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英国癌症杂志。2014年4月15日;110(8): 2030–2039.
2014年3月6日在线发布。 数字对象标识:10.1038/bjc.2014.88
预防性维修识别码:项目经理3992511
PMID:24603303

ASC氨基酸转运体2(ASCT2)作为非小细胞肺癌新的预后标志物

关联数据

补充资料

摘要

背景:

ASC氨基酸转运体2(ASCT2)是一种主要的谷氨酰胺转运体,在肿瘤生长和进展中起重要作用。尽管ASCT2在各种癌细胞中高度表达,但其在非小细胞肺癌(NSCLC)中表达的临床病理意义尚不清楚。

方法:

将104例手术切除的非小细胞肺癌患者作为一个机构队列进行评估。采用免疫组织化学(IHC)对肿瘤切片进行ASCT2、Ki-67、磷酸化-mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶点)和CD34染色,以评估微血管密度。来自独立队列的240名非小细胞肺癌患者也通过IHC验证。

结果:

ASC氨基酸转运体2在66%的患者中表达,与疾病分期、淋巴渗透、血管浸润、CD98、细胞增殖、血管生成和mTOR磷酸化密切相关,尤其是在腺癌患者中。此外,两个独立队列证实ASCT2是AC患者不良预后的独立标志物。

结论:

ASC氨基酸转运体2的表达在肺AC的转移中起着至关重要的作用,是预测术后不良预后的潜在分子标志物。

关键词:ASCT2,非小细胞肺癌,氨基酸转运蛋白,预后因子

肺癌是全世界癌症死亡的主要原因。因此,评估已建立的生物标记物预测预后和对特定治疗的反应的潜力,对于改善非小细胞肺癌(NSCLC)患者的预后至关重要。肿瘤分期和表现状态目前是非小细胞肺癌患者最有力的预后预测因素(布伦达奇, 2002). 最近的大规模研究表明,性别、吸烟史和组织学可能影响非小细胞肺癌患者治疗后的预后,尤其是腺癌(AC)患者(川口, 2010;中村, 2011;小暮, 2013). 临床表现和疾病分期是与治疗后预后相关的常见因素。

ASC氨基酸转运体2(ASCT2)是Na+-依赖性转运蛋白,负责转运中性氨基酸,包括谷氨酰胺、亮氨酸和异亮氨酸(凯库达, 1996). 它是人类肝癌细胞中的主要谷氨酰胺转运体(富克斯, 2007)对肿瘤生长和癌细胞增殖有作用(Fuchs和Bode,2006年). 它在各种恶性肿瘤中高度表达,包括肝细胞癌、结直肠癌或前列腺癌,其表达与结直肠癌或前列腺癌的肿瘤侵袭性和预后密切相关(惠特, 2002;, 2003;富克斯, 2007). 它为癌细胞提供蛋白质合成所需的氨基酸,并通过激活哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)来协调肿瘤细胞的生长(富克斯, 2007). 谷氨酰胺促进癌细胞增殖并与ASCT2具有高亲和力(Fuchs和Bode,2006年;富克斯, 2007). 氨基酸转运蛋白对肿瘤细胞的生长和存活至关重要,L-型氨基酸转运蛋白1(LAT1)在转化细胞的发育和增殖中也起着至关重要的作用(金井, 1998;柳田, 2001;凯拉, 2008,2012). 它是一种L型氨基酸转运蛋白,可转运大量中性氨基酸,如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸和组氨酸(金井, 1998;柳田, 2001). 它需要与4F2细胞表面抗原(CD98)的重链共价结合,以实现其在质膜中的功能表达和定位(金井, 1998;柳田, 2001). 最近的研究集中于ASCT2和LAT1,它们在癌细胞中高度表达(Fuchs和Bode,2006年). LAT1的过度表达可能是预后不良的重要预测因子,并且与各种人类肿瘤的侵袭性和转移密切相关(纳瓦西罗, 2006;中西, 2007;凯拉, 2008,2012;坂田, 2009;Ichinoe公司, 2011;古箭; 2012). 尽管LAT1在癌细胞中表达的临床重要性已被了解,但ASCT2在人类肿瘤中表达的病理学意义尚不清楚。因此,我们进行了一项临床病理学研究,以研究ASCT2在切除的非小细胞肺癌组织标本中的表达。我们研究的目的是阐明ASCT2的表达是否与治疗后的结果密切相关,并探讨ASCT2与临床特征的关系。此外,还评估了ASCT2表达与CD98、Ki-67标记指数(LI)、微血管密度(MVD)(由CD34测定)和mTOR磷酸化(p-mTOR)之间的相关性。

材料和方法

患者

我们分析了2007年7月至2010年1月在日本Shibukawa市NGH国立医院接受肺叶切除术或肺切除术伴纵隔淋巴结剥离术的111名非小细胞肺癌患者。在这些患者中,有7例因组织标本不可用而被排除在进一步分析之外;因此,104名患者被纳入研究。分别对19名、1名和12名患者进行术后辅助化疗,包括以铂为基础的化疗方案S-1(日本东京太和制药有限公司)和口服替加氟(氟尿嘧啶衍生物)。任何患者在手术前均未进行化疗或放疗。研究方案得到了机构审查委员会的批准。肿瘤标本根据世界卫生组织标准进行组织学分类。病理性肿瘤模型转移的分期采用美国癌症联合委员会和联合国际癌症中心采用的国际肺癌分期系统确定(Mountain,1997年). 手术当天被认为是手术后的第一天。随访时间为139-2118天(中位数为1362天)。

为了验证,我们分析了一组独立的非小细胞肺癌患者,他们在2003年6月至2008年6月期间在群马大学医院(GUH,Maebashi,Japan)接受了原发性肺癌的完全切除和纵隔淋巴结清扫。中位随访期为1932天(范围为160-3765天)。

免疫组织化学染色

免疫组织化学(IHC)使用的方案在其他地方描述(凯拉, 2008,2012). 如前所述,使用一种寡肽(RDSKGLAAAEPTAN)合成兔多克隆抗体,该寡肽与ASCT2的7–20氨基酸(1:300稀释)相对应(奥特曼, 1984). N-末端半胱氨酸残基用于结合锁孔帽贝血蓝蛋白。如前所述,对抗血清进行亲和纯化(Chairoungdua公司, 2001),并证实了其特异性(补充程序). 简单地说,HEK293T细胞转染了编码ASCT2的质粒或空载体对照。分离粗膜组分,用SDS-PAGE分离,并用western blotting进行分析,如下所述Khunderaphong村(2012)用聚合物过氧化物酶法(Histofine Simple Stain MAX PO(MULTI)试剂盒)对石蜡切片进行免疫组化;日本东京日立公司)。简单地说,用0.3%过氧化氢(H2O(运行)2)在甲醇中30分钟以阻断内源性过氧化物酶活性。为了暴露抗原,将切片在乙二胺四乙酸(pH 8.0)中蒸压5分钟并冷却30分钟。在磷酸盐缓冲盐水中冲洗后,用亲和纯化的抗ASCT2抗体(1:300)过夜,然后用Histofine Simple Stain MAX PO(MULTI)试剂盒(Nichirei Corp.)进行免疫组织化学染色。使用0.02%3,3′-二氨基联苯胺四氯化氢和0.01%氢进行过氧化物酶反应2O(运行)20.05英寸M(M)Tris–HCl(pH 7.4)。阴性对照组织切片按上述方法染色,但一级抗体被省略。

抗CD98是一种亲和纯化的兔多克隆抗体(1:100稀释;Santa Cruz Biotechnology Inc.,加利福尼亚州圣克鲁斯,美国)针对人类CD98的C末端肽提出。ASC氨基酸转运体2和CD98染色只有在检测到明显的膜染色时才被视为阳性。根据染色程度评估ASCT2和CD98表达分数,如下所示:1,肿瘤染色面积的10%;2,11–25%3,26–50%和4,⩾51%染色。评分>2的肿瘤被认为具有高水平表达。

小鼠抗CD34单克隆抗体(1:800稀释;Nichirei Corp.)和Ki-67(1:40;Dako,Glostrup,丹麦)和兔抗p-mTOR单克隆抗体(1:80;还使用了美国马萨诸塞州丹佛市的细胞信号技术)。在×400区域(0.26mm2现场区域)。MVD定义为每0.26mm的平均微血管数2场区和染色肿瘤细胞数量大于中位数的肿瘤被定义为高表达。对于Ki-67,任何强度的细胞核染色的上皮细胞都被认为是阳性的。每张玻片上大约有1000个细胞核,增殖活性评估为每个样本中Ki-67染色细胞核(Ki-67 LI)的百分比。对Ki-67 LI中位数进行评估,LI大于中位数的肿瘤被视为阳性。对于p-mTOR,采用半定量评分法:1,<10%2,10-25%3,25-50%和4,⩾51%阳性细胞。染色分数>3的肿瘤被认为是强染色的(凯拉, 2008,2012). 所有切片均由至少两名作者以盲法使用光学显微镜进行独立评估。

统计分析

P(P)-数值<0.05表示差异具有统计学意义。Fisher精确检验用于检验两个分类变量之间的关联。使用非参数Spearman秩检验分析不同变量之间的相关性。ASC氨基酸转运蛋白2表达评分与其他免疫组化测量和临床变量相关。由于NGH的样本量不足以使用多个预后变量进行多元分析;选择上述已知因素中的性别、吸烟、分期和组织学进行分析。我们在这些变量中加入了ASCT2,并进行了多变量分析。在GUH队列中,我们使用相同的预后变量进行了多变量分析。

老年患者被定义为65岁以上,曾经吸烟的人被定义为一生中至少吸过100支烟的人。疾病分期分为两组;第一或第二阶段(早期疾病)和第三或第四阶段(晚期疾病)。采用Kaplan–Meier方法估计生存率随时间的变化,并通过对数秩检验分析生存差异。总生存期(OS)被确定为从肿瘤切除到因任何原因死亡的时间。无进展生存期(PFS)定义为肿瘤切除与首次疾病进展或死亡之间的时间。采用逐步Cox比例风险模型进行多变量分析,以确定独立的预后因素。使用JMP 8 for Windows(SAS Institute Inc.,Cary,NC,USA)进行统计分析。

结果

免疫组织化学分析与临床病理特征

IHC分析了104个原发性肺癌病灶。图1显示ASCT2的代表性染色。ASCT2在肿瘤组织中的癌细胞中表达,主要定位于质膜上。所有阳性细胞均呈强膜染色。ASCT2和CD98的高表达分别见于63%(104例中的66例)和55%(104例行中的55例)的肿瘤。当染色与组织学类型相关时,AC患者(55%:66例中的36例)和非AC患者(79%:38例中的30例)之间的ASCT2染色存在统计显著性差异(P(P)=0.019). CD34阳性血管的中位数为16条(范围1-41);因此,选择16作为定义高表达水平的临界值。Ki-67 LI中位数为17%(范围为1-82),因此选择17%来定义高水平表达。CD34和Ki-67 LI的高表达分别在45%(104例中的47例)和44%(104例中计46例)的肿瘤中检测到。共有39%(104例中的41例)的肿瘤表现出p-mTOR的高表达。

保存图片、插图等的外部文件。对象名称为bjc201488f1.jpg

68岁男性肺SQC(a)和70岁女性肺AC(B)肿瘤组织的免疫组织化学染色。ASCT2呈膜免疫染色模式(A类,得分为4分;B类,得分为3)。

患者的临床病理特征如所示表1在NGH队列中,在没有AC的患者中检测到28例鳞状细胞癌(SQC)、6例大细胞癌和4例非小细胞肺癌40%,P(P)<0.001). NGH和GUH队列之间的淋巴渗透、血管浸润、ASCT2、CD98和p-mTOR染色存在统计学显著差异。

表1

患者的人口学和临床特征
变量NGH队列(n个=104)GUH队列(n个=204)P(P)-价值
年龄
⩽65岁31670.607
>65岁
73
137
 
性别
男性641190.624
女性
40
85
 
吸烟
是的661260.805

38
78
 
p级
I或II801590.658
III或IV
24
41
 
T系数
表1-2931770.585
T3-4层
11
27
 
N系数
编号0711430.795
N1-2号
33
61
 
组织学
自动控制661420.304
非AC
38
62
 
淋巴渗透
积极的59870.022
否定
45
117
 
血管侵犯
积极的57720.001
否定
47
132
 
ASCT2型
661010.022

38
103
 
CD98型
5768<0.001

47
136
 
基-67
4690>0.999

58
114
 
CD34型
47690.062

57
135
 
p-mTOR公司
41560.038
63148 

缩写:AC=腺癌;ASCT2=ASC氨基酸转运蛋白2;GUH=群马大学医院;NGH=西群马医院;非AC=非腺癌;p-mTOR=哺乳动物雷帕霉素靶点的磷酸化。

粗体条目显示出统计上的显著差异。

基于ASCT2表达的患者特征

表2显示了NGH队列中肿瘤的特征。在所有患者中(n个=104),ASCT2阳性表达与男性、晚期肿瘤、T因子、淋巴结转移、非AC、淋巴渗透、血管浸润、CD98、Ki-67 LI和MVD显著相关(通过CD34染色评估)。AC患者的ASCT2阳性组织学染色与上述变量以及p-mTOR显著相关,但仅与非AC患者的Ki-67 LI显著相关。

表2

NGH队列中根据ASCT2表达的患者人口统计
 
 
全部(n个=104)
交流(n个=66)
非AC(n个=38)
变量总计(n个=104) (%)高(n个=66)低(n个=38)P(P)-价值高(n个=36)低(n个=30)P(P)-价值高(n个=30)低(n个=8)P(P)-价值
年龄
⩽65岁312380.1821870.04151>0.999
>65岁
73
43
30
 
18
23
 
25
7
 
性别
男性6446180.03519120.3322760.279
女性
40
20
20
 
17
18
 

2
 
吸烟
是的6645210.2091714>0.9992870.518

38
21
17
 
19
16
 
2
1
 
p级
I或II8044360.0012030<0.001246>0.999
III或IV
24
22
2
 
16
0
 
6
2
 
T系数
表1-29355380.00627300.003288>0.999
T3-4层
11
11
0
 
9
0
 
2
0
 
N系数
编号07140310.03018250.009226>0.999
N1-2号
33
26
7
 
18
5
 
8
2
 
组织学
自动控制6636300.019
非AC
38
30
8
 
 
 
 
 
 
 
淋巴渗透
积极的5944150.00827120.006170.438
否定
45
22
23
 
9
18
 
13
5
 
血管侵犯
积极的5744130.0021780.1262750.094
否定
47
22
25
 
19
22
 


 
CD98型
574611<0.001204<0.001267>0.999

47
20
27
 
16
26
 
4
1
 
基-67
464210<0.0011350.0992950.024

58
24
28
 
23
25
 
1

 
CD34型
473890.001225<0.001164>0.999

57
28
29
 
14
25
 
14
4
 
p-mTOR公司
4130110.14426110.006400.559
633627 1019 268 

缩写:AC=腺癌;ASCT2=ASC氨基酸转运蛋白2;NGH=西贡医院;非AC=非腺癌;p-mTOR=哺乳动物雷帕霉素靶点的磷酸化;p期=病理期。

粗体条目显示出统计上的显著差异。

ASCT2表达与不同变量的相关性

根据Spearman的等级相关性,ASCT2与CD98显著相关(第页=0.455,P(P)<0.001),Ki-67(第页=0.413,P(P)<0.001),MVD(第页=0.482,P(P)<0.001)和p-mTOR(第页=0.148,P(P)=0.133)在所有患者中(n个=104)来自NGH队列(补充表A1). AC患者的p-mTOR也与之密切相关,而非AC患者则不相关。我们还验证了在GUH队列中ASCT2表达与这些标记物之间的相关性(n个=204). 与NGH队列一致,ASCT2表达与CD98呈正相关(第页=0.425,P(P)<0.001),Ki-67(第页=0.475,P(P)<0.001),CD34(第页=0.496,P(P)<0.001)和p-mTOR(第页=0.140,P(P)=0.045). AC患者ASCT2的表达与CD98、Ki-67、MVD和mTOR显著相关(n个=142),非AC中有p-mTOR和MVD(n个=62)受试者。

患者死亡率

在NGH队列中,所有患者的5年生存率和中位生存时间(MST)分别为51%和未达到。单变量和多变量分析的结果如所示表3,而图2显示ASCT2阳性和阴性患者的Kaplan–Meier生存曲线。通过单变量分析评估,患者生存率与性别、吸烟史、疾病分期、组织学、淋巴渗透、血管浸润、ASCT2和Ki-67 LI显著相关。多变量分析证实,疾病分期和ASCT2是PFS和OS较差的独立预后因素。ASCT2的表达也是AC患者预后不良的独立预后指标。

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在NGH和GUH队列中,OS的Kaplan-Meier分析与ASCT2表达相关。在NGH的所有患者中,ASCT2阳性和阴性肿瘤表达的患者之间,OS的差异具有统计学意义(A类)和GUH(D类)队列。当通过组织学分离OS时,在NGH中的AC患者中发现了具有统计学意义的差异(B类)和GUH(E类)队列,但不包括NGH中非AC患者(C)和GUH(F类).

表3

NGH队列中总生存率和无进展生存率的单变量和多变量分析
 总体生存率
无进展生存
 
单变量分析
多元分析
单变量分析
单变量分析
变量5年生存率(%)人力资源 95%置信区间 P(P)-价值人力资源 95%置信区间 P(P)-价值5年生存率(%)人力资源 P(P)-价值心率(95%置信区间) P(P)-价值
年龄
 
0.959
 
 
1.640
 
 ⩽65岁460.513–1.796 330.884–3.042 
 >65岁
54
0.897
 
55
0.116
 
性别
 
2.322
1.326
 
1.978
 
男性441.284–4.2000.819–2.174401.130–3.4632.074 (0.857–5.031)
女性
66
0.005
0.255
61
0.017
0.106
吸烟
 
1.821
0.898
 
1.314
 
是的471.001–3.2990.316–2.359460.746–2.3131.598 (0.646–3.713)

61
0.048
0.834
53
0.344
0.302
p级
 
6.605
2.677
 
9.022
 
I或II622.929–14.891.394–5.079594.027–20.212.935 (1.574–5.420)
III或IV
10
<0.001
0.004
14
<0.001
<0.001
组织学
 
1.985
1.274
 
1.388
 
自动控制571.047–3.7630.648–2.533510.768–2.5070.965 (0.509–1.835)
非AC
42
0.035
0.482
44
0.277
0.915
淋巴渗透
 
2.517
 
 
2.543
 
积极的351.397–4.534 341.452–4.454 
否定
71
0.021
 
67
0.001
 
血管侵犯
 
3.550
 
 
2.834
 
积极的311.968–6.405 301.619–4.959 
否定
78
<0.001
 
70
<0.001
 
ASCT2型
 
3.137
 
 
3.183
 
331.729–5.6902.753 (1.222–7.071)301.814–5.5852.861 (1.324–6.896)

81
<0.001
0.013
78
<0.001
0.009
CD98型
 
1.495
 
 
1.333
 
470.832–2.686 440.765–2.325 

58
0.178
 
54
0.310
 
基-67
 
1.887
 
 
1.504
 
441.045–3.407 410.861–2.626 

60
0.035
 
55
0.151
 
CD34型
 
1.379
 
 
1.362
 
480.763–2.492 400.778–2.381 

56
0.287
 
55
0.279
 
p-mTOR基因
 
1.079
 
 
1.168
 
500.597–1.948 460.663–2.506 
530.802 490.590 

缩写:95%CI=95%置信区间;AC=腺癌;ASCT2=ASC氨基酸转运蛋白2;CI=置信区间;HR=危害比;NGH=西贡医院;非AC=非腺癌;p-mTOR=哺乳动物雷帕霉素靶点的磷酸化;p期=病理期。

粗体条目显示出统计上的显著差异。

接下来,我们试图验证在GUH队列中ASCT2表达与生存率之间的相关性。在验证队列(GUH系列)中,所有患者的5年生存率和MST分别为69%和3491天。我们比较了NGH和GUH队列的术后OS,发现GUH组的OS明显长于NGH组(P(P)=0.007). ASCT2阳性表达与不良预后之间也存在(几乎显著)关联(图2;表4). 在GUH队列中,我们使用NGH队列中相同的预后变量进行了多变量分析。多变量分析表明,疾病分期是所有非小细胞肺癌患者预后不良的独立预后因素(表4). 然后根据组织学亚型检查存活率。在AC患者中,肿瘤分期和ASCT2表达是多变量分析中OS较差的独立预测因子(表5). 相反,ASCT2表达与SQC患者的不良预后无关。

表4

GUH队列总体生存率和无进展生存率的单变量和多变量分析
 总体生存率
无进展生存
 
单变量分析
多元分析
单变量分析
多元分析
变量5年生存率(%)人力资源 P(P)-价值心率(95%置信区间) P(P)-价值5年生存率(%)人力资源 P(P)-价值心率(95%置信区间) P(P)-价值
年龄
 
0.605
 
 
0.743
 
 ⩽65岁760.359–0.992 650.473–1.167 
 >65岁
66
0.055
 
57
0.197
 
性别
 
1.343
 
 
1.128
 
男性670.835–2.1580.922 (0.633–1.316)590.732–1.7371.130 (0.807–1.553)
女性
76
0.264
0.665
60
0.585
0.468
吸烟
 
1.606
 
 
1.544
 
是的650.998–2.5840.895 (0.610–1.328)550.999–2.3841.242 (0.871–1.751)

76
0.062
0.578
67
0.051
0.227
p级
 
5.981
 
 
13.26
 
I或II783.213–11.133.401 (2.059–5.569)727.147–24.622.175 (1.730–2.725)
III或IV
38
<0.001
<0.001
16
<0.001
<0.001
组织学
 
1.366
 
 
1.252
 
自动控制710.809–2.3061.029 (0.557–1.901)610.780–2.0090.950 (0.721–1.252)
非AC
66
0.323
0.926
57
0.351
0.715
淋巴渗透
 
3.232
 
 
3.574
 
积极的521.985–5.264 392.280–5.602 
否定
83
<0.001
 
74
<0.001
 
血管侵犯
 
3.624
 
 
3.748
 
积极的502.170–6.051 372.335–6.018 
否定
80
<0.001
 
72
<0.001
 
ASCT2型
 
1.657
 
 
1.551
 
611.035–2.6541.179 (0.911–1.534)411.008–2.3881.093 (0.868–1.382)

77
0.035
0.209
54
0.046
0.447
CD98型
 
1.541
 
 
1.710
 
630.925–2.569 481.073–2.724 

73
0.137
 
65
0.024
 
基-67
 
1.748
 
 
1.686
 
611.083–2.823 491.091–2.607 

76
0.031
 
68
0.018
 
CD34型
 
1.876
 
 
1.642
 
621.170–3.010 511.067–2.526 

77
0.012
 
68
0.024
 
p-mTOR公司
 
1.475
 
 
2.088
 
610.868–2.505 421.269–3.437 
730.130 660.004 

缩写:95%置信区间=95%置信区间;AC=腺癌;ASCT2=ASC氨基酸转运蛋白2;GUH=群马大学医院;HR=危害比;非AC=非腺癌;p-mTOR=哺乳动物雷帕霉素靶点的磷酸化;p期=病理期。

粗体条目显示出统计上的显著差异。

表5

AC患者OS和PFS的单变量和多变量分析(GUH队列)
 总体生存率
无进展生存
 
单变量分析
多元分析
单变量分析
多元分析
变量5年生存率(%)P(P)-价值心率(95%置信区间) P(P)-价值5年生存率(%)P(P)-价值心率(95%置信区间) P(P)-价值
年龄
⩽65岁780.075 680.175 
>65岁
67
 
 
56
 
 
性别
男性670.2670.891 (0.592–1.324)580.5091.056 (0.732–1.506)
女性
74
 
0.665
63
 
0.766
吸烟
是的630.0460.898 (0.603–1.354)520.0381.196 (0.823–1.719)

77
 
0.578
68
 
0.343
p级
I或II82<0.0012.186 (1.614–2.967)75<0.0012.175 (1.730–2.725)
III或IV
35
 
<0.001
15
 
<0.001
淋巴渗透
积极的46<0.001 32<0.001 
否定
86
 
 
78
 
 
血管侵犯
积极的44<0.001 27<0.001 
否定
84
 
 
77
 
 
ASCT2型
590.0091.424 (1.057–1.929)480.0241.205 (0.919–1.583)

79
 
0.012
69
 
0.177
CD98型
610.270 370.021 

73
 
 
66
 
 
基-67
510.001 370.002 

78
 
 
69
 
 
CD34型
580.006 430.013 

77
 
 
69
 
 
p-mTOR公司
640.243 420.004 
75  70  

缩写:95%CI=95%置信区间;AC=腺癌;ASCT2=ASC氨基酸转运蛋白2;GUH=群马大学医院;HR=危害比;OS=总生存率;PFS=无进展生存率;p-mTOR=哺乳动物雷帕霉素靶点的磷酸化;p期=病理期。

粗体条目显示出统计上的显著差异。

讨论

这是第一篇评估手术切除非小细胞肺癌患者ASCT2表达的预后意义的报告。我们的数据清楚地表明,ASCT2表达是非小细胞肺癌患者(尤其是AC患者)术后不良预后的独立预后标志物。尽管与AC患者相比,非AC患者ASCT2的表达显著增加,但AC患者的ASCT2与疾病分期关系更密切,淋巴渗透、血管侵袭、CD98、细胞增殖、血管生成和mTOR磷酸化。此外,两个独立队列显示ASCT2是AC患者不良预后的独立预测因子。我们的验证数据表明,ASCT2在肺癌的侵袭性和转移中具有重要作用,尤其是在AC中。

此前只有两项研究报告ASCT2在原发性人类结直肠癌和前列腺癌中的表达增强,表明其表达与不良预后密切相关(惠特, 2002;, 2003). 因此,需要进一步研究ASCT2在其他人类癌症中的表达的临床意义。我们的研究集中于肺癌患者ASCT2表达的临床病理意义。重要的是,我们的研究包括验证来自独立队列的数据,并评估与蛋白质合成相关的mTOR信号通路的表达和激活。之前,我们证明了LAT1是肺癌mTOR上调所必需的,这得到了在体外体内数据(今井, 2010;凯拉, 2011).富克斯(2007)据报道,LAT1通过mTOR刺激翻译为肿瘤细胞生长提供必需氨基酸,ASCT2维持促进LAT1功能所必需的细胞质氨基酸库。因此,他们证明了LAT1和ASCT2在人类癌症中高度表达,并且LAT1、ASCT2和mTOR之间存在相互调节。最近的研究表明,抑制氨基酸转运体可降低p-mTOR、p70核糖体S6激酶和4E-结合蛋白-1。这通过消耗肿瘤生长所需的细胞内氨基酸导致细胞凋亡,并诱导细胞周期阻滞在G1期(线路接口单元, 2004;山内, 2009;今井, 2010;基姆, 2010). 由于p-mTOR与癌细胞的生存和转移密切相关,因此抑制氨基酸转运体(如LAT1或ASCT2)可能通过降低mTOR磷酸化来抑制肿瘤生长。然而,还需要进一步的研究来研究抑制ASCT2表达抑制肿瘤生长的机制。

我们发现ASCT2可能是预测术后不良预后的病理标志物,并且它与AC患者的肿瘤细胞增殖和血管生成密切相关,但在非AC患者(主要是SQC)中没有。然而,AC和非AC患者之间ASCT2蛋白表达水平和差异影响的原因尚不清楚。SQC患者LAT1的表达显著高于AC患者(凯拉, 2008). 组织学亚型分析ASCT2的表达与LAT1相似(凯拉, 2008). 在我们的研究中,ASCT2似乎在AC患者的肿瘤细胞增殖和血管生成中起着重要作用,这表明ASCT2的表达与预后密切相关。然而,对于ASCT2在人类肿瘤组织中的表达模式的临床意义知之甚少。因此,有必要利用人类肿瘤标本研究ASCT2在各种类型癌症中的表达。目前,ASCT2在胃肠道癌、肝胆癌、多发性骨髓瘤、卵巢肿瘤和乳腺癌中表达的临床病理学研究正在进行中。

我们的研究有几个局限性。首先,纳入的非AC患者数量较少,NGH和GUH队列中非AC疾病的组织学分布不同,这可能会影响我们的结果。GUH队列中SQC患者的发生率(100%,62例中有62例)显著高于NGH队列(74%,38例中有28例)(P(P)<0.01). 然而,对非AC患者的生存分析似乎在两个队列中给出了可比较的结果。其次,GUH队列中ASCT2的表达频率显著低于NGH队列。因此,这些队列之间的肿瘤侵袭性和术后预后可能不同。此外,NGH和GUH队列之间在淋巴渗透、血管浸润和生物标记物表达(CD98和p-mTOR)方面存在显著差异。尽管我们无法描述这些差异的详细原因,但考虑到ASCT2的表达与淋巴渗透、血管浸润、CD98和p-mTOR有显著关系,NGH的肿瘤特征可能比GUH更具侵袭性。本研究表明,ASCT2的表达与淋巴渗透、血管浸润和细胞增殖密切相关(Ki-67)。因此,将这些因素排除在多变量分析之外,以评估ASCT2是否为独立的预后因素,并解决混杂问题。最后,NGH队列未达到中位生存率。在这个队列中,有五名患者失去了随访。NGH队列可能存在选择偏倚的可能性,因为该队列存在失访问题。此外,NGH和GUH队列之间的样本量存在显著差异。这些发现可能是生存分析差异的原因。

总之,ASCT2的表达是AC患者预后不良的有效预测标志,与肿瘤侵袭性、细胞增殖、血管生成和mTOR磷酸化显著相关。抑制ASCT2可能是未来肺癌的治疗策略。然而,还需要进一步的研究来评估抑制人类癌细胞中ASCT2的生物学意义。

致谢

本研究得到了国家生物医学创新研究所医药产品开采高级研究项目的资助。

笔记

作者声明没有利益冲突。

脚注

补充信息附在英国癌症杂志网站上的这篇论文(网址:http://www.nature.com/bjc)

本作品根据标准出版许可协议出版。12个月后,作品将免费提供,许可条款将转换为Creative Commons Attribution-NonCommercial-Share Alike 3.0 Unported license。

补充材料

补充图1

补充信息

补充表A1

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