增强MRI肝癌成像中转运蛋白OATP1B3表达及其临床亚类分析
2022-03-29李锦红闫苗苗
有研究表明采用分子靶向药物治疗中晚期肝细胞癌(HCC)对患者的临床结局有益,提示了分子靶向治疗HCC的潜力
。HCC的分子发病机制复杂,既往研究已发现几个信号级联(如p53、Wnt/β-catenin和表皮生长因子受体)的异常与之有关
。采用全基因组分析可对肝癌患者进行分子分类,但存在取样偏差等局限
。因此,需要探究一种更实用的方法来对HCC分子亚型进行分类,有助于HCC分子靶向药物的使用选择。
诊断HCC的影像学方法包括超声、计算机断层扫描和磁共振成像(MRI)。相对于背景肝脏,大多数肝细胞癌在钆塞酸增强MRI(EOB-MRI)的肝胆期图像中表现出低强度,而在某些肝癌表现出中等强度或高强度
。已有研究对HCC中Gd-EOB-DTPA的转运体进行了研究,发现有机阴离子转运多肽1B3(OATP1B3)是其中一种转运体
。EOB-MRI可提供有关HCC的分子信息,并有可能区分HCC的特定分子亚型。因此本研究拟探索HCC中Gd-EOB-DTPA的主要转运蛋白 OATP1B3的mRNA和蛋白质表达水平,并利用其进行HCC临床亚类分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2016年4月至2017年12月在本院接受手术治疗的73例HCC患者(101个结节)为研究对象。其中男59例,女14例;平均年龄(67.4±10.1)岁;病因:乙型肝炎病毒感染者29例,丙型肝炎病毒感染者25例,酒精性肝病者9例,非酒精性脂肪性肝病者3例,不明原因者7例;肝纤维化0~2期者36例,3~4期者37例。
1.2 纳入与排除标准 纳入标准:①术前进行EOB-MRI检查;②年龄>18岁;③签署书面知情同意书,随访期为2年;④本研究通过本院伦理审查委员会的批准。排除标准:①肝脏大面积坏死;②有肝脏手术或介入治疗史者。
⑨姚贤镐:《中国近代对外贸易史资料(1840-1895)》,第二册,中华书局1962年版,第800-801页.
1.3 研究方法
2.2 OATP1B3的表达与临床病理特征关系 在纳入的14例局部复发性肿瘤结节中和具有多结节融合生长的结节中均未显示OATP1B3的表达。肿瘤胆汁淤积与OATP1B3表达呈显著相关性(
=0.005)。见表3。
1.3.2 实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR) 对其中34例患者(5例分化良好,23例中分化,6例低分化)的34份冷冻样本进行qRT-PCR分析。对6个ATP结合盒(ABC)和6个溶质载体家族(SLC)转运蛋白进行分析。
1.3.6 EOB-MRI中肿瘤增强的临床病理特征 采用免疫组化中的GS弥漫性强表达作为Wnt/β-catenin激活HCC的标志物。采用接收者操作特征曲线(ROC)确定Wnt /β-catenin激活的HCC的最佳RER临界值,使用该临界值计算灵敏度、特异性和准确性。比较采用该临界值分类的高和低RER结节患者的病理特征。Kaplan-Meier事件发生时间曲线用于估计总体生存率(OS)和无复发生存率(RFS)。
根据EOB-MRI时RER临界值将73例患者的101个结节分为两组(RER≥0.9和RER<0.9)时,发现肿瘤增强与OATP1B3表达评分和GS弥漫性强表达呈显著相关性,见表7。
2.3 与OATP1B3表达的关联分析 将结节分为OATP1B3阳性表达组(相对表达水平≥0.018,
=14)和OATP1B3阴性表达组(相对表达水平<0.018,
=20)。分析了12个基因的mRNA表达水平,其中CYP2E1,GS,OAT,AXIN2,和LGR5(与Wnt/β-catenin信号传导有关)在OATP1B3阳性表达组中显著增高(
<0.001)。见表4。
研究表明,不同国家、不同时期的胰腺炎病因谱存在一定的差异。在我国胰腺炎的主要病因为胆道系统疾病,而在欧美及西方发达国家则以饮酒和暴饮暴食为主要病因。鉴于此,本研究应用时间序列分析方法探讨改革开放30年来尤其是近20年山东聊城市人民医院收治的急性胰腺炎(AP)患者的病因,为该地区胰腺炎的预防和治疗提供决策支持。
1.3.5 细胞培养和体外实验 采用人Wnt靶基因表达低的HCC细胞系KYN-2进行实验。KYN-2细胞在补充有10%胎牛血清,100 U/ml青霉素和100 μg/ml链霉素的DMEM培养基中在37℃、5%CO
培养箱中培养。传代2次后将细胞接种于6孔板中温育1 d,然后用5 mmol/L或10 mmol/L LiCl处理。加入LiCl 2 d后,收集细胞提取总RNA。采用TCF荧光素酶报告系统测量Wnt信号活性。
本流域属亚热带气候,高温湿润多雨,具有明显的干湿季节。东江流域多年平均降水量在1 500 mm~2 400 mm之间,其中4月—9月占全年降雨的80%以上。东江洪水具有水情复杂、洪水遭遇种类繁多等特点。由锋面雨造成的洪水峰型较肥硕,涨水缓慢。由台风雨造成的洪水峰型尖瘦,涨落变化快,一次洪水过程一般为6 d~8 d。东江三角洲的潮汐属不规则半日潮,日潮不等现象显著。由于受径流和台风的影响,年最高潮位一般出现于汛期。
使用EXCEL工作表录入问卷调查数据,然后将数据导入SPSS进行统计分析。使用的主要统计分析手段有:相关性分析、频率分析、独立样本T检验均值比较等统计方法。
2 结果
2.1 EOB-MRI肝胆期图像中肝脏转运蛋白表达与肿瘤增强的关系 对6个ATP结合盒(ABC)和6个mRNA表达水平较高的溶质载体家族(SLC)转运蛋白进行相关性分析。结果发现其中3个ABC转运蛋白(BSEP, MRP2和BCRP)和4个SLC转运蛋白(NTCP,OATP1B1、OATP1B3和OATP2B1)与RER呈显著相关性(
<0.05),见表2。其中RER与OATP1B3的相关系数最高。在免疫组织化学分析中,BSEP、 OATP1B1/1B3(识别OATP1B1和OATP1B3)和OATP1B3表达得分与RER呈显著相关性,但其他6个与RER呈不相关(
<0.05) ,见表2。代表性的EOB-MRI肝胆期肿瘤增强和BSEP、OATP1B1/1B3及OATP1B3免疫组织化学染色结果,见图1。由于3种转运体均与RER呈正相关,且OATP1B1/1B3和OATP1B3的相关系数几乎相同,因此认为OATP1B3是肝胆期EOB-MRI图像中最重要的肿瘤增强转运体,可对OATP1B3进行进一步研究。
1.3.1 MRI 采用GE Signa 3.0T磁共振扫描仪进行MRI
。影像分析由一位专业放射科医师完成。通过定义感兴趣区域(ROIs)来测量肿瘤和周围背景肝脏的信号强度(Sls)。结节相对于肝实质的相对增强采用如下方法计算:相对强度比(RIR)=SInod/SIpar,其中SInod是结节SI,SIpar是肝实质SI。相对增强比(RER)=RIRHBP/RIRpre,其中RIRHBP表示肝胆期图像中的RIR,RIRpre是对比前的RIR。进行RER分析能观察HCC肝胆期的信号差异,为推测HCC OATP1B3和Wnt/β-catenin靶基因的表达提供可能。
大型燃气联合循环电厂发电效率可以达到50%~60%,分布式热电冷联供系统总体效率可以达到70%~90%,而燃煤电厂机组发电效率仅为42%~47%。同时,燃气发电项目占地面积小,单位容量占地仅为燃煤火电厂的10%~30%。
1.3.3 病理检测 对纳入研究患者手术切除样本的组织切片进行苏木精和苏红染色。记录组织学特征,如肿瘤组织学等级、原发性或复发性肿瘤、生长模式、门静脉侵犯和肝内转移及肿瘤的高分化、中分化或低分化。当肿瘤结节位于肿瘤周围或由于预先干预而导致的坏死病灶内时,该肿瘤结节被认为是局部复发。病灶被定义为肝内转移复发的标准:①明显生长于门静脉血栓的结节;②在先前切除的肿瘤周围发现结节,并伴有多个卫星结节;③位于先前切除的肿瘤附近的孤立的小结节,其组织形态与原肿瘤的一部分相似
。根据METAVIR分类定义背景肝脏的肝纤维化分期
。肿瘤区域5%的胆汁小管、假性囊肿或细胞质内可见胆色素,则定义为肿瘤胆汁淤积阳性。
为研究Wnt/β-catenin信号传导的激活是否可诱导HCC细胞中OATP1B3的表达,采用Wnt/β-catenin信号激活剂LiCl处理KYN-2细胞,与未处理的细胞相比,经LiCl处理的KYN-2细胞显示出TOP/FOP比值呈显著的剂量依赖性增加,表明LiCl处理可激活KYN-2细胞中的Wnt信号传导。qRT-PCR结果显示,在10 mmol/L LiCl中,OATP1B3 、AXIN2和LGR5的mRNA表达明显上调,见表5。
2.4 EOB-MRI中肿瘤增强的临床病理特征及特异性分析经过ROC分析得到最佳RER临界值为0.864。采用免疫组化中的GS弥漫性强表达作为Wnt/β-catenin激活HCC的标志物,在该临界点下,Wnt/β-catenin激活的HCC预测的灵敏度,特异性和准确性分别为78.9%、80.5%和80.2%,见表6。
此外为分析OATP1B3可能的调控机制,选择3个已报道的调控OATP1B3表达的基因:HNF1α、HNF3β和FXR。其次,由于OATP1B3的表达在正常肝脏中呈明显的分区分化(由门周向周静脉区域逐渐增加),因此选择了8个在小鼠肝脏中主要表达于周静脉区域的基因:细胞色素P4502E1(CYP2E1)、CYP7A1、谷氨酰胺合成酶(GS)、鸟氨酸氨基转移酶(OAT)、柠檬酸转移酶(CS)、葡萄糖激酶(GCK)、轴抑制蛋白2 (AXIN2)和富含亮氨酸重复单位的G蛋白偶联受体5(LGR5)。引物序列见表1。
2.5 RER高、低表达组患者的无事件生存情况及2年病情进展情况 见表8。
1.3.4 免疫组织化学分析 对福尔马林固定的石蜡包埋组织进行免疫组化染色分析。与背景肝脏相比,半定量地评估转运蛋白的膜表达强度和肝细胞核因子1α(HNF1α)的核表达,无表达为0分;与背景肝脏相比表达降低为1分;等效表达为2分;表达增加为3分。GS细胞质表达分类为:无表达或弱表达,异质性强表达或弥散性强表达。对β-连环蛋白表达评估,当在玻片中超过5%的细胞中观察到核染色时,核表达被定义为阳性。为了避免阅读偏倚,在MRI后至少3个月进行免疫组织化学分析。
未计价装置性材料费在整个工程单价中所占比例较大,无论是按建筑工程计费还是按安装工程计费,承包人的利润都将非常低。例如安装直径1 m的玻璃钢管输水管道(定额子目GB9040),按其他建筑工程计费时的利润约为4.2元/m,略高于间接费3.9元/m;按安装工程计费则约为5.5元/m,远低于间接费13.2元/m。
通常TGF-β1对正常上皮细胞发挥生长抑制作用,在恶性肿瘤发展过程中,TGF-β1起着双向调节作用。在肿瘤发生早期,TGF-β1发挥负向调节因子作用抑制肿瘤形成。随着肿瘤的进展,TGF-β1可通过诱导肿瘤周围基质环境改变,促进新生血管生成,促进肿瘤细胞浸润与转移,抑制宿主免疫系统杀伤肿瘤细胞等方式发挥免疫耐受和免疫逃逸,加剧肿瘤生长与形成[8-12]。
3 讨论
本研究结果表明,OATP1B3表达水平与EOB-MRI肝胆期图像中肿瘤增强呈显著相关性。在EOB-MRI的肝胆期图像中,OATP1B3是影响HCC增强的最重要转运蛋白。OATP1B3的表达随着肿瘤的去分化而逐渐降低,但少数高分化至中分化的HCC也表现出较强的OATP1B3表达,这一发现与已有文献报道一致
。本研究中所有复发肿瘤均无OATP1B3表达,提示具有侵袭性表型的肝癌组织可能会降低OATP1B3的表达。
有文献指出, OATP1B3可上调HNF1α和FXR,但抑制HNF3β表达
,OATP1B3在肝癌中的调控仍不清楚。因此,除了这3个基因外,本研究进一步分析了OATP1B3与另外在周静脉区域表达的8个基因之间的相关性。通过mRNA分析发现CYP2E1、GS、OAT、AXIN2和LGR5 5个基因与OATP1B3的表达呈显著相关性,这5个基因之前都被鉴定为Wnt/β-catenin相关基因
。免疫组化分析中GS表达和β-catenin核表达与OATP1B3表达得分也具有显著相关性。因此可推测在OATP1B3表达和Wnt/β-catenin信号通路之间存在显著的联系。
肿瘤胆汁淤积也与OATP1B3表达呈显著相关。肿瘤胆汁淤积与HCC β-catenin突变有显著相关性,因此在肿瘤胆汁淤积,OATP1B3表达和Wnt/β-catenin信号通路之间可能存在关联。但是,本研究结果表明仅OATP1B3表达与Wnt/β-catenin信号通路可能存在紧密的联系,而OATP1B3表达与胆汁淤积相关的基因(如HNF1a和FXR)则没有显著相关性
。但需要进一步研究以阐明这些关系。
Wnt/β-catenin信号通路的激活被认为是HCC一个重要的分子信号,被用于定义一个特定的HCC亚类。本研究结果提示,OATP1B3表达与GS、LGR5等基因呈高度相关性,OATP1B3上调的HCC可能是Wnt/β-catenin激活的HCC的一个特定亚类。与已有研究结果一致
。
本研究结果表明高RER结节和低RER结节的患者总生存率或无复发生存率比较,差异无显著性意义,然而,在表达OATP1B3的HCC中,侵袭性肿瘤特征(如门静脉侵袭和肝内转移)的发生率较低,尽管相关性并不显著。此外,先前曾报道LGR5过度表达的HCC细胞表现出更结节性和更少的转移表型
。因此, OATP1B3上调的HCC的侵袭性尚不确定,还需要进一步的研究来确定该HCC亚型患者的预后。采用EOB-MRI检测Wnt/β-catenin激活的HCC,灵敏度和特异性均为80%左右,RER临界值为0.9。随着技术的不断发展,这些结果可能会得到改进,单一测量的重复性也会提高。
总之,OATP1B3是EOB-MRI肝胆期图像中介导HCC增强的最重要转运蛋白,OATP1B3表达与Wnt/β-catenin信号通路密切相关。因此OATP1B3上调的HCC可能代表Wnt/β-catenin激活的HCC的特定亚类。
[1] Parikh ND, Marshall VD, Singal AG,
. Survival and cost-effectiveness of sorafenib therapy in advanced hepatocellular carcinoma: An analysis of the SEER-Medicare database[J]. Hepatol,
2017,65(1):122-133.
[2] Patel A, Sun W. Molecular targeted therapy in hepatocellular carcinoma: From biology to clinical practice and future[J].Curr Treat Option in On,2014,15(3):380-394.
[3] Petrizzo A, Mauriello A, Tornesello ML,
. Cellular prognostic markers in hepatitis-related hepatocellular carcinoma[J]. Infect Agents Cancer,2018,13(1):10-15.
[4] 胡梦洁, 郁义星, 范艳芬, 等. 钆塞酸二钠增强磁共振影像学特征联合定量分析在预测肝细胞癌病理分级中的价值[J]. 中华医学杂志,2020,100(17):1299-1304.
[5] Amedeo S,Sabine S,Alessandro P,
. OATPB1/B3 and MRP3 expression in hepatocellular adenoma predicts Gd-EOB-DTPA uptake and correlates with risk of malignancy[J].Liver Int, 2019, 39(1):158-167.
[6] Dai J, Akihisa U, Akihiro T,
. Natural course of hypovascular nodules detected on gadoxetic acid-enhanced MR imaging: presence of fat is a risk factor for hypervascularization[J]. Magn Res Med Sci,2013,12(4):281-287.
[7] 温瑜鹏,刘彦君.超声造影对原发性肝癌术后复发转移的诊断价值[J]. 肝脏,2018,23(4):321-322.
[8] 朱卓琳, 陈方红, 黄岩花. 肝纤维化分级的MRI扩散加权成像与超声剪切波弹性成像效果比照观察[J].中国现代医生,2019,57(9):104-107.
[9] Khondoker A, Alexandra C, Xueying W,
. Regulation of organic anion transporting polypeptides (OATP)1B1-and OATP1B3-mediated transport: An updated review in the context of OATP-Mediated drug-drug interactions[J]. Int J Mole Sci,2018,19(3):855-875.
[10] 董夏, 焦佩娟, 芮冉,等. 肝癌前病变发生发展及恶变相关信号通路研究进展[J].吉林中医药,2019,39(5):691-695.
[11] 王淑妍,张士岭,李璐,等.β-catenin、GS及GPC3在肝细胞癌组织的表达及意义[J].浙江中西医结合杂志,2018,28(6):455-459.
[12] Fukuma M,Tanese K,Effendi K,
.Leucine-rich repeat-containing G protein-coupled receptor 5 regulates epithelial cell phenotype and survival of hepatocellular carcinoma cells[J]. Exp Cell Res,2013,319(3):113-121.