肺癌患者转录辅助因子过氧化物酶增殖体激活受体γ辅助因子1、电压依赖性阴离子通道1表达及临床意义

郑金录，张 超，李红轩

(安徽省阜南县人民医院，安徽 阜阳 236300)

肺癌是一种高发病率和高死亡率的恶性肿瘤，相关研究发现接受适当治疗的早期患者存活率可以增加到大约40%[1]。肿瘤的发展均涉及到细胞代谢的变化，而线粒体功能的改变有助于肿瘤细胞的代谢，更有助于转移[2，3]。过氧化物酶增殖体激活受体γ辅助因子1α(PGC1α)广泛参与线粒体生物合成、能量代谢和糖脂代谢等过程，研究发现在各种癌症中PGC1α的表达升高，且与更具侵略性的癌症和不良预后有关[4]。电压依赖性阴离子通道1(VDAC1)是控制细胞能量、代谢平衡和细胞凋亡的线粒体蛋白，其表达降低可能导致细胞能量和代谢的抑制[5]。本研究分析肺癌患者PGC1α、VDAC1表达及其不同临床病理中的表达相关性，并计算术后生存曲线，探寻高效的肺癌标志物，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2017年4月至2019年5月在我院就诊的肺癌患者156例(肺癌组)，纳入标准：临床病理学检查确诊为肺癌患者；年龄>18岁；临床资料和随访资料完整，直至患者死亡或者截止随访时间。排除标准：严重肝、肾、心功能疾病患者；术前经过化疗、放疗治疗患者；合并其它恶性肿瘤的患者；认知功能障碍或精神经病患者；免疫系统疾病患者。男96例，女60例，年龄>60岁89例，≤60岁67例，肿瘤大小>5 cm 74例，≤5 cm 82例；鳞状上皮细胞癌103例，腺癌53例；TNM分期，T1～T4期分别有31、55、54、16例；有淋巴结转移64例，无转移92例；有远处转移31例，无转移125例。另收集同期94例肺部良性病患者，纳入标准：临床病理学检查确诊为肺部良性疾病；年龄>18岁；临床病理资料资料完整。排除标准：有严重肝、肾、脑部疾病；合并其它恶性肿瘤的患者；认知功能障碍或精神经病患者；免疫系统疾病患者。男63例，女31例，年龄>60岁59例，≤60岁35例，两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 方法将石蜡包埋的组织块切片，使用柠檬酸盐缓冲液微波加热20 min修复抗原。分别用鼠抗人PGC1α抗体、鼠抗人VDAC1抗体对标本进行免疫组化学(SP)染色，按照SP免疫组化检测试剂盒要求进行染色。所有抗体和试剂盒均购自欣博盛生物科技有限公司。①着色评分：按照着色深度(棕褐色、黄色、浅黄色、无色)依次评为3、2、1、0分。②染色评分：按照阳性细胞比例<10%、10%～30%、31%～50%、>51%依次评为0、1、2、3分。将着色评分和染色评分相乘即为总得分，PGC1α、VDAC1的总得分≥5分为高表达，<5分为低表达[6]。术后随访复查，截止到2021年5月。

1.3 观察指标①肺癌组及肺部良性疾病组中PGC1α、VDAC1表达水平。②PGC1α、VDAC1表达与病理特征的相关性。③PGC1α、VDAC1表达与肺癌患者生存预后的关系。④肺癌组织PGC1α、VDAC1表达的相关性。

1.4 统计学方法应用SPSS 20.0统计学软件分析数据。计数资料以百分数(%)表示，比较采用χ2检验；等级资料比较采用秩和检验；用Kaplan-Meier法计算肺癌患者术后生存曲线；相关性分析采用Spearman等级相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组PGC1α、VDAC1表达水平比较肺癌组PGC1α、VDAC1的高表达率高于肺部良性疾病组(P<0.05)，见表1。

2.2 PGC1α、VDAC1表达与临床病理特征的相关性PGC1α、VDAC1高表达与TNM分期、淋巴结转移、远处转移正相关，见表2。

表1 两组PGC1α、VDAC1表达水平比较 [n(%)]

表2 PGC1α、VDAC1在不同临床病理中的表达相关性

2.3 PGC1α、VDAC1表达与生存预后的关系生存曲线分析显示，所有患者3年生存率为68.59%(107/156)。PGC1α、VDAC1高表达患者3年生存率均低于其低表达(P<0.05)，见表3，图1、2。

表3 PGC1α、VDAC1表达与3年生存预后的关系 [n(%)]

图1 不同PGC1α表达情况与生存预后的关系

图2 不同VDAC1表达情况与生存预后的关系

2.4 肺癌组织PGC1α、VDAC1表达的相关性PGC1α表达与VDAC1表达呈极强正相关(r=0.814，P<0.05)。

3 讨论

肺癌是发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤之一，随着癌细胞的生长和扩散，它们会严重损害患者的呼吸系统并影响氧气交换[7]。中国国家中央肿瘤登记中心(NCCRC)发布了2015年最新全国性恶性肿瘤统计数据显示，肺癌的发病率排名第一，且患者的5年生存率很低，只有18%[8]。据统计，超过70%的肺癌患者一发现已是晚期，并且大多数患者不适合手术治疗[9]。肿瘤的发病机制和进展与主要的代谢密切相关，线粒体异常会引起能量代谢障碍，从而导致病变[10，11]。PGC1α作为线粒体生物发生和功能的主要调节因子已得到充分研究，特别是在正常组织中，并且通常被认为促进氧化代谢[12]。PGC1α的异常表达和翻译后修饰对其作为转录调节因子的活性有很大影响[13]。本研究结果显示，肺癌组PGC1α的高表达率高于肺部良性疾病组，提示PGC1α可作为肺癌标志物，其表达量越高，肺部肿瘤的恶化也越严重[14]。进一步研究PGC1α 表达与肺癌患者临床特征之间的相关性，发现PGC1α高表达与TNM分期、淋巴结转移、远处转移呈正相关，提示PGC1α可能参与了肿瘤细胞的增殖和侵袭。而PGC1α表达的失调可能引发代谢紊乱，导致氧化还原改变的炎症过程，进而导致代谢综合征的发展。以往的研究发现PGC1α可以通过增加血管内皮细胞，并促进血管生成、线粒体生物生成和氧化磷酸化，导致肿瘤血管生成、侵袭和转移[15]。PGC1α高表达患者3年生存率低于其低表达，提示PGC1α高表达可与不良预后显著相关。目前，关于PGC1α对多种不同类型癌症的致瘤作用尚不清楚。根据有关研究报道，PGC1α信号轴通过增加谷氨酰胺代谢来促进癌细胞增殖和癌症转移[16]。但与此相矛盾的是，在前列腺癌中，PGC1α通路抑制了肿瘤转移[17]。Wang等表明PGC1α过表达诱导的更活跃的线粒体生物发生导致活性氧(ROS)的积累，这部分是PGC1α介导的肿瘤增殖和凋亡的原因[18]。而PGC1α在体外和体内增强了索拉非尼/多柔比星的敏感性，预示着PGC1α可作为预后生物标志物。此外，最近的证据显示PGC1α通过代谢能量学和TGFβ1介导的转录轴与肺纤维化密切相关。

线粒体蛋白VDAC1是代谢和能量稳态的关键调节因子，有助于癌细胞的代谢[19]。VDAC1作为一个通道，允许离子、核苷酸、Ca2+和其他5 kDa以下的代谢物(如丙酮酸、苹果酸、琥珀酸、NADH/NAD等等)流出和进入线粒体，从而调控线粒体的功能[20]。肺癌组VDAC1的高表达率高于肺部良性疾病组，提示VDAC1可作为肺癌的标志物。有研究发现VDAC1参与肿瘤增殖、转移和侵袭[21]，而VDAC1在不同恶性肿瘤的预后起着有争议的作用。例如，在子宫颈癌中，VDAC1的高表达与间质浸润、肿瘤大小、复发率、总生存期有关，但在胆管癌中的研究与之相反[22，23]。这些相互矛盾的结果表明了VDAC1表达在不同类型癌症中的不同影响，可能需要进一步研究探索。本研究结果显示，VDAC1在肺癌中的高表达与TNM分期、淋巴结转移、远处转移呈正相关，提示VDAC1可能参与了肿瘤生长和侵袭，与其在乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌中的结果一致[24，25]。此外，Zhang等研究发现敲低VDAC1可以阻止癌细胞的增殖和迁移[26]。VDAC1高表达患者术后3年的生存率低于其低表达，提示VDAC1高表达与肺癌患者预后较差有关。

PGC1α通过调控线粒体生物生成促进肿瘤细胞的氧化代谢，而VDAC1促进肿瘤生长和抑制细胞凋亡，两者均与肿瘤细胞的增殖密切相关。肺癌组织中的PGC1α表达与VDAC1表达呈极强正相关，提示PGC1α和VDAC1二者相互作用，共同促进癌细胞的增殖。

综上所述，PGC1α和VDAC1在肺癌中高表达，可能与癌细胞的增殖和迁移密切相关，可作为肺癌诊断和不良预后的重要标志物。