方長英,朱傳衛(wèi),余良河,何勇勇*
鞘氨醇激酶1在原發(fā)性肝癌組織中的表達(dá)及其臨床意義
方長英1,朱傳衛(wèi)1,余良河2,何勇勇1*
(1.安徽省宣城中心醫(yī)院檢驗科,安徽 宣城 242000;2.第二軍醫(yī)大學(xué)東方肝膽外科醫(yī)院肝外六科)
目的:探討原發(fā)性肝癌組織中鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase 1,SPHK1)的表達(dá)及其臨床意義。方法:采用Real-time PCR和免疫組化檢測252例原發(fā)性肝癌患者癌組織和癌旁組織中SPHK1的表達(dá)水平,分析其對肝癌患者生存和復(fù)發(fā)的影響。結(jié)果:SPHK1蛋白在肝癌組織中陽性表達(dá)率為71.8%,而在癌旁組織中為11.1%(P<0.01),高表達(dá)SPHK1蛋白的肝癌患者生存期較短(P=0.000)而復(fù)發(fā)率較高(P=0.025)。結(jié)論:SPHK1是肝癌的一個潛在分子靶點,有助于判斷患者的復(fù)發(fā)和預(yù)后。
鞘氨醇激酶1;原發(fā)性肝癌;免疫組化;復(fù)發(fā)
原發(fā)性肝癌是世界上常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,每年約60萬患者死于肝癌,其死亡率居于腫瘤第三位,嚴(yán)重威脅人類健康[1-2]。隨著科技的發(fā)展,腫瘤診療水平有所提高,然而只有三分之一的肝癌患者能夠進(jìn)行腫瘤切除[3],并且術(shù)后效果并不理想,患者5年生存率只有17%~53%,復(fù)發(fā)率則高達(dá)70%[4-5]。因此,應(yīng)從原發(fā)性肝癌的分子機制上進(jìn)行研究,了解其發(fā)生和發(fā)展的過程,尋找一個潛在的分子治療靶點,提高肝癌患者生存率,降低復(fù)發(fā)率。鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase 1,SPHK1)是細(xì)胞中一種蛋白酶,催化鞘氨醇轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崆拾贝?,產(chǎn)生的磷酸鞘氨醇與G蛋白耦聯(lián)受體中的磷酸鞘氨醇受體結(jié)合后[6],會產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng),抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和侵襲等[7-9]。眾多研究表明SPHK1能夠促進(jìn)腫瘤生長、血管生成、腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)等[10-12],高表達(dá)SPHK1的惡性腫瘤,如乳腺癌、結(jié)腸癌、白血病、宮頸癌和鼻咽癌等患者有著較低生存率和較高復(fù)發(fā)率[13-18]。本文通過研究SPHK1在肝癌和對應(yīng)癌旁組織中表達(dá)情況,分析其表達(dá)水平與肝癌患者生存期和復(fù)發(fā)率關(guān)系,為臨床治療原發(fā)性肝癌提供一個潛在分子靶點。
1.1 病例資料 隨機收集2008年1月至2011年12月第二軍醫(yī)大學(xué)附屬東方肝膽外科醫(yī)院肝外六科3個治療組行肝癌手術(shù)的450例原發(fā)性肝癌組織和對應(yīng)的癌旁組織標(biāo)本。術(shù)中所有腫瘤全部被切除,手術(shù)邊界距離腫瘤大于3 cm,術(shù)后病理證實為原發(fā)性肝癌且邊緣組織沒有腫瘤細(xì)胞,標(biāo)本置于液氮中保存。其中,252例原發(fā)性肝癌患者標(biāo)本符合本研究納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前檢查顯示患者WHO評分為0~1分;(2)肝功能分級為Child A級;(3)患者術(shù)前未進(jìn)行化療、射頻消融和分子靶向治療等。(4)患者基本資料和病例資料完整,且全部進(jìn)行了隨訪。
1.2 Real-time PCR檢測肝癌組織和癌旁組織中SPHK1的表達(dá)水平 根據(jù)GenBank提供的基因序列,應(yīng)用Primer Express 3.0設(shè)計SPHK1引物,各引物序列、擴增片段長度見表1,由上海吉瑪科技公司合成。將肝癌組織和癌旁組織用新鮮的PBS清洗,剪碎后加入適量Trizol,按照說明書提取肝癌組織和癌旁組織RNA,使用分光光度計測量肝癌組織和癌旁組織RNA的濃度和純度。采用美國Gibco公司RevertAid First strand Cdnasynthsis試劑盒對樣本RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,反轉(zhuǎn)錄體系為20μl,反應(yīng)條件為42℃條件下30 min,95℃條件下2 min,-20℃保存。Real-time PCR在ABI公司7300Real-time PCR儀完成,反應(yīng)體系為20μl,條件為:95℃ 變性30 s,隨后95℃ 15 s、60 ℃ 15 s、72℃ 10 s,循環(huán)40次。實驗結(jié)果重復(fù)3次。
表1 Real-time PCR引物基本信息
1.3 免疫組化檢測252例原發(fā)性肝癌患者癌組織和癌旁組織中SPHK1蛋白的表達(dá)水平 使用英國Abcam公司生產(chǎn)的EnVisionTM+kit免疫組化試劑盒,按照說明書對組織進(jìn)行包埋切片,置于60℃烤箱10 h,隨后用二甲苯浸泡脫蠟和乙醇水合,再放入檸檬酸鹽緩沖液中進(jìn)行抗原修復(fù),BSA封閉后棄去,加一抗過夜,PBS清洗后加羊抗兔二抗,DAB顯色后顯微鏡下觀察染色程度,雙蒸水終止染色,蘇木紫復(fù)染,脫水、透明和封片后鏡檢。SPHK1蛋白陽性反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為:細(xì)胞染色程度和陽性染色細(xì)胞率,染色程度分為1、2、3和4四個等級(1和2為沒有染色或染色極少代表陰性,3和4為染色較強代表陽性);陽性染色細(xì)胞率為染色陽性細(xì)胞數(shù)目與總細(xì)胞數(shù)目的比值,分為0~19%、20%~39%、40%~60%、>60%。最后,陽性率<40%為SPHK1低表達(dá),≥40%為SPHK1高表達(dá)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。SPHK1表達(dá)水平與臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系采用χ2檢驗和Fisher確切概率法,計量資料比較采用t檢驗,術(shù)后患者的生存和復(fù)發(fā)曲線采用Kaplan-Meier方法,生存和復(fù)發(fā)資料使用Cox模型進(jìn)行分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 原發(fā)性肝癌組織和癌旁組織中SPHK1表達(dá)水平差異 Real-time PCR結(jié)果顯示肝癌組織中SPHK1基因表達(dá)水平明顯高于癌旁組織,其表達(dá)量約為癌旁組織4倍(P<0.01);免疫組化的結(jié)果也顯示肝癌組織SPHK1蛋白表達(dá)水平高于癌旁組織,分別為71.8%和11.1%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見圖1。
圖1 SPHK1基因及SPHK1蛋白在肝癌組織和癌旁組織中的表達(dá)
2.2 SPHK1蛋白表達(dá)與肝癌病理參數(shù)和預(yù)后的相關(guān)性 SPHK1在肝癌組織中表達(dá)與包膜有無(P=0.045)、肝硬化(P=0.002)、腫瘤數(shù)目(P=0.003)和腫瘤分期(P=0.019)有關(guān),見表2。Kaplan-Meier分析結(jié)果表明SPHK1蛋白表達(dá)較高患者有較低生存率(P=0.000),見圖2A,高表達(dá)患者1年生存率為24.7%,3年生存率為6.3%;而低表達(dá)組1年生存率為59.3%,3年生存率為27.6%。并且高表達(dá)SPHK1蛋白患者復(fù)發(fā)率高于低表達(dá)的原發(fā)性肝癌患者(P=0.025),見圖2B,高表達(dá)組1年復(fù)發(fā)率為93.9%,3年復(fù)發(fā)率為98.4%;低表達(dá)組1年復(fù)發(fā)率為78.9%,3年復(fù)發(fā)率為94.8%。
表2 SPHK1蛋白表達(dá)與肝癌病理參數(shù)的相關(guān)性
圖2 Kaplan-Meier生存曲線分析SPHK1蛋白在252例原發(fā)性肝癌組織的表達(dá)水平與患者總體生存率及復(fù)發(fā)率的關(guān)系
本研究結(jié)果顯示原發(fā)性肝癌組織中SPHK1基因和蛋白表達(dá)量明顯高于對應(yīng)的癌旁組織,且SPHK1蛋白表達(dá)水平與腫瘤包膜有無、肝硬化、腫瘤的數(shù)目和臨床分期密切相關(guān)。統(tǒng)計分析結(jié)果表明高表達(dá)SPHK1蛋白的原發(fā)性肝癌患者比低表達(dá)患者生存率低,1年生存率下降34.6%,3年生存率下降21.3%;同時高表達(dá)患者有著較高的復(fù)發(fā)率,1年復(fù)發(fā)率增加15%,3年復(fù)發(fā)率增加3.6%。本研究結(jié)果說明SPHK1的高表達(dá)在原發(fā)性肝癌的發(fā)生和發(fā)展過程中起著重要作用。
研究發(fā)現(xiàn)SPHK1是一種癌基因,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的形成并抑制其凋亡。正常的NIH3T3成纖維細(xì)胞在SPHK1過表達(dá)的情況下發(fā)生了惡性轉(zhuǎn)化[19]。動物實驗證實SPHK1表達(dá)水平增高可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移,SPHK1抑制劑的使用可以抑制腫瘤生長[20-21]。Li等[22]在臨床研究中發(fā)現(xiàn)胃癌組織中的SPHK1表達(dá)水平高于正常的癌旁組織,其表達(dá)水平與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),高表達(dá)SPHK1的胃癌患者5年生存率較低且復(fù)發(fā)率較高。此外,過表達(dá)SPHK1的腫瘤患者在化療的過程中容易產(chǎn)生耐藥性,如SPHK1蛋白升高的白血病患者在進(jìn)行阿霉素和足葉乙甙化療時產(chǎn)生抵抗[23];前列腺癌細(xì)胞在SPHK1過表達(dá)的情況下使用喜樹堿化療時效果減弱[24]。臨床研究表明SPHK1抑制劑的使用可以增加結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡,增強5-FU的化療敏感性[25]。
本研究結(jié)果顯示肝癌組織中SPHK1基因和蛋白表達(dá)顯著升高。Lu等[26]近期基礎(chǔ)研究結(jié)果表明肝癌細(xì)胞中SPHK1過表達(dá)使肝癌細(xì)胞的活性增加,羊藿素可抑制SPHK1蛋白活性,使肝癌細(xì)胞的活性下降并出現(xiàn)凋亡;動物實驗結(jié)果表明使用羊藿素可明顯抑制裸鼠體內(nèi)肝癌腫瘤生長。Li等[27]研究發(fā)現(xiàn)使用siRNA或FTY720阻斷SPHK1能顯著降低鼻咽癌細(xì)胞增殖和遷移,增加其生長周期使癌細(xì)胞凋亡速度加快;臨床研究結(jié)果顯示高表達(dá)SPHK1腫瘤患者預(yù)后較差。SPHK1在肝癌中扮演著重要的角色,高表達(dá)SPHK1肝癌細(xì)胞惡性度增加;高表達(dá)SPHK1的肝癌患者生存率低而復(fù)發(fā)率高。
綜上所述,原發(fā)性肝癌組織中SPHK1高表達(dá)與惡性病理學(xué)特征密切相關(guān),SPHK1蛋白是肝癌患者預(yù)后的一個有效標(biāo)志物和潛在分子治療靶點,為肝癌的分子靶向治療提供了研究基礎(chǔ)。
[1] Torre LA,Bray F,Siegel RL,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2015,65(2):87-108.
[2]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer statistics[J].CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90.
[3] Qi X, Zhao Y,Li H, et al.Management of hepatocellular carcinoma:an overview of major findings from meta-analyses[J].Oncotarget,2016,7(23):34703-34751.
[4] Chen XP, Qiu FZ, Wu ZD, et al.Long-term outcome of resection of large hepatocellular carcinoma[J].Br J Surg,2006,93(5):600-606.
[5]Ruan DY,Lin ZX,Wang TT,et al.Nomogram for preoperative estimation of long-term survival of patients who underwent curative resection with hepatocellular carcinoma beyond Barcelona clinic liver cancer stage A1[J].Oncotarget, 2016, 7 (38):61378-61389.
[6] Spiegel S,Milstien S.Sphingosine-1-phosphate:an enigmatic signalling lipid[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2003,4 (5):397-407.
[7] Fyrst H,Saba JD.An update on sphingosine-1-phosphate and other sphingolipid mediators[J].Nat Chem Biol,2010,6 (7):489-497.
[8]Li J,Wu H,Li W,et al.Downregulated miR-506 expression facilitates pancreatic cancer progression and chemoresistance via SPHK1/Akt/NF-κB signaling[J].Oncogene,2016,35 (42):5501-5514.
[9] Shida D,Inoue S,Yoshida Y,et al.Sphingosine kinase 1 is upregulated with lysophosphatidic acid receptor 2 in human colorectal cancer[J].World J Gastroenterol, 2016, 22 (8):2503-2511.
[10] Pyne NJ,Pyne S.Sphingosine 1-phosphate and cancer[J].Nat Rev Cancer,2010,10(7):489-503.
[11] Kumar A,Saba JD.Lyase to live by:sphingosine phosphate lyase as a therapeutic target[J].Expert Opin Ther Targets,2009,13(8):1013-1025.
[12] Liang J, Nagahashi M, Kim EY, et al.Sphingosine-1-phosphate links persistent STAT3 activation,chronic intestinal inflammation,and development of colitis-associated cancer[J].Cancer Cell,2013,23(1):107-120.
[13]易敏,王嶸,陳璐,等.鞘氨醇激酶1蛋白在乳腺浸潤性導(dǎo)管癌組織中的表達(dá)及其臨床意義[J].中國免疫學(xué)雜志,2014,30(12):1683-1685.
[14] Marzec KA,Baxter RC,Ma rtin JL.Targeting insu lin-like growth factor binding protein-3 signaling in triple-negative breast cancer[J].Biomed Res Int,2015,2015:638526.
[15] Nguyen AV,Wu YY,Lin EY.STAT3 and sphingosine-1-phosphate in inflammation-associated colorectal cancer[J].World J Gastroenterol,2014,20(30):10279-10287.
[16] Wallington-Beddoe CT,Bradstock KF,Bendall LJ.Oncogenic properties of sphingosine kinases in haematological malignancies[J].Br J Haematol,2013,161(5):623-638.
[17] Kim HS,Yoon G,Ryu JY,et al.Sphingosine kinase 1 is a reliable prognostic factor and a novel therapeutic target for uterine cervical cancer[J].Oncotarget, 2015, 6 (29):26746-26756.
[18] Li W,Tian Z,Qin H,et al.High expression of sphingosine kinase 1 is associated with poor prognosis in nasopharyngeal carcinoma[J].Biochem Biophys Res Commun, 2015, 460(2):341-347.
[19] Xia P, Gamble JR, Wang L, et al.An oncogenic role of sphingosine kinase[J].Curr Biol, 2000,10 (23):1527-1530.
[20] Pyne NJ,Pyne S.Sphingosine 1-phosphate and cancer[J].Nat Rev Cancer,2010,10(7):489-503.
[21] Guan H,Song L,Cai J,et al.Sphingosine kinase 1 regulates the Akt/FOXO3a/Bim pathway and contributes to apoptosis resistance in glioma cells[J].PLoS One, 2011, 6 (5):e19946.
[22] Li W, Yu CP, Xia JT, et al.Sphingosine kinase 1 is associated with gastric cancer progression and poor survival of patients[J].Clin Cancer Res,2009,15(4):1393-1399.[23]Bonhoure E,Pchejetski D,Aouali N,et al.Overcoming MDR-associated chemoresistance in HL-60 acute myeloid leukemia cells by targeting sphingosine kinase-1[J].Leukemia,2006,20(1):95-102.
[24] Brizuela L,Ader I,Mazerrolles C,et al.First evidence of sphingosin.7e 1-phosphate lyase protein expression and activity downregulation in human neoplasm:implication for resistance to therapeutics in prostate cancer[J].Mol Cancer Ther,2012,11(9):1841-1851.
[25] Tan SS, Khin LW, Wong L, et al.Sphingosine kinase 1 promotes malignant progression in colon cancer and independently predicts survival of patients with colon cancer by competing risk approach in South Asian population[J].Clin Transl Gastroenterol,2014,5:e51.
[26]Lu PH,Chen MB,Liu YY,et al.Identification of sphingosine kinase 1(SphK1) as a primary target of icaritin in hepatocellular carcinoma cells[J].Oncotarget, 2017, 8 (14):22800-22810.
[27]Li W,Li J,Wang Y,et al.Sphingosine kinase 1 is a potential therapeutic target for nasopharyngeal carcinoma[J].Oncotarget,2016,7(49):80586-80598.
Expression of Sphingosine Kinase 1 in Primary Hepatocellular Carcinoma Tissues and Its Clinical Significance
FANG Changying1,ZHU Chuanwei1,YU Lianghe2,HE Yongyong1*
(1.Department of Clinical Laboratory,Xuancheng Central Hospital, Xuancheng 242000, China;2.Department Ⅵ of Hepatic Surgery,Eastern Hepatobiliary Surgery Hospital,The Second Military Medical University)
Objective:To investigate the expression of sphingosine kinase 1 (SPHK1) in primary hepatocellular carcinoma tissues and its clinical significance.Methods:Real-time PCR and immunohistochemistry methods were used to detect the expression levels of SPHK1 in 252 cases of hepatocellular carcinoma tissues and paired normal tumor-adjacent tissues.The tumor recurrence and survival of the primary hepatocellular carcinoma patients were analyzed.Results:The positive expression rate of SPHK1 was 71.8%in primary hepatocellular carcinoma tissues,while 11.1%in paired adjacent tissues(P<0.01).The patients with high expression levels of SPHK1 protein had higher recurrence rate and poorer prognosis(P<0.01 or 0.05).Conclusion:SPHK1 may be a potential molecular target and helps to determine the patient's recurrence and prognosis.
sphingosine kinase 1;primary hepatocellular carcinoma;immunohistochemistry;recurrence
R735.7
A
1008-2344(2017)06-0473-04
10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.06.004
何勇勇(1984—),男(漢),主管檢驗師.研究方向:腫瘤標(biāo)志物.E-mail:heyongyong84@sina.com
2016-06-26
(文敏編輯)