三磷酸腺苷酶家族蛋白3A、缺氧诱导因子-1在结直肠癌中的表达及与患者临床特征的关系△

米会敏，孙丽，蔡媛

宝鸡市中心医院病理科，陕西 宝鸡 721000

结直肠癌是发生于结肠的消化道恶性肿瘤，好发于直肠和乙状结肠交界处，以40～50岁发病率最高，其发病率居胃肠道肿瘤的第3位[1]。结直肠癌发病隐匿，临床症状不典型，多数患者确诊时已进展至中晚期，延误了最佳的治疗时机，导致治疗效果受限，患者的预后较差，因此早发现、早诊断结直肠癌对降低患者的病死率有重要意义[2]。晚期结直肠癌患者的生存率仅为50%，主要是由于缺乏合理的评估体系，使临床决策缺少决定性证据[3]。目前结直肠癌的病因和发病机制尚不清楚，近年来研究发现，结直肠癌与原癌基因活化、肿瘤抑制基因失活有关，提示结直肠癌的发生发展过程中存在复杂的分子事件[4]。相关研究显示，三磷酸腺苷酶家族蛋白3A（ATPase family AAA domain containing 3A，ATAD3A）、缺氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）均与肿瘤的发生发展及不良预后有关[5]。本研究探讨ATAD3A、HIF-1在结直肠癌中的表达及与患者临床特征的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月至2021年8月宝鸡市中心医院收治的结直肠癌患者。纳入标准：①符合《结直肠癌肝转移诊断和综合治疗指南（V2016）》[6]中关于结直肠癌的诊断标准，经病理检查确诊为结直肠癌；②均首次接受结直肠癌根治术治疗；③沟通能力良好；④临床资料完整。排除标准：①近1个月内有炎症病史；②术前行新辅助化疗导致病理组织改变；③存在活动性细菌或真菌感染；④存在精神疾病，无法配合治疗；⑤肝肾功能异常及重要脏器严重疾病等。依据纳入和排除标准，本研究共纳入118例结直肠癌患者，其中男70例，女48例；年龄23～75岁，平均（48.22±5.12）岁；体重指数（body mass index，BMI）16～26 kg/m2，平均（20.01±1.22）kg/m2；结肠癌68例，直肠癌50例；肿瘤直径2～8 cm，平均（5.51±0.35）cm；临床分期：Ⅰ期 40例，Ⅱ期28例，Ⅲ期30例，Ⅳ期20例；浸润深度：浅肌层88例，深肌层30例；有神经侵犯45例，无神经侵犯73例；有脉管受累60例，无脉管受累58例；有淋巴结转移38例，无淋巴结转移80例；分化程度：高分化50例，中低分化68例。另同期选取100例结直肠良性病变患者，其中男60例，女40例；年龄25～76岁，平均（48.30±5.02）岁；BMI为17～25 kg/m2，平均（20.12±1.29）kg/m2。两组患者性别、年龄、BMI比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准通过，所有患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2 免疫组化法检测ATAD3A、HIF-1表达情况

取118例结直肠癌患者的结直肠癌组织和100例结直肠良性病变患者的良性病变组织，石蜡包埋切片，烤箱烘烤90 min，浸入二甲苯中，脱蜡10 min，逐级放入100%、90%、70%乙醇及纯水中浸泡5 min，3%过氧化氢孵育10 min，冲洗3次，浸泡在0.01 mmol/L的乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）抗原修复液中，高温高压修复3 min，静置30 min，反复冲洗3次，滴加山羊血清封闭20 min，分别加入一抗ATAD3A抗体（稀释浓度1∶150）、HIF-1抗体（稀释浓度1∶50），4 ℃在冰箱孵育过夜，PBS冲洗3次，二抗孵育完成后冲洗3次，盐酸乙醇分化，其余免疫组化步骤按试剂盒说明书进行，观察显色情况，滴加苏木素复染1 min，冲洗、脱水，中性树脂封片，由2名病理医师在光学显微镜下观察，双盲法判定结果。依据染色强度和阳性细胞所占比例进行结果判定：无着色计0分，淡黄色染色计1分，棕黄色染色计2分，棕褐色染色计3分；无阳性细胞计0分，阳性细胞所占比例＜25%计1分，阳性细胞所占比例25%～75%计2分，阳性细胞所占比例＞75%计3分；将染色强度评分和阳性细胞所占比例评分相加，＞2分判定为阳性，≤2分判定为阴性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0软件对所有数据进行统计分析，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，组间比较采用t检验；相关分析采用Pearson相关性分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ATAD3A、HIF-1表达情况的比较

结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1阳性表达率均明显高于良性病变组织，差异均有统计学意义（P＜0.01）。（表1）

表1 结直肠癌组织和良性病变组织中ATAD3A、HIF-1阳性表达情况的比较[n（%）]

2.2 不同临床特征结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1表达情况的比较

不同性别、BMI、临床分期、浸润深度、神经侵犯情况、脉管受累情况结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1阳性表达率比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；肿瘤直径≥5 cm、有淋巴结转移、分化程度为中低分化结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1的阳性表达率分别高于肿瘤直径＜5 cm、无淋巴结转移、分化程度为高分化患者，差异均有统计学意义（P＜0.05）。（表2）

表2 不同临床特征结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1表达情况的比较（n=118）

2.3 ATAD3A、HIF-1表达的相关性分析

Pearson相关性分析结果显示，ATAD3A的表达与HIF-1的表达呈正相关（r=0.412，P＜0.05）。

3 讨论

结直肠癌的病因尚不明确，可能与高脂肪饮食、肥胖率增加、结肠腺瘤有一定关系，机体免疫力低下和局部慢性炎症可能是肿瘤发生发展的重要原因[7]。随着临床对结直肠癌研究的不断深入，有研究认为，结直肠癌发生发展过程中可能存在一系列抑癌基因突变、原癌基因活化等分子事件，且伴有恶性肿瘤生物学行为及组织形态学改变，最终导致结直肠癌[8]。目前，临床结直肠癌的靶向药物只有少数几种生物制剂，但受个体差异影响，部分患者无法从中获益，因此，有必要开展结直肠癌方面的研究，发现更多有意义的潜在治疗靶点。

线粒体是人体细胞中能量来源的细胞器，主要通过氧化应激信号通路、生物学代谢重编程等参与恶性肿瘤细胞的生长和转移过程[9]。ATAD3A可参与细胞内基因组转录、蛋白水解等多个生物过程。既往有研究证实，ATAD3A是维持线粒体正常功能的因子，其表达缺失会损害线粒体功能，进而抑制细胞生长[10]。缺氧是肿瘤微环境的基本特征，由于恶性肿瘤细胞生长速度较快，供血不足容易使瘤体处于低氧状态[11]。越来越多的研究证实，肿瘤细胞生长速度增快导致的局部缺氧在肿瘤环境中较常见[12-13]。

本研究结果显示，结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1阳性表达率均明显高于良性病变组织，差异均有统计学意义（P＜0.01）；肿瘤直径≥5 cm、有淋巴结转移、分化程度为中低分化结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1的阳性表达率分别高于肿瘤直径＜5 cm、无淋巴结转移、分化程度为高分化的患者，差异均有统计学意义（P＜0.05）；进一步Pearson相关分析显示，ATAD3A的表达与HIF-1的表达呈正相关。表明ATAD3A、HIF-1均与结直肠癌的发生发展密切相关，提示ATAD3A、HIF-1的阳性表达与淋巴结转移等生物学行为密切相关，与相关研究报道的结果一致[14-15]。

有研究证实，ATAD3A会破坏非小细胞肺癌线粒体的正常网状形态，抑制肿瘤细胞的增殖生长[16]。结直肠癌细胞中也有相同现象，ATAD3A过表达后，结直肠癌细胞增殖能力显著增强，抑制ATAD3A的表达细胞增殖能力显著减弱。肿瘤的快速生长需要大量能量供应，ATAD3A在线粒体氧化磷酸化中发挥了重要作用，能够明显促使肿瘤细胞生长[17]。结直肠癌早期，细胞微环境处于非缺氧状态，随着肿瘤组织的不断生长，肿瘤细胞中缺氧诱导因子基因活化增强。HIF-1蛋白可促使肿瘤细胞形成，并促进肿瘤细胞的淋巴结转移，但其促进肿瘤发生发展的具体分子机制尚需继续深入研究证实[18-19]。由此可见，ATAD3A、HIF-1可作为结直肠癌恶性程度的重要监测指标，可为寻找结直肠癌的有效治疗靶点提供有力证据。随着HIF-1对ATAD3A调控作用的深入研究，有望为结直肠癌的治疗开辟新途径。但本研究未进行大样本研究，且研究的时间间隔较短，故需要后续进行多中心、大样本及较长的时间跨度或多时间段的进一步深入研究。

综上所述，ATAD3A、HIF-1在结直肠癌组织中高表达，肿瘤直径≥5 cm、有淋巴结转移、分化程度为中低分化结直肠癌患者结直肠癌组织中ATAD3A、HIF-1的阳性表达率较高，可作为结直肠癌患者潜在的治疗靶点。