CPEB4在透明细胞性肾细胞癌中的表达及临床意义
2019-12-21王静王书芹周梅毕超吕辉禤瑞霞汪芸包贵贤
王静,王书芹,周梅,毕超,吕辉,禤瑞霞,汪芸,包贵贤
中山市中医院病理科,广东 中山 528400
肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是最常见的泌尿系统恶性肿瘤之一,其最常见的病理类型为透明细胞性肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)。近年来,RCC的发病率呈逐年上升且年轻化趋势[1],严重威胁人们的健康与生命。目前,临床上主要以根治性肾切除术为主要治疗方案,但是由于大部分RCC患者早期缺乏典型的临床症状,确诊时已进展至中晚期,错过了手术的最佳时机;此外,RCC对放化疗的敏感性较差[2-3]。目前,临床上对于ccRCC的治疗仍然缺乏有效的手段,患者预后较差,因此,寻找新的潜在靶点一直是RCC治疗领域探讨的重点。胞质型多聚腺苷酸化元件结合蛋白4(cytoplasmic polyadenylation element binding protein 4,CPEB4)是具有特异性RNA结合序列的胞质型多聚腺苷酸化元件结合蛋白(cytoplasmic polyadenylation element binding protein,CPEB)家族成员之一,与丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activation protein kinase,MAPK)/胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信号通路有关,近年来,已引起细胞生物学家的广泛关注[4]。有研究显示,CPEB4对不同肿瘤细胞恶性生物学行为的调控机制不甚相同,在乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌、前列腺癌等肿瘤组织中高表达,而在非小细胞肺癌和肝癌组织中低表达[5-6],但目前关于CPEB4在ccRCC患者ccRCC组织中的表达情况及其与患者临床特征的关系尚未见明确报道。本研究通过分析ccRCC患者的79例ccRCC组织和32例癌旁正常组织中CPEB4的表达情况及其临床意义,旨在为ccRCC的诊断、治疗及预后评价提供新的思路和潜在靶点。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2014年8月至2016年7月中山市中医院收治的ccRCC患者。纳入标准:①经病理学检查确诊为原发性ccRCC;②行根治性肾切除术前未接受过放化疗或新辅助治疗等抗肿瘤治疗;③临床资料完整。排除标准:①合并糖尿病、高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病,以及肾脏、肝脏、肺脏疾病等严重的原发性基础病变;②合并其他部位恶性肿瘤;③合并血液和免疫系统疾病。根据纳入、排除标准,本研究共纳入76例ccRCC患者,其中,男47例,女29例;年龄为26~81岁,平均年龄为(59.78±10.36)岁;根据美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)制定的肾癌TNM分期标准[7]对患者进行TNM分期:Ⅰ期27例,Ⅱ期30例,Ⅲ~Ⅳ期19例;根据世界卫生组织(WHO)组织学分级标准[8]对患者进行组织学分级:Ⅰ级19例,Ⅱ级23例,Ⅲ级34例;左侧肾病变患者41例,右侧肾病变患者35例。收集76例ccRCC患者的ccRCC组织及其中32例患者的癌旁(距肿瘤外缘≥5 cm)正常组织石蜡包埋标本进行研究。
1.2 主要试剂与仪器
Trizol购自美国Invitrogen公司;二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司;cDNA合成试剂盒、荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)试剂盒均购自北京OMEGA生物公司;PCR引物由上海生工生物工程有限公司合成并提供;兔抗人CPEB4抗体购自美国Abcam公司。Eppendorf 5427R型高速台式冷冻离心机和各种型号的移液器均购自德国Eppendorf公司;CX41倒置光学显微镜购自日本OLYMPUS公司;电子分析天平购自中国上海玉研科学仪器有限公司;恒温水浴摇床和YCZ-40D型转移电泳槽均购自北京六一仪器厂;实时定量PCR仪和GelDoc XR System凝胶成像数码分析系统均购自美国Bio-Rad公司;HWA-50D恒温水浴锅购自韩国Autonics公司;UV-8000紫外分光光度计购自上海精密仪器仪表公司。
1.3 观察指标
检测不同组织中CPEB4mRNA和蛋白的阳性表达情况,分析ccRCC组织中CPEB4mRNA和蛋白的阳性表达情况与患者临床特征及预后的关系,分析ccRCC患者预后的影响因素。
1.4 免疫组织化学染色法检测不同组织中CPEB4蛋白的表达情况及结果判定
严格按照试剂盒说明书的操作进行,具体步骤:①按照病理编号调出病理科存档的ccRCC组织和癌旁正常组织标本,常规石蜡包埋并连续切片,脱蜡、水化,将切片平铺置于载玻片上,烘干48 h后待用;②加热修复抗原;③灭活内源性过氧化物酶;④封闭;⑤加入 50 μl CPEB4一抗(1∶500稀释),4℃孵育过夜;⑥加入50 μl山羊抗兔二抗,室温孵育30 min;⑦滴加DAB试剂显色;⑧苏木精复染,常规脱水、透明和封片。在染色后的病理切片中,由2位以上经验丰富的病理科医师在高倍镜(×400)下随机选择每张切片中的10个不重复视野进行阅片。采用半定量计分法计算ccRCC细胞的染色强度和阳性细胞所占比例。CPEB4蛋白主要表达于细胞质和细胞核内。根据阳性细胞所占比例进行评分:阳性细胞所占比例为0计0分,阳性细胞所占比例≤25%计1分,阳性细胞所占比例为26%~50%计2分,阳性细胞所占比例为51%~75%计3分,阳性细胞所占比例>75%计4分。根据细胞的染色强度进行评分:未染色计0分,弱染色计1分,中度染色计2分,强染色计3分。将染色强度评分和阳性细胞所占比例评分相乘得最终总分:1~3分为低表达,4~12分为高表达。
1.5 实时荧光定量PCR 检测不同组织中CPEB4 mRNA 的表达情况及结果判定
组织DNA提取:按照病理编号调出病理科存档的石蜡包埋组织切片,脱蜡水化后,切片,取100 mg组织置于EP管中;加入Trizol试剂提取总RNA,加入20μl焦碳酸二乙酯(diethyl pyrocarbonate,DEPC)水溶解沉淀,分装,置于-80℃保存备用。采用凝胶电泳和紫外分光光度计分别检测RNA分子量及浓度。逆转录反应:取5 μl RNA样本置于PCR管中,70℃恒温水浴锅中静置5 min,冰浴静置1 min,加入20 μl逆转录试剂,混匀后离心。置于PCR仪中,设定25℃10 min,37℃60 min;将反应产物置于-80℃保存备用。采用实时荧光定量PCR(real-time PCR,RT-PCR)法检测不同组织中CPEB4mRNA的表达情况,将25 μl反应体系(Taq Mix 22 μl+cDNA 模板 1 μl+上下游引物各 1 μl)按照PCR程序进行扩增;反应条件:95℃ 3 min预变性;95℃ 30 s变性,60℃30 s退火(β-actin、CPEB4的退火温度分别为60℃、57.8℃),72℃5 min延伸;共循环40次。β-actin的上游引物为5'-TGGCGATGGCAGTGTCTTAG-3',下游引物为5'-GTGCAGGGTCCGAGGT-3';长度为334 bp。CPEB4的上游引物为5'-CAGCTTTGAGGTTCGTGTTTGT-3',下游引物为5'-ATGCTCTTCTTTTTTGCGGAAA-3';长度为273 bp。根据实时定量PCR仪的使用说明调整基线,将阈值设定在荧光值对数图的线性部分,从软件中读取Ct值。基于Ct值,采用2-△△Ct法计算CPEB4mRNA的相对表达量。CPEB4mRNA的相对表达量≥Ct平均值则判定为阳性表达,否则为阴性表达。
1.6 随访
采用邮件、电话、信件及门诊就诊的方式对全部患者进行随访。术后2年内每3个月随访1次,后每6个月随访1次;随访时间为6~50个月,终点事件为患者死亡。
1.7 统计学方法
采用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析。计数资料以例数和率(%)表示,组间比较采用χ2检验;计量资料以均数±标准差(±s)表示;采用Cox比例风险模型分析ccRCC患者预后的影响因素。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 ccRCC 组织和癌旁正常组织中CPEB4 mRNA及蛋白表达情况的比较
免疫组化染色结果显示,ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4蛋白的高表达率为57.89%(44/76),明显高于癌旁正常组织中CPEB4蛋白的28.12%(9/32),差异有统计学意义(χ2=7.985,P<0.01)。RT-PCR法检测结果显示,ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA的阳性表达率为56.58%(43/76),明显高于癌旁正常组织的18.75%(6/32),差异有统计学意义(χ2=13.001,P<0.01)。
2.2 不同临床特征ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA 阳性表达情况的比较
不同年龄、性别、肿瘤部位的ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA的阳性表达率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);不同TNM分期、WHO组织学分级和淋巴结转移情况的ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA的阳性表达率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。(表1)
表1 不同临床特征ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4 mRNA阳性表达情况的比较(n=76)
2.3 ccRCC组织中CPEB4mRNA表达与ccRCC患者预后的关系
截至随访结束,ccRCC患者的3年生存率为59.21%(45/76),其中,CPEB4mRNA阴性表达患者的3年生存率为60.61%(20/33),明显高于CPEB4mRNA阳性表达患者的58.14%(25/43),差异有统计学意义(χ2=7.012,P<0.01)。
2.4 ccRCC 患者预后的影响因素分析
Cox比例风险模型分析结果显示,TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期和CPEB4mRNA阳性表达是ccRCC患者预后的独立危险因素(P<0.05)。(表2)
表2 ccRCC患者预后影响因素的Cox比例风险回归分析(n=76)
3 讨论
RCC是一类起源于肾实质泌尿小管上皮细胞的恶性肿瘤,约80%的患者为ccRCC患者,以根治性肾切除术为主要治疗方式[9]。但是,部分ccRCC患者早期缺乏典型的临床表现,确诊时已错过手术的最佳时机。ccRCC对放化疗不敏感,且部分ccRCC患者手术后会复发;对于此部分患者,目前尚缺乏有效的治疗方案[10]。由于RCC具有高度的遗传异质性,涉及多种基因的突变或缺失,因此,寻找新的基因靶点是目前肾癌治疗领域关注的重点[11]。
CPEB具有高度保守的特异性RNA识别序列,可促进多聚腺苷酸化诱导的翻译过程,与肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡以及肿瘤血管生成等病理生理过程密切相关[12]。CPEB家族包含CPEB1、CPEB2、CPEB3、CPEB4 4个成员,各成员可单独或相互作用,从而参与调控肿瘤的发生、发展[13]。其中,CPEB4是poly(A)尾延伸和聚腺苷酸化诱导翻译的关键因子,在多种肿瘤细胞中呈高表达;通过与Ras信号通路中的相关分子、染色质重塑相关蛋白、细胞周期蛋白、凋亡相关分子、压力和炎性相关因子、代谢酶及侵袭转移相关基因等结合,在肿瘤细胞的增殖、分化、侵袭、凋亡等生物学行为中发挥着重要作用[14]。有研究显示,CPEB4通过与两个以上的胞质聚腺苷酸化物结合,作为致癌因子参与多种肿瘤的发生、发展以及血管生成,并与大量癌基因或抑癌基因密切相关[15]。但是,在非小细胞肺癌和肝癌中,CPEB4的作用恰恰相反。国外有研究显示,敲除CPEB4基因后,肝癌荷瘤小鼠的成瘤能力和肿瘤生长活性增强[16];而且肝癌或非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中CPEB4的表达水平明显低于相应的癌旁正常组织中CPEB4的表达水平,且与患者的肿瘤分期呈负相关;提示CPEB4在肝癌和非小细胞肺癌的发生、发展过程中可能作为抑癌分子发挥作用[17]。目前关于CPEB4在ccRCC组织中的表达情况及其与患者病理特征关系的研究相对较少。
本研究通过RT-PCR和免疫组织化学染色法检测了76例ccRCC患者的ccRCC组织和其中的32例ccRCC患者相应的癌旁正常组织中CPEB4的表达情况,结果显示,ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4蛋白的高表达率明显高于癌旁正常组织,CPEB4mRNA的阳性表达率明显高于癌旁正常组织(P<0.01);ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA的阳性表达率可能与患者的年龄、性别、肿瘤部位均无关,可能与患者的TNM分期、WHO组织学分级和淋巴结转移情况均有关。提示CPEB4可能参与ccRCC的发生、发展。另外,本研究又进一步分析了ccRCC患者ccRCC组织中CPEB4mRNA的表达与ccRCC患者预后的关系,结果发现,CPEB4mRNA阴性表达患者的3年生存率明显低于CPEB4mRNA阳性表达患者(P<0.01);Cox比例风险模型分析结果显示,TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期和CPEB4mRNA阳性表达是ccRCC患者预后的独立危险因素(P<0.05),均提示CPEB4的表达水平越高,TNM分期越高,ccRCC患者的预后越差。
综上所述,CPEB4mRNA和蛋白在ccRCC患者ccRCC组织中的表达水平较高,与ccRCC的发生、发展密切相关;此外,TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期和CPEB4mRNA阳性表达的ccRCC患者的预后较差,对于指导ccRCC的临床治疗具有一定的参考价值。但是由于本研究纳入的样本量少,且关于CPEB4在ccRCC发生、发展中的作用机制尚不明确,因此,CPEB4是否可作为ccRCC患者预后的辅助评估指标用于临床尚需要大量研究验证。