食管鳞状细胞癌组织中GASC1蛋白的表达及意义*

李 娜，杨 薇，王新帅，孙佳春，孔国强，单探幽，贾瑞诺，原 翔，刘 刚#，高社干#

1)河南科技大学第一附属医院肿瘤中心 洛阳 471003 2)国家电网许继集团 许昌 461000

食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma，ESCC)是世界上最常见的六大恶性肿瘤之一，全世界每年约有30万新诊断的ESCC病例，5 a生存率仅为10%左右。我国北部尤其是河南省是世界上ESCC发病率最高的地区，男、女平均发病率分别为161/10万和103/10万，局部地区高达500/10 万[1－2]。尽管手术治疗、围手术期治疗、放射治疗和化学治疗等已有长足进展，但ESCC患者的生存期和生存质量仍未显著提高[3]，因此寻找新的ESCC诊断和治疗途径具有重要意义。鳞癌扩增基因1(gene amplified in squamous cell carcinoma 1，GASC1)是2000年Yang等[4]利用原位杂交技术和DNA印记技术在ESCC细胞系KYSE150中成功克隆获得的一种组蛋白去甲基化酶基因，其过表达可诱发肿瘤的发生、发展[5]。目前已发现GASC1在乳癌、前列腺癌、肺肉瘤样癌和促结缔组织增生性成神经管细胞瘤组织中均出现异常扩增或表达增加[6－8]。作者对ESCC组织中GASC1蛋白的表达与ESCC发生、发展及预后的关系进行了探讨。

1 材料与方法

1.1 一般资料 收集2011年2月至10月在河南科技大学第一附属医院确诊为原发性ESCC的患者82例，其中男48例，女34例，年龄40～70(55.0±2.5)岁，≤60岁52例，＞60岁30例。高分化30例，中低分化52例;T1、T2期29例，T3期53例;有淋巴结转移56例，无淋巴结转移26例;临床分期Ⅰ、Ⅱ期61例，Ⅲ期21例。患者术后规范治疗。对手术切除标本依次选取癌组织、相应癌旁正常食管黏膜组织(距离癌组织5 cm以上)常规制片，4 μm厚连续切片，HE染色和免疫组化染色观察。

1.2 GASC1蛋白的检测 采用免疫组化SP法。鼠抗人GASC1多克隆抗体(一抗)购自美国R＆D公司，辣根酶标记兔抗绵羊IgG抗体(二抗)购自武汉艾美捷生物技术有限公司，兔抗绵羊二步法免疫组化染色检测试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司。对组织切片进行常规脱蜡、脱水、封闭血清，滴加一抗、二抗，DAB显色、苏木精复染、透明、封片，显微镜下观察。结果判定[3]:细胞核中出现棕黄色染色即为阳性细胞。按阳性细胞百分率评分:0% ～为0分，5% ～为1分，25% ～为2分，≥75%为3分。按细胞核着色程度评分:未着色为0分，浅黄色着色为1分，棕黄色着色为2分，棕褐色着色为3分。将两项得分相乘，＜2分判为阴性(－)，≥2分为阳性(+)。

1.3 统计学处理 用SPSS 17.0对数据进行分析。ESCC组织、配对癌旁正常食管黏膜组织中GASC1蛋白阳性表达率的比较采用配对χ2检验，一致性分析采用Kappa检验;不同临床病理特征ESCC患者GASC1蛋白表达的比较采用χ2检验;随访2 a，以死亡为终点事件，对GASC1蛋白阳性表达和阴性表达的ESCC患者进行 Kaplan－Meier生存分析;检验水准 α =0.05。

2 结果

2.1 ESCC和配对癌旁正常食管黏膜组织中GASC1蛋白表达的比较 见表1和图1。GASC1蛋白在ESCC、配对癌旁正常食管黏膜组织中的阳性表达率分别为 51.2%(42/82)、42.7%(35/82)，二者比较，差异无统计学意义，但具有一致性。

表1 ESCC和配对癌旁正常食管黏膜组织中GASC1蛋白表达的比较 例

图1 ESCC和配对癌旁正常食管黏膜组织中GASC1蛋白的表达(SP，×400)

2.2 不同临床病理特征ESCC患者GASC1蛋白表达的比较 见表2。

表2 不同临床病理特征ESCC患者GASC1蛋白表达的比较

2.3 GASC1蛋白表达与ESCC患者预后的关系分别对GASC1阳性表达和阴性表达的ESCC患者绘制Kaplan－Meier生存曲线，见图2。两条生存曲线差异有统计学意义(χ2=5.688，P=0.040)，GASC1阳性表达者 2 a生存率为 65.8%，低于GASC1阴性表达者的86.4%。

图2 生存曲线

3 讨论

GASC1蛋白作为一种组蛋白去甲基化酶，对于维持胚胎干细胞自我更新和分化潜能至关重要。有研究[7]显示，GASC1通过H3K9对胚胎干细胞自我更新的关键调节因子(如 NOTCH1、NANOG、OCT4和Sox2等)进行转录后修饰。NOTCH1是GASC1的目标靶点，而NOTCH1信号通路是一个高度进化保守的途径，在胚胎发育以及成人自我更新组织中发挥重要功能[8]。目前已发现GASC1在12种人类正常组织中高水平表达，并且在多种类型的恶性肿瘤包括ESCC、乳癌、前列腺癌、肺转移性肉瘤样癌、原发性纵隔B细胞淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤组织中也检测到了GASC1的过表达[9]。食管鳞状上皮是不断更新的组织，因此，需要有一部分具有高度增殖分化潜能的正常干细胞或早期祖细胞来维持其不断脱落更新的需要[10]。

该研究结果显示，ESCC组织和相应癌旁正常食管黏膜组织中GASC1蛋白的表达差异并无统计学意义，但二者的表达具有一致性;进一步分析结果表明，在T3期、中低分化、有淋巴结转移和临床晚期(Ⅲ期)等恶性程度较高的ESCC组织中，GASC1蛋白阳性表达率较高;此外，生存分析结果显示:GASC1阳性表达的ESCC患者术后2 a生存率为65.8%，而阴性表达者为86.4%。上述实验结果提示GASC1可能不参与ESCC的早期癌变发生，但是对ESCC的分化、浸润、转移等晚期进展过程有明显作用，其机制有待进一步研究。

总之，GASC1过表达可能促进了ESCC的发展，且提示预后不良。因此针对GASC1的分子靶向治疗可在一定程度上阻止ESCC侵袭、转移，进而延长患者生存期。

[1]Chen J，Kwong DL，Cao T，et al.Esophageal squamous cell carcinoma(ESCC):advance in genomics and molecular genetics[J].Dis Esophagus，2013，Jun 24[Epub ahead of print]

[2]Predescu D，Gheorghe M，Boeriu M，et al.Molecular factors and criteria for predicting the response to neoadjuvant treatment in patients with esophageal squamous cell carcinoma(ESCC):responder/non－responder[J].Chirurgia(Bucur)，2012，107(5):583

[3]Jain R，Gupta S，Pasricha N，et al.ESCC with metastasis in the young age of caustic ingestion of shortest duration[J].J Gastrointest Cancer，2010，41(2):93

[4]Yang ZQ，Imoto I，Fukuda Y，et al.Identification of a novel gene，GASC1，within an amplicon at 9p23 － 24 frequently detected in esophageal cancer cell lines[J].Cancer Res，2000，60(17):4735

[5]Kupershmit I，Khoury－Haddad H，Awwad SW，et al.KDM4C(GASC1)lysine demethylase is associated with mitotic chromatin and regulates chromosome segregation during mitosis[J].Nucleic Acids Res，2014，42(10):6168

[6]Yang ZQ，Imoto I，Pimkhaokham A，et al.A novel amplicon at 9p23－24 in squamous cell carcinoma of the esophagus that lies proximal to GASC1 and harbors NFIB[J].Jpn J Cancer Res，2001，92(4):423

[7]Cloos PA，Christensen J，Agger K，et al.The putative oncogene GASC1 demethylates tri－and dimethylated lysine 9 on histone H3[J].Nature，2006，442(710):307

[8]Liu G，Bollig－Fischer A，Kreike B，et al.Genomic amplification and oncogenic properties of the GASC1 histone demethylase gene in breast cancer[J].Oncogene，2009，28(50):4491

[9]Uimonen K，Merikallio H，Pükkä P，et al.GASC1 expression in lung carcinoma is associated with smoking and prognosis of squamous cell carcinoma[J].Histol Histopathol，2014，29(6):797

[10]Fu HL，Wu de P，Wang XF，et al.Altered miRNA expression is associated with differentiation，invasion，and metastasis of esophageal squamous cell carcinoma(ESCC)in patients from Huaian，China[J].Cell Biochem Biophys，2013，67(2):657