乳腺癌患者外周血STC-1含量变化的临床意义研究
2015-02-19杨传盛罗智辉雷睿文陈卓荣吴家豪欧林洋
杨传盛, 黄 湛, 罗智辉, 雷睿文, 陈卓荣, 吴家豪, 欧林洋, 李 敏
乳腺癌患者外周血STC-1含量变化的临床意义研究
杨传盛,黄湛,罗智辉,雷睿文,陈卓荣,吴家豪,欧林洋,李敏
作者单位: 512026广东韶关,粤北人民医院头颈乳腺外科
第一作者: 杨传盛,男,硕士研究生,副主任医师,研究方向:头颈肿瘤和乳腺肿瘤的诊治与临床研究,
E-mail: yangchuansh@126.com
【摘要】目的探讨血清标记物STC-1在乳腺癌患者癌组织和外周血中的含量变化及其临床意义。方法采用荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测80例乳腺癌患者外周血、40例乳腺良性肿瘤患者外周血及30例正常人外周血中STC-1的表达水平,并对其中60例乳腺癌患者的糖链抗原125(CA-125)等血清肿瘤标志物进行比较分析。分析比较检测过程中STC-1与CA-125的特异性与敏感度。结果80例乳腺癌患者外周血中STC-1的阳性表达率为43.8% (35/80);而40例乳腺良性肿瘤患者外周血中STC-1的阳性表达率仅为5.0% (2/40);30例健康人中无1例阳性表达。乳腺癌患者与乳腺良性肿瘤患者、乳腺癌患者与健康人的外周血STC-1基因表达水平差异有统计学意义,乳腺癌患者组显著高于乳腺良性肿瘤组及健康组。在乳腺癌的检测过程中:STC-1的特异度明显低于CA-125,而其敏感度却明显高于CA-125;二者联合使用时检测的特异度与敏感度均显著提高(P<0.05)。结论STC-1可能在乳腺癌发生发展中起重要作用,乳腺癌外周血STC-1的含量升高可以作为一个癌变的高危指标。
【关键词】斯钙素基因;乳腺癌;肿瘤标志物;逆转录聚合酶链反应;基因检测
Research on the content changes of the STC-1 and its role in the diagnosis of breast cancer.YANGChuansheng,HUANGZhan,LUOZhihui,LEIRuiwen,CHENZhuorong,WUJiahao,OULinyang,LImin.(DepartmentofHeadandNeckBreastSurgery,YueBeiPeople’sHospital,Shaoguan512026,China)
Correspondingauthor:YANGChuansheng,E-mail:yangchuansh@126.com
Abstract:ObjectiveTo investigate the expression level of stanniocalcin-1(STC-1) in peripheral blood of patients with breast cancer and discuss its clinical value as circulating tumor marker.MethodsThe fluorescent quantitation reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) was used to detect STC-1 in the peripheral blood of 80 patients with breast cancer,40 patients with breast benign tumors and 30 healthy subjects,and serum carcino-embryonic carbohydrate antigen 125 (CA-125) were detected among 60 patients with breast cancer and analyzed comparatively.ResultsThe positive rate of STC-1 in 80 patients with breast carcinoma was 43.8%(35/80),the positive rate of STC-1 in 40 patients with benign tumors was 5.0%(2/40),but there was no expression of STC-1 in 30 healthy patients.The expression level of STC-1 in peripheral blood of patients with breast cancer was higher than that of breast benign tumors and that of the healthy subjects with statistical significance.In the detecting process of the breast cancer, the STC-1 was of lower specificity than CA-125;while its sensitivity is higher than that of the CA-125.However,both the specificity and sensitivity were remarkably increased when the STC-1 and CA-125 were detected in combination(P<0.05).ConclusionsSTC-1 protein expression played an important role in breast cancer initiation and progression,and may be a potential biomarker for prognosis assessment of breast cancer
Keywords:stanniocalcin-1;breast cancer;tumor marker;reverse transcription polymerase chain reaction;gene detection
乳腺癌的发病率在世界范围内正不断上升,占所有女性癌症的25%[1],且发病有逐渐年轻化的趋势。据世界卫生组织统计,全球每年约有120万名女性被诊断为乳腺癌,且每年乳腺癌发病率以5%~20%的速度上升。尽管近年来由于诊疗技术的进步,乳腺癌的病死率有所下降,但它仍是女性肿瘤致死的第一位病因。因此,临床上需要寻找一种检查方法简单、可对乳腺癌早期诊断、监测病情变化及评价疗效和判断预后具有重要意义的肿瘤标记物。目前临床上乳腺癌的血清学标志物并不多,而特异性和敏感性较高的可以独立作为肿瘤标记的更少。近年来发现的一种称为人类斯钙素-1( human stanniocacin-1, hSTC-1)的糖蛋白激素, 主要存在于多种不同肿瘤组织和肿瘤细胞系中, 包括肝癌、胃癌、食管癌、乳腺癌、直肠癌、肾上腺癌等[2-4]。由于STC-1在非肿瘤人群外周血中不表达,提示STC-1作为肿瘤标志物具有较高的特异性,可能成为乳腺癌一个新的肿瘤标记物[5-9]。本研究比较了STC-1在乳腺癌患者与乳腺良性肿瘤患者及健康人外周血各组之间表达水平的差异,同时结合血清肿瘤标志物糖链抗原125(CA-125),初步探讨STC-1基因作为乳腺癌肿瘤标志物的诊断价值,同时探讨其与临床分期和转移的关系,为乳腺癌的早期诊断、早期治疗、预后判断提供实验依据。
1材料和方法
1.1材料
1.1.1研究对象在2013年1月至2014年8月期间,随机收集广东省粤北人民医院80例乳腺癌患者,均为女性,年龄29~84岁,经病理检查证实为原发性乳腺癌,术前未经过任何化疗和抗肿瘤治疗。采集乳腺癌患者治疗前外周血,并收集同期其中60例患者血清CA-125的检测结果。同时,收集40例乳腺良性肿瘤患者、30名健康体检志愿者的外周血作为对照组,均为女性,年龄25~50岁。
1.1.2仪器与试剂低温离心机、PCR仪、凝胶成像分析系统(Syngene)、酶标仪(Bio-RAD model 450)、小鼠抗人STC-1抗体(Dako)、Trizol试剂为Invitrogen公司产品,RT-PCR试剂盒为日本Takara公司产品。STC-1与Bactin引物由北京赛百盛公司合成。
1.2方法
1.2.1样本处理和总RNA的提取分别抽取受检者外周静脉血5 ml,抗凝后生理盐水稀释2~3倍,用淋巴细胞分离液分离有核细胞,加入1 ml Trizol试剂,应用硫氰酸胍-酚-氯仿法提取总RNA。
表1 STC-1基因PCR引物序列
1.3RT-PCR结果判定
PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳,以溴酚蓝作为电泳指示剂,于数字图像分析仪2000下观察目的条带。269bpβ-actin条带的出现,证明逆转录所得cDNA的完整性及PCR反应的成功,阳性结果为观察到相应大小的扩增条带(STC-1产物为377bp,β-actin产物为269 bp)。若同时出现产物为377 bp和269 bp两条带为阳性表达;如果仅出现β-actin 条带则为阴性表达(内参和目的基因产物一次电泳的结果)。半定量RT-PCR软件扫描其灰度值,具体应用数字图像分析仪2000扫描目的基因和内参灰度,将两者灰度比作为灰度值设为STC-1表达量。
1.4统计学分析
采用SPSS16.0软件进行数据处理。乳腺癌患者与乳腺良性肿瘤患者、乳腺癌患者与健康人及乳腺良性肿瘤患者与健康人3组之间STC-1基因表达水平的比较,数据分布经正态性检验后用秩和检验;STC-1与肿瘤标志物CA-125检出率的比较用McNemar检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1外周血hSTC-1的表达结果
80例乳腺癌患者外周血中STC-1的阳性表达率为43.8% (35/80);而40例乳腺良性肿瘤患者外周血中STC-1的阳性表达率为5.0% (2/40);健康人则无1例阳性表达,乳腺癌患者与乳腺良性肿瘤患者、乳腺癌患者与健康人的外周血STC-1基因表达水平差异均有统计学意义(P<0.05)。
2.2STC-1与血清肿瘤标志物CA-125联合应用的检出率比较
本研究80例乳腺癌患者中有60例血样与STC-1同步做了血清CA-125浓度检查,因此,对这60组数据进行了阳性检出率的比较。将STC-1相对表达水平高于0.5定义为阳性,CA-125指标阳性即为阳性,结果两种方法检出率不同,STC-1的检出效能高于CA-125(χ2=5.31,P<0.05),见表2。对乳腺癌的检测中发现:STC-1的特异度明显低于CA-125,而其敏感度却明显高于CA-125;二者联合使用时检测的特异度与敏感度均显著提高(P<0.05),见表3。
表2 乳腺癌患者血清STC-1与CA-125检出情况的比较
表3 STC-1与CA-125 检测对乳腺浸润性癌的诊断效果
3讨论
1995年Wagner等[2]首先发现了人类组织中存在STC-1,Chang等[10]克隆出人类编码STC的cDNA。大量研究证实STC-1存在于人类多种器官组织中,而外周血中不存在。随着研究的不断深入,人们发现STC-1的表达与人类肿瘤的发生、发展有关。有学者认为STC-1调节Ca/Pi浓度可能是肿瘤细胞增殖、侵袭和转移必要的传导信号[11-12]。更多研究[13-14]表明,STC-1可以促进缺氧区域血管生成和提高肿瘤细胞的缺氧耐受,在维持肿瘤细胞的能量代谢、新血管形成及肿瘤转移中起重要作用。
李志祥等[15]研究发现,甲状腺乳头状癌患者外周血中STC-1基因的阳性表达率为39.62%(21/53),张海晨等[16]研究发现肺腺癌患者外周血中STC-1基因的阳性表达率为48.89%(22/45)。在本研究中,我们运用荧光定量RT-PCR检测80例乳腺癌患者、40例乳腺良性肿瘤患者及30名健康人外周血STC-1的表达,结果显示,在乳腺癌患者外周血中STC-1的浓度明显高于良性肿瘤患者组和健康人组,而且,良性肿瘤组外周血中STC-1也明显高于健康人组,差异有统计学意义(P<0.05),这在一定程度上说明外周血中STC-1的表达在乳腺癌的发生、发展中可能起重要作用,有助于鉴别乳腺良恶性病变,对乳腺癌的早期诊断有意义。
通过本次研究发现,对于检查的乳腺癌患者,STC-1的特异度明显低于CA-125,而其敏感度却明显高于CA-125;二者联合使用时检测的特异度与敏感度均显著提高(P<0.05)。这提示STC-1是CA-125检测早期乳腺癌的一个有利的补充,血清中STC-1含量的升高可以作为一个乳腺癌变的高危指标。
综上所述,外周血STC-1在乳腺癌患者、乳腺良性肿瘤患者和健康人间的含量差异明显,同时与临床较常用的肿瘤标志物进行比较分析,证明其可能参与了乳腺癌发生及发展的过程,乳腺癌外周血STC-1的含量升高可以作为一个癌变的高危指标,对于乳腺癌的早期诊断具有重要意义。
参考文献:
[1]LaPensee EW,Ben-Jonathan N.Novel roles of prolactin and estrogens in breast cancer: resistance to chemotherapy[J].Endocr Relat Cancer,2010,17(2):91-107.
[2]Wagner GF,Dimattia GE.The stanniocalcin family of proteins[J].J Exp Zool A Comp Exp Biol,2006,305(9):769-780.
[3]Arigami T,Uenosono Y,Ishiqami S,et al. Expression of stanniocalcin 1 as a potential biomarker of gastric cancer[J].Oncology,2012,83(3):158-164.
[4]张海蓉,郝卫刚,段丽平.胃肠道肿瘤患者外周血人类斯钙素基因的检测及其意义[J].世界华人消化杂志,2010,18(22):104-108.
[5]Law AY,Ching LY,Lai KP,et al.Identification and characterization of the hypoxioa-responsive elelment in human stanniocalcin-1 gene[J].Mol Cell Endocrinol,2010,314(1):118-127.
[6]郝卫刚,张海蓉,段丽平. 人类斯钙素与肿瘤相关性研究进展[J]. 重庆医学,2011,12(36):91-93.
[7]Law AY,Lai KP,Lui WC,et al.Histone deacetylase inhibitor-induced cellular apoptosis involves stanniocalcin-1 activation[J].Exp Cell Res,2008,314(16):2975-2984.
[8]Shirakawa M,Fujiwara Y,Sugita Y,et al.Assessment of stanniocalcin-1 as a prognostic marker in human esophageal squamous cell carcinoma[J]. Oncol Rep,2012,27(4):940-946.
[9]Du YZ,Gu XH,Li L,et al.The diagnostic value of circulating stanniocalcin-1 mRNA in non-small cell lung cancer [J]. J Surg Oncol,2011,104(7):836-840.
[10]Chang AC,Janosi J,Hulsheek M,et al.A novel human CDNA highly homologous to the fish hormone stanniocalcin[J].Mol Cell Endocrinol,1995,112(2):241-247.
[11]Liu G,Yang G,Chang B,et al.Stanniocalcin-1 and ovarian tumorigenesis[J].J Natl Cancer Inst,2010,102(11):812-827.
[12]杨清滔,谷江,张永春,等.STC-I蛋白对肾癌细胞生长平衡影响机制探讨[J].中华肿瘤防治杂志,2014,21(17):36-41.
[13]Westberg JA,Serlachius M,Lankila P,et al.Hypoxic preconditioning induces neuroprotective stanniocalcin-1 in brain via IL-6 signaling[J].Stroke,2007,38(3):1025-1030.
[14]He LF,Wang TT,Gao QY,et al.Stanniocalcin-1 promotes tumor angiogenesis through up-regulation of VEGF in gastric cancer cell[J].J Biomed Sci,2011,18:39.
[15]李志祥,钱军,付昌征. 甲状腺乳头状癌患者外周血人斯钙素-1水平及其临床意义[J]. 临床肿瘤学杂志,2012,17(7):36-39.
[16]张海晨,高峰. 肺腺癌患者外周血斯钙素1的检测和临床意义[J].检验医学,2010,25(11):32-35.
论著
[收稿日期:2015-02-27] [本文编辑:朱吉鸽]
文章编号:1674-4136(2015)04-0209-04
doi:10.3969/j.issn.1674-4136.2015.04.002
基金项目:韶关市医药卫生科研项目(Y14050)/韶关市科技计划项目(2014CX/K260)