劉 洋 董 平 郗 政 鄧志會 沈洪濤 張 彥 楊普程
(齊齊哈爾醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院骨外科,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
骨肉瘤(OS)是來源于間葉組織常見原發(fā)惡性腫瘤,OS在每個年齡段均有發(fā)病,超過3/4患者為青少年,約1/4為老年患者,且男性多于女性〔1〕。OS容易發(fā)生血行轉(zhuǎn)移,5年生存率較低,約為20%。臨床的主要治療為手術(shù)聯(lián)合輔助化療,但療效不甚明顯,OS生存率提高到不足50%〔2〕。OS病變復雜,尚無一個完整體系概括,但病變多在癌細胞侵襲、轉(zhuǎn)移和自噬等方面,報道顯示,miR-195屬于微小RNA(miR)-15/16/195家族,在肝癌、結(jié)腸癌和非小細胞等多種惡性腫瘤中異常表達,參與癌細胞侵襲與轉(zhuǎn)移〔3〕;核糖體蛋白L34是核糖體蛋白 L34E家族成員,參與胃癌等惡性腫瘤細胞的增殖和抗凋亡過程〔4〕;自噬參與腫瘤細胞凋亡、耐藥及腫瘤干細胞分化增殖的調(diào)節(jié),Beclin1作為重要的自噬相關(guān)因子,在自噬體形成過程扮演重要角色〔5〕。miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1是惡性腫瘤病變中研究較多的標記物。本研究擬分析人OS miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達及臨床意義。
1.1一般資料 2010年4月至2012年6月齊齊哈爾醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院確診為OS的患者56例,年齡60~72歲。病變部位為股骨20例、肱骨15例、脛骨15例和腓骨6例。均接受常規(guī)化療聯(lián)合手術(shù),手術(shù)為單純腫瘤切除術(shù)或關(guān)節(jié)置換術(shù),手術(shù)前后均接受常規(guī)化療。選擇同期骨軟骨瘤患者35例,兩組一般臨床資料差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 兩組一般情況比較
1.2排除標準 術(shù)前接受輔助治療;診斷時已出現(xiàn)癌轉(zhuǎn)移;預計存活時間≤6個月;存在精神障礙,不配合研究或資料不完整者。
1.3免疫組織化學染色檢測miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1的表達 石蠟切片常規(guī)脫蠟和水化,枸櫞酸緩沖液熱修復抗原,冷卻至室溫以磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗,滴加 3%過氧化氫行過氧化物酶阻斷,PBS沖洗,滴加山羊血清封閉,去除封閉液,滴加一抗鼠抗人miR-195(1∶100)、核糖體蛋白L34(1∶20 )和兔抗人Beclin1(1∶200),4℃孵育過夜,37℃復溫45 min,PBS沖洗,分別滴加抗鼠、生物素化和抗兔二抗(37℃孵育1.0 h)、PBS沖洗,二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色,Mayer蘇木素復染,脫水,透明及封片,PBS緩沖液替代一抗作為對照。陽性及半定量判斷采用雙盲法由兩位病理科醫(yī)生獨立審閱所有切片。判斷標準:每個視野計數(shù) 100 個細胞,依據(jù)陽性細胞的比率及染色度進行判定。①陽性細胞比例評分:陽性細胞數(shù)/總細胞數(shù)<10%為0分;陽性細胞數(shù)/總細胞數(shù)10%~25%為1分;陽性細胞數(shù)/總細胞數(shù)26%~50%為2分;陽性細胞數(shù)/總細胞數(shù)>50%為3分。②染色深度評分:無染色為0分;淡黃色為1分,黃色至棕黃色為2分;深黃色至深棕黃色為3分。③總積分=陽性細胞比例評分+染色深度評分:0 分陰性(-),≥1分陽性(+)。采用Microdensitometer對染色切片進行定量,每張切片測試5個區(qū)域,計算每個區(qū)域抗原的百分比,求均值,以每批切片的陰性對照調(diào)零,并對玻片校正厚度,消除玻片厚度對結(jié)果的影響。
1.4細胞壞死率為化療效果的判斷依據(jù) 化療前活檢標本和術(shù)后切除的瘤體均行HE染色,每張切片隨機取5個視野,計數(shù)存活的腫瘤細胞。腫瘤細胞壞死率=(化療前細胞數(shù)-化療后細胞數(shù))/化療前細胞數(shù)×100%。細胞壞死率≥90%為化療效果良好,<90%為化療效果不佳。
1.5生存分析 完成最后一次化療作為隨訪時間起點,以復診、電話、微信和E-mail方式記錄所有患者出現(xiàn)復發(fā)、腫瘤轉(zhuǎn)移及死亡的病例。
1.6統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行t、χ2檢驗,相關(guān)性行Spearman分析,生存率采用Log-rank檢驗。
2.1兩組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達 miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1分別在細胞質(zhì)及細胞核表達。與骨軟骨瘤組比,OS組miR-195和Beclin1陽性或半定量表達明顯降低(P<0.001),核糖體蛋白L34陽性或半定量表達明顯增高(P<0.001),見表2、表3和圖1。
表2 兩組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1陽性表達〔n(%)〕
表3 兩組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1半定量表達
圖1 兩組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達(DAB,×200)
2.2OS組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1相關(guān)性 miR-195與核糖體蛋白L34和Beclin1分別呈負和正相關(guān)(r=-0.64,0.68,均P<0.05),核糖體蛋白L34和Beclin1呈正相關(guān)(r=0.72,P<0.05)。
2.3miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達與化療效果的關(guān)系 miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達呈陰性、陽性及陰性者化療效果不佳,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表4。
2.4miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達與5年生存時間的關(guān)系 OS組均獲得5年隨訪,存活26例(46.43%),死亡30例(53.57%),轉(zhuǎn)移16例、復發(fā)12例、交通意外死亡1例、不明原因死亡1例。 miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達分別為陽性、陰性和陽性的患者5年生存時間均顯著較長(χ2=4.207,P=0.040;χ2=4.033,P=0.045;χ2=4.858,P=0.028),見圖2。
圖2 OS組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達與5年生存時間
表4 OS組miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達與化療效果的關(guān)系〔n(%)〕
miR-195是基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的非編碼小分子RNA,廣泛參與細胞增殖、分化、凋亡及腫瘤發(fā)生等多種病理過程〔6〕。本課題結(jié)果提示miR-195在人OS病變中起保護作用,檢測癌組織miR-195表達可評估患者預后。研究顯示〔7~11〕,miR-195在結(jié)腸癌組織中的表達水平減少與結(jié)腸癌患者低生存率有明顯相關(guān)性,與miR-195具有抑制結(jié)腸癌癌細胞侵襲及遷移相關(guān);原位雜交顯示miR-195在轉(zhuǎn)移前列腺癌組織中的表達顯著低于非轉(zhuǎn)移前列腺癌組織,在前列腺癌細胞中高表達的miR-195能夠抑制細胞的遷移和侵襲能力,同時上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化常見標識蛋白波形蛋白及N-鈣黏素水平降低。miR195可作為靶向調(diào)控的化療干預。
核糖體蛋白L34 是一種保守的核糖體蛋白,在惡性腫瘤中均表現(xiàn)出核糖體外功能〔4,12,13〕,如人胃癌細胞株 SGC-7901 的核糖體蛋白L34 表達敲減可增加細胞凋亡,抑制細胞增殖,迫使細胞分裂周期阻滯在 S 期,核糖體蛋白L34 高表達可促進非小細胞肺癌細胞株H1299增殖,且在非小細胞肺癌組織呈現(xiàn)過表達,核糖體蛋白L34 在人胰腺癌組織和胰腺癌細胞株中過表達,參與抑癌基因 RPL34基因啟動子的甲基化過程,該過程降低了RPL34基因的抑癌作用。敲除核糖體蛋白L34可有效抑制胰腺癌細胞的增殖、遷移和耐藥性,致使胰腺癌細胞停滯于G2 期進而凋亡,可見核糖體蛋白L34參與癌細胞的增殖、周期及抗凋亡過程,上述作用可能與核糖體蛋白34 表達改變絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)/p53 信號通路活性相關(guān),MAPK/p53 信號有助于調(diào)控癌細胞的增殖及轉(zhuǎn)移〔14〕。本課題結(jié)果顯示核糖體蛋白L34在人OS呈高表達,參與人OS的發(fā)生發(fā)展過程。
Beclin1參與腫瘤細胞自噬,在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮抑瘤和促瘤雙重作用〔5,15〕。一方面,Beclin1可通過增強腫瘤細胞的自噬活性,誘導腫瘤細胞自噬性凋亡,抑制腫瘤的發(fā)展。該作用較典型地表現(xiàn)在肝癌、卵巢癌和前列腺癌等惡性腫瘤中, Beclin1基因缺失或突變,Beclin1表達也呈下調(diào)狀態(tài)〔16,17〕。另一方面,Beclin1 可通過 PI3K 通路形成自噬復合物,抑制下游信號通路p53,抑制細胞凋亡,促進腫瘤發(fā)展,例如在胃癌和肺癌的表達是上調(diào)的,隨著腫瘤級別的增高而表達增高〔18〕。本課題Beclin1 陽性表達的OS患者5年生存率明顯高于陰性表達的患者,以往也有類似報道〔19〕,而且Beclin1 陽性表達的患者化療效果較好,差異無統(tǒng)計學意義,可能與納入案例較少有關(guān)。離體研究也顯示,Beclin1基因過表達可以激活人OS MG63細胞株的凋亡,抑制其增殖〔18〕??梢娙薕S中Beclin1依賴的腫瘤自噬表現(xiàn)出抑瘤機制,增強機體的依賴Beclin1 型腫瘤自噬有助于治療腫瘤,改善患者生存狀態(tài)。
綜上,人OS患者miR-195、核糖體蛋白L34和Beclin1表達水平與預后密切相關(guān),miR-195和Beclin1表達水平越高,核糖體蛋白L34表達越低,預后較好。
1Takahashi Y,Yasui T,Tamari K.Radiation enhanced the local and distant anti-tumor efficacy in dual immune checkpoint blockade therapy in osteosarcoma〔J〕.PLoS One,2017;12(12):e0189697.
2Liu YJ,Li W,Chang F.MicroRNA-505 is downregulated in human osteosarcoma and regulates cell proliferation,migration and invasion〔J〕.Oncol Rep,2018;39(2):491-500.
3Zhou S,Yu L,Xiong M,etal.LncRNA SNHG12 promotes tumorigenesis and metastasis in osteosarcoma by upregulating Notch2 by sponging miR-195-5p〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2017;9(17):32439-7.
4Luo S,Zhao J,Fowdur M.Highly expressed ribosomal protein L34 indicates poor prognosis in osteosarcoma and its knockdown suppresses osteosarcoma proliferation probably through translational control〔J〕.Sci Rep,2016;6(11):37690.
5Liu Y,Zhang Y,Zou J,etal.Andrographolide induces autophagic cell death and inhibits invasion and metastasis of human osteosarcoma cells in an autophagy-dependent manner〔J〕.Cell Physiol Biochem,2017;44(4):1396-410.
6Cheng D,Qiu X,Zhuang M,etal.MicroRNAs with prognostic significance in osteosarcoma:a systemic review and meta-analysis〔J〕.Oncotarget,2017;8(46):81062-74.
7Qu Q,Chu X,Wang P.MicroRNA-195-5p suppresses osteosarcoma cell proliferation and invasion by suppressing naked cuticle homolog 1〔J〕.Cell Biol Int,2017;41(3):287-95.
8Zhou Q,Chen F,Zhao J,etal.Long non-coding RNA PVT1 promotes osteosarcoma development by acting as a molecular sponge to regulate miR-195〔J〕.Oncotarget,2016;7(50):82620-33.
9Han K,Chen X,Bian N,etal.MicroRNA profiling identifies MiR-195 suppresses osteosarcoma cell metastasis by targeting CCND1〔J〕.Oncotarget,2015;6(11):8875-89.
10Lian F,Cui Y,Zhou C,etal.Identification of a plasma four-microRNA panel as potential noninvasive biomarker for osteosarcoma〔J〕.PLoS One,2015;10(3):e0121499.
11Cai H,Zhao H,Tang J,etal.Serum miR-195 is a diagnostic and prognostic marker for osteosarcoma〔J〕.J Surg Res,2015;194(2):505-10.
12Fan H,Li J,Jia Y,etal.Silencing of ribosomal protein L34(RPL34) inhibits the proliferation and invasion of esophageal cancer cells〔J〕.Oncol Res,2017;25(7):1061-8.
13Wei F,Ding L,Wei Z,etal.Ribosomal protein L34 promotes the proliferation,invasion and metastasis of pancreatic cancer cells〔J〕.Oncotarget,2016;7(51):85259-72.
14Liu H,Liang S,Yang X,etal.RNAi-mediated RPL34 knockdown suppresses the growth of human gastric cancer cells〔J〕.Oncol Rep,2015;34(5):2267-72.
15Tao H,Chen F,Liu H,etal.Wnt/β-catenin signaling pathway activation reverses gemcitabine resistance by attenuating Beclin1-mediated autophagy in the MG63 human osteosarcoma cell line〔J〕.Mol Med Rep,2017;16(2):1701-6.
16Ma K,Zhang C,Huang MY,etal.Crosstalk between Beclin-1-dependent autophagy and caspase dependent apoptosis induced by tanshinone ⅡA in human osteosarcoma MG-63 cells〔J〕.Oncol Rep,2016;36(4):1807-18.
17Xu R,Liu S,Chen H,etal.MicroRNA-30a downregulation contributes to chemoresistance of osteosarcoma cells through activating Beclin-1-mediated autophagy〔J〕.Oncol Rep,2016;35(3):1757-63.
18Zhang W,Li Q,Song C,etal.Knockdown of autophagy-related protein 6,Beclin-1,decreases cell growth,invasion,and metastasis and has a positive effect on chemotherapy-induced cytotoxicity in osteosarcoma cells〔J〕.Tumour Biol,2015;36(4):2531-9.
19Wu W,Li W,Zhou Y,etal.Inhibition of beclin1 affects the chemotherapeutic sensitivity of osteosarcoma〔J〕.Int J Clin Exp Pathol,2014;7(10):7114-22.