结直肠癌组织中S100A4 蛋白的表达与临床病理特征的关系

谭宜，来比江·吾斯曼，张文斌

（新疆医科大学第一附属医院，新疆 乌鲁木齐 830054）

0 引言

据世界卫生组织统计，结直肠癌是全球发病率第三、致死率第二的肿瘤[1]。而在我国，结直肠癌的发病率排在所有恶性肿瘤的第五位，且随着我国城市化的快速发展，结直肠癌的发病率呈逐年上升的态势[2]。尽管在结直肠癌治疗上有显著进步，但是转移仍是导致结直肠癌患者不良预后的重要原因之一，虽然肿瘤标志物像糖类抗原19-9（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9）和癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）经常与治疗反应和肿瘤复发相关，但它们敏感性和特异性不高[3]。因此，需要识别有效、可靠的生物标志物来预测结直肠癌患者的预后，对结直肠癌患者的临床管理和预后具有重要意义。S100A4 蛋白属于S100 超家族的小型Ca2+结合蛋白，其最成熟的功能是与诱导和促进肿瘤转移有关[4]。因此，我们推测检测S100A4 蛋白的表达可能成为癌症早期诊断和预测癌症转移的一个有前途的生物标志物，并为开发S100A4 作为目标靶点的治疗方式提供可能。本实验通过免疫组织化学染色法检测结直肠癌组织及对应癌旁正常组织中S100A4 表达情况与患者临床病理参数之间的关系。评估S100A4 在结直肠癌患者预后预测及个体化管理中的作用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集2020 年1 月1 日至2020 年6 月30 日就诊于新疆医科大学第一附属医院胃肠外科，通过病理活检确诊为结直肠癌并行根治性手术的100 例结直肠癌患者的临床病理资料、癌组织及相对应的癌旁正常组织样本，其中男64 例，女36 例，年龄32 岁-80 岁；TNM 病理分期Ⅰ期16 例，Ⅱ期22例，Ⅲ期46 例，Ⅳ期16 例；淋巴结转移48 例，未转移52 例；Dukes 分 期A 期12 例，B 期39 例，C 期26 例，D 期23 例。纳入标准：病理结果证实为结直肠癌患者；不伴有其他恶性肿瘤患者；术前未行任何新辅助放化疗患者；不伴有炎性肠病及其他肠道疾病患者；病历资料完整患者；伴有其他重要脏器功能障碍患者。

1.2 实验材料及方法

材料：SP-900 免疫组化染色试剂盒、浓缩型DAB 试剂盒（购自北京中杉金桥生物公司），S100A4 抗体（购自Abcam公司）。方法免疫组织化学染色采用SP 法。以抗体提供的阳性对照片为阳性对照。

1.3 结果判读

结果判读采用双盲法，由两名实验人员独立完成。如有歧义，由第三名实验人员进行再次评估。在结直肠癌组织S100A4 表达于细胞胞浆中，以胞浆中出现棕黄色颗粒为阳性。S100A4 的表达均以细胞染色强度及染色细胞比例来判断。按染色强度：不着色为0 分，染浅黄色1 分、黄色2 分，棕黄色3 分；按染色细胞比例＜5%为0 分，5%～25%为1 分，26%～50%为2 分，＞50%为3 分。两项得分相乘，≥3 分为阳性，＜3 分为阴性。

1.4 统计学方法

应用SPSS 26.0 软件对所得数据进行统计分析，计数资料采用χ2检验，检验水准定为α=0.05。

2 结果

结直肠癌组织中S100A4 阳性表达率（76%，76/100）明显高于癌旁正常组织（43%，43/100），差异有统计学意义（χ2=22.596，P＜0.01）。

结直肠癌组织中S100A4 的表达与肿瘤分化程度程 度（χ2=5.123，P=0.024）、有无淋 巴结转 移（χ2=4.488，P=0.034）、Dukes 分 期（χ2=10.025，P=0.002）和TNM 分期（χ2=11.015，P=0.001）间差异有统计学意义。分化程度越低、有淋巴结转移，TNM 分期越晚患者癌组织中S100A4 表达率更高（表1）。其表达与性别、年龄、肿瘤直径之间差异无统计学意义。

3 讨论

目前，手术切除为主的综合治疗仍然是结直肠癌患者的首选治疗策略。然而，部分病人仍然手术切除后出现肿瘤复发或进展，并非所有结直肠癌患者都能从这种治疗中获得临床益处。甚至处于有时同一临床分期，相似临床病理条件下的病人临床结局相差甚远。确定一种新的预测标志物以判断患者体内肿瘤负荷或以帮助指导患者的临床治疗一直是颇受关注的研究热点。因此，在临床上迫切需要确定一个新的生物标志物，用于结直肠癌的检测、进展和预后。在过去几年中像KRAS、BRAF 等许多分子标志物陆续被报道并纳入指南[5]。为结直肠癌患者精准治疗、个体化治疗开创了新的思路。

S100A4 在1984 年首次被报道为乳腺癌转移模型中一个上调的mRNA[6]。近年来，有研究报道S100A4 在正常状态和疾病状态下都参与了一系列不同的生物学过程，如血管生成、细胞分化、细胞凋亡、运动和侵袭等[7]。S100A4 对多种细胞类型均有影响。肿瘤或间质细胞释放的S100A4 通过改变肿瘤细胞的细胞骨架和局部粘附、下调促凋亡和血管生成抑制剂凝血酶反应蛋白-1 基因以及增加内皮细胞和肿瘤细胞产生金属蛋白酶，触发促转移级联反应[8]。这些发现奠定了S100A4 在肿瘤领域的研究基础。除此之外，S100A4对白细胞迁移也有多种影响。S100A4 刺激T 淋巴细胞产生细胞因子，特别是粒细胞集落刺激因子和嗜酸性粒细胞趋化因子-2，并可能因此影响正常髓系细胞中表达的过敏性炎症[9]。细胞外S100A4 也可能通过与人类表皮生长因子受体（epithelial growth factor receptor，EGFR）配体相互作用来调节肿瘤进展，从而增强EGFR/ErbB2 受体信号传导和细胞增殖[10]。此外，S100A4 也是炎症过程的有力诱因，在不同的病理条件下诱导细胞因子和生长因子的释放。S100A4 在人类乳腺癌中被报道能够成为患者预后不良和高转移的潜在指标[11]。在此项研究中，随访19 年后，80%的S100A4 阴性患者存活，但只有11%的S100A4 阳性患者存活，且这种相关性非常显著（P＜0.0001）；前者的中位生存期＞228 个月，后者为47 个月。其他与生存时间显著相关的肿瘤变量包括淋巴结状态（P＜0.0001）、肿瘤大小（P=0.0035）、组织学分级（P=0.013）、c-erbB-2 染 色（P=0.0015）、雌激素 受体（P=0.028）和p53（P=0.032）。随后在其他人类转移性肿瘤中也被发现过表达，如在肝转移和脑转移中[12]。Liu 等[13]在一项包含2848 名患者的荟萃分析中报道S100A4 的过度表达似乎与肿瘤的进展和结直肠癌患者的不良预后有关，可能是预测CRC 进展和预后的有用标志物。Ling 等[14]报道，S100A4 与胃癌患者肿瘤分化程度、TNM 分期、是否有转移以及患者总生存期有关。Kimura 等[15]人报道，S100A4 阳性表达的非小细胞患者的生存期明显短于S100A4 阴性表达的患者。既往有研究报道，S100A4 作为转移的诱导剂，在原发性结肠、直肠和胃肿瘤中的高含量对转移有预示作用，并与患者的生存率降低相关[16]。有11 项研究（共2824 名患者）被纳入荟萃分析。总的来说，S100A4 过表达与结直肠癌患者 的OS（HR=1.90，95%CI：1.58-2.29，P＜0.001）和DFS（HR=2.16，95%CI：1.53-3.05，P＜0.001）较差明显相关。亚组分析显示，在亚洲、欧洲和澳大利亚患者以及接受手术或化疗的患者中，S100A4 过表达与不良的OS 明显相关。此外，S100A4 的表达与几个临床病理参数（肿瘤位置、淋巴结转移、结节状态、TNM 分期和肿瘤深度）之间存在着显著的关联。本研究结果显示，结直肠癌组织中S100A4 的表达量比正常癌旁组织中的表达量高，且在肿瘤分化程度、有无淋巴结转移、Dukes 分期和TNM 分期等重要临床病理特征上有差异。分化程度越低、有淋巴结转移、分期越晚患者结直肠癌组织中S100A4 表达量越高，与既往报道结果基本一致。

S100A4 的表达升高会导致肿瘤细胞更加恶性和侵略性的表型，因此与癌症患者的不良结局密切相关，这意味着针对S100A4 的表达或活性可能提供一种新的策略来对抗转移性癌症，改善预后和提高癌症患者的生存率。在体外试验中，S100A4 的siRNA 能够显著降低未分化甲状腺癌细胞的增殖，诱导细胞凋亡，并抑制其侵袭潜能[17]。携带S100A4 shRNA的质粒也明显减少了小鼠体内结直肠癌细胞的肝转移[18]。

总而言之，作为一种生物标志物，检测结直肠组织中或体液标本中的S100A4 水平可以在早期预测结直肠癌患者的预后和转移，抑制S100A4 的表达也可以限制肿瘤细胞在体内的转移潜力。同时，本研究存在以下缺点，首先还未完成完整随访，需要对以上患者进行完整随访，比较S100A4 阳性与阴性患者生存时间之间是否存在差异。其次，探讨进一步探索S100A4 介导的疾病进展所涉及的机制。这有助于为结直肠癌患者群体开发新的治疗方法。