非小细胞肺癌患者血清HDAC1和DNMT1浓度变化及临床意义

陈艳红 马丽 李峰

肺癌是临床常见的恶性肿瘤之一，其中约有80%以上的为非小细胞肺癌（non-small cell lung can-cer，NSCLC），包括鳞癌、腺癌和大细胞癌等，临床发病率、病死率较高［1］。研究认为，基因表达调控失衡与NSCLC 的发生发展密切相关，其中，抑癌基因异常甲基化在NSCLC 的发展中发挥了重要作用［2］。DNA 甲基化转移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）是DNA 甲基化反应的催化剂，可通过调控细胞内甲基化过程促进肿瘤的发生［3］。而组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylase 1，HDAC1）是多种蛋白质复合物的催化亚单位，可调节组蛋白乙酰化参与肿瘤细胞增殖和迁移［4］。当前，有关HDAC1、DNMT1 表达水平的研究多集中在NSCLC 组织及癌旁组织中，有关NSCLC 患者手术前后血清中HDAC1 和DNMT1 浓度研究报道较少。本研究将分析手术前后血清中HDAC1 和DNMT1 浓度与临床病理特征的关系，以进一步探讨HDAC1 和DN-MT1对NSCLC 的诊疗价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月至2020年1月在本院接受手术治疗的NSCLC 患者117 例为观察组。纳入标准：①临床检查符合NSCLC 的诊断标准［5］，且均经影像学、术后病理学检查确诊；②患者性别不限，年龄≥18 岁；③符合手术指征，均接受手术切除治疗；④患者及其家属知情同意，均签署知情同意书。排除标准：①合并其他恶性肿瘤、自身免疫性疾病或血液疾病患者；②术前存在放化疗史患者；③存在严重肝肾功能障碍患者。另选取同期在本院接受体检的93 例健康体检者为对照组。两组的性别、年龄和身体质量指数（body mass index，BMI）一般临床资料比较差异无统计学意义（P>0.05），见表1。本研究经医院伦理委员会批准。

表1 两组一般临床资料比较（±s）Table 1 Comparison of general clinical data between 2 groups（±s）

表1 两组一般临床资料比较（±s）Table 1 Comparison of general clinical data between 2 groups（±s）

指标年龄（岁）BMI（kg/m2）观察组（n=117）51.28±6.43 23.25±1.35对照组（n=93）50.63±5.27 22.97±1.28 t 值0.787 1.527 P 值0.432 0.128

1.2 研究方法

1.2.1 手术方法

所有患者均接受胸腔镜手术切术治疗，患者取侧卧位，行气管插管静脉复合麻醉，于腋中线第7 或第8 肋间开一1.0～1.5 cm 切口为观察口，腋前线与锁骨中线之间第4 或第5 肋间开一3～4 cm 切口为主操作孔，腋后线第7 肋间开一1～2 cm 切口为副操作孔；将胸腔镜及胸腔镜器械分别置入观察孔和操作孔，在胸腔镜下行肺叶切除术，常规淋巴结清扫；淋巴结清扫结束后，常规止血、胀肺，放置好胸管后，关闭切口。

1.2.2 血清中HDAC1 和DNMT1 蛋白浓度检测

分别于入院后、手术后次日清晨取观察组患者的空腹静脉血3 mL，于同时段取对照组的空腹静脉血3 mL，低温下3 000 r/min 离心3 min，分离血清，于-80℃下低温保藏待测。采用酶联免疫吸附法检测HDAC1 和DNMT1 蛋白浓度，试剂盒购于北京鼎国生物研究有限公司，严格按照相关操作步骤进行。采用酶标仪（MR-96A 型，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）测定吸光度（A450nm），根据标准曲线得出血清样本中HDAC1 和DNMT1的浓度。

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0 统计软件进行统计分析。计量资料以（）表示，组间比较行独立样本t检验，同组手术前后比较行配对t检验，多组间比较行F检验；计数资料以n（%）表示，行χ2检验；临床分期与HDAC1、DNMT1 浓度的相关性分析采用Spear-man 相关性分析法；P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清HDAC1 和DNMT1 浓度比较

术前观察组患者的血清HDAC1 和DNMT1 浓度均明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组血清HDAC1 和DNMT1 蛋白浓度比较（±s）Table 2 Comparison of serum HDAC1 and DNMT1 levels between the 2 group（±s）

表2 两组血清HDAC1 和DNMT1 蛋白浓度比较（±s）Table 2 Comparison of serum HDAC1 and DNMT1 levels between the 2 group（±s）

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2.2 手术前后观察组不同临床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 浓度比较

术前Ⅲ～Ⅳ期患者的血清HDAC1、DNMT1 浓度高于Ⅰ～Ⅱ期，差异有统计学意义（P<0.05），不同病理类型患者的血清HDAC1、DNMT1 浓度比较差异均无统计学意义（P>0.05）；术后不同病理类型和临床分期患者的血清HDAC1、DNMT1 浓度均较术前明显下降，差异有统计学意义（P<0.05），Ⅲ～Ⅳ期患者的血清HDAC1、DNMT1 浓度高于Ⅰ～Ⅱ期，差异有统计学意义（P<0.05），不同病理类型患者的血清HDAC1、DNMT1 浓度比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

表3 手术前后观察组不同临床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 浓度比较（±s，ng/L）Table 3 Comparison of serum HDAC1、DNMT1 levels in patients with different clinicopathological features in the observation group before and after surgery（±s，ng/L）

表3 手术前后观察组不同临床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 浓度比较（±s，ng/L）Table 3 Comparison of serum HDAC1、DNMT1 levels in patients with different clinicopathological features in the observation group before and after surgery（±s，ng/L）

注：a行配对t 检验；b行独立样本t 检验。

n HDAC1项目病理类型鳞癌腺癌大细胞癌41 54 22 t 值a 5.126 8.640 5.844 P 值<0.001<0.001<0.001 F 值P 值临床分期Ⅰ～Ⅱ期Ⅲ～Ⅳ期56 61 7.971 8.903<0.001<0.001 t 值b P 值手术前508.76±102.43 487.64±95.26 496.33±89.25 0.555 0.576 497.46±72.53 526.87±74.31 2.163 0.033手术后401.56±86.25 387.24±78.46 396.22±71.45 0.384 0.682 391.25±68.43 409.24±65.22 2.184 0.031 DNMT1 病理类型鳞癌腺癌大细胞癌41 54 22 7.992 8.001 5.255<0.001<0.001<0.001 F 值P 值临床分期Ⅰ～Ⅱ期Ⅲ～Ⅳ期56 61 8.738 7.189<0.001<0.001 t 值b P 值26.68±5.24 24.53±6.17 25.37±6.25 1.562 0.217 24.51±5.37 27.14±7.28 2.207 0.029 17.28±5.41 16.36±4.27 15.53±6.17 0.905 0.407 15.22±5.87 18.72±5.54 3.318 0.001

2.3 NSCLC 患者临床分期与血清HDAC1、DN-MT1 浓度的相关性分析

相关性分析结果显示，NSCLC 患者临床分期与血清HDAC1、DNMT1 浓度均呈明显正相关（r=0.287、0.367，P=0.025、0.009）。

3 讨论

DNA 甲基化被认为是NSCLC 发展过程中最早发生改变的分子结构，当抑癌基因发生异常甲基化时，可诱导细胞转化，促进肿瘤的发生发展［6］。DNMT1 作为体细胞中最丰富的甲基转移酶，可使抑癌基因启动子CpG岛胞嘧啶甲基化，抑制基因转录，增加肿瘤细胞的增殖、侵袭。多项研究表明，DNMT1 在宫颈癌、肺癌、膀胱癌等恶性肿瘤组织中呈高表达，与肿瘤的组织分化、恶性程度及患者预后存在明显相关性［7-9］。HDAC1 可与DNA 紧密结合，通过调节组蛋白的去乙酰化参与细胞增殖及凋亡过程，其在因DNA 异常甲基化引发的肿瘤中发挥重要作用［10］。

闫伟等［11］研究了NSCLC 患者血清HDAC1 和DNMT1 含量对临床病理分期、恶性分子表达的评估价值，发现NSCLC患者血清中的HDAC1和DNMT1含量显著高于健康人群，且二者含量会随着病情进展逐渐升高，与本研究结果一致。DNMT1 可对DNA 单链进行甲基化修饰，使甲基转移至胞嘧啶核苷酸的胞嘧啶环，形成甲基化胞嘧啶，从而抑制基因转录。HDAC1 可使组蛋白发生去乙酰化，诱导染色质形成阻抑结构，影响转录翻译。当细胞内抑癌基因发生甲基化和去乙酰化后，原癌基因被激活，肿瘤细胞出现恶性增殖与分化，加速了癌症的发生发展［12-13］。本研究结果提示血清HDAC1、DNMT1 浓度升高可能参与了NSCLC 的生长、浸润及转移，手术治疗可明显降低其浓度。手术切除是临床治疗NSCLC 的主要手段，通过完全或部分切除原发病灶及转移淋巴结，可明显降低HDAC1、DNMT1 蛋白合成量，从而达到临床治愈或提高患者生存率的目的［14］，故血清HDAC1、DNMT1 浓度变化可作为评估手术疗效的潜在指标。肖海励等［15］在对肺癌患者血清中甲基化转移组酶和HDAC1 蛋白的表达意义进行研究时发现，DNMT1、DNMT3a、DNMT13b 和HDAC1 蛋白在肺癌患者体内表达均显著增高，且以上指标的高表达水平提示患者预后不良，其认为对甲基化转移组酶和HDAC1 蛋白水平进行监测，对临床肺癌患者的治疗具有重要指导意义。本研究结果也进一步表明，NSCLC 的临床治疗效果或可通过血清HDAC1、DNMT1 浓度变化表现。

既往研究发现，当HDAC1基因表达被下调时，肺癌细胞的增殖受到抑制，细胞凋亡率增加，侵袭力明显下降；上调HDAC1基因表达后，HDAC1 在癌细胞中的表达明显升高，细胞凋亡率下降［16］。NSCLC 患者体内HDAC1 和DNMT1 的浓度升高可增加细胞去乙酰化和甲基化水平，进而调节抑癌基因和原癌基因的表达，促进NSCLC的发生发展。因此，NSCLC 患者的临床分期可能与血清HDAC1、DNMT1 浓度存在相关性，本研究结果也证实这一结论。

综上所述，NSCLC 患者血清中HDAC1 和DN-MT1 浓度较高，手术后明显下降，且二者表达水平与患者临床分期存在相关性。