MACC1蛋白在結直腸癌患者血清中的表達及其臨床意義

王 剛 鞠海星? 邱彭年 付志旋 陳寅波

·論著·

MACC1蛋白在結直腸癌患者血清中的表達及其臨床意義

王 剛 鞠海星? 邱彭年 付志旋 陳寅波

目的 探討MACC1蛋白在結直腸癌患者血清中的表達水平及其臨床意義。方法 采用ELISA法檢測172例結直腸癌患者及119例正常人群的血清MACC1蛋白表達情況，并分析血清中MACC1的表達水平與結直腸癌臨床病理特征之間的關系。結果 結直腸癌患者血清中的MACC1的表達水平顯著高于正常人的表達水平（P＜0.05）。結直腸癌患者血清中的MACC1表達水平與性別（P=0.004）、CA19-9表達情況（P=0.039）、淋巴結轉移情況（P＜0.001）、遠處轉移情況（P=0.014）、神經侵犯情況（P=0.019）、癌結節（P=0.014）及TNM分期（P＜0.001）等密切相關，而與年齡、腫瘤家族史、腫瘤位置、浸潤深度、脈管瘤栓、病理分型及分化程度無明顯相關性（P＞0.05）。此外，MACC1高表達組的結直腸癌患者總生存率（OS）明顯低于低表達組，兩者差異具有統計學意義（χ2=9.466，P=0.002）。結論 MACC1在結直腸癌患者血清中表達升高，并且其表達量與結直腸癌的惡性演變及臨床預后密切相關，有望成為結直腸癌診斷及預后的血清學指標。

MACC1 結直腸癌 血清 預后

結直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤之一，嚴重影響人類的健康，其發病率和病死率已上升至常見腫瘤的第 3位［1］。結直腸癌的發病機制相當復雜，是在環境因素和遺傳因素的共同作用下，經過多階段復雜的生物學演變而形成的惡性疾病。結腸癌轉移相關因子 1（MACC1）是2009年Stein等［2］新發現的致癌基因，定位于7號染色體（7p21.1），是HGF/Met信號通路中的關鍵調節因子，在腫瘤的轉移和侵襲中發揮著重要作用。后續研究表明，MACC1過表達與多種惡性腫瘤的轉移侵襲密切相關［3-4］。前期研究成果顯示，MACC1可作為腫瘤預后的獨立預測因子［5］。另外，作者首先在胰腺癌患者血清中檢測到MACC1蛋白的表達，提示MACC1可作為胰腺癌早期診斷和預后判斷的敏感指標。然而，在結直腸癌中，尚未有類似研究。因此，本研究通過ELISA法檢測MACC1在結直腸癌患者血清中的表達情況，分析其與結直腸癌臨床病理特征之間的相關性，并進一步探討其與預后的關系。

1 材料與方法

1.1 觀察對象 收集本院自2011年8月至2012年8月期間收治的結直腸癌患者的術前血清標本172例。病例納入標準：（1）研究已經征得患者知情同意和本院倫理委員會允許。（2）均經病理學確診。（3）術前未行放化療等新輔助治療手段。（4）患者之前未被診斷為其他惡性腫瘤。同時收集同期本院體檢中心健康體檢者的血清標本119例。對照組人群經本院系統檢查后均排除惡性腫瘤的可能性。172例結直腸癌患者血清中，男115例，女57例，平均年齡（59.66±10.86）歲；正常對照組平均年齡（62.52±9.35）歲。兩組人群在年齡、性別等方面均無顯著差異（P＞0.05）。結直腸癌患者依據2010年美國癌癥聯合委員會（AJCC）結直腸癌分期標準進行TNM分期［6］。

1.2 檢測方法 結直腸癌患者于手術麻醉前抽取約5ml靜脈血，室溫凝集，3000r/min離心20min，取其上清液，以200μl每小份分裝并標記，置于-80℃超低溫冰箱，集中檢測。血清標本于使用前緩慢均衡恢復至室溫狀態。使用酶聯免疫吸附分析法檢測血清中MACC1表達量。試劑盒購自武漢優爾生科技公司（E81667Hu），嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.3 評定標準 臨界值（Cut-Off值）采用ROC曲線分析，超過臨界值則判定為MACC1高表達。

1.4 隨訪 隨訪為門診+電話隨訪。終點事件定義為死亡，自確診日期開始計算總生存期（OS），末次隨訪時間為2016年8月3日，失訪者以最后一次有效隨訪日期作為截尾數據。

1.5 統計學方法 采用SPSS 18.0及GraphPad Prism v5統計軟件。計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數資料采用χ2檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。采用乘積極限法（Kaplan-Meier）進行單因素生存分析，并繪制生存曲線。

2 結果

2.1 結腸癌患者血清中MACC1的表達狀態 血清中MACC1表達量診斷結直腸癌的ROC曲線下面積為0.859，其95%可信區間為（0.817，0.902），與0.5比較差異有統計學意義（P＜0.001）。見圖1。

2.2 不同人群血清中MACC1蛋白的表達分布 根據正確診斷指數=靈敏度+特異度-1，在本ROC曲線中，分界點2.79對應的正確診斷指數最大，因此，將2.79ng/ml作為最佳診斷分界點（Cut-off值）。即當MACC1濃度＞2.79ng/ml時，認為MACC1表達為高表達。反之，則為低表達。在85例早期結直癌患者血清標本中，有45例呈MACC1高表達，高表達率為52.9%；在87例中晚期結直腸癌患者血清標本中，則有68例呈MACC1高表達，高表達率升高至78.2%；相反，在119例正常人群血清標本中，只有18例檢測到MACC1高表達，高表達率僅為15.1%。結直腸癌患者中MACC1的表達水平顯著高于正常人群的表達水平，差異具有統計學意義（χ2=83.724，P＜0.001）。見圖2。

圖1 MACC1用于診斷結直腸癌的ROC曲線

圖2 不同人群血清中MACC1蛋白的表達分布

2.3 血清中MACC1的表達水平與結直腸癌患者臨床病理特征的相關性 通過對血清中MACC1的表達狀態和其臨床病理資料進行相關性分析，結果發現MACC1表達狀態與患者年齡、吸煙史、家族史、飲酒史、HBsAg感染史、CEA表達量、Ferrtin表達量、腫瘤的位置、局部浸潤的深度、有無脈管瘤栓、病理分型及病理分化程度等不存在顯著相關性（P＞0.05）。但是，與女性患者比較，男性患者血清中MACC1存在明顯高表達狀態（P=0.004）。而伴隨著CA199的高表達狀態，MACC1表達情況也同樣存在陽性結果（P=0.039）。另外，MACC1的表達狀態和淋巴結轉移、遠處轉移及較晚的腫瘤分期差異存在統計學意義（P＜0.001，P=0.014，P＜0.001）。MACC1的高表達狀態和神經侵犯及癌結節形成也具有密切相關性，且結果具有統計學意義（P=0.019，P=0.014）。

2.4 血清中MACC1的表達水平對結直腸癌患者預后的影響 截止到2016年8月，本研究中172例結直腸癌患者共有56例死亡，10例失訪，Kaplan-Meier生存分析發現，MACC1蛋白高表達患者總生存期（OS）均低于其低表達組，差異具有統計學意義（χ2=9.466，P=0.002），見圖3。

圖3 MACC1表達水平和結直腸癌患者總生存期的關系

3 討論

隨著生活水平的提高及飲食習慣的改變，目前結直腸癌的發病率呈逐年上升趨勢。其異質性較高，發病機制復雜，并且極易復發和轉移，對人類的健康和生命安全構成嚴重威脅。因此，對結直腸癌的早期診斷發現和有效控制轉移具有重要意義。目前臨床上結直腸癌的診斷主要是依靠腸鏡檢查，但是其廣泛普及用于篩查受限，而腫瘤標志物的檢測因其簡單、方便、無痛等特點，在結直腸癌的早期篩查診斷中越來越重要。目前主要應用CEA及CA19-9進行結直腸癌的早期篩查，然而，其敏感度和準確度均十分有限。因此，尋找敏感特異的腫瘤學血清標志物，已成為目前研究的熱點。

MACC1首次發現于結直腸癌中，并被證實其組織中的表達水平是預測結直腸癌轉移和預后判斷的獨立指標［2］。作為HGF/met信號通路的關鍵調節因子，MACC1參與腫瘤細胞生長、細胞遷移和侵襲、腫瘤血管生成及上皮間質轉化等重要病理生理過程，并且能夠形成正反饋環，進一步促進腫瘤細胞發生轉移和侵襲。而MACC1通過調控Ras/ERK信號通路的激活參與胰腺癌化療耐藥過程。另外，后續研究也提示，MACC1在Akt/β-catenin、PI3K/AKT及TWIST1/ VEGF-A等信號傳導通路中均扮演著重要角色［7-8］。如前所述，MACC1不僅在結直腸癌組織中表達較高，在其他惡性腫瘤中也存在異常表達狀態，并且和腫瘤的轉移及預后密切相關［8-9］。而前期的一項薈萃分析結果亦表明，MACC1的高表達狀態和腫瘤患者更短的總生存期及無復發生存期具有顯著相關性（P均＜0.001）［5］。早在MACC1發現之初，Stein等2009年通過對人結腸癌腫瘤組織、轉移灶及正常組織中的MACC1蛋白水平進行差異性分析，證明了MACC1在結腸癌轉移灶組織中表達最高，相反，在正常結腸黏膜組織中幾乎檢測不到表達。同時，Stein等在基因水平上也進行了驗證，結果一致［2］。而MACC1在結直腸癌患者血清中的蛋白表達情況尚未有過報道。

本研究采用ELISA法對血清中的MACC1蛋白的表達情況進行了檢測，結果發現，結直腸癌患者血清中的MACC1表達水平明顯高于正常人群，這是首次對MACC1的蛋白表達情況在血清中進行了研究和驗證。作者結合患者的臨床病理特征進行了進一步分析，結果顯示MACC1的高表達狀態與多種臨床特征相關，包括淋巴結轉移情況、遠處轉移情況、神經侵犯情況、癌結節存在狀態及高TNM分期等，這些數據再次表明，MACC1的過度表達和結直腸癌的惡性行為和腫瘤進展密切相關。而通過對這些患者進行生存分析研究，數據表明，血清中異常表達的MACC1蛋白水平可以作為結直腸癌患者預后不良的生物學指標。這些數據和結論和前期學者的觀點基本保持一致，然而不同的是，作者是通過分析結直腸癌患者血清中的MACC1蛋白表達得出的結論，而這具有重要的臨床實用價值。與組織學腫瘤特異性指標檢測的方法比較，血清標本的獲得更加方便，易于臨床推廣和應用，這對腫瘤患者的早期篩查及長期隨訪和檢測具有更好的可行性。同時，由于本研究所納入的樣本量較少，隨訪時間較短，未將術后輔助治療方案等因素考慮在內，所以該研究結果具有一定的局限性。因此，需要進一步擴大樣本量，并積極進行臨床研究驗證。

綜上所述，MACC1的異常表達與結直腸癌的生物學行為密切相關，檢測血清中的MACC1的表達水平對結直腸癌的早期診斷、惡性程度評估及預后預測具有重要臨床價值。其取樣方便、檢測快捷、結果穩定，是較理想的評價指標。進一步探討MACC1在結直腸癌進展過程中的分子機制和作用，有助于為結直腸癌的診療和隨訪提供新的思路。

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［3］ Stein U,Burock S,Herrmann P,et al．Circulating MACC1 transcripts in colorectal cancer patient plasma predict metastasis and prognosis．PLoS One,2012,7(11):e49249．

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［6］ Edge SB,Compton CC．The American Joint Committee on Cancer: the 7th edition of the AJCC cancer staging manual and the future of TNM．Ann Surg Oncol,2010,17(6):1471-1474．

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Objective In this study，the expression of serum MACC1 protein was investigated in patients with colorectal cancer，and the clinical relevance was explored. Methods We retrospectively analyzed 172 patients with colorectal cancer in our center during the period of Aug 2011 through Aug 2012. 119 healthy serums were used as control. Serum was isolated by Centrifugation and the expression of MACC1 protein was tested by ELISA. Relationship between the expression level of MACC1 and clinical characteristics of colorectal cancer was analyzed by SPSS 18.0 analysis software. Results The expression of serum MACC1 protein in colorectal cancer patients was signifcantly higher than that in normal controls （P＜0.05）. Then the analysis was done in patients divided by risk stratifcation. In our research，we found that in colorectal cancer patients，serum MACC1 protein expression had a closely relationship with gender （P=0.004），CA19-9 level （P=0.039），lymph node metastasis （P＜0.001），distant metastasis（P=0.014），neural invasion （P=0.019），cancer nodules（P=0.014） and TNM stage （P＜0.001）. But there was no significant correlation with patient age，family tumor history，tumor location，depth of tumor invasion，vascular tumor thrombus，and pathological type （P＞0.05）. In addition，overall survival rate（OS） in patients with high expression of MACC1 was signifcantly lower than that in the low expression group（χ2=9.466，P=0.002）. Conclusion The expression of serum MACC1 protein was increased in patients with colorectal cancer. And the expression level was closely related to the malignant evolution and clinical prognosis in colorectal cancer. The serum MACC1 protein may be a good serological marker for diagnosis and prognosis of colorectal cancer.

MACC1 Colorectal cancer Serum Prognosis

浙江省自然科學基金（Y15H160027），錢江人才項目（2013R10079）

310022 浙江省腫瘤醫院結直腸外科

*通信作者