硫氧还蛋白还原酶活性检测在食管癌60例临床诊断中的应用

仲思恂，郑良凤，鲁小敏

作者单位：海安市人民医院肿瘤科，江苏 南通 226600

食管癌是常见的一种消化道肿瘤，在临床恶性程度极高［1-3］。由于食管癌发病较隐匿，食管癌病人术后5 年内的生存期低于10%。因此探究食管癌早期的肿瘤标志物是目前临床研究的热点。硫酸还蛋白还原酶（thioredoxin reductase，TR）是关键含硒酶之一，其能调节机体内的氧化还原反应，修复DNA 的合成，进而对细胞的增殖进行有效调节［4］。大量研究发现，在人类多种原发性恶性肿瘤中可见TR高表达，其可通过介导肿瘤异常增生影响肿瘤的发生发展［5-6］，因此可对机体内TR 活性进行检测，进而检测机体内肿瘤细胞的异常增殖情况，知晓肿瘤的发生和状态。肿瘤标志物检测肿瘤的特性是肿瘤细胞可发生异常增生，TR 和其他相关癌蛋白相比，其能在机体中更快地被检测出来；和临床目前应用的肿瘤编导蛋白相比，TR 更具有广谱性，是临床检测肿瘤发生的理想标志物之一［7］。因此本研究以食管癌病人和健康体检者为研究对象，检测TR的活性表达，并探究其对食管癌诊断的实际应用。

1 资料与方法

1.1 一般材料于2019年1月至2020年7月，选取海安市人民医院肿瘤科因食管病变住院的120例病人，根据病理学检测结果分为食管癌组（诊断为食管癌）及良性组（诊断为食管瘤良性病灶）。其中食管癌组60例，男性与女性人数为35例和25例；年龄（60.35±11.46）岁，范围为41～73 岁；Ⅰ＆Ⅱ期与Ⅲ&Ⅳ期例数为21 例和39 例；未转移19 例，转移41 例。我院在相同时间住院的良性组病人共60 例，其中男、女例数为38 例和22 例；年龄（61.72±11.83）岁，范围为42～75岁。选取相同时间在本院进行体检的健康体检者设为对照组，共60例，其中男、女例数为32 例和28 例；年龄（60.92±12.07）岁，范围为45～72岁。各组病人性别、年龄、肿瘤分期等一般资料相比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究获海安市人民医院伦理委员会批准（编号2018-K008-01），病人或其近亲属对本研究方案签署知情同意书。

1.2 纳入和排除标准纳入标准：60例食管癌病人均符合食管癌诊断标准［8］，并经病理检测证实；60例食管良性病灶病人经病理检测证实；60 例健康体检者均无任何疾病；食管癌病人未经过任何治疗；全部食管癌病人均有完整的临床资料。排除标准：食管癌病人合并其他疾病，包括精神异常、血液系统疾病等；有认知功能障碍的食管癌病人。

1.3 方法①标本采集：于住院的第2 天，取食管癌组和良性组病人空腹静脉血5 mL；健康体检者病人于体检当天，取体检者空腹血5 mL；分别将三组病人的空腹血置于离心机，3 000 r/min 离心10 min，离心半径为12 cm，后保存于-20 ℃冰箱。②检测食管癌组、良性组和对照组病人血浆中TR 活性（货号RX203053M，酶联免疫吸附测定试剂盒购自上海继棉化学科技有限公司），TR 检测参考值范围为0～4 U/mL，检测数值在参考值范围内为低表达，检测数值＞4 U/mL 为高表达；记录食管癌组病人化疗前、化疗时和化疗后，用SAF-680T 型酶标仪（上海巴玖实业有限公司）检测化疗前、化疗时和化疗后24 h 血浆中TR 活性水平。③比较不同分期和转移的食管癌病人血浆中TR 活性。④参照文献［9］，按照世界卫生组织（WHO）实体瘤疗效评价标准对食管癌病人术后疗效进行评价，病人完全缓解（CR）：食管癌肿瘤全部消失，TR 活性检测正常；部分缓解（PR）：肿瘤长径总和缩小30%以上，检测TR 活性明显低于化疗前；稳定（SD）：食管癌肿瘤的直径总和明显缩小30%以下；进展（PD）：食管癌肿瘤的直径相加明显增加20%，且有新发的食管癌肿瘤，TR 活性增加。对化疗结束后的食管癌病人进行出院后随访，记录病人2年内的生存率，分析病人的远期预后情况。

1.4 统计学方法采用Graphpad priam 8.0 软件数据分析。定量数据均用表示，三组间比较采用单因素方差分析，三组之间的两两比较采用SNK-q检验的方法；log-rank 检验比较生存率，受试者操作特征曲线（ROC 曲线）分析诊断效果。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组病人TR活性比较对照组、良性组、食管癌组病人血浆中TR 活性分别为（3.16±0.79）U/mL、（6.34±0.96）U/mL、（8.12±1.25）U/mL（F=365.60，P＜0.001）。与对照组相比，良性组和食管癌组TR 活性均明显升高（P＜0.05）；且食管癌TR活性明显高于良性组（P＜0.05）。

2.2 食管癌组病人化疗前后血浆中TR 活性比较食管癌组病人化疗前、化疗时、化疗后血浆中TR 活性分别为（8.12±1.25）U/mL、（4.65±0.87）U/mL、（3.37±0.62）U/mL（F=402.10，P＜0.001）。与化疗前相比，化疗时和化疗后食管癌病人血浆中TR 活性均明显降低（P＜0.05）；且化疗后食管癌组病人血浆中TR活性明显低于化疗时（P＜0.05）。

2.3 TR 活性与食管癌病人临床特征比较TR 活性表达和食管癌病人性别、年龄、肿瘤长径和肿瘤位置均无相关性（P＞0.05），与病人TNM 分期和淋巴结转移密切相关（P＜0.05）。和Ⅰ＆Ⅱ期食管癌病人相比，Ⅲ&Ⅳ期食管癌病人血浆中TR 活性明显升高（P＜0.05）；和未转移食管癌病人相比，食管癌转移病人血浆中TR活性明显升高（P＜0.05）。见表1。

表1 硫氧还蛋白还原酶（TR）活性与食管癌60例临床特征比较

2.4 病人预后生存期比较食管癌病人化疗后有39 例病人得到了完全或部分缓解，病人总有效率为65%。对食管癌病人随访2 年统计显示，食管癌病人2 年生存率为75.0%（45 例），TR 高表达（＞4 U/mL）2 年生存人数为31（31/41）例，生存率为75.6%；TR 低表达（＜4 U/mL）2 年生存率为14（14/19）例，生存率为73.7%；log-rank 检验比较TR 高表达和低表达病人生存率，差异有统计学意义（χ2=22.29，P＜0.05），见图1。

图1 硫氧还蛋白还原酶（TR）高表达与TR低表达食管癌病人2年预后分析

2.5 TR 活性对食管癌诊断价值TR 检测曲线下面积（AUC）值为0.92，特异度为83.2%，灵敏度为93.6%，TR 活性检测对食管癌的诊断有一定诊断价值，见图2。

图2 硫氧还蛋白还原酶（TR）活性检测对食管癌病人的诊断价值

3 讨论

目前临床上主要用病理组织检测对食管癌进行确诊，但病理检测对病人来说风险和创伤面较大，且不能对食管癌病人进行重复性检测；和病理组织检测相比，肿瘤标志物通过较好的灵敏度和较低的特异度反应病人的疾病程度，临床反应良好［10］。近年来学者研究发现，机体内大部分肿瘤均以细胞异常增殖为主要特征，TR在多数肿瘤细胞中均高表达，其作为调控酶可对细胞的异常增殖进行调控［11］。TR在机体中的不同细胞中均有表达，其可由多种生物体中的淋巴细胞和肝细胞等分泌。有研究表明，在肺癌、结肠癌、消化道肿瘤等多种不同的恶性肿瘤中，TR均高表达［12］。目前有学者研究发现，肺癌病人和健康者血浆中TR 活性相比，肺癌病人明显升高［13］。还有学者研究证实，通过检测肺癌病人血浆发现，TR 活性明显高于正常健康者，且经过化疗治疗后，大部分的肺癌病人血浆中TR 活性基本恢复正常，这表明TR 可以成为肺癌早期诊断的生物标志物［14］。王丽丽等［10］人通过对乳腺癌病人血浆检测发现，宫颈癌病人血浆中TR 活性较健康体检者明显升高，且通过影像学评价宫颈癌发现其结果和检测TR 活性结果一致，由此可见，宫颈癌病人机体内TR 活性可成为肿瘤标志物，对病人的疗效进行评估。本研究结果显示，食管癌病人血浆中TR 活性较健康体检者明显升高，TR 活性对食管癌病人疾病的严重程度进行反应。本研究和上述研究结果相似。

硫氧还蛋白系统主要由硫氧还蛋白、TR 和NAPD 组成，其对机体的氧化还原、氧化防御、细胞生长、细胞凋亡和器官发育等生理功能进行有效调节，其中TR 是该系统中最为重要的还原酶。研究表明，硫氧还蛋白系统介导多种肿瘤生物学活性，和肿瘤的发生发展、肿瘤细胞侵袭和转移等密切相关［15］。文献显示，硫氧还蛋白系统可通过氧化还原调节作用抑制肿瘤的发生，进而实现对肿瘤的调控作用［16］。在肿瘤早期，硫氧还蛋白系统能清除机体内多余的活性氧，通过发挥抗氧化损伤作用抑制恶性肿瘤异常增生，对肿瘤发生癌变的风险能有效降低。肿瘤细胞中TR 高表达不仅会对肿瘤细胞异常增殖和血管生成起促进作用，且还会对细胞凋亡起抑制作用，通过肿瘤细胞出现的增殖和凋亡功能障碍导致细胞发生恶性转化。本研究结果显示，食管癌病人在化疗时和化疗后血浆中TR 活性均低于化疗前，且化疗后食管癌病人血浆中TR 活性明显低于化疗时，进一步证实了TR 在食管癌中高表达，食管癌疾病好转时TR 活性也随之降低。范有寿等［17］研究证实，和健康对照组相比，消化道肿瘤病人血浆中TR 活性明显升高，且TR 活性可用作筛查消化道肿瘤的标志物，对疾病进行有效反应。

本研究通过探究食管癌病人TR 活性在不同分期和转移方面的差异，结果显示，食管癌病人血浆中TR 活性和肿瘤分期和是否转移密切相关；和Ⅰ＆Ⅱ期食管癌病人相比，Ⅲ&Ⅳ期食管癌病人血浆中TR 活性明显升高；和未转移食管癌病人相比，食管癌转移病人血浆中TR 活性明显升高，由此可见食管癌病人血浆中TR 活性和病人肿瘤分期、是否发生转移密切相关，提示TR 活性可用作于筛查食管癌疾病的进展程度。研究发现，TR主要存在于细胞质中，其通过参与肿瘤发生发展的各个阶段而发挥重要生物学功能［18］。TR在肿瘤的早期阶段，其能维持细胞内的氧化还原平衡，对所致的氧化应激损伤进行有效抵抗；TR 在肿瘤的癌变阶段，其能促进肿瘤细胞的异常增长，且对肿瘤细胞的凋亡起抑制作用，进而让肿瘤细胞在机体内发生大量的转移。本研究结果显示，食管癌病人化疗后有39例病人得到了完全或部分缓解，总有效率为65%。对食管癌病人随访2 年统计显示，食管癌病人2 年生存率为75.0%（45 例），TR 高表达2 年生存人数为31 例，生存率为75.6%（31/41）；TR 低表达2 年生存率为14例，生存率为73.7%（14/19）。由此提示，在食管癌病人化疗时和化疗后，加强对病人血清中TR 活性的检测，进而能有效评估病人的预后情况，同时有效增加食管癌病人的存活率。本研究还检测了TR活性对食管癌病人的诊断价值，结果显示TR 检测AUC 值为0.92，特异度为83.2%，灵敏度为93.6%，TR 活性检测对食管癌的诊断有一定诊断价值。目前，在大多数肿瘤中，TR 活性相比于临床其他肿瘤标志物更灵敏，更具有肿瘤诊断的广谱性，在肿瘤细胞的早期阶段就能检测到TR 活性，进而反应肿瘤进展程度，因此TR 作为新型的肿瘤标志物，其广谱性、高效性、准确性等特点使其在临床广泛使用，在肿瘤的早期筛查、临床治疗肿瘤监测及肿瘤治疗后的评估中，TR活性检测具有较好的应用价值［19］。

综上所述，TR 在食管癌病人血浆中高表达，其可用于食管癌的早期检测，提示病情的进展情况，对病人的治疗预后能有效评价。

（本文图1见插图3-6）