结直肠癌GLUT-1、LDH-5的表达与肿瘤病理学特征的相关性

段红玉，李燕，王彦

（南阳市第一人民医院普外三科，河南 南阳 473000）

流行病学研究证实, 结直肠癌的发病率可达273~483/10 万人左右[1]。临床上结直肠癌的发生，能够导致患者致死率和病残率的上升,缩短患者的总体生存时间[2]。在探讨影响结直肠癌病情进展的肿瘤相关蛋白的表达过程中可以发现不同蛋白或者分子的表达,能够通过影响到癌细胞的浸润和增殖等过程，进而参与结直肠癌的发生发展过程。葡萄糖转运蛋白-1（GLUT-1）的表达上升能够提高癌细胞对于葡萄糖利用代谢的能力,导致ATP 能量合成过度,提高了癌细胞的增殖速度和浸润能力[3]；乳酸脱氢酶-5（LDH-5）能够通过对于糖酵解代谢途径的影响,进而导致线粒体的损伤和氧化应激的障碍，提高癌细胞DNA 的异常分裂的风险。部分研究者探讨了GLUT-1、LDH-5 的表达与乳腺癌和甲状腺癌的发生关系, 认为在相关恶性肿瘤患者中,GLUT-1、LDH-5 的表达浓度均显著上升，但在消化系统恶性肿瘤中的分析较少。本次研究选取2016 年 2 月至 2017 年 4 月收集的 90 例结直肠癌组织标本, 探讨了GLUT-1、LDH-5 蛋白的表达与结直肠癌临床综合性病情的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取我院2016 年2 月至2017 年4月收集的90 例结直肠癌组织标本（癌组织）和结直肠癌癌旁组织标本（癌旁组织）。年龄范围36～79岁,平均 58.5±13.0 岁，男 52 例、女 38 例，TNM 分期：Ⅰ期 22 例、Ⅱ期 36 例、Ⅲ期 28 例、Ⅳ期 4 例；肿瘤分化程度：高分化24 例、低分化35 例、中分化31 例；淋巴结转移53 例；肿瘤直径：≥5cm 51例、＜5cm 39 例。

1.2 纳入和排除标准 纳入标准：⑴结直肠癌的诊断均以术后病理学结果证实[4]；⑵研究对象的年龄19～79 岁以内;⑶本研究再获取相关癌组织标本前,患者无放化疗及免疫学治疗史;⑷纳入对象的各类资料完整；⑸本研究获得医学伦理委员会的批准。排除标准：⑴转移性结直肠癌；⑵血液系统疾病；⑶免疫功能缺陷性疾病；⑷未经病理学证实。

1.3 SP 染色技术 采用石蜡切片，脱水操作后采用3%H2O2室温条件下孵育20min，磷酸盐缓冲液清洗3 次，每次5min，磷酸盐缓冲液稀释后的山羊血清封闭抗体5min,倒去血清后不清洗,加入一抗（购自赛默飞世尔中国 浓度：1：1000）5ml，37℃孵育2h，或者放置4℃冰箱过夜孵育，磷酸盐缓冲液清洗3 次,每次5min,加入生物素荧光标记的二抗（购自赛默飞世尔中国 浓度：1：2000）3ml，37℃孵育20～30min，磷酸盐缓冲液清洗 3 次，每次 5min，加入Streptavidin/HRP 辣根酶标记链霉卵白素，37℃孵育20～30min,磷酸盐缓冲液清洗3 次,每次5min,增强型HRP-DAB 底物显色试剂盒 (PA110)显色，自来水冲洗，复染，封片。

1.4 免疫组化评分标准 检测结果评分：GLUT-1蛋白主要定位于细胞膜及细胞质、LDH-5 蛋白主要定位于细胞浆，两种蛋白的阳性表达为黄色、棕黄色、褐色着色，⑴根据蛋白的着色强度评分：0 分（无色）、1 分（浅黄色）、2 分（颜色较深，棕黄色）、3分（免疫组化的染色很深，为褐色、黑色）；⑵根据免疫组化染色程度阳性的细胞所占比例评分，阳性细胞占比评分情况：占比≤10%（1 分）、占比11%～50%（2 分）、占比 51%～75%（3 分）、占比＞75%（4分），总分为着色强度评分与阳性细胞占比评分之乘积，总分＜3 分评估为阴性、≧3 分评估为阳性。

1.5 统计学方法 所有数据处理均采用SPSS16.0，患者年龄等计量数据采用（）表示，统计分析采用 t 检验；GLUT-1、LDH-5 阳性表达率等计数资料采用 χ2检验进行分析；GLUT-1、LDH-5 表达的相关性采用Spearman 秩相关分析法；P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组标本中的GLUT-1、LDH-5 蛋白表达差异癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白阳性表达率71.11%、66.67%均显著的高于癌旁组织的6.67%、4.44%，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白表达差异[n（%）]

2.2 结直肠癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白表达相关性 经秩相关分析，GLUT-1 蛋白与LDH-5 蛋白在结直肠癌组织中表达呈正相关关系（Spearman 秩相关系数=0.641，P=0.000），见表2。

表2 结直肠癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白表达相关性

2.3 结直肠癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白在不同病理学组织中的表达分析 GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白在不同TNM 分期、是否发生淋巴结转移、肿瘤分化程度的结直肠癌组织中阳性表达率差异具有统计学意义（P<0.05），结直肠癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白在不同病灶大小的结直肠癌组织中表达差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

3 讨论

消化道恶性肿瘤家族史或者携带有相关遗传易感基因，均能够促进结肠癌的发生，特别是在长期高蛋白饮食或者低纤维素饮食的群体中,结肠癌的发病率可进一步的上升[5]。临床上结直肠癌患者的五年生存率不足45%,综合性治疗措施治疗后的病情缓解率不足55%[6,7]。本次研究通过对于结直肠癌患者病灶组织中GLUT-1、LDH-5 的表达分析研究,能够在部分揭示结直肠癌临床病理特征进展机制的同时,为临床上结肠癌患者的诊疗提供理论方面的参考。

GLUT-1 的四级空间结构上包含了多个可结合的巯基结构,其能够通过结合癌细胞膜表面的糖蛋白配体，影响葡萄糖转运体的活性，导致其对于葡萄糖的代谢利用的障碍。GLUT-1 的生理作用还在于其能够提高癌细胞对于葡萄糖的摄取速度，导致癌细胞的能量供应的增加,促进癌细胞的核转录速度[8]；LDH-5 蛋白的表达上升能够影响缺氧环境下的葡萄糖的代谢, 导致上皮细胞线粒体的损伤，增加了上皮细胞的核异常分裂的风险。同时基础相关的研究还认为，LDH-5 不仅能够影响糖酵解过程，同时还能够导致癌细胞周期的调控异常，增加G1/S 期的细胞比例, 促进癌细胞快速跨越静止期[9]。部分研究者探讨了 GLUT-1、LDH-5 在结直肠癌患者中的表达情况, 认为GLUT-1、LDH-5的表达上升与结直肠癌的发生密切相关[10]，但缺乏对于GLUT-1、LDH-5 二者的内在关系研究, 同时缺乏对于GLUT-1、LDH-5 的表达与结直肠癌患者临床病理特征的关系研究。

对于GLUT-1、LDH-5 的免疫组化分析研究发现, 在结直肠癌患者病灶组织中，GLUT-1、LDH-5的表达水平上升对于结直肠癌临床病情的综合性影响，主要在于下列几个方面[11-13]：⑴GLUT-1 的表达浓度的上升,能够导致癌细胞膜对于葡萄糖转运体的活性调控的异常,增加了癌细胞对于葡萄糖的摄取利用能力；⑵LDH-5 的表达上升能够促进癌细胞的无氧糖酵解过程,导致缺氧条件下的癌细胞的损伤和核DNA 的异常分裂。杨通印等[14]研究者也发现GLUT-1 的高表达对于结直肠癌临床病情的影响,其发现GLUT-1 蛋白的表达上升能够显著提高结直肠癌细胞生物学行为的恶化程度。二者的相关关系分析研究可见，GLUT-1、LDH-5 的表达具有一定的内在关系,提示二者在促进癌细胞的异常病变或者结直肠癌患者病情进展过程中发挥了一定的协同作用。同时我们还发现在发生了淋巴结转移、癌细胞分化程度较差或者临床分期较晚的结肠癌患者中，GLUT-1、LDH-5 的表达阳性率均可进一步的上升, 提示了GLUT-1、LDH-5 的表达与结直肠癌患者临床病理特征的关系，这主要由于相关指标的改变,能够通过影响到癌细胞的浸润能力，促进癌细胞的转移，进而提高了临床分期；相关指标的上升，能够提高癌细胞对于腹腔或者盆腔内淋巴结的浸润能力,进而促进了癌细胞淋巴结的转移。但部分研究者并不认为GLUT-1 的表达与结直肠癌患者的淋巴结转移相关[15,16]，存在不同的临床结论，考虑可能与GLUT-1 的检测灵敏度或者检测方法的不同有关。

综上所述，结直肠癌组织中的GLUT-1 蛋白、LDH-5 蛋白阳性表达率增高, 相互间具有正相关关系，可能与促进肿癌的发生发展有一定的关系。