HNSCC患者腫瘤組織Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)變化及其意義

張建麗，謝晨露 ，谷峰 ，張治業(yè)

(1.河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔科，河南 洛陽471003；2.河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，河南 洛陽471003)

近年來，頭頸部鱗狀細(xì)胞癌 （head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）的發(fā)生率具有一定的上升趨勢(shì)，流行病學(xué)研究證實(shí)，HNSCC的發(fā)病率可達(dá)262～473/10萬人左右[1]。臨床上HNSCC的發(fā)生能夠增加導(dǎo)致患者生活質(zhì)量的顯著降低，增加了患者5年內(nèi)的病死率[2]。不同的因素能夠干預(yù)癌細(xì)胞的早期生物學(xué)特性的改變過程，進(jìn)而參與到上皮細(xì)胞惡性腫瘤的發(fā)生和中晚期病情進(jìn)展過程中。Smad7蛋白的表達(dá)能夠參與到上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換過程，Smad7蛋白的表達(dá)濃度的上升能夠提高惡性腫瘤細(xì)胞突破基底膜的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)于真皮下組織的浸潤程度[3]；趨化因子4（chemokine receptor4，CXCR4）的表達(dá)能夠通過提高癌細(xì)胞的浸潤能力和粘附能力，提高癌細(xì)胞的變形能力，促進(jìn)了癌細(xì)胞對(duì)于淋巴結(jié)或者血管內(nèi)皮組織的侵襲和轉(zhuǎn)移過程[4]。部分研究者報(bào)道了趨化因子相關(guān)家族成員在口腔癌等惡性腫瘤中的表達(dá)情況，認(rèn)為CXCR4等的表達(dá)上是促進(jìn)口腔癌早期癌細(xì)胞的發(fā)生或者晚期癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素[5]，但對(duì)于Smad7蛋白的分析研究不足。為了揭示Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)與HNSCC的關(guān)系，從而為臨床上HNSCC患者的臨床診療提供理論基礎(chǔ)，本次研究收集了相關(guān)HNSCC病例，揭示了Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)及其與HNSCC患者的臨床病理特征的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取我院2016年1月-2017年1月病理科收集的80例HNSCC組織 （HNSCC組）、對(duì)應(yīng)部位的正常頭頸部組織80例（對(duì)照組）。

HNSCC 組，年齡 38～77歲，平均 59.3±13.5歲，男63例、女17例，其中喉咽鱗狀細(xì)胞癌48例、下咽鱗狀細(xì)胞癌26例、鼻腔鼻竇鱗狀細(xì)胞癌6例；分化程度：高分化20例、中分化31例、低分化29例；TNM分期：Ⅰ期14例、Ⅱ期30例、Ⅲ期20例、Ⅳ期16例；發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移35例。對(duì)照組，年齡41～79歲，平均 60.8±14.0歲，男 60例、女 20例。兩組研究對(duì)象的年齡、性別、比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴HNSCC患者的診斷依據(jù)病理學(xué)診斷結(jié)果；⑵獲取癌組織標(biāo)本前患者未接受放化療；⑶對(duì)照組標(biāo)本來源于實(shí)施病理活檢或外科手術(shù)獲取組織，經(jīng)病理學(xué)檢查為正常組織；⑷本研究獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴病理學(xué)資料不完整；⑵轉(zhuǎn)移性腫瘤；⑶具有放化療及免疫治療史。

1.2 免疫組化染色檢測(cè)方法 所有組織標(biāo)本經(jīng)石蠟包埋后作連續(xù)切片，厚度約為4μm，采用免疫組化鏈霉卵白素一生物素復(fù)合體法 (strep avidin-biotin complex，SABC法)染色，二氨基聯(lián)苯胺(diamionben zidene，DAB) 顯色。 Smad7 蛋白、CXCR4蛋白通用型二抗以及SP試劑盒和DAB顯色盒均購自北京中杉金橋生物技術(shù)開發(fā)公司。以陽性片及PBS代替一抗分別作為陽性及陰性對(duì)照，高倍顯微鏡下觀察Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)情況，具體染色步驟嚴(yán)格按照SP試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.3 免疫組化染色結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) 免疫組化結(jié)果判定：Smad7蛋白、CXCR4蛋白的陽性著色表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核，呈黃色、棕黃色、褐色表達(dá)，⑴根據(jù)著色強(qiáng)度：0分為無色、1分為淡黃色、2分為棕黃色、3分為褐色、黑色；⑵根據(jù)陽性細(xì)胞比例：陽性細(xì)胞數(shù)目所占比例≤10%為1分、陽性細(xì)胞所占比例11%～50%為2分、陽性細(xì)胞數(shù)51%～75%為3分、陽性細(xì)胞數(shù)所占比例＞75%為4分，兩種積分相乘總分＜3分為陰性、≥3分為陽性。

2 結(jié)果

2.1 兩組標(biāo)本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達(dá)率比較 HNSCC組標(biāo)本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達(dá)率分別為72.50%、68.75%，對(duì)照組的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達(dá)率分別為7.50%、10.00%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；見表1。

表1 兩組標(biāo)本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達(dá)率比較n（%）

2.2 Smad7蛋白表達(dá)與HNSCC病理學(xué)因素的關(guān)系低分化、TNM分期（Ⅲ期+Ⅳ期）、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的HNSCC組織中的Smad7蛋白、陽性率顯著的高于高中分化、TNM分期（Ⅰ期+Ⅱ期）、未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的 HNSCC 組織（P＜0.05）；見表 2。

2.3 CXCR4蛋白表達(dá)與HNSCC病理學(xué)因素的關(guān)系 TNM分期 （Ⅲ期+Ⅳ期）、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的HNSCC組織中的CXCR4蛋白陽性率顯著的高于TNM分期 （Ⅰ期+Ⅱ期）、未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的HNSCC 組織（P＜0.05）；見表 3。

3 討論

HNSCC的病情進(jìn)展相對(duì)較為隱匿，臨床上多數(shù)患者無特異性的癥狀，病情的早期診斷水平較低。同時(shí)HNSCC的手術(shù)治療或者放化療治療后，患者的病死率或者生存時(shí)間等指標(biāo)均無明顯改善[6，7]。一項(xiàng)包含了334例樣本量的多中心的HNSCC臨床診療分析研究顯示，HNSCC的早期診斷水平不足45%，治療后的病情緩解率不足30%，無瘤生存時(shí)間不足24個(gè)月[8，9]。本次研究通過對(duì)于相關(guān)分子生物學(xué)水平的相關(guān)研究，不僅能夠?yàn)榻沂綡NSCC的發(fā)病機(jī)制提供參考，同時(shí)可以對(duì)于疾病的診斷提供潛在的臨床指標(biāo)。

表2 Smad7蛋白表達(dá)與HNSCC病理學(xué)因素的關(guān)系

表3 CXCR4蛋白表達(dá)與HNSCC病理學(xué)因素的關(guān)系

CXCR4蛋白水平的改變對(duì)于腫瘤信號(hào)通路的激活，能夠交錯(cuò)式激活患者體內(nèi)的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，提高癌細(xì)胞DNA的擴(kuò)增速度。CXCR4蛋白通過對(duì)于絡(luò)氨酸的磷酸化效應(yīng)，能夠促進(jìn)癌細(xì)胞膜表面糖蛋白配體的激活，促進(jìn)癌細(xì)胞細(xì)胞周期調(diào)控依賴性蛋白激活的轉(zhuǎn)錄及翻譯，增加G1/S期比例，降低G0期細(xì)胞的總數(shù)[10]。近年來相關(guān)基礎(chǔ)方面的研究顯示，CXCR4蛋白的異常表達(dá)能夠通過促進(jìn)癌細(xì)胞的CD4+T淋巴細(xì)胞的激活，促進(jìn)TH1/TH2T淋巴細(xì)胞免疫紊亂的發(fā)生[11]；Smad7蛋白是上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換的重要調(diào)控因子，Smad7蛋白的表達(dá)濃度的上升能夠提高腫瘤細(xì)胞的變形能力，增加其突破基底膜的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致癌細(xì)胞通過組織液或者淋巴液進(jìn)行轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的上升[12]。部分研究報(bào)道了Smad7蛋白或者CXCR4蛋白在卵巢癌或者甲狀腺癌等惡性腫瘤中的表達(dá)情況，認(rèn)為Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)與患者的癌細(xì)胞的生物學(xué)特征的改變密切相關(guān)，但對(duì)于Smad7蛋白、CXCR4蛋白與HNSCC的關(guān)系研究不足。

免疫組化的相關(guān)分析研究發(fā)現(xiàn)，在病例組患者病灶組織中，Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)陽性率顯著的上升，提示了二者均能夠參與HNSCC惡性腫瘤患者的病情進(jìn)展過程，通過薈萃國內(nèi)外相關(guān)研究，筆者認(rèn)為Smad7蛋白、CXCR4蛋白的高表達(dá)與HNSCC患者的臨床病情的關(guān)系主要考慮與下列機(jī)制有關(guān)[13，14]：⑴Smad7蛋白的上升能夠提高癌細(xì)胞的細(xì)胞周期的調(diào)控紊亂風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可導(dǎo)致癌細(xì)胞的粘附或者浸潤能力的改變；⑵CXCR4蛋白的表達(dá)上升能夠促進(jìn)趨化因子或者炎癥因子的表達(dá)，促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)對(duì)于腫瘤細(xì)胞的激活作用，導(dǎo)致癌細(xì)胞的增殖速度的提升。宋國華等[15]研究者認(rèn)為在HNSCC病灶組織中，Smad7蛋白的表達(dá)陽性率可上升27%以上，同時(shí)HNSCC患者的病灶組織累及范圍越大、臨床分期越晚，患者體內(nèi)Smad7蛋白的表達(dá)上升越為明顯。在探討相關(guān)臨床病理特征的過程中，本次研究發(fā)現(xiàn)Smad7蛋白的表達(dá)與HNSCC患者的臨床分期、癌細(xì)胞的分化程度或者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床病理特征密切相關(guān)，提示在惡性腫瘤患者體內(nèi)Smad7蛋白的表達(dá)與患者的臨床病理特征的進(jìn)展密切相關(guān)，這主要考慮與Smad7蛋白的表達(dá)能夠提升癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄活性，導(dǎo)致癌細(xì)胞擴(kuò)散和增殖能力的提高，促進(jìn)了臨床分期的進(jìn)展，導(dǎo)致癌細(xì)胞浸潤淋巴結(jié)的能力的上升。但部分研究者并未發(fā)現(xiàn)Smad7蛋白的表達(dá)與HNSCC患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系[16]，這與本次研究的結(jié)論差別主要考慮與Smad7蛋白的檢查靈敏度的差異或者病灶組織的收集偏移等因素有關(guān)。在TNM分期（Ⅲ期+Ⅳ期）、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的HN-SCC組織中的Smad7蛋白陽性率顯著的上升，提示了Smad7蛋白的表達(dá)與HNSCC患者的臨床病理特征密切相關(guān)，這主要由于CXCR4蛋白的表達(dá)能夠提高癌細(xì)胞對(duì)于淋巴結(jié)的粘附能力，增加了其對(duì)于臨近正常組織的浸潤過程有關(guān)。

綜上所述，HNSCC組織中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達(dá)水平升高，并且與腫瘤的病理學(xué)特征具有一定的相關(guān)性。