探讨根治术后胃癌组织中GLUT—1表达的临床意义

孙征

【摘要】 目的 探讨胃癌根治术后标本中葡萄糖转运蛋白-1（GLUT-1）与预后的关系。方法 选取有完整术后病理及随访资料的胃癌根治术后患者215例， 所有患者未接受术前新辅助放化疗， 收集所有患者的临床、病理资料， 采用免疫组化方法检测胃癌根治手术中GLUT-1的表达， COX多因素回归分析各因素对术后无病生存期（DFS）的影响， Kaplan-Meier方法绘制术后DFS曲线并计算中位DFS。结果 胃癌组织中GLUT-1的表达水平与肿瘤的T分期相关。COX回归分析表明， GLUT-1的表达水平是影响术后胃癌患者DFS的独立预后因素（P<0.05）。GLUT-1表达水平低和高患者的术后中位DFS分别为69、63个月， Log-rank检验提示两组患者DFS曲线之间差异有统计学意义（P<0.01）。结论 根治手术胃癌组织中GLUT-1的表达水平是影响DFS的独立不良预后因素。

【关键词】 胃癌； 葡萄糖转运蛋白-1；无病生存期

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2017.20.017

【Abstract】 Objective To investigate the correlation between glucose transporter 1 （GLUT-1） and prognosis in specimen after radical gastrectomy. Methods A total of 215 radical gastrectomy patients with complete pathological and follow-up data received no neoadjuvant chemoradiotherapy before surgery， and their clinical and pathological data were collected. Immunohistochemistry was used to detect the expression of GLUT-1 during gastric cancer radical surgery. COX multiple regression analysis was used to analyze the effect of all factors on postoperative disease free survival （DFS）， and DFS curve was drawn by Kaplan-Meier method to calculate the median DFS. Immunohistochemical method was used to detect the expression of GLUT-1 in the radical gastrectomy group， and COX multivariate regression analysis was used to analyze the influence of various factors on postoperative disease-free survival （DFS）. The Kaplan-Meier method was used to plot the postoperative DFS curve and the median DFS was calculated. Results The expression of GLUT-1 in gastric cancer tissue was related to the T stage of the tumor. COX regression analysis showed that The expression level of GLUT-1 was an independent prognostic factor affecting postoperative DFS of gastric cancer patients （P<0.05）. High and low expression of GLUT-1 patients had median DFS respectively as 69 and 63 months， Log-rank test suggested that both groups had statistical significance in DFS curve （P<0.01）. Conclusion The expression level of GLUT-1 in gastric cancer tissues after radical resection is an independent adverse prognostic factor of DFS.

【Key words】 Gastric cancer； Glucose transporter 1； Disease-free survival

惡性肿瘤的异常能量代谢被认为是肿瘤细胞的十大基本特征之一。与正常细胞不同， 即使在有氧条件下， 恶性肿瘤细胞仍存在活跃的糖酵解水平（Warburg效应）， 其主要表现为恶性肿瘤细胞通过高表达的葡萄糖转运蛋白[（glucose transporter， GLUT）， 其中主要是GLUT-12]摄入过多葡萄糖， 通过糖酵解途径产生三磷酸腺苷（ATP）及其他中间代谢产物。多项研究发现， 糖酵解是肿瘤治疗中的研究热点靶点之一[1， 2]。本研究拟检测胃癌根治标本中GLUT-1的表达， 分析其与临床、病理因素之间的关系， 并探讨其对预后的影响。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选择2007年1月～2013年6月在扬中市人民医院进行胃癌根治手术的641例患者， 收集所有患者的资料， 包括术后病理中肿瘤的T分期、N分期、肿瘤细胞分化等级资料， 根据第7版《AJCC癌症分期手册》进行术后病理分期。回顾所有患者的病史， 剔除其中部分接受术前放疗化疗的患者共125例。进行术后随访， 包括术后定期复查中的资料以及电话随访， 以肿瘤明确复发为随访终点， 并记录末次随访日期， 选取其中有完整随访资料的病例， 共215例。

1. 2 方法 采用免疫组化方法检测胃癌根治手术中GLUT-1的表达。材料：兔抗人GLUT-1一抗（ab115730）购自英国ABCAM公司， 羊抗兔二抗（A0216）购自中国碧云天公司。免疫组化：取每例胃癌患者术后肿瘤标本切片， 依次通过二甲苯脱蜡以及梯度乙醇水化， 柠檬酸钠修复抗原， 经H2O2 去除内源性过氧化物酶， 以胎牛血清封闭后， 兔抗人GLUT-1一抗（1∶50）孵育过夜， 二抗（1∶500）37℃孵育30 min， DAB染色。根据染色的强度分为四个等级（±、+、++和+++）， 其中±和+定义为低表达， 而++和+++定义为高表达。

1. 3 随访 收集患者的详细资料， 包括患者性别、疾病诊断时的年龄以及每例患者的复发状况、复发时间、术后病理资料（TNM分期、分化）。所有患者在根治术后接受常规定期随访（包括术后每3个月一次的影像学检查、血肿瘤标志物， 必要时行内镜检查）。术后复发定义：以有内镜下明确活检病理和（或）有明确影像学资料[X线、CT、磁共振成像（MRI）]， 计算每例患者的无病生存期（disease free survival， DFS）， 即从手术日期到复发日期的间隔。分析胃癌组织中GLUT-1表达水平与临床、病理因素的关系以及对DFS的影响。

1. 4 统计学方法 采用SPSS20.0统计学软件进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验；计数资料以率（%）表示， 采用χ2检验；单因素分析胃癌组织中GLUT-1表达水平、年龄、性别、T分期、N分期、分化等各因素与术后DFS之间的关系， 选择其中差异有统计学意义的因素纳入COX多因素回归分析， 筛选其中对术后DFS有独立影响作用因素；无病生存曲线以Kaplan-Meier方法绘制， Log-rank法检验生存曲线间的差异， 术后无病生存率以life-table法计算。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2. 1 患者一般资料 215例根治术后的胃癌患者， 其中女80例， 男135例， 年龄<60岁111例， 术后病理分期Ⅰ期64例， Ⅱ期76例， Ⅲ期75例。

2. 2 胃癌组织标本中GLUT-1表达水平与临床及术后病理各因素之间的关系 免疫组化显示， GLUT-1在胃癌组织中呈不同水平的表达。见图1。肿瘤组织中的GLUT-1的表达水平与肿瘤的T分期呈正相关（P=0.02<0.05）， 更多的高GLUT-1表达水平见于T1及T2分期的肿瘤组中， 而与其他因素（性别、年龄、N分期、分化等）之间未见显著性相关。

2. 3 胃癌组织标本中GLUT-1表达水平对术后DFS的影响 单因素分析：根治术后胃癌患者的DFS与肿瘤的T分期、N分期、肿瘤分化等级以及肿瘤组织中GLUT-1水平显著相关（P<0.05）， 其中更高的T分期、N分期、分化等级以及GLUT-1水平均预示着更短的DFS。将T分期、N分期、肿瘤分化等级以及肿瘤组织中GLUT-1水平纳入进一步COX多因素回归分析， 发现肿瘤的T分期、N分期、肿瘤分化等级均与预后无关， 而肿瘤的GLUT-1水平是影响根治术后胃癌患者DFS的独立因素， 高水平的GLUT-1水平预示着更短的DFS（P<0.05）。对于GLUT-1表达低和高的胃癌患者， 术后中位DFS分别为69、63个月， Log-rank检验提示两组患者DFS曲线之间差异有统计学意义（P<0.01）。見图2。

3 讨论

恶性肿瘤细胞较正常细胞具有更高的增殖比例， 在这种情况下， 作为能量ATP的主要供给来源， 葡萄糖的摄取常常出现大量增加， 甚至即使在有氧条件下， 肿瘤细胞仍选择糖酵解作为主要的ATP生产方式[3]。

与有氧氧化相比， 糖酵解产生ATP的效能很低， 却可以更快的速度产生ATP以保障肿瘤细胞快速增殖的能量需要， 并提供充足的中间代谢产物以满足肿瘤细胞的合成代谢需求， 这对维持肿瘤的发展、转移以及缺氧环境下的生存等异常生物学行为十分重要[4， 5]。有研究发现， 即使完全阻断或抑制线粒体的生物学功能， 完全抑制有氧氧化产生的ATP， 肿瘤细胞中的ATP水平也无明显改变[6]。研究发现， 抑制 GLUT-1 可以降低葡萄糖的摄入量和糖酵解和细胞生长， 抑制3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1（PDK1）表达， 可促使丙酮酸进入线粒体， 促进氧化磷酸化， 抑制肿瘤增殖， 而抑制单羧酸转运蛋白1（MCT1）可导致乳酸的外排出现障碍， 从而导致后者在肿瘤细胞内的堆积， 这将进一步抑制糖酵解的活性以及肿瘤细胞摄入葡萄糖， 进一步将引起细胞死亡[7-10]。上述研究结果证实， 作为肿瘤细胞赖以生存的能量来源， 糖酵解是富有希望的肿瘤治疗靶点。已有临床试验尝试使用 GLUT-1抑制剂预防结直肠癌的复发。

关于胃癌与糖酵解的研究， 目前已有相关报道[11]。本研究检测了根治手术的胃癌组织中GLUT-1的表达情况， 结果发现GLUT-1在胃癌组织中呈不同水平的表达， 提示胃癌存在不同水平的糖酵解。目前关于糖酵解与肿瘤的恶性行为之间的因果关系尚未阐明。进一步分析发现， GLUT-1的表达水平和肿瘤的浸润深度呈正相关， 其中的机制尚不明确， 可能的解释是异常活跃的糖酵解可能发生在肿瘤的后期阶段， 而在胃癌早期， 即局部浅表浸润时， 糖酵解处于低水平， 而随着肿瘤的发展， 浸润深度加深， 糖酵解逐渐活跃， 而另一种解释是作为肿瘤发生、发展的主要能量来源， 高水平的糖酵解可能会使肿瘤更容易发展， 即出现更深的局部浸润， 这与进一步的研究结果相符， 即更高水平表达的GLUT-1提示着更差的预后[12-14]。

参考文献

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[收稿日期：2017-04-25]