HERG1基因表達與大腸癌診斷相關性研究

郝麗萍，賴潔瑩 (廣東省珠海市第二人民醫院消化內科，廣東 珠海 519000)

大腸癌是臨床最常見的惡性腫瘤之一，在我國，大腸癌的發病率明顯有逐年增高的趨勢。大腸癌早期沒有特異性癥狀，其診斷與檢測指標缺乏敏感性與特異性，文獻報道25%的大腸癌患者就診時已屬中晚期［1］。臨床上常見的大腸腺瘤性息肉，憑肉眼觀察往往難以判斷其良惡性，即使通過局部病理檢查亦難以完全確定其有無局部癌變，或預測其癌變性。研究發現，HERG1基因在多種組織來源的腫瘤中表達，而相應來源的正常組織或細胞不表達或低表達。HERG1基因在大腸癌組織中表達，并可能調控腫瘤細胞向其他組織的轉移［2］。本研究擬通過比較HERG1基因在大腸癌組織、癌旁組織及腺瘤組織中的表達水平，以評價HERG1基因在大腸癌診斷中的作用。現報告如下。

1 材料和方法

1.1 材料:134例組織蠟塊均來自珠海市第二人民醫院病理科，所有標本取自2009-02-15至2011-05-05經病理確診的手術切除及電子腸鏡下活檢或高頻電切的患者。其中大腸癌標本42例，相應癌旁組織(距離病灶至少10 cm)42例，大腸腺瘤標本 50例。腺瘤標本中 ＜0．4 cm腺瘤25例，≥0．4 cm腺瘤25例，50例腺瘤標本組織學分型有管狀腺瘤、絨毛狀腺瘤和絨毛狀管狀腺瘤三類。

1.2 方法

1.2.1 免疫組織化學染色:采用SP法。免疫組化試劑盒即用型，購自福州邁新生物技術有限公司。兔抗人多克隆抗HERG1抗體，工作濃度1：100，購自福州邁新生物技術有限公司。用0．01 mmol/L PBS代替第一抗體作為陰性對照。

1.2.2 結果判斷標準:以杯狀細胞或腺上皮細胞質內出現棕黃色顆粒為HERG1基因表達陽性。由此計算各組HERG1陽性例數，結果分析HERG1基因在癌變組、癌旁組及腺瘤組中表達的差異性。

1.3 統計學處理:采用SPSS 13．0版進行 χ2檢驗，SPSS 12．0 for Windows軟件進行統計學處理，P＜0．05為差異有統計學意義。

2 結果

HERG1基因在42例大腸癌標本中均有表達(100%，見圖1)，在50例腺瘤標本中有表達15例(30．0%)，且這15例腺瘤直徑均大于0．4 cm。組織學分型為絨毛狀腺瘤和絨毛狀管狀腺瘤，HERG1基因在相應42例癌旁組織中無表達。經過χ2檢驗，HERG1基因在癌變組表達的陽性率顯著高于癌旁組和腺瘤組(χ2=47-84，P ＜0．01)，而 HERG1 基因在腺瘤組表達的陽性率顯著低于癌變組(χ2=15．6，P ＜0．01)。

圖1 大腸癌HERG1陽性免疫組化(DAB×400)

3 討論

研究表明，HERG1基因是進化保守的電壓門控外向整流鉀離子通道的Ether-a-go-go家族成員之一，其編碼的HERG1鉀通道是一種特殊類型的鉀通道，具有內向整流特性。在一些不同組織來源的腫瘤細胞系中，HERG相關鉀離子通道蛋白則是過度表達的，在相應來源的正常細胞中卻不表達。Pillozzi S等最近指出［3］，HERG1基因編碼的HERG1鉀通道蛋白能在人類多種癌細胞中表達且發揮多樣化的作用，癌細胞特征性的以hERG1為中心的細胞膜復合物可能成為抗腫瘤治療的一個新靶點。而且，一些證據表明，HERG1基因在大腸癌組織中表達，并可能調控腫瘤細胞向其他組織的轉移［4］。

目前大腸癌的診斷尚缺乏敏感性和特異性高的腫瘤標志，HERG1基因可為大腸癌的診斷與預后提供一個更為穩定可靠的生物學標志。Dolderer等的研究指出［5］，HERG1基因可在其研究的所有不同分期的大腸癌樣本及直徑大于0．4 cm的大腸腺瘤中表達，而在小腺瘤及健康的病理組織學陰性的樣本中則不表達(除了1例腫瘤復發的患者)。由此推斷，HERG1基因不僅可作為區分癌性與非癌性組織的一個可靠標志，亦可用于排除癌旁的一些難以察覺的微小病變，同時可用于檢測一些尚未形成腫瘤特有形態的突變細胞和癌前病變。Ding等通過檢測切除的食道鱗狀細胞癌標本中HERG1蛋白及其mRNA的表達情況［6］，結果表明，HERG1蛋白在絕大部分的標本中表達，HERG1蛋白表達陽性的食管癌切除術后患者的術后生存期較HERG1陰性的患者顯著縮短，而處于同一腫瘤分期的HERG1陽性患者生存率較HERG1陰性患者更低。嚴娟娟等通過免疫組化方法檢測76例結直腸癌的癌組織與配對癌旁正常組織中HERG1蛋白表達［7］，發現HERG1蛋白在正常大腸組織中無表達，在大腸癌組織中異常表達，可能參與了結直腸癌的惡性生物學行為。對于Ⅰ-Ⅱ期的大腸癌患者，HERG1基因表達陽性且葡萄糖轉運蛋白-1(Glut-1)表達陰性者的預后差于HERG1陰性患者［8］。基于上述研究，HERG1蛋白不僅可作為診斷大腸癌的一個更敏感、更可靠的標志，而且可用于判斷腫瘤良惡性及腫瘤轉移能力和預后評估［6］。Gong等通過Western blotting方法測定被移植的小鼠結腸癌C26及人結腸癌HCT116為HERG蛋白高表達結腸癌細胞［9］，將上述腫瘤分別移植入BALB/c小鼠及裸鼠體內，注入HERG鉀通道阻斷斯帕沙星后，觀察上述癌細胞在體內的生長情況，發現斯帕沙星可誘導人結腸癌HCT116細胞的凋亡，抑制其轉移及浸潤，且與化療藥物有協同作用。從HERG1基因對腫瘤細胞生物學行為的影響推測，可以通過控制其編碼的通道蛋白的表達或通道電流來抑制大腸癌細胞的生長，促進大腸癌細胞分化和凋亡，降低腫瘤的侵襲力，提高腫瘤細胞的化療敏感性，為大腸癌治療提供一個新的分子治療靶點。

本研究擬通過檢測HERG1基因在大腸癌組織、癌旁組織及腺瘤組織中的表達水平，發現HERG1基因在被檢大腸癌組織中呈100%表達，且能在直徑大于0．4 cm的大腸腺瘤中表達。這些腺瘤的組織學分型為絨毛狀腺瘤和絨毛狀管狀腺瘤，為大腸癌癌前病變，但憑肉眼觀察往往難以判斷腺瘤良惡性，即使通過局部病理檢查亦難以完全確定其有無局部癌變，或預測其癌變性，而HERG1表達陽性的腺瘤性息肉很可能已發生早期癌變或有潛在癌變傾向。因此，HERG1基因對于大腸癌早期診斷較以往的腫瘤標志物更具有優越性，并可為大腸癌早期診斷和治療提供更有特異性和敏感性的生物學標志和分子治療靶點。目前國內尚未見此類似報道。本研究希望利用HERG1基因早期診斷和治療大腸癌提供臨床實驗基礎，并對利用HERG1基因進行大腸癌的基因治療提出展望。

［1］ Weitz J，Koch M，Debus J，et al．Colorectal cancer［J］．Lancet，2005，365(9454):153．

［2］ Lastraioli E，Guasti L，Crociani O，et al．Herg1 gene and HERG1 protein are overexpressed in colorectal cancers and regulate cell invasion of tumor cells［J］．Cancer Res，2004，64(2):606．

［3］ Pillozzi S，Arcangeli A．Physical and functional interaction between integrins and hERG1 channels in cancer cells［J］．Adv Exp Med Biol，2010，674:55．

［4］ Lastraioli E，Guasti L，Crociani O，et al．Herg1 gene and HERG1 protein are overexpressed in colorectal cancers and regulate cell invasion of tumor cells［J］．Cancer Res，2004，64(2):606．

［5］ Dolderer JH，Schuldes H，Bockhorn H，et al．HERG1 gene expression as a specific tumor marker in colorectal tissues［J］．Eur J Surg Oncol，2010，36(1):72．

［6］ Ding XW，Luo HS，Luo B，et al．Overexpression of hERG1 in resected esophageal squamous cell carcinomas:a marker for poor prognosis［J］．J Surg Oncol，2008，97(1):57．

［7］ 嚴娟娟，丁祥武，羅和生，等．hERG1鉀通道在結直腸癌中異常表達及紅霉素誘導HT-29細胞凋亡的機制［J］．武漢大學學報(醫學版)，2009，30(1):6．

［8］ Lastraioli E，Bencini L，Bianchini E，et al．hERG1 Channels and Glut-1 as Independent Prognostic Indicators of Worse Outcome in Stage I and II Colorectal Cancer:A Pilot Study［J］．Transl Oncol，2012，5(2):105．

［9］ Gong JH，Liu XJ，Shang BY，et al．HERG K+channel related chemosensitivity to sparfloxacin in colon cancer cells［J］．Oncol Rep，2010，23(6):1747．