HDAC1在胃癌中的表達及臨床范文
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《世界華人消化雜志》2015年第三十三期
胃惡性腫瘤是當前最為常見的惡性腫瘤之一,在人類的所有癌癥中,其發病率位居世界第5位,而在我國胃癌的發病率更是高居各類腫瘤的第1位.然而到目前為止,尚沒有有效的胃癌治療方案,而早期發現并積極切除病灶能夠明顯提高胃癌患者的5年生存率.因此深入研究胃癌的早期診斷并及早治療,是當前胃癌治療中最為迫切的需求.組蛋白去乙酰化酶1(histonedeacetylase1,hdac1)是20世紀90年代由美國科學家Taunten率先于哺乳動物中發現的組蛋白去乙酰化酶,他廣泛參與各種蛋白質復合物的催化過程,包括非組蛋白及組蛋白的去乙酰化。近年來的研究表明HDAC1在胰腺癌,結腸癌,肝癌及肺癌等組織中均異常高表達,并與腫瘤的發生發展和侵襲轉移緊密相關,已成為目前腫瘤研究的熱點.然而,HDAC1在胃癌中的表達尚鮮有報道,因此本研究意在檢測HDAC1蛋白在人胃癌組織及其相對應的癌旁組織中的表達差異,并初步探究HDAC1蛋白與胃癌患者臨床特征之間的關系.
1材料和方法
1.1材料收集中國人民解放軍第105醫院2007-01/2009-12經手術切除的胃癌組織及其相應的癌旁組織,所有胃癌患者術前均沒有進行相應的放療及化療.共80例標本,其中男性58例,女性22例,年齡為35-80歲,平均54.4歲±13.9歲.免疫組織化學SP試劑盒均購自中國中杉生物科技有限公司.HDAC1鼠抗人單克隆抗體購自美國ORIGENE公司,HDAC1工作液濃度為1∶100,二抗均購自北京中杉生物科技有限公司.
1.2方法所有胃癌組織及癌旁組織標本均首先經40g/L甲醛固定,常規脫水后使用石蠟包埋,按照4m厚度切片備用.免疫組織化學方法均采用SP法[7],免疫組織化學方法全部過程均按照試劑盒說明書操作完成.在200倍高倍顯微鏡下每張切片隨機選擇6個視野,使用Image-ProPlus6.0軟件測定各標本免疫組織化學染色切片中HDAC1表達的平均光密度值,用以衡定其HDAC1蛋白表達的強弱.統計學處理采用SPSS16.0軟件進行統計學處理,計量資料以mean±SD表示,兩組間比較采用t檢驗或非參數秩和檢驗,多組間比較采用單因素方差分析;Kaplan-Meier與Log-rank檢驗進行生存曲線估計及分析,并通過Cox回歸分析胃癌的獨立危險預后因素.
2結果
2.1HDAC1蛋白在胃癌組織和胃癌癌旁組織中的表達HDAC1蛋白的表達主要定位于細胞核中,在光鏡下,表現為深棕色或深黃色著色.我們發現80例胃癌組織中有75例陽性表達,總體陽性率達93.75%;而HDAC1蛋白在胃癌癌旁組織中表達降低或無表達;在80例胃癌的癌旁組織標本中,僅有7例陽性表達,總體陽性率僅為8.75%.提示HDAC1在胃癌組織中表達顯著高于癌旁組織(P<0.05);說明HDAC1蛋白在胃癌組織中表達水平上調(圖1).
2.2胃癌組織中HDAC1蛋白表達與臨床特征的關系使用Image-ProPlus6.0軟件測定各個胃癌組織切片中HDAC1表達的平均光密度值,以此判定HDAC1的表達高低,并采用受試者工作特征(receiveroperatingcharacteristic,ROC)曲線得到HDAC1的最佳診斷界限值1.205[10],根據最佳診斷值將80例胃癌標本分為HDAC1高表達組及低表達組;進一步結合患者的臨床病例資料分析,我們發現在胃癌組織中的HDAC1蛋白表達水平在淋巴結轉移組較無淋巴結轉移組顯著升高(P<0.05),并且HDAC1蛋白的表達水平在高-中分化組明顯低于低分化組(P<0.05),而HDAC1蛋白的表達水平高低和患者的年齡、性別、臨床分期、遠處轉移及腫瘤的浸潤程度無相關性(P>0.05)(表1,圖2).
2.3胃癌組織中HDAC1蛋白表達與生存預后的關系及胃癌的獨立危險預后因素分析根據患者ROC曲線得到的HDAC1最佳診斷界限值分組,進一步進行術后生存時間分析[10],我們發現,HDAC1蛋白高表達組患者的術后生存時間較低表達組患者明顯減少(P<0.05)(圖3).同時我們通過Cox多因素回歸模型分析證實了HDAC1蛋白是胃癌患者的危險預后因素(P<0.05)(表2).
3討論
毫無疑問,包括組蛋白去乙酰化在內的表現遺傳學修飾在人類惡性腫瘤的發生、發展過程中起著至關重要的作用.既往有文獻報道,當HDACs異常結合到特定的啟動子區時,會誘發與腫瘤增殖、腫瘤轉移、腫瘤血管生成、腫瘤分化、腫瘤浸潤等有關的各種基因的轉錄進程被抑制,從而導致了惡性腫瘤的發生、發展,這極有可能是癌癥發生的機制之一.目前已知的HDACs家族成員共有18個,我們根據其結構及發揮的相關功能共將其劃分為四大類,第一類是HDACs家族中最具特征性的蛋白,具體就包括HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8,而其中HDAC1是20世紀90年代由美國科學家Taunten率先于哺乳動物中發現的HDACs,也是目前為止發現的與腫瘤發生發展最為密切的HDACs;HDAC1廣泛參與各種蛋白質復合物的催化過程,包括非組蛋白及組蛋白的去乙酰化.研究表明,RNA干擾沉默HDAC1基因可通過細胞周期阻滯、誘導分化和凋亡等機制對血液系統腫瘤及一些實體腫瘤有明顯抑制作用.既往有國外文獻報道,HDAC1可能通過介導核小體改變及調節基因的表達,參與細胞周期及細胞分化的相關進程,已經有學者發現HDAC1可以通過介導位點特異DNA結合的轉錄抑制子的相應轉錄抑制作用.此外,HDAC1還可以通過線粒體轉位而促進相關癌基因的生成,導致相關細胞凋亡抑制與分化障礙,從而介導惡性腫瘤的發生發展.可見HDAC1在癌癥的發生發展及其侵襲轉移進程演變中扮演著及其重要的角色.
既然HDAC1在腫瘤發生發展中的作用如此重要,那么在發病率居高不下的胃癌發生發展進程中,HDAC1扮演了什么樣的角色?在本研究中,我們發現了HDAC1在胃癌組織中表達量要顯著高于其相應癌旁組織,并且差異具有統計學意義(P<0.05);說明HDAC1蛋白在胃癌組織中表達水平異常上調.此外,我們發現HDAC1的表達水平隨著腫瘤分化程度的升高及腫瘤淋巴結轉移的發生而顯著增高(P<0.05),并且我們進一步研究發現,HDAC1表達量與胃癌患者的生存預后密切相關,HDAC1蛋白高表達組患者的生存率明顯低于其低表達組(P<0.05),通過Cox回歸分析證實了HDAC1蛋白是胃癌的獨立危險預后因素.這就表明HDAC1可以通過促使組蛋白去乙酰化,對胃癌的發生和發展起推動作用,他可能是胃惡性腫瘤發生、發展進程中的一個非常關鍵“幕后推手”,在正常胃黏膜組織向惡性腫瘤組織癌變的演進過程中發揮重要作用.雖然當前生命科學在高速發展,但在惡性腫瘤發生、發展和演進過程中,包含組蛋白去乙酰化在內的表觀遺傳學修飾作用關系錯綜復雜,其具體分子機制至今仍需進一步闡明,有待今后廣大同仁進一步探討.在后續實驗中,我們將擴大樣本量進一步探究HDAC1與胃癌發生發展的相關具體機制及抑制HDAC1對腫瘤細胞生長、增殖、侵襲與凋亡的影響.
總之,本研究結果提示HDAC1在胃癌組織中表達增高,HDAC1的表達水平與胃癌的分化程度、淋巴結轉移密切相關;而與患者的年齡、性別、腫瘤的浸潤程度、臨床分期及遠處轉移無明顯相關性;同時還發現HDAC1的表達水平與胃癌患者的預后成負相關.本研究結果提示HDAC1在將來的臨床實踐中可能作為于腫瘤治療的預后判斷指標,同時,鑒于其在腫瘤發生發展過程中的重要作用,HDAC1今后可能作為胃癌的治療靶點.本研究為胃癌基于HDAC1的預后判斷及靶向治療提供了理論基礎.
作者：余森源 侯曦露 段曉偉 嚴和中 劉衛 唐郡 單位：東南大學附屬中大醫院消化 醫師華中科技大學同濟醫學附屬協和醫院