COX-2在食管癌中的表達及其與放射敏感性的關系

朱 勇 李曉花 惠蓓娜 蘇云濤 張 云

手術切除、化療、放療以及生物治療為食管癌的主要治療方法，不過很多臨床就診的食管癌患者多數(shù)為中晚期，錯過了手術時機，而化療與生物治療也都存在一定的缺陷與不足，為此放療已成為中晚期食管癌的主要治療手段之一[1-2]。不過食管癌也屬于中度放射敏感性腫瘤，導致單純放療的5年生存率在15%左右[3-4]。并且部分患者也存在放療失敗的情況，患者個體之間的放射敏感性有很大差異[5]?，F(xiàn)代研究表明食管癌的發(fā)生與發(fā)展涉及原癌基因激活、抑癌基因突變、細胞異常增殖等多種途徑，各途徑指標之間可能存在非常復雜的關系[6-7]。環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)又稱前列腺素過氧化物合成酶，其mRNA表達和蛋白水平在人體內(nèi)保持相對穩(wěn)定，主要分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可促進前列腺素合成，維持人體正常功能，但是其參與多數(shù)組織的炎癥過程，同時在腫瘤中誘導性地表達升高[8-9]。COX-2可通過多個途徑影響腫瘤放療敏感性，其本身有促進血管生成和生長的作用，特別是COX-2可以分別調(diào)節(jié)死亡受體和線粒體介導的兩條凋亡信號通路，從而使腫瘤細胞的凋亡受到抑制[10-11]，但是與食管癌的放療敏感性還無相關報道。本文具體探討了COX-2在食管癌中的表達及其與放射敏感性的關系，從而在分子生物學水平上為食管癌選擇個體化治療和預后評估提供相關參考?，F(xiàn)總結報告如下。

1 材料與方法

1.1 研究對象

2014年2月到2017年2月選擇在我院診治的食管癌患者107例，納入標準：經(jīng)病理學確診為食管鱗癌的初治患者；臨床診斷為中晚期，具有放療指征，不適合或患者不愿進行手術根治治療；臨床與調(diào)查資料完整；醫(yī)院倫理委員會批準了此次研究；按既定方案完成治療計劃，并可評價療效；患者在自愿條件下簽署了知情同意書；治療前卡氏評分均≥70分。排除標準：治療中有使用放療增敏劑者；臨床資料缺項者；合并有嚴重的心腦血管疾??；存在放療禁忌癥。

其中男性57例，女性50例；年齡28～78歲，平均年齡(45.66±4.14)歲；病變位置：頸段47例，中上段20例，下段40例；病理分化：高分化40例，中分化37例，低分化30例；臨床分期：Ⅲ期70例，Ⅳ期37例；淋巴結轉(zhuǎn)移38例。

1.2 治療方法

所有患者都給予根治性放療方案，放療方式：采用6-Mv-X線直線加速器?；颊卟扇⊙雠P位，采用體膜固定架固定，采用5 mm層厚CT模擬機定位掃描，傳送到放射治療系統(tǒng)開展重建，根據(jù)腫瘤位置勾畫大體腫瘤體積(GTV)靶體積，上下外放3 cm、左右外放5 mm、前后外放5 mm，臨床靶體積(CTV)依據(jù)解剖結構修好邊界，再外放5 mm為計劃靶體積(PTV)，根據(jù)劑量體積優(yōu)化放療計劃，使95%的等劑量線覆蓋靶體積，從而確定參考劑量為2 Gy/f，總劑量50～60 Gy/20～30 f。放療為1次/d，2 Gy/次，5次/周。放療使用三維適形調(diào)強，瓦里安600CD直線加速器完成放療。

采用RECIST(Response Evaluation Criteria in Solid Tumors)進行療效評定[12]，以食管原發(fā)灶長軸作為測量基線，完全緩解(CR)：胸部CT掃描食管壁厚度<5 mm，原無新病灶出現(xiàn)，食管吞鋇示原發(fā)灶消失；部分緩解(PR)：胸部CT、食管吞鋇顯示食管原發(fā)灶基線最長徑減少≥30%；無效(NR)：無達到上述標準甚或惡化。CR+PR為放射敏感，NR為放射抗拒。

1.3 COX-2免疫組化檢測

治療前在纖維食管鏡下取活檢病理組織，采用10%福爾馬林液進行固定，嚴格按照免疫組織化學(SP法)染色步驟進行操作，其中PBS液稀釋的一抗(COX-2：1∶50)為4 ℃孵育過夜。COX-2以細胞核內(nèi)存在棕黃色顆粒為陽性，用已知陽性表達的食管鱗癌組織作陽性對照，以PBS代替一抗作陰性對照，根據(jù)腫瘤細胞陽性率與陽性細胞染色強弱進行評分判定，0分為(-)，1～4分為(+)，5～8分為(++)，9～12分為(+++)，以(++)+(+++)為陽性表達。兔抗人COX-2單克隆抗體與二抗購自DAKO公司，其他常用化學試劑均購自國藥集團。

同時調(diào)查所有患者的臨床一般資料與病理資料，包括性別、年齡、病變位置、分化類型、臨床分期、淋巴結轉(zhuǎn)移等情況等。

1.4 統(tǒng)計方法

應用SPSS 22.0 for windows軟件包對計量數(shù)據(jù)與計數(shù)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，以均數(shù)±標準差、百分比、率等表示，對比為t檢驗與卡方χ2分析，相關性分析采用Spearman等級相關分析與Logistic回歸模型(前進法)分析，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 COX-2表達情況對比

107例患者的食管癌組織COX-2表達陽性45例，陽性率為42.1%。

2.2 放療效果

所有患者都順利完成放療，治療過程中無嚴重不良反應發(fā)生，放療敏感(CR+PR)78例，放療抗拒(NR)29例。

2.3 放療敏感與COX-2表達的相關性

放療抗拒組食管癌組織的COX-2表達陽性率[96.6%(28/29)]高于放射敏感組[21.8%(17/78)]，對比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。Spearman等級相關分析顯示COX-2表達與放療敏感存在顯著負相關性(γ=-0.533,P<0.05)。

2.4 臨床病理特征與COX-2表達的相關性

食管癌組織的COX-2表達陽性率與患者淋巴結轉(zhuǎn)移、臨床分期與分化程度都有顯著相關性(P<0.05)。見表1。

表1 食管癌臨床病理特征與COX-2表達的相關性(例，%)

2.5 影響放射敏感性的因素分析

在107例患者中，Logistic回歸模型分析顯示食管癌組織的病理分化、淋巴結轉(zhuǎn)移與COX表達為影響放療敏感性的獨立危險因素(P<0.05)，見表2。

表2 影響食管癌患者放療敏感性的因素

3 討論

食管癌是最常見的消化道惡性腫瘤之一，具有進展快、死亡率高等特征，5年生存率一直維持在15%左右[13]。手術仍然是早期食管癌的主要治療手段，但是有50%左右的患者在確診時已屬中晚期，失去了手術治療指征[14]?；煯斍耙脖容^常見，但是由于化療藥物引起的多藥耐藥性也使得治療效果一直比較差。放療為中晚期食管癌的主要治療方法，不過放療后局部腫瘤殘存率一直比較好，導致可出現(xiàn)腫瘤局部未控和復發(fā)[15]。特別是不同食管癌患者對放療的敏感性不同，為此需要積極預測腫瘤組織對射線的敏感性，促進改進治療手段。腫瘤的放射敏感性即指腫瘤的放射效應，與腫瘤的組織來源與大體類型有一定的相關性，其影響因素主要包括照射劑量、放射損傷修復、腫瘤細胞的固有敏感性、腫瘤細胞乏氧程度等[16]。本研究顯示所有患者都順利完成放療，治療過程中無嚴重不良反應發(fā)生，放療敏感78例，放療抗拒29例，表明放療敏感在臨床上比較常見。

COX-2是參與從花生四烯酸合成前列腺素和血栓素化學過程的限速酶，其穩(wěn)定而普遍地表達于正常組織，其產(chǎn)生的前列腺素可參與機體的抗損傷作用，也可調(diào)節(jié)血管舒張、維持胃粘膜完整性、血小板聚集、機體免疫反應等[17-18]。COX-2在多種腫瘤組織中有較高的表達，COX-2可參與致癌物代謝，促進腫瘤血管生成，引起細胞增殖和凋亡失衡，使機體免疫功能受到抑制，增加腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移能力[19]。本研究顯示107例患者的食管癌組織COX-2表達陽性45例，陽性率為42.1%，食管癌組織的COX-2表達陽性率與患者淋巴結轉(zhuǎn)移、臨床分期與分化程度都有顯著相關性(P<0.05)，也表明食管癌組織中COX-2呈現(xiàn)高表達狀況，與患者的臨床病理特征有很顯著相關性。

COX-2的表達與直腸癌、卵巢癌、喉癌等腫瘤放療的療效相關，COX-2蛋白高表達時，放療有效率可顯著降低[20-21]。放療抗拒組食管癌組織的COX-2表達陽性率高于放射敏感組，對比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，Spearman等級相關分析顯示COX-2表達與放療敏感存在顯著負相關性(P<0.05)。從機制上分析，COX-2可促進腫瘤細胞增殖，抑制機體的抗腫瘤免疫反應，抑制細胞凋亡。COX-2還可以刺激腫瘤細胞釋放前列腺素，通過上調(diào)影響血管生成的因子VEGF等誘導腫瘤血管形成，促使內(nèi)皮細胞遷移、生長，誘導血管生成[22]。還有研究表明選擇性COX-2抑制劑在治療膠質(zhì)瘤時可以增加放射敏感性和放射線抗血管生成作用[23]。

在正常生理狀態(tài)下，COX-2在多數(shù)組織內(nèi)呈低表達或不表達，當細胞受到促癌劑、射線、炎癥介質(zhì)、細胞因子等體內(nèi)外的因素刺激時能迅速誘導表達，可參與調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[24]。本研究Logistic回歸模型分析顯示食管癌組織的分化類型、淋巴結轉(zhuǎn)移與COX表達為影響放療敏感性的獨立危險因素(P<0.05)。相關研究也表明COX-2蛋白表達水平在腫瘤組織中越高，其放射抗拒性越強標[25]。根據(jù)COX-2蛋白表達水平的高低可評估患者放療是否抗拒，預測食管癌組織對放射線的敏感性。不過本研究也存在一定的缺陷，該研究的樣本量較小，具體的機制分析還不清晰，還需更多的臨床研究去深入探討。

總之，COX-2在食管癌中呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，與放射敏感性存在一定的相關性，可共同參與調(diào)節(jié)食管癌的病理發(fā)展特征。