血清水通道蛋白-1在喉癌中的表达及临床病理特征的关系*

刘权忠， 黄国鹏

(1.重庆市南川区人民医院耳鼻咽喉科，重庆 南川 408400 2.重庆医科大学附属第一医院大足医院心内科， 重庆 大足 402360)

喉癌是耳鼻咽喉-头颈领域中常见恶性肿瘤，喉癌的诊断主要靠病理活检［1］，在临床上被确诊为喉癌的患者大多处于癌症中晚期，绝大多数已经失去手术机会或术后易复发［2］，因而对喉癌的早诊断、早治疗仍然是治疗喉癌最有效的办法。有研究［3］发现呼吸道黏液的分泌和调节与水通道蛋白1的表达密切相关，目前已有研究证实水通道蛋白1(aquaporins1，AQP1)在哮喘、肺水肿及鼻息肉等呼吸道疾病中具有重要作用，喉是呼吸道的一部分，而且研究［4］发现:AQP1在许多肿瘤组织的微血管内皮细胞中高度表达，参与肿瘤新生血管的形成，本文即探讨AQPs1与喉癌病理特征的关系，探讨AQPs1在喉癌的发生、发展发病过程中可能的作用和意义，为喉癌的临床预防、早诊断与早治疗提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象:选取2009年1月至2013年1月在本院耳鼻喉科接受手术治疗的喉癌患者82例为喉癌组，所有患者术后标本均经病理学确诊为鳞状细胞癌，其中男39例，女43例，年龄(61.22±7.45)岁。另取同期本院健康体检的离退休职工30例做为对照组，其中男14例，女16例，年龄(60.83 ±5.01)岁。所有研究对象均排除接受过放化疗、严重心肝肺肾等重要脏器原发性疾病、感染性疾病、风湿性疾病、糖尿病、贫血、四周内接受非甾类抗炎药物治疗，对照组排除恶性肿瘤患者。

1.2 方 法

1.2.1 水通道蛋白1检测的方法:健康对照组在体检当日晨、喉癌患者在术前1d清晨取空腹肘静脉血3mL，于2h内以4000r/min离心10min后取血清置于-20℃冰箱保存，集中采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测水通道蛋白1(AQP1)的水平，人AQP1-ELISA检测试剂盒由BlueGene公司提供，检测步骤严格按照说明书操作。

1.2.2 喉癌临床病理特征及其标准:根据病理检查结果，按2002国际抗癌协会(UICC)喉癌TNM临床分期方案［5］进行TMN分期:0期、Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期及Ⅳ期;浸润深度T分期为:T1、T2、T3、T4期;组织学分类分为高分化、中分化和低分化三类;淋巴结转移分为N0、N1及N2三种。

1.3 统计学方法:采用SPSS16.0软件包处理数据，计量数据采用均数士标准差(±s)表示，两组资料样本采用独立样本t检验，多组资料比较采用单因素方差比较，相关性分析采用Spearman分析，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 喉癌组与正常对照组血清一般资料及AQP1水平的比较:喉癌组与正常对照组的年龄、性别比没有显著差异(P＞0.05)，喉癌组AQP1水平比健康对照组显著增加，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 喉癌组与正常对照组血清一般资料及AQP1水平的比较

2.2 喉癌患者AQP1变化与肿瘤临床病理特征的关系:根据病理检查结果，病理类型均为鳞状细胞癌。TMN分期为:Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期及Ⅳ期分别为8例、38例、31例、5例;肿瘤组织学分化程度有高分化35例、中分化39例和低分化18例;T分期中 T1、T2、T3、T4期14例、43例、19例及6例;淋巴结转移中N0期17例、N1期42例及 N2期23例。TMN分期:Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期及Ⅳ期患者AQP1变化期两两之间差异均有统计学意义(P＜0.05)见表2。肿瘤组织学分化程度:AQP1在高、中、低分化程度的患者，两两之间差异均有统计学意义(P＜0.05)见表3。浸润深度:AQP1在除 T1、T2，无统计学意义外(P＞0.05)、T1(T2)、T3、T4期两两之间差异均有统计学意义(P＜0.05)见表4。淋巴结转移:AQP1在在N0期、N1期及N2期两两之间差异均有统计学意义(P＜0.05)，N0期优于N1期，N1期优于N2期，见表5。

表2 喉癌患者AQP1变化与TMN分期的关系(ng/mL，±s)

表2 喉癌患者AQP1变化与TMN分期的关系(ng/mL，±s)

注:a表示同Ⅰ期比较P＜0.05，b表示同Ⅱ期比较P＜0.05，c表示同Ⅲ期比较 P＜0.05

项目 TMNⅠ期 TMNⅡ期 TMNⅢ期 TMNⅣ期F P 8 38 31 5 AQP1 26.46 ±3.15 34.49 ±6.41a 48.40 ±7.52ab 56例数.28 ±3.71abc 18.48 0.000

表3 喉癌患者AQP1变化与肿瘤组织学分化程度的关系(ng/mL，±s)

表3 喉癌患者AQP1变化与肿瘤组织学分化程度的关系(ng/mL，±s)

注:a表示同低分化比较P＜0.05，b表示同中分化比较P＜0.05

项目 低分化 中分化 高分化F P 35 39 18 AQP1 54.21 ±11.27 41.55 ±2.45a 32.44 ±2.73ab 4例数0.74 0.000

表4 喉癌患者AQP1变化与肿瘤浸润深度的关系(n，±s)

表4 喉癌患者AQP1变化与肿瘤浸润深度的关系(n，±s)

注:a表示同T1期比较P＜0.05，b表示同T2期比较P＜0.05，c表示同T3期比较P＜0.05

项目 T1期 T2期 T3期 T4期F P例数.78 ±6.63abc 11.26 0.000 14 43 19 6 AQP1 37.87 ±2.46 39.25 ±4.98a 46.61 ±5.54ab 55

表5 喉癌患者AQP1变化与淋巴结转移的关系(n±s)

表5 喉癌患者AQP1变化与淋巴结转移的关系(n±s)

注:a表示同N0期比较P＜0.05，b表示同N1期比较P＜0.05

项目 N0期 N1期 N2期F P例数6.67 0.000 17 42 23 AQP1 30.57 ±6.98 41.52 ±10.87a 53.89 ±8.65ab 1

2.3 喉癌患者AQP1变化与肿瘤临床病理特征的相关性分析:Spearman分析发现:喉癌患者 AQP1与TMN分期、浸润深度、淋巴结转移具有正相关性(分别为 r=0.64，P=0.000、r=0.50，P=0.000、r=0.54，P=0.000);与肿瘤组织学分化程度具有负相关性性(r=-0.69，P=0.000)。

3 讨论

水通道蛋白(aquaporin，AQP)是一类对水具有高度选择性的糖蛋白，迄今为止已发现哺乳动物AQP具有13 种(AQP0-AQP13)［6］，AQP 选择性的分布在与体液吸收或分泌有关的上皮细胞中，每种AQP都有其独特的组织分布和细胞表达位置，以满足不同组织和细胞的代谢需要［7］。AQP对水分子的跨膜转运具有高度的选择性，水通道蛋白功能异常或调节失控会导致组织病变，肿瘤大多有较高的组织间隙液体压力，而肿瘤中的新生血管对循环中的高分子物质具有很高的通透性，微血管通透性增高是由于细胞间通路开放［8］，AQP1可以部分控制这种细胞间通路开放，使细胞间的渗透性发生改变，AQP1通路代表了整个微血管壁跨膜通透性的10-45%［9］。目前大量研究证实许多肿瘤组织、细胞系及微血管内皮细胞中高度表达AQP1［10，11］并且 AQP1 与多种肿瘤如:乳腺癌、结肠癌等的发生、发展及预后有关系。

本研究对血清水通道蛋1(AQP1)在喉癌中的表达及其与喉癌临床病理特征的关系进行探讨，发现82例喉癌患者均为鳞状细胞癌，喉癌患者血清AQP1水平比健康对照组显著增加，表明AQP1与喉癌的发生具有密切的关系。在喉癌临床病理特征与AQP1水平进行分析中发现除了浸润深度T1、T2之间无统计学差异外，血清AQP1水平在其他不同的TNM分期、肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移动的两两之间分期之间差异均有显著性，其中浸润深度T1与T2分期分别指肿瘤限于粘膜下及肌层粘膜下，表明在肿瘤发展初期AQP1水平并无显著变化，但肿瘤浸润至浆膜层、侵犯周围结构后AQP1水平显著升高;Spearman相关性分析证实喉癌患者AQP1与TMN分期、浸润深度、淋巴结转移具有正相关性;与肿瘤分化程度具有负相关性性。TMN分期、浸润深度、淋巴结转移均是喉癌发展的病理特征，表明AQP1水平与喉癌的发展具有关系，可能促进了喉癌的生长、发展与转移;喉癌肿瘤组织学分化程度越高，肿瘤恶性程度越低，本研究表明AQP1水平越高，喉癌的恶性程度越高。ANG等［12］研究发现水通道蛋-1(AQP1)表达量与肿瘤恶性程度有直接关系，恶性程度越高，水通道蛋-1(AQP1)表达量越高，所以认为AQP1可使肿瘤血管通透性增加，促进水在肿瘤细胞间的快速转运，促进肿瘤血管生成，从而促进肿瘤的生长和转移;ElHindy等［13］对人脑星形细胞瘤进行研究认为:AQP1的表达与恶性肿瘤分级和与血管生成有关，验证了这一结论;高晓葳等［14］研究证实喉鳞状细胞癌组织中AQP1和血管内皮生长因子(VEGF)具有高表达的特点，并且与喉鳞状细胞癌组织的临床病理参数具有正相关性，认为AQP1和VEGF在喉鳞状细胞癌的发生、发展过程中起促进癌细胞生长、转移和血管生成的作用;国内关桂梅发现AQP1在喉癌中的高表达，与喉癌的发生，发展和转移密切相关，并且针对AQP1基因序列，构建PGCsiRNA-AQP1重组质粒，转染喉癌Hep-2细胞诱导RNAi进行体外研究与转入荷瘤小鼠瘤体内诱导RNAi进行体内疗效学研究，发现PGCsiRNA-AQP1重组质粒可以有效沉默AQP1基因的表达，而且该重组质粒在体外能够有效抑制喉癌细胞的生长、运动和迁移、诱导其凋亡;也能够在BALB/C小鼠体内诱导RNAi沉默AQP1的表达，从而抑制喉癌组织的微血管形成，阻抑喉癌生长和发展，进一步证实了AQP1与喉癌的发生、发展和转移有密切的关系，本研究支持了上述的研究结果。

本研究表明，喉癌患者血清中AQP1水平升高，并且与TMN分期、浸润深度、淋巴结转移及组织学分化有关系，由于目前喉癌的确诊需要具有创伤性的穿刺活检进行病理诊断作为依据，为了满足临床对喉癌无创性的诊断、发生、发展及病情预测的要求，本研究认为可以考虑AQP1作为喉癌早期诊断的血清肿瘤标志物进行大规模的临床研究，进一步临床研究证实其作为喉癌早期诊断血清标志物的敏感性与特异性，有利于喉癌的早发现、早治疗、促进康复，对于喉癌防治具有重要的作用与意义。

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