徐克明,冉安鹏,何 丹
(新疆医科大学附属肿瘤医院胸外科一病区,乌鲁木齐830011)
肺癌是世界范围内癌症相关死亡的主要病种之一,在发病率和死亡率方面,NSCLC占肺癌病例总数的80%[1]。其中肺腺癌是NSCLC最常见的组织学类型[2]。影响NSCLC预后的因素较多且机制较复杂[3]。虽然肿瘤综合治疗使患者预后有所改善,但仍不尽如人意[4]。本研究的前期研究阶段利用2017年TCGA数据库(https://cancergenome.nih.gov/)的肺腺癌转录组测序表达数据,筛选出5号染色体开放阅读框架34(chromosome 5 open reading frame 34,C5orf34)是影响肺腺癌患者预后的癌基因,并在细胞水平证实了C5orf34具有促进人肺腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力[5]。应用免疫组织化学从蛋白质水平方面对NSCLC患者的病理组织进行分子分期不仅提升了分期的精准性,同时也增强了个体化治疗的可行性。由于C5orf34在人类身上的确切功能还不为人所知,因此有必要进一步验证C5orf34蛋白在肺腺癌组织中的表达情况和对患者预后的影响。
1.1 一般资料选择新疆医科大学附属肿瘤医院2014年1月1日-2016年12月31日期 间,接受 标 准肺癌根治术(肺叶切除+系统性纵隔淋巴结清扫)的非小细胞肺癌患者341例,并进行电话随访。纳入标准:未接受过术前放化疗;有癌组织和癌旁组织病理标本的患者。排除标准:失访病例;肺部肿瘤为继发恶性肿瘤;已证实出现远处转移者。符合上述标准的患者共135例。其中平均年龄(65±5.43)岁,男性84例,女性51例。Ⅰ期患者48例,Ⅱ期+Ⅲ期87例(UICC2009版),鳞癌55例,腺癌80例,见表1。
1.2 免疫组织化学染色及评分标准
1.2.1 免疫组织化学染色取非小细胞肺癌患者的肿瘤及正常组织,分别制成5μm的白片。脱蜡复水后,3%H2O2处理20 min,抗原恢复10 min。血清封闭液室温封闭30 min后,涂抗C5orf34抗体(1:200稀释;bs-15202R;Bioss)在4°C孵育过夜。然后在37°C用二抗孵育1 h。洗涤后,这些切片用链霉亲和素-生物复合物(strept avidin-biotin complex,SABC)制剂处理,并进行3-二氨基联苯胺(diaminobezidin 3,DAB)着色。苏木精(Sigma)染色,脱水,二甲苯清除,中性树脂封片,显微镜下观察。
1.2.2 免疫组织化学评估采用组织化学(H-score)评分标准[6],由2名病理科高级职称医师独立阅片,取平均值。从每张切片中随机选取5个高倍镜(×400)场,共计数100个细胞。染色强度评分与阳性肿瘤细胞百分率相乘,得到反映相对蛋白表达水平的半定量H-score评分。染色强度评分:0,阴性(未染色);1,弱阳性(淡黄色染色);2,阳性(深黄色染色);3,强阳性(棕色染色)。阳性肿瘤细胞百分比:0,无阳性肿瘤细胞;0.1,1~9%;0.5,10~50%;1.0,>50%。C5orf34的表达情况判定以癌组织中H-score中位评分为界,大于中位数者认定为C5orf34表达阳性,反之为表达阴性。
1.3 术后随访135例NSCLC患者术后采取电话随访形式。随访时间自手术之日起,至2019年12月1日。终点事件为肿瘤复发和患者死亡。评价指标为患者1、2、3年的DFS。
1.4 统计学方法采用SPSS20.0软件进行统计分析,秩和检验比较C5orf34在癌组织和癌旁组织表达差异。一般临床资料的两分类变量比较采用χ2检验。生存分析采用Kaplan-Meier法中Log Rank检验。多因素分析采用Cox回归模型向前法。
2.1 癌组织中C5orf34的表达显著高于癌旁组织135例NSCLC患者C5orf34 H-score评分:<0.5分为98例;0.5~1.5分为35例,>1.5分为2例,如图1A所示。C5orf34在鳞癌和腺癌组织阳性结果,C5orf34染色定位于细胞浆内,见图1B。肿瘤中的C5orf34的评分显著高于正常肺组织,差异有统计学意义(P<0.001),图1C。
2.2 C5orf34与组织学分级和肿瘤(T)分期的关系肿瘤组织中C5orf34的阳性率与病理分期、T分期有关。肿瘤病理分期(pTNM)II~III期以及T2~T4的患者中C5orf34的阳性率显著高于病理分期I期以及T1的患者(P=0.012,0.002,0.012)。肿瘤组织中C5orf34的表达率与年龄、性别、病理类型、组织学分级、淋巴结(N)分期和吸烟差异均无统计学意义,见表1。
表1 135例NSCLC患者肿瘤组织C5orf34表达与临床病理特征的关系
2.3 C5orf34是影响非小细胞肺癌根治手术患者DFS的重要因素C5orf34阳性的患者1、2、3年的DFS率分别为57.00%、41.20%和23.20%,中位DFS时间为18.60(8.18~29.02)月;C5orf34阴性的患者1、2、3年DFS率为89.40%、62.60%和47.40%,中位DFS时间为33.77(17.20~50.34)月,见表2。Kaplan-Meier生存分析显示C5orf34阳性患者的DFS显著低于C5orf34阴性患者(P=0.003),见图1D。此外,COX回归多因素生存分析结果显示:C5orf34、pTNM是影响患者DFS的重要因素,见表3。而且在亚组分析,肺鳞癌和腺癌C5orf34阳性患者的3年DFS率均显著低于阴性患者(P=0.039,P=0.016),见表4。Ⅱ+Ⅲ分期(P=0.006)、N1+2(P=0,032),C5orf34阳性的3年DFS率显著低于阴性患者(P=0.006),见表5~7。
表2肿瘤组织中C5orf34表达对NSCLC患者预后分析
表3 NSCLC患者COX回归多因素分析
表4肿瘤C5orf34表达对不同病理类型患者的预后分析
图1 C5orf34在NSCLC患者肿瘤和正常肺组织中的表达
表5肿瘤C5orf34表达对不同病理分期的患者预后分析
表6肿瘤C5orf34表达对不同淋巴结分期的患者预后分析
表7肿瘤C5orf34表达对不同肿瘤大小的患者预后分析
C5orf34是一种由C5orf34基因编码的蛋白质。C5orf34在哺乳动物、鸟类和爬行动物中是保守的。C5orf34蛋白质包含两个哺乳动物的保守域:DUF 4520和DUF 4524。C5orf34由638个氨基酸组成,分子量为72.7kDa[7]。根据人类蛋白质图谱显示,C5orf34在人类中在胃、小肠、睾丸、骨骼肌和心肌组织中表达最丰富,在正常肺组织中低表达[8]。目前C5orf34在人类身上的确切功能还不为人所知,有文献报道,C5orf34基因可能与妊娠期糖尿病有关[9]。根据蛋白结构推测其可能与激酶相关的细胞功能有关,可能涉及基因调控和细胞增殖[10]。
Zhang等[11]在Ia期肺腺癌患者中选择4个预后较好的腺泡型肺腺癌和4个预后较差的实体型肺腺癌进行基因表达谱的芯片分析,筛选出C5orf34是表达上调差异基因之一;之后其在TCGA数据库中验证,结果发现C5orf34是影响实体型肺腺癌患者预后的差异基因之一,而C5orf34对腺泡型肺腺癌的预后无影响。这提示C5orf34可能在肺腺癌的不同亚型间表达存在差异从而影响预后。以上只是大数据推测,并未真正验证C5orf34的基因功能。本课题前期证实了干扰C5orf34基因后能降低人肺腺癌细胞A549和SPC-A1的增殖、侵袭和迁移能力[5]。此次通过免疫组织化学分析进一步验证C5orf34在肿瘤组织中的表达显著高于正常肺组织。C5orf34与T、病理分期呈显著正相关性(P<0.05),这与TCGA数据库中临床分析结果基本一致。此外肺鳞癌和腺癌中C5orf34的阳性率(22.2%和31.9%)差异并无统计学意义,这提示C5orf34的表达可能与NSCLC的病理类型无关。本研究的预后分析结果发现C5orf34并不影响I期患者预后。但是对于II~III期患者,C5orf34阳性的DFS显著低于阴性患者,这一现象在T分期和G2~3级的亚组分析中结果均一致。这提示C5orf34可能与肿瘤的发展分化密切相关。以上临床分析结果与该基因细胞功能表型结果相一致,即:促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移能力。
综上所述,本研究在蛋白水平验证了C5orf34是影响非小细胞肺癌预后的重要因素,这与TCGA数据库的分析结果相一致,并发现对于进展期非小细胞肺癌C5orf34的预后临床意义更大。上述结果是C5orf34基因功能研究在临床方面的进一步补充,其相关信号通路机制尚不清楚,仍需深入研究。