非小細(xì)胞肺癌組織中磷酸甘油酸變位酶1表達(dá)及其與患者預(yù)后的關(guān)系

潘威，孫倩，李舒展，張喜英，曹水，任秀寶

(天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院，國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤免疫與生物治療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300060)

有氧糖酵解是腫瘤的重要特征之一。磷酸甘油酸變位酶1(PGAM1)是糖酵解途徑中的重要酶之一，催化3-磷酸甘油酸生成2-磷酸甘油酸［1］。在多種腫瘤組織中存在 PGAM1 mRNA 高表達(dá)［2～5］。但目前關(guān)于PGAM1 mRNA在肺癌中的表達(dá)，特別是在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中表達(dá)的研究報(bào)道較少。本研究探討了NSCLC組織中PGAM1 mRNA的表達(dá)及其與患者預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2004年1月～2006年12月天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院手術(shù)切除的NSCLC組織標(biāo)本206份，其中28份包含配對(duì)癌旁正常組織。患者男136例、女70例，年齡38～84歲、中位年齡61歲，吸煙144例;組織學(xué)類型:腺癌74例，鱗癌111例，其他(主要是大細(xì)胞肺癌和腺鱗癌)21例;臨床分期:Ⅰ期101例，Ⅱ～Ⅳ期105例;病理T分期:pT1期140例，pT2～4期66例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移91例，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移32例。所有患者術(shù)前未接受放化療，術(shù)后經(jīng)組織病理學(xué)檢查明確診斷。

1.2 PGAM1 mRNA表達(dá)檢測(cè) 所有組織標(biāo)本手術(shù)切除后立即置入液氮中，-80℃超低溫冰箱長(zhǎng)期凍存?zhèn)溆谩RIzol法提取NSCLC組織中總RNA，分光光度計(jì)測(cè)RNA的濃度和純度，應(yīng)用Oligo(dT)引物和M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶提取總RNA，逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。獲得的cDNA產(chǎn)物采用SYBR GreenⅡ染料進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)PGAM1 mRNA相對(duì)表達(dá)量。引物序列:PGAM1:上游引物5'-GGCATTGTCAAGCATCTGGAG-3'，下游引物5'-GAATACCAGTCGGCAGGTTCA-3';內(nèi)參 β-actin:上游引物 5'-TGGCACCCAGCACAATGAA-3'，下游引物5'-CTAAGTCATAGTCCGCCTAGAAGCA-3'。所有引物熱循環(huán)條件相同，反應(yīng)體系均為20 μL。反應(yīng)條件:95℃ 5 min，94 ℃ 30 s，56 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，共40 個(gè)循環(huán)，最后72℃延伸10 min。采用2-ΔΔCt法計(jì)算 PGAM1 mRNA的相對(duì)表達(dá)量。以ROC曲線中約登指數(shù)最高值(1.96)作為 PGAM1 mRNA表達(dá)水平的分割點(diǎn)，＞1.96為 PGAM1 mRNA 高表達(dá)，≤1.96為PGAM1 mRNA低表達(dá)。ROC曲線見(jiàn)圖1。

1.3 隨訪 所有患者電話隨訪1～80個(gè)月、中位隨訪34個(gè)月，失訪10例。采用Kaplan-Meier生存分析法計(jì)算不同PGAM1 mRNA表達(dá)NSCLC患者的總生存期(OS)、無(wú)病生存期(DFS)。

圖1 PGAM1 mRNA表達(dá)水平的分割點(diǎn)確定

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析不同PGAM1 mRNA表達(dá)與NSCLC患者預(yù)后的關(guān)系;采用Log-rank檢驗(yàn)比較不同PGAM1 mRNA表達(dá)NSCLC患者OS、DFS。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 28例NSCLC患者腫瘤組織及其癌旁正常組織PGAM1 mRNA表達(dá)情況 28例NSCLC組織中PGAM1 mRNA相對(duì)表達(dá)量平均為1.94，癌旁正常組織為1.25，二者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.586，P＜0.05)。其中 NSCLC組織與癌旁正常組織PGAM1 mRNA相對(duì)表達(dá)最高比值達(dá)到5.18，其中比值 ＞1.5者15例(53.6%)。見(jiàn)插頁(yè)Ⅰ圖1。

2.2 PGAM1 mRNA表達(dá)與NSCLC患者臨床病理特征的關(guān)系 見(jiàn)表1。

2.3 PGAM1 mRNA表達(dá)與NSCLC患者預(yù)后的關(guān)系 見(jiàn)插頁(yè)Ⅰ圖2。PGAM1 mRNA高表達(dá)80例、低表達(dá)126例。PGAM1 mRNA高表達(dá)者OS、DFS中位時(shí)間分別為23、14個(gè)月，低表達(dá)者分別為42、24個(gè)月，二者比較P均＜0.01。

Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型單因素分析顯示，患者OS、DFS與PGAM1 mRNA高表達(dá)、病理T分級(jí)高、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)(P均＜0.05)，與患者性別、年齡無(wú)關(guān)(P均＞0.05);多因素分析顯示，PGAM1 mRNA高表達(dá)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是NSCLC 患者 OS(HR 分別為1.730、2.971、3.641)和DFS(HR 分別為1.698、2.649、2.896)的獨(dú)立影響因素(P 均 ＜0.05)。

表1 不同PGAM1 mRNA表達(dá)與NSCLC患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系［例(%)］

3 討論

上世紀(jì)20年代德國(guó)科學(xué)家Otto Warburg等研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞無(wú)論氧氣充足與否，均選擇產(chǎn)能效率較低的糖酵解途徑產(chǎn)能，并且其葡萄糖消耗、糖酵解速率及乳酸生成均較正常細(xì)胞明顯增加。這種現(xiàn)象被稱為“Warburg效應(yīng)”或“有氧糖酵解［6］。有氧糖酵解通過(guò)消耗大量的葡萄糖來(lái)產(chǎn)生腫瘤細(xì)胞生物合成所需要的含碳中間產(chǎn)物。研究證實(shí)，糖酵解酶的過(guò)表達(dá)是有氧糖酵解的促進(jìn)因素之一［5］。PGAM1為糖酵解通量的關(guān)鍵分子，催化用于合成代謝的大部分碳源中間產(chǎn)物的合成;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PGAM1參與腫瘤的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)［2］。質(zhì)譜分析研究顯示，肝癌、結(jié)腸癌和肺癌組織中PGAM1 mRNA表達(dá)明顯增加［2，3，7］，并伴隨著酶活性增加而增加［4，8］。Chen等［9］研究發(fā)現(xiàn)，在肺腺癌組織中PGAM1 mRNA 呈高表達(dá)。Kondoh等［10］報(bào)道，PGAM1 mRNA 在腫瘤組織中高表達(dá)是由腫瘤抑制基因TP53丟失所致，與 Bensaad 等［11，12］報(bào)道 TP53 對(duì)細(xì)胞糖酵解具有負(fù)調(diào)節(jié)作用一致。由此推測(cè)，PGAM1 mRNA高表達(dá)是維持腫瘤生長(zhǎng)和功能的關(guān)鍵因子之一。PGAM1 mRNA高表達(dá)可增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞系上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的能力，增加肺癌細(xì)胞對(duì)淋巴血管及胸膜的侵襲力［13］。但其在NSCLC組織中的報(bào)道較少。

本研究首次系統(tǒng)地評(píng)估了PGAM1 mRNA表達(dá)與NSCLC患者預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果顯示，NSCLC組織PGAM1 mRNA表達(dá)顯著高于癌旁正常組織，與Chen等［9］在肺腺癌組織中的結(jié)果一致。PGAM1 mRNA高表達(dá)與患者吸煙、組織類型為鱗癌和病理T分級(jí)高有關(guān)，提示PGAM1參了與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。本研究還發(fā)現(xiàn)，PGAM1 mRNA高表達(dá)者OS、DFS均低于PGAM1 mRNA低表達(dá)者;Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析顯示，PGAM1 mRNA高表達(dá)是影響患者OS、DFS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。故認(rèn)為NSCLC組織中PGAM1 mRNA表達(dá)水平與患者預(yù)后有關(guān)，PGAM1 mRNA可作為判斷患者預(yù)后的候選腫瘤分子標(biāo)記物。

綜上所述，PGAM1 mRNA在NSCLC組織中表達(dá)升高，其高表達(dá)是患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

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