葡萄糖转运蛋白1、氨肽酶P2表达水平与结直肠癌患者预后的关系

梅天明，魏俊，章涛，夏燕，柳长青

(安徽医科大学附属宿州医院 宿州市立医院a.胃肠外科，b.病理科，安徽 宿州 234000)

结直肠癌是胃肠外科常见疾病，好发于40岁以上的中老年群体，发病率较高，我国50%以上的肠癌患者为直肠癌，且每年以2%的速度递增[1]。对于结直肠癌患者，早期手术是提高其生存率和改善预后的有效措施，但结直肠癌早期临床症状不明显，大部分患者确诊时已为中晚期，错过了最佳治疗时间，增加了治疗难度且预后较差，已成为危害人类健康、影响生命质量的八大主要恶性肿瘤之一[2-3]。结直肠癌的发生发展涉及多因素、多阶段，其中环境因素及遗传因素是主要影响因素，但目前其具体发病机制尚不明确，临床缺乏有效的预测分子标志物[4]。近年来，有研究发现，葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1，GLUT1)在肠道摄取葡萄糖过程中扮演重要角色，氨肽酶P2(aminopeptidase P2，XPNPEP2)对肿瘤的侵袭和血管生成有重要作用，两者在结直肠癌患者中表达异常，可能与结直肠癌的发生和预后有关[5-6]，而了解结直肠癌的发病机制并寻找影响结直肠癌预后不良的危险因素对其治疗和预后有重要意义。但目前关于GLUT1、XPNPEP2与结直肠癌预后关系的研究较少。本研究旨在分析GLUT1、XPNPEP2表达水平与结直肠癌患者预后的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2017年1月至2019年1月于安徽医科大学附属宿州医院胃肠外科就诊且接受手术治疗的84例结直肠癌患者作为研究对象，其中男51例、女33例，年龄26～88岁，平均(55±6)岁。纳入标准：①经内镜活检或术后病理组织学检查确诊为结直肠癌；②初诊且入院前未接受过相关治疗；③一般资料完整；④在本院经手术治疗者。排除标准：①继发性结直肠癌；②自身免疫性疾病；③有既往相关恶性肿瘤病史。本研究经安徽医科大学附属宿州医院医学伦理委员会批准，患者均签署了知情同意书。

1.2方法

1.2.1GLUT1、XPNPEP2检测 术前采用免疫组织化学法检测GLUT1、XPNPEP2的表达，病理标本收集后对组织进行切片、脱蜡、脱水处理，切片放入甲醇磷酸盐缓冲液中20 min左右以清除内源性过氧化物酶活性，切片放入压力锅，设置温度100 ℃，以乙二胺四乙酸缓冲液(pH=8.0)进行隔水加热30 min，随后自然冷却，以进行抗原修复，室温下加一抗孵育切片3 h，滴加二抗37 ℃孵育切片30 min(一抗、二抗均购自合肥莱尔生物科技有限公司)，采用EnVision二步法进行显色处理，每张切片计数均至少300个细胞。阳性判断标准[7]：出现棕褐色或棕黄色细小颗粒，记录着色强度，无色记为0分，淡黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。观察阳性细胞数，计算阳性细胞百分比，<5%记为0分，5%～25%记为1分，26%～50%记为2分，51%～75%为3分，76%～100%记为4分，阳性细胞积分与着色强度的乘积>4分为阳性，否则为阴性[8]。

1.2.2随访及预后分组 患者住院接受手术治疗后对其进行观察和随访，随访时间2年，记录患者失访及生存、死亡情况，绘制生存曲线，并根据随访结果将患者分为生存组和死亡组。

1.2.3影响GLUT1、XPNPEP2表达及预后的相关因素收集 包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、体质指数(body mass idex，BMI)、入院时生化指标[乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)]、TNM分期、原发部位、分化程度、浆膜及脉管浸润情况、淋巴结转移、远处转移及GLUT1、XPNPEP2表达水平。

2 结 果

2.1GLUT1、XPNPEP2的阳性表达 84例结直肠癌患者中，60例患者GLUT1蛋白表达为阳性，阳性率为71.43%；61例患者XPNPEP2表达为阳性，阳性率为72.62%，见图1。

注：GLUT1为葡萄糖转运蛋白1，XPNPEP2为氨肽酶P2图1 结直肠癌组织GLUT1、XPNPEP2蛋白的表达(二氨基联苯胺染色，×200) 1a为GLUT1阳性表达，1b为XPNPEP2阳性表达

2.2GLUT1、XPNPEP2表达与结直肠癌组织临床病理特征的关系 临床病理特征分析显示，TNM分期Ⅲ～Ⅳ期患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率高于TNM分期Ⅰ～Ⅱ期患者(P<0.01)，不同分化程度、浸润深度患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有淋巴结转移患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率高于无淋巴结转移患者(P<0.05)；不同性别、年龄及是否发生远处转移患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 GLUT1、XPNPEP2表达与结直肠癌组织临床病理特征的关系 [例(%)]

2.3GLUT1、XPNPEP2表达与结直肠癌患者的生存关系分析 Kaplan-Meier生存曲线显示，GLUT1阳性组中位生存期为14个月，阴性组为21个月，两组生存曲线比较差异有统计学意义(χ2=5.169,P=0.013)；XPNPEP2阳性组中位生存期为16个月，阴性组为22个月，两组生存曲线比较差异有统计学意义(χ2=4.547，P=0.021)。见图2、图3。

注：GLUT1为葡萄糖转运蛋白1图2 GLUT1阳性与阴性结直肠癌患者术后生存曲线

注：XPNPEP2为氨肽酶P2图3 XPNPEP2阳性与阴性结直肠癌患者术后生存曲线

2.4影响结直肠癌患者预后的相关因素分析 至随访结束时，84例患者中3例失访，共获得81例完整随访资料，失访率为3.57%。81例患者中，59例生存、22例死亡，生存率为72.84%。两组不同TNM分期比较差异有统计学意义(P<0.05)，死亡组的淋巴结转移率、GLUT1阳性率、XPNPEP2阳性率均高于生存组(P<0.05)；两组性别、年龄、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病比例、BMI、LDH升高情况、TC、LDL-C、HDL-C、原发部位、分化程度、浆膜浸润、脉管浸润、远处转移情况比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 影响结直肠癌患者预后的相关因素分析

2.5影响结直肠癌患者预后不良的Cox回归分析 将可能影响患者预后的因素设为自变量，是否死亡设为因变量(死亡=1，生存=0)，进行Cox回归分析。Cox回归分析显示，TNM分期Ⅲ～Ⅳ期、有淋巴结转移、GLUT1阳性、XPNPEP2阳性均是影响结直肠癌患者预后的危险因素(均P<0.01)。见表3。

表3 影响结直肠癌患者预后不良的Cox回归分析

3 讨 论

结直肠癌是临床发病率较高的恶性肿瘤，多发于45～65岁的中老年群体。近年来，随着人们生活方式的改变及社会老龄化的加剧，其发病率逐渐升高，不仅影响患者的身心健康，还需负担高昂的医疗费用[9-10]。尽管结直肠癌的治疗已取得重大进展，但术后易复发或发生远处转移率仍较高，预后较差，因此与结直肠癌相关的特异性标志物的筛选及鉴定对其治疗和预后具有重要意义[11]。随着分子生物学的发展，结直肠癌新的预后评价指标及方法不断得到补充和完善，用更为客观的分子生物学指标反映肿瘤本质，可更加准确地判断预后。

肿瘤的发生发展受多种因素影响，其中糖代谢与肿瘤密切相关。研究表明，GLUT1参与肿瘤细胞提取葡萄糖的过程，且GLUT1对肿瘤的生长、转移等均有调控作用[12-13]。XPNPEP2蛋白主要由XPNPEP2基因编码，属于氨基酰基脯氨酸水解酶，能够活化胞外信号调节激酶信号通路，该通路可促进肿瘤细胞上皮到间质的转化，降低结直肠癌组织黏附能力，重构肿瘤细胞的胞外基质，从而促进肿瘤转移[14-15]。本研究中，84例结直肠癌患者组织中GLUT1阳性率为71.43%，XPNPEP2阳性率为72.62%，且TNM分期Ⅲ～Ⅳ期患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率高于TNM分期Ⅰ～Ⅱ期患者，不同分化程度、浸润深度患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率比较差异有统计学意义，有淋巴结转移患者GLUT1、XPNPEP2表达的阳性率高于无淋巴结转移患者(P<0.05)，提示GLUT1、XPNPEP2在结直肠癌患者组织中呈高表达，且两者的表达与肿瘤分期、分化程度、浸润深度及有无淋巴结转移有关，表明GLUT1、XPNPEP2的表达可在一定程度上反映结直肠癌患者部分临床病理特征。

GLUT1是葡萄糖转运蛋白中的重要成员，结直肠癌在发生、发展中通常会出现缺氧状况，肿瘤组织为适应此状态会发生生物学行为及代谢改变，主要通过糖酵解葡萄糖获得能量[6]。Boström等[16]研究发现，GLUT1可促进葡萄糖沿着浓度梯度转运，使肿瘤细胞在缺氧环境下仍可快速增殖；同时GLUT1在多种肿瘤(如结直肠癌、肝癌)组织中表达上调，进而满足肿瘤组织的大量能量需求。既往研究表明，GLUT1在结肠癌组织中表达上调，阳性率为72.6%(267/368)，高于正常组织，且与结直肠癌的不良预后密切相关[17]。XPNPEP2为一种膜结合金属蛋白酶，可将蛋白质水解成氨基酸，其在良性组织中低表达或不表达，而在癌组织中扮演促癌基因的角色。研究发现，XPNPEP2在宫颈癌、胃癌等肿瘤中异常表达[18-19]。梁正等[20]研究发现，结肠癌组织中XPNPEP2表达上调，阳性率为75%(135/180)，与结直肠癌的疾病进展和预后相关。本研究结果显示，GLUT1、XPNPEP2阳性组与阴性组的生存曲线比较差异统计学意义(P<0.05)；同时Cox回归分析显示，TNM分期Ⅲ～Ⅳ期、有淋巴结转移、GLUT1阳性、XPNPEP2阳性均是影响结直肠癌患者预后的危险因素(均P<0.01)，表明GLUT1、XPNPEP2的表达与结直肠癌患者预后密切相关。

综上所述，结直肠癌患者组织中GLUT1、XPNPEP2高表达，GLUT1、XPNPEP2阳性是影响结直肠癌患者预后的相关因素，同时两者对结直肠癌的预后有较高的评估价值。