卢香云 祖木热提古丽?阿不来提 姚永坤 徐江
摘要: 目的 探討石河子地区转录因子SP1蛋白在口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)组织中的表达及其预后中的价值。方法 采用免疫组织化学染色法检测122例OSCC和72例癌旁正常组织中SP1蛋白的表达情况,分析SP1蛋白的表达与OSCC患者临床病理资料的关系,利用Kaplan-Meier生存分析,分析OSCC患者SP1蛋白表达在预后中的价值。结果 SP1蛋白的表达主要位于OSCC的细胞核,少量表达于细胞浆,其在OSCC中的表达明显高于癌旁正常组织(P<0.001)。SP1蛋白的表达在肿瘤分化程度(P =0.002)、T分期(P=0.044)和TNM分期(P=0.046)有统计学意义(P<0.05)。SP1蛋白预测OSCC 的ROC曲线下面积为 0. 958,诊断灵敏度为93.4%和特异性91.7%。Kaplan-Meier 生存分析显示,SP1蛋白高表达患者预后相对较差(P=0.002 8)。运用Cox风险回归模型分析影响OSCC 患者预后的因素,发现肿瘤T分期、SP1蛋白高表达为OSCC患者预后不良的危险因素(P<0.05) 。结论 SP1蛋白在预测OSCC及预后的评估中具有重要意义,SP1蛋白是OSCC潜在的一种新型临床诊断和预后评估的生物标志物。
关键词:SP1;OSCC;免疫组织化学;预后
中图分类号:R739.8文献标志码:A文献标识码
Expression of transcription factor Sp1 protein in oral squamous cell carcinoma
and its relationship with prognosis in Shihezi area
LU Xiangyun1,2, ABULAITI·Zumuretiguli3,YAO Yongkun2,XU Jiang1,2*
(1 School of Medicine,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000, China;2 The First Affiliated Hospital,School of Medicine,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000, China;3 Turpan Peoples Hospital, Turpan, Xinjiang 838000, China)
Abstract: Objective To investigate the expression of transcription factor SP1 in oral squamous cell carcinoma (OSCC)and its value in predicting OSCC and prognosis in Shihezi area.Methods 122 cases of OSCC and 72 cases of normal tissues adjacent to oral squamous cell carcinoma were detected SP1 expressed by immunohistochemical. The relationship between the expression of SP1 and clinicopathological features was analyzed, and the value of SP1 expression in predicting OSCC and prognosis were performed by Receiver operating characteristic(ROC) and Kaplan-Meier analysis. Results The expression of SP1 protein was mainly located in the nucleus of OSCC and a small amount of SP1 protein expression in the cytoplasm. The expression of SP1 protein in OSCC tissues was significantly higher than that in normal tissues (P<0.001). The expression of SP1 protein was significantly different at differentiation (P =0.002),T stage(P=0. 044), TNM stage (P=0. 046). SP1 was an area under curve(AUC) of 0.958 with a sensitivity of 93.4% and a specificity of 91.7% for discriminating OSCC patients from healthy controls. Kaplan-Meier survival analysis showed that patients with high SP1 protein expression had relatively poor survival prognosis (P<0.05). Cox regression hazard model was performed to analyze the prognostic factors of OSCC patients, the results suggested that T stage and SP1 protein over-expressed were risk factors for poor prognosis in OSCC patients(P<0.05). Conclusion SP1 protein plays an important role in the diagnosis and prognosis evaluation of OSCC, and may be a potential biomarker for clinical diagnosis and prognostic evaluation of OSCC.
Key words: SP1;OSCC;immunohistochemistry;prognosis
口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC) 是全球第六大常见恶性肿瘤,是头颈部鳞状细胞癌中最常见的肿瘤类型[1]。虽然现有医疗技术明显提升,OSCC早期诊断生物学标志物和相关治疗靶点等方面研究已取得较大的进展,患者能通过多种治疗方法如手术、化疗及靶向治疗提高疗效,但OSCC患者的预后仍不尽如意[2-3]。因此,积极寻求OSCC患者诊断及预后的新型标志物和有效的治疗靶点,对进一步提高OSCC患者的生存率有重要意义。转录因子SP1广泛存在于细胞核中,是SP/KLF转录因子家族中的一员,其在肿瘤中的功能近年来受到广泛关注,本文旨在探讨SP1蛋白在OSCC组织中表达及其在预测OSCC及预后中价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象
选取2004年至2020 年石河子大学医学院第一附属医院病理科OSCC患者(石河子地区)的石蜡包埋组织。纳入标准:患者年龄>18 岁;患者术前均未接受过放疗或化疗;患者均已确诊为OSCC;均具有完整的相关临床病理信息。排除标准:并发其它恶性疾病,如肺癌、肠癌、宫颈癌等;合并有全身系统性疾病;患者术前接受过各种治疗。共收集OSCC组织122例,癌旁正常组织72例,其中有完整随访信息的有78例,男性40例,女性 38例,平均年龄 66.51岁(66.51岁±12.47岁),所有研究样本的病理诊断和分期,由两名资深病理医生根据WHO头颈部肿瘤2017版对 HE 切片进行复片,并参照第八版 UICC TNM 标准进行分期。所有纳入患者的癌组织及癌旁正常组织均经过病理学验证,经石河子大学医学院医学伦理学与人体临床试验委员会批准(KJ2020-073-01),并获得所有参与者的知情同意。收集患者的年龄、性别、族别、肿瘤部位、淋巴结转移、肿瘤分期等相关临床资料,后期随访采用电话、查找医院患者病历或其它方法,随访截止时间为2020年8月或死亡日期。
1.2 组织芯片的制备
首先对选取HE 切片进行病理诊断核对,由病理医师在显微镜下标记HE 切片上典型的病变区,然后该区域对应在蜡块上准确标记,为制备组织芯片的取材位点。采用组织芯片制作仪(Mitogen公司,MiniCore),制作组织芯片,3~4μm厚度,连续切片,备用。
1.3 免疫组织化学染色和结果判定
采用EnVision两步法对SP1进行免疫组织化学染色(Immunohistochemistry,IHC)。已制备组织芯片,置于65 ℃烘箱烘烤30 min,常规脱蜡后,置于EDTA抗原修复缓冲液中,高温高压修复8 min,待自然冷却冷却至40 ℃取出;PBS 溶液冲洗3次,每次5 min;吸干 PBS 后,加3%双氧水,避光,室温静止10 min;滴加一抗SP1兔多抗(1∶1 000, 21962-1-AP, 武汉三鹰公司)覆盖组织,4 ℃孵育过夜。次日置于 37 ℃温箱,复温 30 min;PBS溶液冲洗3次,每次5 min;吸干 PBS 后,滴加通用型生物素化二抗,37 ℃孵育30 min:PBS 洗3次,每次5 min;滴加DAB 显色,反应5min,显微镜连续观察,适时终止显色;苏木素复染2 min,酸酒精分化5 s,脱水、烘干、滴加中性树脂、封片。根据抗体说明书阳性组织做阳性对照,滴加PBS 溶液替代一抗为阴性对照,不滴加一抗为空白对照组。
IHC染色评分采用双盲法,由两位高年资病理医师评定。SP1主要表达在细胞质,显示棕黄色或棕色颗粒为阳性。根据细胞着色强度评分从0~3分,即为:0分(无着色)、1分(黄色)、2分(棕黄色)、3分(棕色)。按肿瘤细胞阳性细胞的百分比记分0~4分,即 0分(0~5%)、1分(6%~25%)、 2分(26%~50% )、3分(51%~75%)、4分(≥76%)。两项记分相乘为SP1的表达强度,总分<8分记为低表达,≥8分记为高表达。若两病理医师对某结果存在分歧,由第三位高年资的病理医师进一步评定。
1.4 统计学方法
利用SPSS 25. 0 统计分析软件进行统计学分析。用 χ2 检验分析SP1表达在临床特征间表达情况。ROC曲线分析SP1表达预测OSCC 的价值及其特异性和灵敏性。Kaplan-Meier 生存分析进行OSCC患者 SP1蛋白的表达与其生存间的关系,使用Cox 风险模型进行OSCC患者预后危险因素分析。采用双侧检验,P < 0. 05 差异有统计学意义。
2 结果
2.1 OSCC组织中 SP1蛋白的表达
组织芯片免疫组化染色,发现SP1蛋白主要表达在细胞核中,少量在细胞质中,其于癌旁正常组织中多呈低表达,而在OSCC组织中多为高表达如图1所示。SP1蛋白在癌旁正常组织和OSCC组织中高表达率分别为2.8%和52.5%,其在OSCC组织中表达的水平高于癌旁正常组织(P<0.001),差异具有统计学意义,见表1。
2.2 OSCC 中SP1蛋白的表达与临床病理特征的关系
OSCC 中SP1蛋白的表达与临床病理特征的关系见表2。
根据SP1蛋白免疫组化评分,分为低表达组(<8)和高表达组(≥8)。SP1蛋白的表达水平在肿瘤分化程度(P =0.002)、T分期(P=0.044)和TNM(P=0.046)有统计学意义。而SP1蛋白的表达在患者不同性别(P=0.585)、年龄(P=0.453)、民族(P=0.168)、淋巴结转移(P = 0.628)等臨床病理参数,差异无统计学意义(表2)。
2.3 SP1蛋白表达诊断OSCC的诊断价值分析
采用受試者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC)分析SP1蛋白在 OSCC 中的诊断价值。结果显示,SP1蛋白表达在 OSCC的ROC曲线下面积(AUC)值为 0.958(95% CI: 0.927~0.988),诊断拐点即临界值时(cutoff 为5)区分OSCC和正常患者的灵敏度为93.4%和特异性91.7%,结果见图2。
2.4 SP1蛋白表达与 OSCC 患者预后的关系
78 例OSCC患者具有完整的临床随访信息,利用Kaplan-Meier 生存分析分析OSCC患者 SP1蛋白的表达与其生存时间的关系,结果显示 SP1蛋白高
表达患者的生存时间低于 SP1蛋白低表达患者生存时间(P=0.002 8),差异有统计学意义,并且SP1蛋白高表达组患者随着时间的延长生存率下降,结果见图3。
2.5 Cox比例风险回归模型分析OSCC 患者预后影响因素
采用Cox比例风险回归模型分析OSCC患者的肿瘤的分化程度、T分期、淋巴结转移、TNM分期和SP1蛋白表达是否影响OSCC患者预后,结果显示,肿瘤T分期 、SP1蛋白高表达为OSCC患者预后不良的危险因素(P<0.05) ,见表3。
3 讨论
多种研究表明[4-6],SP1 可通过调节PTEN,PFKFB4及NF-κB等多种转录因子,参与胚胎的发育、细胞周期、血管形成、炎症、衰老等病理生理过程。此外,SP1在肿瘤发生发展中的作用,近年来也被学者广泛探讨。已有相关[7-9]文献报道,SP1蛋白在多种肿瘤中特异性高表达,且其上调表达能促进肿瘤增殖、迁移和侵袭。OSCC是由多种因素共同作用形成的恶性肿瘤,而其中主要影响因素包括病毒感染、局部刺激、饮食习惯、吸烟等[10-11]。石河子地区属于新疆兵团城市,是多民族大杂居的地区,环境、饮食等与内陆地区多有不同,SP1蛋白表达在石河子地区OSCC的中的诊断及预后中的价值有待研究。
为探索SP1蛋白在石河子地区OSCC中表达及其在预后中的价值,本研究运用免疫组化的技术在OSCC组织中检测SP1蛋白的表达,结果显示,在OSCC组织中,SP1蛋白特异性高表达。分析OSCC组织中SP1蛋白表达与OSCC患者临床病理相关参数的关系,表明SP1蛋白表达水平在肿瘤分化程度、T分期和TNM分期上,有统计学差异。有研究报道[12],体外培养肿瘤细胞时,敲低SP1的表达,可抑制细胞的恶性增殖和迁移,同时降低肿瘤细胞的侵袭能力。研究发现,转录因子SP1通过调控FAM107A促进结直肠癌的转移[13]。因此,SP1可能通过调控肿瘤细胞的增殖和迁移,进而影响肿瘤的分期。ROC曲线是较为实用、便捷的方法确定诊断试验的诊断价值,其AUC在0.9~1.0之间时,具有较高的诊断价值。本研究进行ROC曲线分析,其AUC 值为 0.958,表明SP1蛋白在区分OSCC和非OSCC具有较高诊断效能,此时诊断的灵敏度93.4%。提示 SP1蛋白是协助OSCC患者临床诊断潜在的一种新型生物学标志物。
本实验进一步分析SP1蛋白的表达与OSCC患者生存间的关系,发现 SP1蛋白高表达患者的生存时间明显低于SP1蛋白低表达患者的生存时间。进行Cox比例风险回归模型分析,发现肿瘤T分期、SP1蛋白高表达等因素为OSCC患者预后不良的危险因素,进一步证实SP1可能为促进OSCC患者的肿瘤进展的重要分子之一。研究报道,SP1通过miRNA-130a-3p调控胶质瘤细胞增殖、迁移[14]。SP1能够与c-Met基因启动子结合,激活c-Met-ERK通路,促进肺腺癌细胞增殖、抑制其细胞凋亡,而敲低SP1,可抑制肺腺癌细胞增殖[15]。因此,下调SP1表达是治疗OSCC的潜在策略,但在OSCC中,SP1调节OSCC发展的机制有待进一步研究。
综上所述,SP1 在OSCC组织中特异性高表达,其表达水平与肿瘤分化、肿瘤T分期及TNM分期密切相关,SP1在预测OSCC及其患者的预后中具有重要意义。因此,SP1是OSCC 潜在的一种新型的诊断和预后评估的生物学标志物。
参考文献(References)
[1]张超杰,仵楠,赵举红,等.口腔鳞状细胞癌中RAI14的表达及其临床意义[J].石河子大学学报(自然科学版),2021,39(4): 511-514.
ZHANG C J, WU N, ZHAO J H, et al. The expression of RAI14 in oral squamous cell carcinoma and its clinical significance[J].Journal of Shihezi University(Natural Science Edition), 2021,39(4):511-514.
[2]YU Y X, NIU J M, ZHANG X W, et al. Identification and validation of HOTAIRM1 as a novel biomarker for oral squamous cell carcinoma[J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2022, 9:1-15.
[3]FIDLER M M, BRAY F, SOERJOMATARAM I. The global cancer burden and human development: a review[J]. Scand J Public Health, 2018,46(1):27-36.
[4]JIANG J M, MO M L, LONG X P, et al. MiR-144-3p induced by SP1 promotes IL-1β-induced pyroptosis in chondrocytes via PTEN/PINK1/Parkin axis[J]. Autoimmunity, 2021,11(3):110-123.
[5]WANG W, WANG B. KDM3A-mediated SP1 activates PFKFB4 transcription to promote aerobic glycolysis in osteosarcoma and augment tumor development[J]. BMC Cancer, 2022, 22(562):1-18.
[6]LI M, HU W, WANG R, et al. Sp1 S-sulfhydration induced by hydrogen sulfide inhibits inflammation via HDAC6/MyD88/NF-κB signaling pathway in adjuvant-induced arthritis[J]. Antioxidants (Basel), 2022, 11(732):1-20.
[7]ZHU J L, LU Z W, KE M, et al. Sp1 is overexpressed and associated with progression and poor prognosis in bladder urothelial carcinoma patients[J]. Int Urol Nephrol, 2022,54(7):3212-3227.
[8]YANG Y,SANG Z Y,MA J, et al. KRAS, YWHAE, SP1 and MSRA as biomarkers in endometrial cancer[J].Transl Cancer Res, 2021, 10: 1295-1312.
[9]MAK C, YUNG M, HUI L, et al. MicroRNA-141 enhances anoikis resistance in metastatic progression of ovarian cancer through targeting KLF12/Sp1/survivin axis[J]. Molecular Cancer, 2017, 16(11): 582-599.
[10]TU X M, REN J J, ZHAO Y. Advances in risk factors and genetic risk of head and neck squamous cell carcinoma[J]. J Clin Otorhinolaryngo Head Neck Surg(China), 2022, 36(5): 391-396.
[11]WAN Z X, ZHENG Z J, HUANG M C, et al. Expression of Ki-67, Cyclin D1, P53, and P16 in patients with oralleukoplakia and leukoplakia cancerization with spicy diet in Chengdu[J]. West China Journal of Stomatology, 2021, 39(4): 434-440.
[12]宋慧胜, 邱惠思, 吴华振,等. 特异性蛋白1(SP1)上调FOXP4-AS1促进结直肠癌细胞增殖[J]. 中国生物化学与分子生物学报, 2019, 35(3):304-309.
SONG H S, QIU H S, WU Z H, et al. Specificity protein 1 (SP1) upregulated FOXP4-AS1 to promote the proliferation of colorectal cancer cells[J]. Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 2019,35(3):304-309.
[13]王笛. 轉录因子SP1诱导的microRNA-146b-3p通过调控FAM107A促进结直肠癌的进展和转移的研究[D].武汉:华中科技大学, 2021:63-65.
WANG D. Study of Transcription factor SP1-induced microRNA-146b-3p facilitates the progression and metastasis of Colorectal cancer via regulating FAM107A[D]. Huazhong University of Science and Technology, 2021,63-65.
[14]LI W T, SOUFIANY ISMATULLAH, LYU X, et al. SP1-upregulated LBX2-AS1 promotes the progression of glioma by targeting the miR-491-5p/LIF axis[J]. J Cancer, 2021, 12: 6989-7002.
[15]秦书华, 彭俊, 高创创, 等. Sp1促进A549细胞增殖、EMT、侵袭和血管生成的研究[J].昆明理工大学学报(自然科学版),2022,3(253):1-10.
QIN S H, PENG J, GAO C C, et al. Sp1 Promotes Proliferation,EMT, Invasion and Angiogenesis in A549 Cells[J]. Journal of Kunming University of Science and Technology (Natural Science), 2022,3(253):1-10.
(责任编辑:编辑唐慧)
收稿日期:中文收稿日期2022-07-21
基金项目:国家自然科学基金项目(82160572)
作者简介:卢香云(1987—),女,硕士研究生,专业方向为肿瘤病理学。
*通信作者:徐江(1964—),男,教授,主任医师,从事口腔颌面部肿瘤治疗及预防研究,e-mail:1437759520@qq.com。