MACC1蛋白在结直肠癌患者血清中的表达及其临床意义

王 刚 鞠海星⋆ 邱彭年 付志旋 陈寅波

·论著·

MACC1蛋白在结直肠癌患者血清中的表达及其临床意义

王 刚 鞠海星⋆ 邱彭年 付志旋 陈寅波

目的 探讨MACC1蛋白在结直肠癌患者血清中的表达水平及其临床意义。方法 采用ELISA法检测172例结直肠癌患者及119例正常人群的血清MACC1蛋白表达情况，并分析血清中MACC1的表达水平与结直肠癌临床病理特征之间的关系。结果 结直肠癌患者血清中的MACC1的表达水平显著高于正常人的表达水平（P＜0.05）。结直肠癌患者血清中的MACC1表达水平与性别（P=0.004）、CA19-9表达情况（P=0.039）、淋巴结转移情况（P＜0.001）、远处转移情况（P=0.014）、神经侵犯情况（P=0.019）、癌结节（P=0.014）及TNM分期（P＜0.001）等密切相关，而与年龄、肿瘤家族史、肿瘤位置、浸润深度、脉管瘤栓、病理分型及分化程度无明显相关性（P＞0.05）。此外，MACC1高表达组的结直肠癌患者总生存率（OS）明显低于低表达组，两者差异具有统计学意义（χ2=9.466，P=0.002）。结论 MACC1在结直肠癌患者血清中表达升高，并且其表达量与结直肠癌的恶性演变及临床预后密切相关，有望成为结直肠癌诊断及预后的血清学指标。

MACC1 结直肠癌 血清 预后

结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤之一，严重影响人类的健康，其发病率和病死率已上升至常见肿瘤的第 3位［1］。结直肠癌的发病机制相当复杂，是在环境因素和遗传因素的共同作用下，经过多阶段复杂的生物学演变而形成的恶性疾病。结肠癌转移相关因子 1（MACC1）是2009年Stein等［2］新发现的致癌基因，定位于7号染色体（7p21.1），是HGF/Met信号通路中的关键调节因子，在肿瘤的转移和侵袭中发挥着重要作用。后续研究表明，MACC1过表达与多种恶性肿瘤的转移侵袭密切相关［3-4］。前期研究成果显示，MACC1可作为肿瘤预后的独立预测因子［5］。另外，作者首先在胰腺癌患者血清中检测到MACC1蛋白的表达，提示MACC1可作为胰腺癌早期诊断和预后判断的敏感指标。然而，在结直肠癌中，尚未有类似研究。因此，本研究通过ELISA法检测MACC1在结直肠癌患者血清中的表达情况，分析其与结直肠癌临床病理特征之间的相关性，并进一步探讨其与预后的关系。

1 材料与方法

1.1 观察对象 收集本院自2011年8月至2012年8月期间收治的结直肠癌患者的术前血清标本172例。病例纳入标准：（1）研究已经征得患者知情同意和本院伦理委员会允许。（2）均经病理学确诊。（3）术前未行放化疗等新辅助治疗手段。（4）患者之前未被诊断为其他恶性肿瘤。同时收集同期本院体检中心健康体检者的血清标本119例。对照组人群经本院系统检查后均排除恶性肿瘤的可能性。172例结直肠癌患者血清中，男115例，女57例，平均年龄（59.66±10.86）岁；正常对照组平均年龄（62.52±9.35）岁。两组人群在年龄、性别等方面均无显著差异（P＞0.05）。结直肠癌患者依据2010年美国癌症联合委员会（AJCC）结直肠癌分期标准进行TNM分期［6］。

1.2 检测方法 结直肠癌患者于手术麻醉前抽取约5ml静脉血，室温凝集，3000r/min离心20min，取其上清液，以200μl每小份分装并标记，置于-80℃超低温冰箱，集中检测。血清标本于使用前缓慢均衡恢复至室温状态。使用酶联免疫吸附分析法检测血清中MACC1表达量。试剂盒购自武汉优尔生科技公司（E81667Hu），严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 评定标准 临界值（Cut-Off值）采用ROC曲线分析，超过临界值则判定为MACC1高表达。

1.4 随访 随访为门诊+电话随访。终点事件定义为死亡，自确诊日期开始计算总生存期（OS），末次随访时间为2016年8月3日，失访者以最后一次有效随访日期作为截尾数据。

1.5 统计学方法 采用SPSS 18.0及GraphPad Prism v5统计软件。计量资料以（x±s）表示，组间比较采用t检验。计数资料采用χ2检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。采用乘积极限法（Kaplan-Meier）进行单因素生存分析，并绘制生存曲线。

2 结果

2.1 结肠癌患者血清中MACC1的表达状态 血清中MACC1表达量诊断结直肠癌的ROC曲线下面积为0.859，其95%可信区间为（0.817，0.902），与0.5比较差异有统计学意义（P＜0.001）。见图1。

2.2 不同人群血清中MACC1蛋白的表达分布 根据正确诊断指数=灵敏度+特异度-1，在本ROC曲线中，分界点2.79对应的正确诊断指数最大，因此，将2.79ng/ml作为最佳诊断分界点（Cut-off值）。即当MACC1浓度＞2.79ng/ml时，认为MACC1表达为高表达。反之，则为低表达。在85例早期结直癌患者血清标本中，有45例呈MACC1高表达，高表达率为52.9%；在87例中晚期结直肠癌患者血清标本中，则有68例呈MACC1高表达，高表达率升高至78.2%；相反，在119例正常人群血清标本中，只有18例检测到MACC1高表达，高表达率仅为15.1%。结直肠癌患者中MACC1的表达水平显著高于正常人群的表达水平，差异具有统计学意义（χ2=83.724，P＜0.001）。见图2。

图1 MACC1用于诊断结直肠癌的ROC曲线

图2 不同人群血清中MACC1蛋白的表达分布

2.3 血清中MACC1的表达水平与结直肠癌患者临床病理特征的相关性 通过对血清中MACC1的表达状态和其临床病理资料进行相关性分析，结果发现MACC1表达状态与患者年龄、吸烟史、家族史、饮酒史、HBsAg感染史、CEA表达量、Ferrtin表达量、肿瘤的位置、局部浸润的深度、有无脉管瘤栓、病理分型及病理分化程度等不存在显著相关性（P＞0.05）。但是，与女性患者比较，男性患者血清中MACC1存在明显高表达状态（P=0.004）。而伴随着CA199的高表达状态，MACC1表达情况也同样存在阳性结果（P=0.039）。另外，MACC1的表达状态和淋巴结转移、远处转移及较晚的肿瘤分期差异存在统计学意义（P＜0.001，P=0.014，P＜0.001）。MACC1的高表达状态和神经侵犯及癌结节形成也具有密切相关性，且结果具有统计学意义（P=0.019，P=0.014）。

2.4 血清中MACC1的表达水平对结直肠癌患者预后的影响 截止到2016年8月，本研究中172例结直肠癌患者共有56例死亡，10例失访，Kaplan-Meier生存分析发现，MACC1蛋白高表达患者总生存期（OS）均低于其低表达组，差异具有统计学意义（χ2=9.466，P=0.002），见图3。

图3 MACC1表达水平和结直肠癌患者总生存期的关系

3 讨论

随着生活水平的提高及饮食习惯的改变，目前结直肠癌的发病率呈逐年上升趋势。其异质性较高，发病机制复杂，并且极易复发和转移，对人类的健康和生命安全构成严重威胁。因此，对结直肠癌的早期诊断发现和有效控制转移具有重要意义。目前临床上结直肠癌的诊断主要是依靠肠镜检查，但是其广泛普及用于筛查受限，而肿瘤标志物的检测因其简单、方便、无痛等特点，在结直肠癌的早期筛查诊断中越来越重要。目前主要应用CEA及CA19-9进行结直肠癌的早期筛查，然而，其敏感度和准确度均十分有限。因此，寻找敏感特异的肿瘤学血清标志物，已成为目前研究的热点。

MACC1首次发现于结直肠癌中，并被证实其组织中的表达水平是预测结直肠癌转移和预后判断的独立指标［2］。作为HGF/met信号通路的关键调节因子，MACC1参与肿瘤细胞生长、细胞迁移和侵袭、肿瘤血管生成及上皮间质转化等重要病理生理过程，并且能够形成正反馈环，进一步促进肿瘤细胞发生转移和侵袭。而MACC1通过调控Ras/ERK信号通路的激活参与胰腺癌化疗耐药过程。另外，后续研究也提示，MACC1在Akt/β-catenin、PI3K/AKT及TWIST1/ VEGF-A等信号传导通路中均扮演着重要角色［7-8］。如前所述，MACC1不仅在结直肠癌组织中表达较高，在其他恶性肿瘤中也存在异常表达状态，并且和肿瘤的转移及预后密切相关［8-9］。而前期的一项荟萃分析结果亦表明，MACC1的高表达状态和肿瘤患者更短的总生存期及无复发生存期具有显著相关性（P均＜0.001）［5］。早在MACC1发现之初，Stein等2009年通过对人结肠癌肿瘤组织、转移灶及正常组织中的MACC1蛋白水平进行差异性分析，证明了MACC1在结肠癌转移灶组织中表达最高，相反，在正常结肠黏膜组织中几乎检测不到表达。同时，Stein等在基因水平上也进行了验证，结果一致［2］。而MACC1在结直肠癌患者血清中的蛋白表达情况尚未有过报道。

本研究采用ELISA法对血清中的MACC1蛋白的表达情况进行了检测，结果发现，结直肠癌患者血清中的MACC1表达水平明显高于正常人群，这是首次对MACC1的蛋白表达情况在血清中进行了研究和验证。作者结合患者的临床病理特征进行了进一步分析，结果显示MACC1的高表达状态与多种临床特征相关，包括淋巴结转移情况、远处转移情况、神经侵犯情况、癌结节存在状态及高TNM分期等，这些数据再次表明，MACC1的过度表达和结直肠癌的恶性行为和肿瘤进展密切相关。而通过对这些患者进行生存分析研究，数据表明，血清中异常表达的MACC1蛋白水平可以作为结直肠癌患者预后不良的生物学指标。这些数据和结论和前期学者的观点基本保持一致，然而不同的是，作者是通过分析结直肠癌患者血清中的MACC1蛋白表达得出的结论，而这具有重要的临床实用价值。与组织学肿瘤特异性指标检测的方法比较，血清标本的获得更加方便，易于临床推广和应用，这对肿瘤患者的早期筛查及长期随访和检测具有更好的可行性。同时，由于本研究所纳入的样本量较少，随访时间较短，未将术后辅助治疗方案等因素考虑在内，所以该研究结果具有一定的局限性。因此，需要进一步扩大样本量，并积极进行临床研究验证。

综上所述，MACC1的异常表达与结直肠癌的生物学行为密切相关，检测血清中的MACC1的表达水平对结直肠癌的早期诊断、恶性程度评估及预后预测具有重要临床价值。其取样方便、检测快捷、结果稳定，是较理想的评价指标。进一步探讨MACC1在结直肠癌进展过程中的分子机制和作用，有助于为结直肠癌的诊疗和随访提供新的思路。

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Objective In this study，the expression of serum MACC1 protein was investigated in patients with colorectal cancer，and the clinical relevance was explored. Methods We retrospectively analyzed 172 patients with colorectal cancer in our center during the period of Aug 2011 through Aug 2012. 119 healthy serums were used as control. Serum was isolated by Centrifugation and the expression of MACC1 protein was tested by ELISA. Relationship between the expression level of MACC1 and clinical characteristics of colorectal cancer was analyzed by SPSS 18.0 analysis software. Results The expression of serum MACC1 protein in colorectal cancer patients was signifcantly higher than that in normal controls （P＜0.05）. Then the analysis was done in patients divided by risk stratifcation. In our research，we found that in colorectal cancer patients，serum MACC1 protein expression had a closely relationship with gender （P=0.004），CA19-9 level （P=0.039），lymph node metastasis （P＜0.001），distant metastasis（P=0.014），neural invasion （P=0.019），cancer nodules（P=0.014） and TNM stage （P＜0.001）. But there was no significant correlation with patient age，family tumor history，tumor location，depth of tumor invasion，vascular tumor thrombus，and pathological type （P＞0.05）. In addition，overall survival rate（OS） in patients with high expression of MACC1 was signifcantly lower than that in the low expression group（χ2=9.466，P=0.002）. Conclusion The expression of serum MACC1 protein was increased in patients with colorectal cancer. And the expression level was closely related to the malignant evolution and clinical prognosis in colorectal cancer. The serum MACC1 protein may be a good serological marker for diagnosis and prognosis of colorectal cancer.

MACC1 Colorectal cancer Serum Prognosis

浙江省自然科学基金（Y15H160027），钱江人才项目（2013R10079）

310022 浙江省肿瘤医院结直肠外科

*通信作者