转化生长因子-β1、胰岛素样生长因子-1 在食管癌组织中的表达及与患者临床特征和预后的关系△

姜琨，荆琼珊，刘争，李文海

西安国际医学中心医院1 胸腔外科，2 消化内镜中心，3 麻醉手术中心，西安 710061

食管癌是发生于食管、来源于食管上皮细胞的恶性肿瘤。食管癌起病隐匿，早期症状不明显，随着肿瘤的不断浸润，肿瘤细胞会逐渐扩散至食管壁，超出范围后，还可能继续侵犯邻近器官。数据显示，全球每年食管癌病死例数约30 万例，中国是食管癌高发国家，食管癌发病率及病死率均居全球第五位[1]。食管癌的发生发展受多种因子的调控，SMAD 蛋白是转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）信号通路的下游因子，而TGF-β信号通路在肿瘤发生发展过程中有一定作用[2]。TGF-β1 可使肿瘤细胞更容易浸润和转移，且其受体发生基因突变也是引发癌变的一个原因[3]。胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）-1 由生长激素调控，是雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）通路的上游因子，IGF 通路可被白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）激活，大量的IGF 可促进肿瘤细胞增殖[4]。大部分肿瘤的发生发展会受到IGF-1 的影响，如肺癌、肝癌及卵巢癌等，但目前临床对食管癌的研究较少[5]。基于此，本研究探讨TGF-β1、IGF-1 在食管癌组织中的表达及与患者临床特征和预后的关系，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年1 月至2023 年1 月西安国际医学中心医院收治的食管癌患者。纳入标准：①年龄≥18 岁；②经病理学检查确诊为食管癌；③术前未行化疗、放疗等；④临床资料及随访资料完整。排除标准：①意识模糊，不能正常交流；②合并其他恶性肿瘤。依据纳入和排除标准，本研究共纳入81例食管癌患者，其中男59 例，女22 例；年龄38～76岁，平均（56.16±10.23）岁；国际抗癌联盟（Union for International Cancer Control，UICC）TNM 分期：Ⅰ～Ⅱ期45 例，Ⅲ～Ⅳ期36 例；浸润深度：T1～234例，T3～447 例；淋巴结转移44 例，无淋巴结转移37例。本研究经医院伦理委员会批准通过，所有患者均知情同意。

1.2 免疫组化法检测TGF-β1、IGF-1 蛋白的表达情况

取81 例食管癌患者的食管癌组织及相应癌旁组织（距肿瘤组织﹥5 cm），均经4%多聚甲醛固定，石蜡包埋，连续切片，厚度为4 μm，采用抗原修复。采用免疫组化链霉抗生物素蛋白-过氧化物酶（streptavidin-peroxidase，SP）法检测TGF-β1、IGF-1 蛋白的表达情况，全部操作过程严格按照说明书进行。采用0.01 mol/L 磷酸盐缓冲液（phosphate buffered solution，PBS）作为阴性对照，用已知阳性切片作为阳性对照。二氨基联苯胺（diaminobenzidine，DAB）显色，梯度乙醇脱水，二甲苯透明，苏木素复染，中性树胶封片，观察结果。

结果判定[6]：TGF-β1 主要定位于细胞质，IGF-1主要定位于细胞质和细胞膜。每张切片随机观察5 个高倍视野，每个视野计数细胞，取平均值。采用半定量积分法进行评分，阳性细胞所占比例﹤5%且与背景色一致为阴性（-），阳性细胞所占比例为5%～10%且呈淡黄色染色为弱阳性（+），阳性细胞所占比例为11%～50%且呈黄色染色为中等阳性（++），阳性细胞所占比例﹥50%且呈黄褐色或深棕色染色为强阳性（+++），（-）（+）判定为阴性表达，（++）（+++）判定为阳性表达。

1.3 观察指标

①比较食管癌组织和癌旁组织中TGF-β1、IGF-1 的表达情况。②分析TGF-β1、IGF-1 表达与食管癌组织浸润深度及淋巴结转移的关系。③采用到院复查的方式对所有食管癌患者进行为期6个月的随访，发生转移或死亡判定为预后不良，反之为预后良好，比较预后良好与预后不良食管癌患者的临床特征，包括年龄、性别、TNM 分期、分化程度、病理类型、浸润深度、淋巴结转移情况、TGF-β1 表达情况、IGF-1 表达情况。④评估食管癌患者预后不良的影响因素。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件对所有数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以例数和率（%）表示，组间比较采用χ2检验；食管癌患者预后不良的影响因素采用多因素Logistic 回归模型分析；以P﹤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 食管癌组织和癌旁组织中TGF-β1、IGF-1 表达情况的比较

食管癌组织TGF-β1、IGF-1 的阳性表达率均明显高于癌旁组织，差异均有统计学意义（P﹤0.01）。（表1）

表1 食管癌组织和癌旁组织中TGF-β1、IGF-1 表达情况的比较[n（%）]

2.2 不同浸润深度及淋巴结转移情况食管癌患者食管癌组织中TGF-β1、IGF-1 表达情况的比较

浸润深度为T3～4、发生淋巴结转移的食管癌患者食管癌组织中TGF-β1 的阳性表达率分别明显高于浸润深度为T1～2、未发生淋巴结转移的患者，差异均有统计学意义（χ2=19.909、20.555，P﹤0.01）。浸润深度为T3～4、发生淋巴结转移的食管癌患者食管癌组织中IGF-1 的阳性表达率分别明显高于浸润深度为T1～2、未发生淋巴结转移的患者，差异均有统计学意义（χ2=18.179、11.072，P﹤0.01）。（表2）

表2 不同浸润深度及淋巴结转移情况食管癌患者食管癌组织中TGF-β1、IGF-1 的表达情况

2.3 食管癌患者预后不良影响因素的单因素分析

随访6 个月，81 例食管癌患者中，预后良好68例，预后不良13 例。预后良好与预后不良患者的年龄、性别、分化程度、病理类型比较，差异均无统计学意义（P﹥0.05）；预后良好与预后不良患者的TNM 分期、浸润深度、淋巴结转移情况、TGF-β1表达情况、IGF-1 表达情况比较，差异均有统计学意义（P﹤0.05）。（表3）

表3 食管癌患者预后不良影响因素的单因素分析

2.4 食管癌患者预后不良影响因素的多因素分析

将单因素分析中差异有统计学意义的TNM分期、浸润深度、淋巴结转移情况、TGF-β1 表达情况、IGF-1 表达情况作为自变量，食管癌患者的预后作为因变量，纳入多因素Logistic 回归分析，结果显示，TNM 分期为Ⅲ～Ⅳ期、浸润深度为T3～4、发生淋巴结转移、TGF-β1 阳性表达、IGF-1 阳性表达均是食管癌患者预后不良的独立危险因素（P﹤0.05）。（表4）

表4 食管癌患者预后不良影响因素的多因素Logistic 回归分析

3 讨论

TGF-β1 属于TGF-β超家族成员，在多种恶性肿瘤中发挥重要的生物学作用，特别是在调节细胞生长、分化、凋亡及免疫应答等方面，如具有抑制免疫细胞增殖及淋巴细胞分化等作用，且上述作用对肿瘤细胞的发生发展具有促进作用[7]。TGF-β1 在调节细胞免疫和肿瘤微环境时，能够促进肿瘤细胞的浸润和转移。TGF-β1 是TGF-β的亚型，其在细胞生长分化、细胞外基质形成、免疫调节、新生血管生成、细胞凋亡以及肿瘤发生发展过程中发挥着重要的调节作用。在生理条件下，TGF-β1 可有效抑制细胞生长，其中也包括肿瘤细胞，其具体机制是通过调节相关基因的表达，使细胞增殖处于休眠状态；但在肿瘤早期，TGF-β1 可通过阻断细胞有丝分裂来抑制肿瘤细胞增殖[8]。但当肿瘤进展至不可控阶段（指肿瘤已经不能被局部控制并开始向周围组织或远处器官扩散）时，TGF-β1 无法抑制多数肿瘤细胞的增殖，且此时的肿瘤细胞会也分泌TGF-β1[9]，其通过上调微小RNA（microRNA，miRNA）的表达促进新生血管生成，从而提高肿瘤细胞与细胞黏附分子的结合能力，有利于增强肿瘤细胞的侵袭能力，为肿瘤细胞的生长转移创造良好的微环境[10]。此外，肿瘤进展至不可控阶段时，TGF-β1 还可诱导肿瘤细胞周围的正常细胞凋亡，从而消除其对肿瘤生长的抑制作用[11]。研究发现，TGF-β1 可在多种肿瘤晚期转化为促癌因子，促进肿瘤细胞转移，如食管癌、口腔癌等肿瘤发生远处转移均可能与TGF-β1的表达有关[12-13]。

IGF-1 是一种生长调节剂，能促进细胞增殖和分化，加速细胞周期进程。研究显示，IGF-1 能够抑制肿瘤细胞凋亡，进而发展为肿瘤，多种肿瘤细胞需要IGF-1 来维持其生长和增殖[14]。IGF-1 受体是在细胞质膜中发现的受体酪氨酸激酶，可介导IGF-1 促进肿瘤细胞生长和增殖。有研究发现，早期食管癌中IGF-1 表达水平较低，随着肿瘤进展及转移，IGF-1 水平可明显升高[15]。同时IGF-1 是人体内重要的细胞有丝分裂促进剂，当IGF-1 水平上升时，肿瘤细胞的增殖和转移能力增强，肿瘤进展加快[16]。

本研究结果显示，食管癌组织TGF-β1、IGF-1的阳性表达率均明显高于癌旁组织；浸润深度为T3～4、发生淋巴结转移食管癌患者食管癌组织中TGF-β1、IGF-1 的阳性表达率分别明显高于浸润深度为T1～2、未发生淋巴结转移患者，差异均有统计学意义（P﹤0.01）。提示在食管癌发生发展过程中，TGF-β1、IGF-1 呈阳性表达，可促进食管癌细胞浸润转移。这可能是因为TGF-β1 主要经促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路调节细胞的迁移和侵袭，IGF-1则通过结合其受体激活多种肿瘤信号，使肿瘤细胞浸润转移。同时本研究结果显示，TGF-β1 阳性表达、IGF-1 阳性表达均是食管癌患者预后不良的独立危险因素，与既往研究结果相似[17]。表明TGF-β1 及IGF-1 表达与食管癌患者的预后有关，对于判定食管癌患者的预后具有一定的应用价值。

综上所述，食管癌组织中TGF-β1、IGF-1 的阳性表达率较高，其表达与浸润深度及淋巴结转移情况密切相关，且是食管癌患者预后不良的独立危险因素。