integrin alpha 5, ITGA5)是整合素的主要亞單位之一,Cui等人發現,抑制NSCLC細胞A549中ITGA5的表達,細胞克隆數減少,侵襲、遷移能力下降,細胞凋亡率增加[5]。然而,DCLK1和ITGA5的表達與NSCLC患者臨床病理特征以及預后的關系還需進一步探究。因此,本研究旨在檢測NSCLC患者DCLK1和ITGA5的表達,分析其臨床意義。

資料與方法

一、一般資料

回顧性選擇本院2017年6月1日—2020年7月1日收治的116例NSCLC患者作為NSCLC組,納入標準:(1)符合NSCLC診斷標準[6]。(2)預估生存期≥6個月。排除標準:(1)肝、腎功能嚴重受損。(2)合并免疫系統、血液系統和心腦血管疾病。(3)患有其他惡性腫瘤。(4)患有嚴重精神類疾病。(5)妊娠、哺乳期婦女。NSCLC組男 ∶女=76 ∶40,年齡(58.50±7.24)歲。收集同期體檢健康受試者100例作為對照組,男 ∶女=66 ∶34,年齡(58.32±7.03)歲。本研究經醫院倫理委員會批準(2020-09-142)。

二、研究方法

1.血清DCLK1和ITGA5水平測定

采集空腹靜脈血,取上層血清,使用ELISA試劑盒(上海科艾博生物,貨號:CB13536-Hu,CB19055-Hu)分別檢測血清中DCLK1和ITGA5的表達水平。

2.臨床資料收集

收集NSCLC組患者臨床資料,分析DCLK1和ITGA5在不同臨床特征中的表達水平。

3.預后隨訪

通過復診、電話等方式對NSCLC組患者進行為期3年的隨訪,根據患者是否存活分為生存組和死亡組。

三、統計學分析

結 果

一、對照組和NSCLC組血清中DCLK1、ITGA5的水平比較

NSCLC組DCLK1、ITGA5水平高于對照組(P<0.05)(見表1)。

表1 對照組和NSCLC組血清DCLK1、ITGA5表達水平比較

二、不同臨床特征NSCLC患者血清DCLK1和ITGA5水平比較

不同吸煙史、腫瘤直徑、TNM分期、分化程度以及淋巴結轉移的NSCLC患者血清DCLK1、ITGA5的水平比較,差異有統計學意義(P<0.05)(見表2)。

表2 不同臨床特征NSCLC患者血清DCLK1和ITGA5水平比較

三、不同預后NSCLC患者血清DCLK1、ITGA5水平比較

死亡組血清DCLK1、ITGA5水平均高于生存組(P<0.05)(見表3)。

表3 不同預后患者血清DCLK1、ITGA5水平比較

四、DCLK1、ITGA5對NSCLC患者3年發生死亡的預測價值

以NSCLC組患者血清DCLK1、ITGA5表達水平為檢驗變量,以患者3年是否發生死亡為狀態變量繪制ROC曲線,結果提示,DCLK1、ITGA5單獨及聯合預測NSCLC患者發生死亡的AUC分別為0.895、0.828、0.926,置信度、敏感度、特異度和截斷值如下(見圖1和表4)。

圖1 DCLK1、ITGA5預測NSCLC患者3年發生死亡的ROC曲線

表4 DCLK1、ITGA5預測NSCLC患者3年發生死亡的價值

五、影響NSCLC患者3年預后的多因素Cox回歸分析

以NSCLC患者3年內是否發生死亡(是=1;否=0)為因變量,以DCLK1、ITGA5及(表2)中臨床特征項目為自變量做單因素和多因素Cox回歸分析,結果提示,DCLK1、ITGA5和淋巴結轉移是NSCLC患者3年發生死亡的獨立危險因素(P<0.01)(見表5)。

表5 影響NSCLC患者3年預后的Cox回歸分析

討 論

肺癌是一種具有高度侵襲性的惡性腫瘤,NSCLC的轉移性更高,可能危及生命。現階段對于NSCLC的一線治療仍然是鉑類藥物為基礎的化療聯合抗血管生成治療,其殺傷力大、副作用明顯,嚴重影響患者的生活質量。目前被批準的靶向藥物治療如小分子酪氨酸激酶抑制劑、單克隆抗體以及抗體-藥物偶聯物等,雖能針對性的對抗肺癌細胞,但其療效有限,且研究規模較小,還不能完全應用于臨床常用治療模式[7, 8]。早發現、早治療依然是提高NSCLC患者預后的重要舉措。

DCLK1已經被確定為幾種不同類型癌癥干細胞的新型生物標志物,目前關于DCLK1分子結構和生物學機制正在逐漸被闡明,并且已證明DCLK1能夠通過多種途徑調控腫瘤發生和上皮-間充質轉化[9]。DCLK1與多種干細胞受體、信號通路和基因的相關性表明它在促進腫瘤發生中具有直接或間接的作用,DCLK1與癌基因的功能有關,通過使用siRNA、miRNA、納米分子、特異性單克隆抗體、沉默DCLK1等靶向策略下調DCLK1的表達,均顯示出抑制癌細胞增殖和轉移、細胞停滯的作用[10]。由于DCLK1同工型在許多癌種中過度表達,因此探索DCLK1小分子靶向抑制劑阻礙腫瘤的生長似乎具有可行性[11]。Yan等人[12]發現,DCLK1通過Wnt/β-Catenin通路維持腫瘤細胞的干性,有利于上皮生長因子受體(EGFR)-酪氨酸激酶抑制劑(TKI)耐藥的發生,抑制DCLK1活性可恢復TKI耐藥腫瘤細胞和類器官的敏感性,使用DCLK1抑制劑和EGFR-TKI在控制腫瘤生長方面具有協同作用,為EGFR-TKI耐藥性肺腺癌提供了新見解。此外,DCLK1在NSCLC細胞A549中過表達,抑制DCLK1激酶活性可以降低A549細胞的增殖、上皮-間質轉化和癌細胞干性[13]。本研究與之一致,NSCLC患者血清DCLK1水平較高,且與患者較嚴重的臨床病理特征有關,推測DCLK1的過表達促進癌細胞的增殖、轉移以及細胞干性,促進腫瘤的發生發展。

ITGA5是常見的細胞外基質蛋白的異二聚體跨膜受體,與細胞外基質相互作用,共同調節細胞骨架、細胞遷移/凋亡和信號轉導,其在多種類型腫瘤中異常表達,參與腫瘤細胞活動以及腫瘤血管生成,并有望成為新型腫瘤診斷生物標志物及治療靶點[14]。Ren等人[15]通過單變量Cox比例風險分析和最小絕對收縮和選擇算子Cox回歸分析,證實ITGA5是肺腺癌預后的獨立危險因素,可以對患者生存風險做出有價值的預測。下調肺癌細胞中ITGA5的表達與細胞絲狀足形成的減少,增殖、遷移和侵襲能力的抑制和細胞周期阻滯有關,阻斷ITGA5不失為一種可以在臨床前模型中探索的潛在治療選擇[16, 17]。ITGA5-ITGB1復合物聚糖相互作用還會形成更大的氫鍵,造成異常蛋白質糖基化,這也與肺癌的進展有關[18]。本研究與上述結果一致,ITGA5在NSCLC患者血清中高表達,且與患者的臨床病理特征相關,推測ITGA5參與NSCLC細胞的增殖和遷移,促進腫瘤血管的生成,并產生異常蛋白質糖基化,促進癌癥的進展。

本研究通過對NSCLC患者的預后隨訪結果顯示,死亡組血清DCLK1、ITGA5的表達水顯著升高;此外,ROC曲線分析和多因素Cox回歸分析提示,血清DCLK1、ITGA5水平升高與NSCLC患者3年發生死亡有較高的預測價值,當DCLK1>208.44 pg/mL,ITGA5>282.27 pg/mL時,患者發生死亡的風險增加。

綜上所述,NSCLC患者血清DCLK1、ITGA5的表達水平異常升高,二者的表達水平與NSCLC患者臨床病理特征和不良預后有關,可能成為評估NSCLC患者預后的分子標志物。隨著NSCLC疾病的進展,血清DCLK1、ITGA5水平可能出現動態變化,監測二者的動態表達水平,分析與臨床病理的變化可能具有重要意義。