Oncol Lett公司。2017年10月;14(4): 4231–4236.
BPI折叠家族A成员1的表达增加与结直肠癌的转移和预后不良相关
,1,2,* ,1,2,* ,1,2和1,2
王华南
1中国广东省广州市南方医科大学南方医院病理科,邮编510515
2中国广东省广州市南方医科大学基础医学院病理学系,邮编510515
姜冬梅(Dongmei Jiang)
1中国广东省广州市南方医科大学南方医院病理科,邮编510515
2中国广东省广州市南方医科大学基础医学院病理学系,邮编510515
李文璐
1中国广东省广州市南方医科大学南方医院病理科510515
2中国广东省广州市南方医科大学基础医学院病理学系,邮编510515
王爽(音译)
1中国广东省广州市南方医科大学南方医院病理科,邮编510515
2中国广东省广州市南方医科大学基础医学院病理学系,邮编510515
1中国广东省广州市南方医科大学南方医院病理科510515
2中国广东省广州市南方医科大学基础医学院病理学系,邮编510515
与的通信:王爽教授,华南医科大学基础医学院病理学系,地址:中国广东省广州市沙田南路1023号,邮编:510515,电子邮箱:moc.621@wgnauhs *平均出资
2015年12月3日收到;2017年5月26日接受。
摘要
杀菌或渗透性增加蛋白fold-containing family A member 1(BPIFA1)已被证明参与上呼吸道炎症反应和非小细胞肺癌的进展。然而,BPIFA1在结直肠癌中的表达水平及其临床预后意义尚未阐明。采用逆转录聚合酶链反应和免疫组织化学方法分析BPIFA1在大肠癌和正常粘膜组织中的表达水平。对BPIFA1表达水平与临床病理特征之间的相关性及其对CRC预后的预测价值进行了适当的统计评估。与正常粘膜组织相比,大肠癌组织中BPIFA1的表达水平在转录和翻译水平上调。BPIFA1的高表达水平与浸润深度(P=0.040)、淋巴结转移(P=0.035)和远处转移(P=0.010)显著相关。此外,Kaplan-Meier分析表明BIPFA1过度表达与生存时间短有关,风险分析的Cox比例风险模型表明BPIFA1是CRC患者的独立预后因素。本研究结果提示BPIFA1在CRC组织中表达上调,BPIFA1表达水平升高与肿瘤侵袭、转移和预后不良有关,提示BPIFF1可能是CRC患者潜在的临床预后预测因子和治疗靶点。
关键词:BPI折叠家族A成员1,结直肠癌,预后,转移,侵袭
介绍
结直肠癌(CRC)是最常见的癌症类型之一,是全球第五大癌症相关死亡原因(1). 尽管过去几十年来,CRC患者在手术技术、放疗和化疗方面取得了进步,但总体生存率并没有显著提高。许多已知致癌物的存在和不同的遗传背景使得很难确定哪些因素在CRC的发展中最重要。因此,需要进一步了解潜在的分子机制,并确定新的预后生物标记物和治疗靶点,以改进CRC的治疗策略。
杀菌或渗透性增加蛋白fold-containing family A member 1(BPIFA1)是一种在上呼吸道和鼻咽区域特异表达的蛋白编码基因。许多先前的研究表明,BPIFA1参与了各种生理和病理过程(2–19). 它被认为参与上呼吸道刺激物的炎症反应(2–7). BPIFA1可降低肺炎支原体表达水平并抑制白细胞介素8(8). BPIFA1蛋白也被发现对革兰氏阴性菌具有抗菌活性(9,10). 抗炎功能与巨噬细胞活性的调节有关(10),特别是对脂多糖的细胞反应(11). 先前的研究表明,BPIFA1在肺癌中的表达水平上调(12–14),胃癌(15)头颈部肿瘤,如粘液表皮样癌和鼻咽癌(16–19). BPIFA1(LUNX)被确定为非小细胞肺癌(NSCLC)微转移的潜在标记物(14). BPIFA1也被发现是一种新的标记物,能够区分胃肝样腺癌和原发性肝细胞癌(15). 最近,有研究表明,抗LUNX抗体可以减缓肿瘤生长和转移,并提高荷肺癌小鼠的存活时间(20). 然而,对CRC中的BPIFA1知之甚少。
本研究通过定量聚合酶链反应(qPCR)和免疫组织化学(IHC)检测了临床切除的人结直肠癌及其邻近非癌组织中BPIFA1的mRNA和蛋白表达水平,并分析了BPIFA1蛋白表达水平与结直肠癌患者预后的关系。
材料和方法
组织标本
从2000年2月至2010年11月在南方医科大学南方医院(中国广州)接受手术切除的原发性大肠癌患者中获取新鲜福尔马林固定和石蜡包埋的大肠癌组织样本。本研究使用的组织得到了南方医科大学南方医院伦理委员会的批准。在加入本研究之前,所有患者均获得了书面知情同意书。共有36例平均年龄为52.08±9.16(范围35-67)的新鲜CRC组织(20名男性和16名女性)在液氮中进行snap冷冻,并在−80°C下保存,直至再次使用。使用来自南方医院的118例存档CRC组织样本和73例邻近的非肿瘤组织进行免疫组织化学,以研究BPIFA1蛋白的表达。所有患者均未接受术前化疗或放疗。患者包括76名男性和42名女性,年龄范围为24-88岁(平均57.83±1.35岁)。在随访期间,56名患者在第1个月至122个月(中位数为56个月)期间死于疾病。
RNA分离和逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)
使用TRIzol试剂(Takara生物技术有限公司,中国大连)从50–100 mg组织中提取总RNA。cDNA是使用PrimeScript RT试剂盒(Takara Biotechnology Co.,Ltd.)合成的。使用一步法SYBR PrimeScript RT-PCR试剂盒(Takara Biotechnology Co.,Ltd.)进行RT-qPCR检测BPIFA1的表达,使用以下热循环曲线:95°C 5分钟,然后40个扩增周期(95°C 40秒,56°C 40秒钟,72°C 40秒内),然后通过解离曲线分析验证产物的扩增,归一化为β-actin的表达。引物如下:β-actin正向,5′-TAAGGAAGAGTGCTACG-3′;反面,5′-GACTCGTCATACTCCT-3′;BPIFA1正向,5′-GTGGGGGAGAGAG-GAGAC-3′,反向,5′-GTCAAGCTCCTGCAAGACC-3′。每个病例均进行三次化验,以评估技术变异性。
国际控股公司
组织样本的IHC染色根据之前描述的方案进行(21)使用Dako EnVision系统(Dako;安捷伦科技公司,加利福尼亚州圣克拉拉,美国)评估118例人CRC组织样本中BPIFA1蛋白的表达水平。简言之,在室温下用BPIFA1的一级抗体(分类号:LS-B3549;稀释1:400,LifeSpan BioSciences,Inc.,西雅图,华盛顿州,美国)培养切片1小时。在与Dako EnVision系统的过氧化物酶结合二级抗体孵育后(即用稀释液),使用底物二氨基联苯胺观察表达模式,以生成染色产物。对于阴性对照,将抗体替换为正常山羊血清(中国福州麦新生物科技有限公司),并在与BPIFA1抗体相同的条件下培养。
BPIFA1染色评估
为了消除观察者之间的偏见,由两名对患者的临床病理数据一无所知的独立病理学家对BPIFA1的表达水平进行审查和评分。使用之前描述的方法评估BPIFA1的染色(22,23). 根据0-3分制,染色强度评分如下:阴性(无染色,0)、弱(淡黄色,1)、中等(黄棕色,2)或强(棕色,3)。染色程度定义为肿瘤细胞或正常粘膜上皮细胞阳性染色区域相对于整个肿瘤区域或正常组织样本的整个切片的百分比。染色程度按0-4分制评分如下:0,0%;1, >0-≤25%; 2, >25-≤50%; 3,>50-≤75%和4,>75-<100%。染色强度和染色程度得分的总和用作BPIFA1的最终染色得分。对于统计分析,最终染色分数≥3被认为代表高表达水平。
统计分析
所有统计分析均使用SPSS软件包(版本16.0;SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)。使用配对Student t检验评估新鲜组织样本中BPIFA1表达水平的差异。使用χ确定变量之间的差异2测试。使用Kaplan-Meier方法构建不同表达水平BPIFA1蛋白患者的生存曲线,并使用log-rank检验进行比较。对预后值的单变量和多变量分析进行了Cox比例风险回归分析。P<0.05被认为表明存在统计学上的显著差异。
结果
BPIFA1 mRNA在大肠癌组织及癌旁组织中的表达
用qPCR定量分析36对人结直肠癌组织和癌旁组织中BPIFA1 mRNA的表达水平。本研究的结果表明,组织样本中BPIFA1的表达水平存在差异。值得注意的是,与邻近的非癌组织相比,CRC组织中BPIFA1 mRNA上调(; P=0.0441),与正常组织相比,大多数CRC组织的BPIFA1表达水平增加了2倍以上。
采用定量聚合酶链反应检测配对CRC和邻近正常组织中BPIFA1 mRNA的表达水平。BPIFA1,BPI折叠家族A成员1;结直肠癌。
大肠癌组织中BPIFA1蛋白的表达水平
本研究通过免疫组织化学染色评估了存档石蜡包埋的原发性CRC组织和正常结肠组织样本中BPIFA1的蛋白表达水平。结果表明,BPIFA1蛋白在良性和恶性上皮细胞的细胞质中均有表达。观察到BPIFA1蛋白在23/73(31.51%)的正常结肠粘膜标本中表达。相比之下,BPIFA1在110/118(93.22%)CRC肿瘤组织样本中表达。与正常粘膜组织相比,大肠癌组织中BPIFA1的表达水平显著上调(P<0.001)。根据上述重新分类指南,本研究确定BPIFA1在70/118(59.32%)的CRC组织样本中高表达().
免疫组织化学法检测BPIFA1蛋白在正常大肠粘膜和大肠癌组织中的表达水平。(A和B)正常大肠粘膜中BPIFA1的阴性或弱表达水平(原始放大倍数×200);(C-H)BPIFA1在人CRC组织样本中的表达水平。(C) BPIFA1的阴性表达水平(原始放大倍数,×200);(D) BPIFA1弱表达水平(原始放大倍数,×100);(E) BPIFA1中等表达水平(原始放大倍数,×200);(F-H)BPIFA1在CRC组织样本中的高表达水平(原始放大倍数分别为×200、×200和×400)。BPIFA1,BPI折叠家族A成员1;结直肠癌。
CRC患者临床病理特征与BPIFA1表达水平的相关性
在个体中评估临床病理特征与BPIFA1蛋白表达水平之间的关联分析。数据显示在BPIFA1的上调与侵袭深度(P=0.040)、阳性区域淋巴结转移(P=0.035)和远处转移(P=0.010)显著相关;反之,与年龄、性别、肿瘤部位、肿瘤大小和分化程度无关(P>0.05)。
表一。
BPIFA1的临床病理特征和表达水平之间的相关性。
| | BPIFA1表达 | | |
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特点 | n个 | 低(%) | 高(%) | P值 | χ2 |
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性别 | | | | | |
男 | 76 | 32 (42.11) | 44 (57.89) |
女性 | 42 | 16(38.10) | 26 (61.90) | 0.671 | 0.180 |
年龄(岁) | | | | | |
≤57 | 59 | 21 (35.59) | 38 (64.41) | | |
>57 | 59 | 27 (45.76) | 32 (54.24) | 0.261 | 1.264 |
肿瘤部位 | | | | | |
近端结肠 | 37 | 15 (41.57) | 22 (58.43) | | |
远端结肠 | 26 | 13 (50.00) | 13 (50.00) | | |
直肠 | 55 | 20 (36.36) | 35 (63.64) | 0.506 | 1.361 |
肿瘤大小(直径以厘米为单位) | | | | | |
<5 | 60 | 25 (41.67) | 35 (58.33) |
≥5 | 58 | 23 (39.65) | 35 (60.35) | 0.879 | 0.023 |
肿瘤分化 | | | | | |
很好 | 51 | 26 (50.98) | 25 (49.02) | | |
中等 | 45 | 16 (35.56) | 29 (64.44) | | |
可怜的 | 22 | 6 (27.27) | 16 (72.73) | 0.112 | 4.371 |
T级 | | | | | |
1–2 | 31 | 18 (58.06) | 13 (51.94) | | |
3 | 73 | 27 (36.99) | 46 (63.01) | | |
4 | 14 | 3 (21.43) | 11 (78.57) | 0.040一 | 6.445 |
N级 | | | | | |
1–2 | 48 | 14 (29.17) | 34 (70.83) | | |
0 | 70个 | 34 (48.57) | 36 (51.43) | 0.035一 | 4.443 |
远处转移 | | | | | |
1 | 13 | 1 (7.69) | 12 (92.31) | | |
0 | 105 | 47 (44.34) | 58 (55.66) | 0.010一 | 6.587 |
BPIFA1表达水平与患者生存率的关系
本研究首先使用Kaplan-Meier分析评估BIPFA1在CRC中的预后价值。观察到BPIFA1的表达水平与总生存率显著相关(log-rank检验统计值=11.898;P=0.001;). BPIFA1的高表达水平与CRC患者的生存时间缩短相关(高表达组为62.63±6.08个月;低表达组为95.57±6.12个月)。
根据BPIFA1蛋白表达水平对118例CRC患者的总生存时间进行Kaplan-Meier生存分析。BPIFA1,BPI折叠家族A成员1;结直肠癌。
CRC患者预后变量的单变量和多变量分析
为了评估BPIFA1作为CRC患者独立预后因素的表达水平,进行了单因素和多因素分析,以确定临床病理因素的预后价值,包括性别、年龄、肿瘤大小、分化程度、T期、N期和远处转移。结果表明,BPIFA1蛋白的高表达水平是CRC患者疾病预后的独立预后因素(; P=0.049)。
表二。
通过单变量和多变量Cox回归分析总结总体生存分析。
| 单变量分析 | 多元分析 |
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变量 | P值 | 人力资源 | 95%置信区间 | P值 | 人力资源 | 95%置信区间 |
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性别 | 0.4410 | 0.8010 | 0.456–1.408 | | | |
年龄 | 0.4770 | 1.2540 | 0.672–2.340 | | | |
肿瘤部位 | 0.4560 | 1.1240 | 0.827–1.528 | | | |
肿瘤大小 | 0.6090 | 0.8710 | 0.513–1.479 | | | |
肿瘤分化 | 0.0620 | 1.3970 | 0.983–1.985 | | | |
T级 | 0.0020 | 2.0130 | 1.305–3.104 | 0.093 | 1.465 | 0.938–2.286 |
N级 | <0.001 | 2.5990 | 1.525–4.428 | 0.002 | 2.430 | 1.402–4.213 |
M级 | <0.001 | 7.5280 | 3.860–14.683 | <0.001 | 6.657 | 3.258–13.604 |
BPIFA1公司 | 0.0010 | 2.7930 | 1.515–5.146 | 0.049 | 1.903 | 1.002–3.615 |
讨论
首次在小鼠胚胎的上皮、气管和支气管中发现腭、肺和鼻上皮克隆(PLUNC)蛋白(24);随后,记录了一个有十个同龄人的家庭(9). 根据预测的与杀菌或渗透性增加蛋白(BPI)的一个或两个结构域同源的结构,PLUNC可分为两类:短(SPLUNC)和长(LPLUNC)蛋白质(11). 最近,PLUNC家族成员被纳入含BPI折叠的超家族,由此产生了一个新的命名法,SPLUNC1蛋白被命名为BPIFA1(25,26).
以前,除了有证据表明BPIFA1可能起到宿主防御蛋白的作用外,人们还认为它具有多种抗菌活性(4,6,7). 然而,BPIFA1的具体功能尚未明确定义。在之前的研究中,在肺癌中检测到其表达(12–14,20),胃癌(15)、涎腺肿瘤(16–19)和鼻咽癌(19). 然而,据我们所知,目前还没有关于BPIFA1在CRC中作用的研究报告。
因此,本研究首次证明,与正常粘膜组织相比,大肠癌组织中BPIFA1的表达在转录和翻译水平上调。这些发现表明,BPIFA1在大肠癌中的上调可能与大肠癌的发生有关。BPIFA1在CRC中过度表达,在正常结肠粘膜组织中弱表达,提示BPIFA1可能是一种潜在的优越的CRC诊断标志物。
值得注意的是,BPIFA1的上调与CRC患者的肿瘤浸润深度(T期)、阳性区域淋巴结转移(N期)和远处转移(M期)显著相关。局部侵袭是肿瘤转移的第一步。远处组织的转移定植是转移级联的关键步骤(27). BPIFA1的过度表达与CRC细胞的侵袭和迁移显著相关,提示BPIFA1可能在CRC的转移级联中起关键作用。本研究的结果与之前的某些研究结果一致;岩原等(14)确定BPIFA1是NSCLC和Zheng微转移的标志物等(20)观察到BPIFA1通过靶向14-3-3ζ和14-3-3θ蛋白促进肺癌细胞迁移和增殖。肿瘤细胞向重要器官的转移是大多数癌症相关死亡的原因。本研究结果表明,靶向BPIFA1可能具有抗转移作用,并延长CRC患者的生存时间。
本研究还证明了BPIFA1表达与CRC患者预后之间的关系。结果表明,BPIFA1蛋白表达水平与总生存率呈负相关。CRC和高水平BPIFA1表达的患者生存时间较短。在单变量和多变量分析中,BPIFA1蛋白的高表达与CRC死亡率的增加相关,表明BPIFA1的高表达可能是CRC患者预后不良的独立因素。这些发现与先前研究胃癌的结果一致(15)和肺癌(20)其中BPIFA1的上调与疾病晚期和/或预后不良有关。因此,这些结果表明,BPIFA1的过度表达可能是一个有希望的预后预测因子和CRC的潜在治疗靶点。
总之,本研究的结果扩展了先前关于BPIFA1在癌症进展中的作用的研究结果。本研究表明,BPIFA1在CRC组织中的表达上调,并首次强调了BPIFA1对CRC的临床和预后意义。BPIFA1表达水平升高与肿瘤侵袭和转移相关,这与患者的肿瘤进展显著相关,导致临床结果不佳。这些结果表明,BPIFA1可能有潜力作为侵袭性表型的临床预测因子和CRC患者的预后预测因子。然而,还需要进一步研究,以验证BPIFA1功能的分子机制,并阐明BPIFA1对CRC的治疗价值。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金(批准号:81172242和8147238)的支持。
词汇表
缩写
BPIFA1公司 | BPI折叠式家族A成员1 |
CRC公司 | 大肠癌 |
非小细胞肺癌 | 非小细胞肺癌 |
PLUNC公司 | 腭、肺和鼻上皮克隆蛋白 |
挥霍1 | 短腭、肺和鼻上皮克隆蛋白1 |
定量PCR | 定量聚合酶链反应 |
工具书类
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