p97蛋白在宫颈病变中的表达与临床意义
2019-12-19杨文艳贺桂芳卞美璐原亚莉
杨文艳,贺桂芳,马 莉,卞美璐,原亚莉,张 媛,李 纯
(1.北京大学医学部,北京 100091;2.中日友好医院 妇产科,北京 100029;3.清华大学第一附属医院 妇产科,北京 100061;4.北京市西城区妇幼保健院,北京 100052)
宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,据报道,每年全球约57 万例新发宫颈癌患者,死亡例数达32 万左右,其中,发展中国家占85%以上[1]。人乳头瘤病毒(HPV)联合细胞学检查是目前早期发现宫颈癌的主要手段,但是,我国宫颈癌5年生存率仅为36.9%[2],远低于欧美国家,主要原因是我国患者初次就诊已是中晚期。因此,寻找新的检测宫颈癌病情发展的生物标记物成为研究热点。有研究报道[3~5],含缬氨酸蛋白p97 与结直肠癌、肝细胞癌、乳腺癌等恶性肿瘤的发生发展及预后相关。p97 蛋白通过控制蛋白质质量及调节NFγB 活性、细胞增殖、抗凋亡的过程,影响恶性肿瘤的远处转移[6~8]。但p97 蛋白在宫颈癌中的研究少有报道,本研究通过检测宫颈组织中p97 蛋白表达变化,探讨其与宫颈癌的相关性及p97 蛋白表达对预测病情进展及预后的临床价值,旨在为宫颈癌的早期诊断、病情监测及预后评估提供实验依据。
1 对象与方法
1.1 资料来源
选取2011年8月~2017年10月中日友好医院妇科的手术标本259例,其中宫颈癌组101例,年龄 (50.02±9.40)岁;CIN1 组48例,年龄为(41.27±9.26)岁; CIN2 组50例,年龄为(38.60±8.02)岁,CIN3 组40例,年龄为(42.53±10.66)岁;以同期因良性子宫疾病行子宫全切除术患者(20例)作为对照组,年龄为(42.76±7.80)岁。5 组间年龄差异无统计学意义(P>0.05)。
CIN1 组、CIN2 组、CIN3 组及宫颈癌组患者的纳入标准:临床资料完整,且术前未接受过放、化疗。对照组患者的纳入标准:(1)因良性子宫疾病而行子宫全切除术者,包括子宫肌瘤、子宫腺肌瘤等;(2)子宫颈液基薄层细胞学检查(TCT)未见非典型鳞状细胞或癌细胞。
排除标准:(1)术前3 个月内曾行子宫颈治疗,如阴道用药、激光治疗等;(2)患者为妊娠状态;(3)同时合并其他妇科恶性肿瘤,如子宫内膜癌、卵巢上皮性癌等;(4)同时合并其它器官肿瘤,如肠、乳腺肿瘤等。
所取标本均经本院2 名病理科医师核实。研究已通过我院伦理委员会批准,所有患者均知情并签署知情同意书。
1.2 免疫组化染色及评分
操作方法按试剂盒说明书,兔抗人p97 单克隆抗体(货号:ab109204 1:200 稀释),SP 及DAB试剂盒(货号:ab64261)均购买自Abcam 公司。以PBS 缓冲液替代一抗作阴性对照。结果判定参照文献,以细胞质或细胞膜出现棕色染色者为阳性细胞。高倍镜(×400)下随机选取5 个不同视野,5个视野平均分作为该标本的最终得分。阳性细胞所占百分比评分:<5%为0 分,5%~24%为1 分,25%~49%为2 分,50%~79%为3 分,≥80%为4分;染色强度评分:无着色为0 分,淡黄色为1 分,棕黄色为2 分,棕褐色为3 分,以两者乘积作为总分。最终得分0~3 分为弱阳性(+),4~6 分为阳性(⧺),7~9 分为强阳性(⧻),10~12 分为极强阳性()。
1.3 HPV 检测方法
采用荧光PCR 技术对HPV DNA 分型检测,主要试剂及仪器包括SLAN-96 PCR 仪 (上海宏石),HR-HPV 基因分型检测试剂盒(上海之江生物科技股份有限公司),5810R 台式高速冷冻离心机(德国Eppendoff 公司)。按试剂盒操作要求进行扩增剂的配制和病毒核酸提取,循环参数为94℃10min; 93℃10s-62℃31s,循环40 次,单点荧光检测在62℃,荧光通道选择FAM 和VIC 通道,检测13 种高危型HPV。
1.4 随访方法
101例术后病理确诊的宫颈癌患者,随访从入院d1 开始计算,至2019年2月1日截止,总生存时间从术后d1 开始至死亡或末次随访时间。宫颈癌术后2年内每3 个月复查1 次,3~5年内每6 个月1次,第6年后每年复查1 次。
1.5 统计学方法
采用SPSS23.0 软件,计量资料经正态性检验符合正态分布,以±s 表示。计数资料比较采用χ2检验及确切概率Fisher 法。诊断试验采用受试者工作特征(ROC)曲线,患者累积生存率用Kaplan-Meier 单因素分析,生存率比较用log-rank检验。
2 结果
2.1 p97 蛋白在不同宫颈组织中的表达
对259例患者的宫颈组织进行免疫组织化学染色,结果显示,p97 蛋白主要表达于宫颈上皮细胞的细胞质,在对照组低表达,随宫颈病变病情进展,p97 蛋白表达水平逐渐升高,见图1(封二)。分析不同宫颈病变组织p97 蛋白表达水平差异性,表1示,CIN 的3 个组、 宫颈癌组与对照组比较,均具有显著性差异(均P<0.05)。CIN3 组与宫颈癌组比较,具有显著性差异(P<0.05)。
将宫颈癌组织中p97 蛋白染色评分进行汇总,以正常宫颈组织中的p97 蛋白染色评分为参照值,采用受试者工作特征(ROC)曲线,分析p97蛋白不同评分诊断宫颈癌的效能。结合SPSS 统计结果,A 点是Youden 指数最大的切点,其临床意义是:p97 蛋白免疫组化染色评分为4.0 分时,p97 蛋白诊断宫颈癌的灵敏度为67.5%,特异度为65%。ROC 曲线下面积为0.720,标准误为0.055,95%可信区间为(0.613,0.828),见图2。
2.2 p97 蛋白表达与宫颈癌临床病理参数的关系
表1 p97 蛋白在不同宫颈组织中的表达 n(%)
根据101例宫颈癌患者的临床资料,结合p97 蛋白表达水平进行分析,结果显示宫颈癌组患者p97 蛋白表达水平与病理分化程度、 肿瘤直径、 淋巴转移、HPV 感染及SCC 值明显相关 (P<0.05,P<0.01),而与年龄、组织类型、FIGO 分期、脉管浸润均无关(P>0.05),见表2。
图2 p97 蛋白ROC 曲线
表2 p97 蛋白与宫颈癌临床病理参数
2.3 p97 蛋白表达与宫颈癌预后的关系
根据p97 蛋白表达水平,将患者分为2 组进行分析: 染色评分<4 分为低表达组,≥4 分为高表达组,根据随访宫颈癌术后患者的情况,101例宫颈癌患者中,p97 蛋白高表达组71例,其中8例发生终点事件; 低表达组30例,3例发生终点事件,Kaplan-Meier 生存分析显示,宫颈癌中低表达组中位生存时间估算51.55 个月,高表达组中位生存时间估算34.27 个月。2 组肿瘤患者整体上的生存曲线比较,Log-Rank 法检验统计量χ2=7.178,P=0.007,p97 蛋白高表达组的总生存率显著低于p97 蛋白低表达组,见图3(封二)。
3 讨论
3.1 p97 蛋白与肿瘤细胞生长的关系
p97 蛋白广泛存在于人体细胞内,与蛋白辅助因子如Npl4/Ufd1、p47、UBXD1、 泛素连接酶RNF138 等结合,参与细胞内多种信号通路,影响细胞蛋白质质量控制、基因表达、转录活性、膜融合、细胞周期调控等生理过程[9,10]。p97 蛋白是细胞内蛋白质质量控制的关键参与者。正常情况下,人体内的细胞会产生一些错误折叠或受损的蛋白,这些残次蛋白堆积诱导细胞死亡,p97 蛋白介导泛素蛋白酶系统清除残次蛋白,控制细胞内蛋白质质量,维持细胞存活。而肿瘤细胞的生长、存活更加依赖p97 蛋白。肿瘤细胞不可控性增殖分裂,产生大量残次蛋白,p97 蛋白显著激活,清除肿瘤细胞内大量残次蛋白,与肿瘤细胞的生长密切相关。Skrott 等[11]研究双硫仑抗肿瘤机制时发现,该药进入小鼠乳腺癌细胞内,主要通过其分解物CuET 与NPL4 结合,抑制p97 蛋白发挥作用,细胞内残次蛋白堆积,导致癌细胞死亡。p97 蛋白还通过调控NFγB 活性发挥抗凋亡活性[8]。转录因子NFγB 具有抑制细胞凋亡的作用,p97 蛋白与泛素化的I-γB(NFγB 的抑制蛋白)结合,将其运输至蛋白酶体降解,导致I-γB 失活,使NFγB 游离并进入细胞核与DNA 结合,调控基因表达,阻止细胞凋亡。
3.2 p97 蛋白抑制剂
关于p97 蛋白抑制剂的研究,Anderson 等报道药物CB-5083 负性调控p97 蛋白表达,导致细胞内泛素化蛋白的堆积,内质网相关降解(ERAD)途径停滞,细胞内错误蛋白堆积,产生不可逆的蛋白应激反应,致细胞凋亡具有抗肿瘤活性[12]。因此,p97 蛋白有望成为抗肿瘤治疗的靶点。
3.3 p97 蛋白与妇科肿瘤的相关性
妇科肿瘤研究方面,p97 蛋白抑制剂DBeQ可与p97 蛋白结合,致卵巢癌细胞停滞于G1 期,减弱cap 依赖性翻译,导致癌细胞死亡[13],推测p97 蛋白抑制剂可能抑制NFγB 活性,促进癌细胞凋亡。Mohammed 等[14]采用免疫组化和免疫印迹技术,检测宫颈癌、 相邻正常宫颈组织及CIN中p97 蛋白的表达,发现不同宫颈病变间p97 蛋白差异具有统计学意义(P<0.05)。目前,国内尚无关于p97 蛋白与宫颈癌的研究报道,我们的结果显示p97 蛋白在宫颈癌中显著高表达,在正常组织及癌前病变中低表达,差异具有统计学意义(P<0.05)。
p97 蛋白与宫颈癌细胞HPV 感染相关,但机制尚不清楚,目前研究认为[15],HPV 持续感染与病毒转化基因E6、E7 的表达密切相关,位于长控序列的启动子P97 主要调控E6、E7 基因转录,对病毒DNA 的复制至关重要。在体内外,E6-E6AP 复合物通过酪氨酸磷酸酶PTPN3 调节p97 蛋白,影响宿主细胞内的蛋白质代谢。本研究结果显示,p97 蛋白与HPV 感染相关,而且,p97 蛋白表达水平随宫颈病变进展逐渐升高,染色评分4 分为最佳临界值,其灵敏度67.5%,特异度65%。目前,宫颈癌的早期筛查主要依靠细胞学检查和HPV 检测,其中,液基细胞学检查有效地降低了宫颈癌的死亡率[16],但是细胞学检查对于宫颈高级别病变的诊断效能较低,存在一定的假阴性[17],HPV 检测能有效分类ASCUS/ASC-H,其灵敏度达86%,降低了患者的假阴性率,但是,HPV 检测特异度较低(约31%),造成不必要的转诊[18]。p97 蛋白可能成为早期诊断宫颈癌的指标,p97 蛋白与HPV 检测的联合诊断有待进一步临床实验验证。
3.4 p97 蛋白表达与肿瘤预后的关系
许多研究表明,p97 蛋白高表达与恶性肿瘤的不良预后相关,Yamamoto 等[3~5]报道p97 蛋白高表达的结直肠癌患者具有较高的术后复发率和较低的生存率,p97 蛋白高表达的肝细胞癌具有较高的门静脉侵犯潜能,与正常乳腺上皮相比,p97蛋白在癌细胞的细胞质中表达显著增加,与乳腺癌患者总生存率下降相关。推测癌细胞产生大量p97 蛋白清除残次蛋白,维持癌细胞存活,而未完全清除残次蛋白诱导内质网应激,癌细胞发生上皮细胞间质转型,致使肿瘤发生远处转移[19]。我们的研究显示,p97 蛋白高表达组总生存率明显低于低表达组,且p97 蛋白与宫颈癌淋巴转移相关,淋巴转移的宫颈癌患者中p97 蛋白高表达率为81.8%(9/11)。提示p97 蛋白可能成为检测宫颈癌进展的有效指标。另外,p97 蛋白与SCC 值相关,具体分子机制有待进一步研究。
综上所述,p97 蛋白与宫颈癌的发生、发展及远处转移密切相关,有望成为宫颈癌早期诊断、预后评估新的分子标记物,同时,p97 蛋白在宫颈癌组织尤其在不良预后宫颈癌中的高表达,其可能成为晚期宫颈癌治疗的新靶点。
图1 不同宫颈组织p97蛋白染色(HE×100)
图3 宫颈癌中p97蛋白的生存曲线