BCAT1蛋白在肝癌中的表达及与预后的关系

王宏刚， 谢　睿， 沈　鹏， 杨晓钟

(南京医科大学附属淮安第一医院消化内科，淮安　223300； *通讯作者，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

BCAT1蛋白在肝癌中的表达及与预后的关系

王宏刚， 谢睿， 沈鹏， 杨晓钟*

(南京医科大学附属淮安第一医院消化内科，淮安223300；*通讯作者，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

摘要：目的探讨支链氨基酸转移酶1(BCAT1)蛋白在肝癌组织中的表达及与肝癌预后的相关性。 方法纳入2006-08～2008-12期间行肝癌切除术的患者51例，对肝癌组织和癌旁组织采用免疫组织化学法检测BCAT1蛋白的表达。术后随访至2013年9月，随访期4.8-7年。应用统计学软件分析BCAT1蛋白与临床资料特征(肝癌患者年龄、性别、肿瘤数目、最大肿瘤直径、是否合并肝硬化、肿瘤病理分级和TNM分期)和术后生存期的相关性。结果在51例肝癌组织中，52.9%(27/51)患者肝癌组织BCAT1表达阳性，而在癌旁组织中，78.4%(40/51)患者BCAT1表达阳性，差异有统计学意义(P<0.05)。BCAT1蛋白表达与临床资料特征均无显著相关性(P>0.05)。进一步Kaplan-Meier分析发现BCAT1蛋白表达与肝癌患者总体生存率无显著相关性。 结论BCAT1蛋白在肝癌组织中表达下调，但与临床资料特征及预后无关。

关键词：BCAT1；肝癌；预后

支链氨基酸转移酶1(branched-chain amino acid aminotransferase l，BCAT1)基因，又名ECA39基因，位于12p12-11区段，mRNA全长8 191 bp，含11个外显子，编码641个氨基酸。BCAT1首先在畸胎瘤细胞系中被发现[1]，其功能为编码支链氨基酸转移酶1，为支链氨基酸分解代谢过程中的关键酶，参与人体支链氨基酸的代谢过程，为组织细胞的生长代谢提供能量[2]。这一生理过程主要在肌肉组织中完成，然而，BCAT1在鼻咽癌[3]、脑胶质瘤[4]、结肠癌[5]等肌肉外组织器官中的过度表达提示其参与了多种肿瘤的发生发展过程。BCAT1主要在胚胎期及肿瘤细胞系中高表达，仅在少数成体组织中表达，可能与胚胎发育及肿瘤发生发展相关。该基因目前研究较少，在肝癌中尚未见报道。本研究利用免疫组织化学法检测BCAT1在肝癌和癌旁组织芯片中的表达情况，探讨肝癌组织中BCAT1的表达与肝癌临床病理特征及术后生存期的关系。

1资料和方法

1.1资料

肝细胞性肝癌组织芯片为上海芯超生物技术有限公司产品(编号OD-CT-DgLiv01-012)，每例芯片的直径为1.5 mm，厚度为4 μm，用统一标准的方法加工[6]。本研究共纳入55例肝癌患者，均经术后病理证实为肝细胞性肝癌。其中，有2例患者缺配对癌旁组织，有2例患者的标本在制作切片时组织残缺不全，均予以剔除。最后共51对肝癌和癌旁组织(癌旁组织距瘤体至少2 cm)纳入分析，其中男45例，女6例，年龄38-72岁。所有患者均于2006-08～2008-12期间行肝癌切除术，术后随访至2013年9月，随访期4.8-7年，其中有7例失访。肿瘤TNM分期依据AJCC癌症分期手册(2010年第7版)。抗BCAT1兔多克隆抗体及二抗购自Proteintech公司。

1.2方法

每例患者的癌和癌旁组织均行HE染色以判断肿瘤细胞形态，并采用EnVision两步法检测组织芯片中BCAT1蛋白在肝癌及癌旁组织中的表达情况，按试剂盒说明书进行操作。

结果判定：据染色强度与阳性细胞比例综合计分，细胞的染色强度可分为0分(染色阴性)，1分(淡黄色颗粒)，2分(棕黄色颗粒)，3分(褐色颗粒)；阳性细胞比例的评分方法为：0分(阳性细胞比例≤5%)，1分(5%<阳性细胞比例≤25%)，2分(25%<阳性细胞比例≤50%)，3分(50%<阳性细胞比例≤75%)，4分(75%<阳性细胞比例≤100%)。根据这两项乘积的分数判别BCAT1表达阳性或阴性：分数≤4记为阴性，分数>4记为阳性[7]。

1.3统计学处理

采用SPSS 18.0统计软件进行分析。采用χ2检验分析BCAT1蛋白在肝癌与癌旁组织中表达差异，以及BCAT1与临床资料的关系。Kaplan-Meier法分析BCAT1表达与肝癌切除术后的生存期相关性。P<0.05认为差异有统计学意义。

2结果

2.1BCAT1蛋白在肝癌与癌旁组织中的表达

每例患者的癌和癌旁组织均行HE染色以判断肿瘤细胞形态。BCAT1在组织细胞中显色定位于细胞浆，而细胞核中未见表达(见图1)。在51例肝癌组织中，有27例BCAT1表达阳性(52.9%)。而在相应的癌旁组织中，有40例BCAT1表达阳性(78.4%)。BCAT1蛋白在肝癌与癌旁组织中的表达差异有统计学意义(χ2=7.351，P=0.007，见表1)。

图1　组织芯片中BCAT1蛋白在肝癌与癌旁组织的表达(×200)Figure 1　Tumor cell morphology by HE staining and BCAT1 expression in HCC tissues and adjacent liver tissues by immunohistochemistry(×200)

表1BCAT1蛋白在肝癌组织与癌旁组织中的免疫组化表达(例)

Table 1Expression of BCAT1 in HCC tissues and adjacent liver tissues by immunohistochemistry(cases)

BCAT1肝癌组织(n=51)癌旁组织(n=51)χ2P阴性24117.3510.007阳性2740

2.2BCAT1表达与肝癌临床资料特征的关系

51例肝癌患者中，男性45例，女性6例，60岁以下者43例，单发肿瘤者43例，最大肿瘤直径在5 cm以下者23例，不合并肝硬化者31例，肿瘤病理分级在Ⅰ-Ⅱ级者39例，TNM分期Ⅰ期9例，Ⅱ期17例，Ⅲ期23例，Ⅳ期2例。χ2检验分析示BCAT1的表达与肝癌患者年龄、性别、肿瘤数目、最大肿瘤直径、是否合并肝硬化、肿瘤病理分级和TNM分期均无相关性(P>0.05，见表2)。

表2BCAT1蛋白表达与肝癌临床资料的相关性(例)

Table 2Relationship between BCAT1 expression and clinical characteristics of HCC patients (cases)

临床资料BCAT1蛋白表达阴性阳性χ2P年龄0.0040.952 ≤60岁2122 >60岁44性别0.0030.959 男性2223 女性33肿瘤数目0.0040.952 单发2122 多发44最大肿瘤直径0.5150.473 ≤5cm1013 >5cm1513肝硬化1.0710.301 有1714 无812肿瘤分级0.0060.938 Ⅰ-Ⅱ1920 Ⅲ-Ⅳ66TNM分期0.1740.676 Ⅰ-Ⅱ1214 Ⅲ-Ⅳ1312

2.3BCAT1表达与肝癌预后的相关性

所有患者随访至2013年9月，其中有7例患者失访，15人存活，29人已死亡。Kaplan-Meier法分析发现，BCAT1表达与患者肝癌切除术后总体生存率无明显相关性(χ2=0.712，P=0.399，见图2)。

图2　Kaplan-Meier法分析BCAT1蛋白表达与肝癌患者术后总体生存率的相关性Figure 2　Kaplan-Meier analysis for the relationship between BCAT1 expression and overall survival of HCC patients after resection

3讨论

肝癌临床起病隐匿，早期诊断困难，术后也易复发、转移，总体生存率低。对肝癌发生发展分子机制的探讨有重要意义。肝癌的发生与乙肝病毒感染、黄曲霉素摄入等密切相关，而多种癌基因过度表达及抑癌基因失活也参与了肝癌的发生发展过程。甲胎蛋白(AFP)是目前应用最为广泛的肝癌肿瘤标志物，但其敏感性和特异性仍不令人满意。大多数肝癌患者的药物治疗效果也不理想。因此，临床迫切需要寻找新的肝癌早期诊断标志物和药物作用靶点，提高化疗的靶向性和有效性，对提高我国肝癌患者的生存期具有重要意义。

有学者研究发现，用云芝多糖治疗多种消化道肿瘤，发现患者5年生存率提高了10%-20%，进一步研究发现，云芝多糖可能通过下调BCAT1的表达，从而抑制肿瘤的转移，提高机体对化疗的敏感性[8]。也有文献报道[9]，肝癌组织中支链氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸)浓度明显增加，与肿瘤大小呈正相关，而血液中支链氨基酸浓度下降，提示肝癌组织中支链氨基酸可能在肝脏中分解代谢增强，为肝癌细胞生长提供必需的能量。我们猜测BCAT1在这过程中可能起到重要作用，但这仅为猜测，需进一步实验论证。

目前尚无BCAT1在肝癌中的研究报道。本研究初步探索BCAT1在肝癌中的表达及与术后生存期的关系。本实验通过组织芯片免疫组织化学方法检测了肝癌及癌旁正常组织中BCAT1蛋白的表达情况，结果表明肝癌中的BCAT1表达低于癌旁组织，但与患者年龄、性别、肿瘤数目、最大肿瘤直径、是否合并肝硬化、肿瘤病理分级和TNM分期无明显相关。进一步分析发现，BCAT1表达与患者肝癌切除术后患者总体生存率无明显相关性。

根据既往研究，BCAT1在多种肿瘤中高表达，促进肿瘤发生发展。但我们实验结果发现其在肝癌中表达下调，且与临床资料特征及预后无关，提示BCAT1作为代谢基因在肝癌中的作用较为复杂，需要进一步做分子生物学实验深入研究。

参考文献：

[1]Niwa O,Kumazaki T,Tsukiyama T,etal.A cDNA clone overexpressed and amplified in a mouse teratocareinoma line[J].Nucleic Acids Res,1990,18(22):6709-6709.

[2]Tamara CP,Albert B,Paschalina P,etal.Translation of branched-chain aminotransferase-1 transcripts is impaired in cells haploinsuf cient for ribosomal protein genes[J].Exp Hematol,2014,42:394-403.

[3]Zhou W,Feng XL,Ren CP,etal.Over-expression of BCAT1,a c-Myc target gene,induces cell proliferation,migration and invasion in nasopharyngeal carcinoma[J].Mol Cancer,2013,12:53-63.

[4]Tönjes M,Barbus S,Park YJ,etal.BCAT1 promotes cell proliferation through amino acid catabolism in gliomas carrying wild-type IDH1[J].Nat Med,2013,19(7):901-908.

[5]Mitchell SM,Ross JP,Drew HR,etal.Apanel of genes methylated with high frequency in colorectal cancer[J].BMC Cancer,2014,14:54-68.

[6]Sanchez-Carbayo M.Antibody microarrays as tools for biomarker discovery[J].Methods Mol Biol,2011,785:159-182.

[7]Half E,Tang XM,Gwyn K,etal.Cyclooxygenase-2 expression in human breast cancers and adjacent ductal carcinoma in situ[J].Cancer Res，2002，62(6):1676-1681.

[8]Yoshikawa R,Yanagi H,Shen CS,etal.ECA39 is a novel distant metastasis-related biomarker in colorectal cancer[J].World J Gastroenterol,2006,12(36):5884-5889.

[9]范志娟.肝细胞肝癌患者组织代谢物的研究[D].天津：天津医科大学，2011.

BCAT1 expression in hepatocellular carcinoma and its relationship with the prognosis

WANG Honggang，XIE Rui，SHEN Peng，YANG Xiaozhong*

(DepartmentofGastroenterology，Huai’anFirstPeople’sHospital，NanjingMedicalUniversity，Huai’an223300，China；*Correspondingauthor，E-mail:xz_yang1023@aliyun.com)

Abstract：ObjectiveTo investigate the expression of branched-chain amino acid transaminase 1(BCAT1)in hepatocellular carcinoma(HCC)tissues and explore its relationship with the prognosis in HCC patients.MethodsA total of 51 HCC subjects undergoing curative resection from August 2006 to December 2008 with 4.8-7 years follow-up were chosen in this study. Immunohistochemical(IHC) staining was performed to detect the expression of BCAT1 in HCC tissues and the adjacent liver tissues. The correlation of BCAT1 expression with clinical characteristics(age,gender,tumor number,maximal tumor size,differentiation,pTNM stage, and presence of liver cirrhosis) and postoperative survival were analyzed by statistical software.ResultsBCAT1 was found positive in 27 of 51 cases(52.9%)of HCC tissues and 40 of 51 cases(78.4%) of the adjacent liver tissues, and there was significant difference(P<0.05). BCAT1 expression was not significantly correlated with any single clinopathological parameters. Kaplan-Meier analysis showed that there was no significant relationship between BCAT1 expression and overall survival of HCC patients.ConclusionBCAT1 expression is reduced in HCC tissues, however, it is not related to clinical characteristics and the prognosis of these patients.

Key words:BCAT1；hepatocellular carcinoma；prognosis

基金项目：南京医科大学科技发展基金面上资助项目(2014NJMU028)

作者简介：王宏刚，男，1987-06生，在读博士，住院医师，E-mail：jsycjhnydwhg2006@126.com

收稿日期：2016-03-09

中图分类号：R735.7

文献标志码：A

文章编号：1007-6611(2016)06-0502-03

DOI：10.13753/j.issn.1007-6611.2016.06.004