非小細胞肺癌患者血清HDAC1和DNMT1濃度變化及臨床意義

陳艷紅 馬麗 李峰

肺癌是臨床常見的惡性腫瘤之一，其中約有80%以上的為非小細胞肺癌（non-small cell lung can-cer，NSCLC），包括鱗癌、腺癌和大細胞癌等，臨床發病率、病死率較高［1］。研究認為，基因表達調控失衡與NSCLC 的發生發展密切相關，其中，抑癌基因異常甲基化在NSCLC 的發展中發揮了重要作用［2］。DNA 甲基化轉移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）是DNA 甲基化反應的催化劑，可通過調控細胞內甲基化過程促進腫瘤的發生［3］。而組蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylase 1，HDAC1）是多種蛋白質復合物的催化亞單位，可調節組蛋白乙酰化參與腫瘤細胞增殖和遷移［4］。當前，有關HDAC1、DNMT1 表達水平的研究多集中在NSCLC 組織及癌旁組織中，有關NSCLC 患者手術前后血清中HDAC1 和DNMT1 濃度研究報道較少。本研究將分析手術前后血清中HDAC1 和DNMT1 濃度與臨床病理特征的關系，以進一步探討HDAC1 和DN-MT1對NSCLC 的診療價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年1月至2020年1月在本院接受手術治療的NSCLC 患者117 例為觀察組。納入標準：①臨床檢查符合NSCLC 的診斷標準［5］，且均經影像學、術后病理學檢查確診；②患者性別不限，年齡≥18 歲；③符合手術指征，均接受手術切除治療；④患者及其家屬知情同意，均簽署知情同意書。排除標準：①合并其他惡性腫瘤、自身免疫性疾病或血液疾病患者；②術前存在放化療史患者；③存在嚴重肝腎功能障礙患者。另選取同期在本院接受體檢的93 例健康體檢者為對照組。兩組的性別、年齡和身體質量指數（body mass index，BMI）一般臨床資料比較差異無統計學意義（P>0.05），見表1。本研究經醫院倫理委員會批準。

表1 兩組一般臨床資料比較（±s）Table 1 Comparison of general clinical data between 2 groups（±s）

表1 兩組一般臨床資料比較（±s）Table 1 Comparison of general clinical data between 2 groups（±s）

指標年齡（歲）BMI（kg/m2）觀察組（n=117）51.28±6.43 23.25±1.35對照組（n=93）50.63±5.27 22.97±1.28 t 值0.787 1.527 P 值0.432 0.128

1.2 研究方法

1.2.1 手術方法

所有患者均接受胸腔鏡手術切術治療，患者取側臥位，行氣管插管靜脈復合麻醉，于腋中線第7 或第8 肋間開一1.0～1.5 cm 切口為觀察口，腋前線與鎖骨中線之間第4 或第5 肋間開一3～4 cm 切口為主操作孔，腋后線第7 肋間開一1～2 cm 切口為副操作孔；將胸腔鏡及胸腔鏡器械分別置入觀察孔和操作孔，在胸腔鏡下行肺葉切除術，常規淋巴結清掃；淋巴結清掃結束后，常規止血、脹肺，放置好胸管后，關閉切口。

1.2.2 血清中HDAC1 和DNMT1 蛋白濃度檢測

分別于入院后、手術后次日清晨取觀察組患者的空腹靜脈血3 mL，于同時段取對照組的空腹靜脈血3 mL，低溫下3 000 r/min 離心3 min，分離血清，于-80℃下低溫保藏待測。采用酶聯免疫吸附法檢測HDAC1 和DNMT1 蛋白濃度，試劑盒購于北京鼎國生物研究有限公司，嚴格按照相關操作步驟進行。采用酶標儀（MR-96A 型，深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司）測定吸光度（A450nm），根據標準曲線得出血清樣本中HDAC1 和DNMT1的濃度。

1.3 統計學處理

采用SPSS 20.0 統計軟件進行統計分析。計量資料以（）表示，組間比較行獨立樣本t檢驗，同組手術前后比較行配對t檢驗，多組間比較行F檢驗；計數資料以n（%）表示，行χ2檢驗；臨床分期與HDAC1、DNMT1 濃度的相關性分析采用Spear-man 相關性分析法；P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清HDAC1 和DNMT1 濃度比較

術前觀察組患者的血清HDAC1 和DNMT1 濃度均明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

表2 兩組血清HDAC1 和DNMT1 蛋白濃度比較（±s）Table 2 Comparison of serum HDAC1 and DNMT1 levels between the 2 group（±s）

表2 兩組血清HDAC1 和DNMT1 蛋白濃度比較（±s）Table 2 Comparison of serum HDAC1 and DNMT1 levels between the 2 group（±s）

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2.2 手術前后觀察組不同臨床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 濃度比較

術前Ⅲ～Ⅳ期患者的血清HDAC1、DNMT1 濃度高于Ⅰ～Ⅱ期，差異有統計學意義（P<0.05），不同病理類型患者的血清HDAC1、DNMT1 濃度比較差異均無統計學意義（P>0.05）；術后不同病理類型和臨床分期患者的血清HDAC1、DNMT1 濃度均較術前明顯下降，差異有統計學意義（P<0.05），Ⅲ～Ⅳ期患者的血清HDAC1、DNMT1 濃度高于Ⅰ～Ⅱ期，差異有統計學意義（P<0.05），不同病理類型患者的血清HDAC1、DNMT1 濃度比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表3。

表3 手術前后觀察組不同臨床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 濃度比較（±s，ng/L）Table 3 Comparison of serum HDAC1、DNMT1 levels in patients with different clinicopathological features in the observation group before and after surgery（±s，ng/L）

表3 手術前后觀察組不同臨床病理特征患者血清HDAC1、DNMT1 濃度比較（±s，ng/L）Table 3 Comparison of serum HDAC1、DNMT1 levels in patients with different clinicopathological features in the observation group before and after surgery（±s，ng/L）

注：a行配對t 檢驗；b行獨立樣本t 檢驗。

n HDAC1項目病理類型鱗癌腺癌大細胞癌41 54 22 t 值a 5.126 8.640 5.844 P 值<0.001<0.001<0.001 F 值P 值臨床分期Ⅰ～Ⅱ期Ⅲ～Ⅳ期56 61 7.971 8.903<0.001<0.001 t 值b P 值手術前508.76±102.43 487.64±95.26 496.33±89.25 0.555 0.576 497.46±72.53 526.87±74.31 2.163 0.033手術后401.56±86.25 387.24±78.46 396.22±71.45 0.384 0.682 391.25±68.43 409.24±65.22 2.184 0.031 DNMT1 病理類型鱗癌腺癌大細胞癌41 54 22 7.992 8.001 5.255<0.001<0.001<0.001 F 值P 值臨床分期Ⅰ～Ⅱ期Ⅲ～Ⅳ期56 61 8.738 7.189<0.001<0.001 t 值b P 值26.68±5.24 24.53±6.17 25.37±6.25 1.562 0.217 24.51±5.37 27.14±7.28 2.207 0.029 17.28±5.41 16.36±4.27 15.53±6.17 0.905 0.407 15.22±5.87 18.72±5.54 3.318 0.001

2.3 NSCLC 患者臨床分期與血清HDAC1、DN-MT1 濃度的相關性分析

相關性分析結果顯示，NSCLC 患者臨床分期與血清HDAC1、DNMT1 濃度均呈明顯正相關（r=0.287、0.367，P=0.025、0.009）。

3 討論

DNA 甲基化被認為是NSCLC 發展過程中最早發生改變的分子結構，當抑癌基因發生異常甲基化時，可誘導細胞轉化，促進腫瘤的發生發展［6］。DNMT1 作為體細胞中最豐富的甲基轉移酶，可使抑癌基因啟動子CpG島胞嘧啶甲基化，抑制基因轉錄，增加腫瘤細胞的增殖、侵襲。多項研究表明，DNMT1 在宮頸癌、肺癌、膀胱癌等惡性腫瘤組織中呈高表達，與腫瘤的組織分化、惡性程度及患者預后存在明顯相關性［7-9］。HDAC1 可與DNA 緊密結合，通過調節組蛋白的去乙酰化參與細胞增殖及凋亡過程，其在因DNA 異常甲基化引發的腫瘤中發揮重要作用［10］。

閆偉等［11］研究了NSCLC 患者血清HDAC1 和DNMT1 含量對臨床病理分期、惡性分子表達的評估價值，發現NSCLC患者血清中的HDAC1和DNMT1含量顯著高于健康人群，且二者含量會隨著病情進展逐漸升高，與本研究結果一致。DNMT1 可對DNA 單鏈進行甲基化修飾，使甲基轉移至胞嘧啶核苷酸的胞嘧啶環，形成甲基化胞嘧啶，從而抑制基因轉錄。HDAC1 可使組蛋白發生去乙酰化，誘導染色質形成阻抑結構，影響轉錄翻譯。當細胞內抑癌基因發生甲基化和去乙酰化后，原癌基因被激活，腫瘤細胞出現惡性增殖與分化，加速了癌癥的發生發展［12-13］。本研究結果提示血清HDAC1、DNMT1 濃度升高可能參與了NSCLC 的生長、浸潤及轉移，手術治療可明顯降低其濃度。手術切除是臨床治療NSCLC 的主要手段，通過完全或部分切除原發病灶及轉移淋巴結，可明顯降低HDAC1、DNMT1 蛋白合成量，從而達到臨床治愈或提高患者生存率的目的［14］，故血清HDAC1、DNMT1 濃度變化可作為評估手術療效的潛在指標。肖海勵等［15］在對肺癌患者血清中甲基化轉移組酶和HDAC1 蛋白的表達意義進行研究時發現，DNMT1、DNMT3a、DNMT13b 和HDAC1 蛋白在肺癌患者體內表達均顯著增高，且以上指標的高表達水平提示患者預后不良，其認為對甲基化轉移組酶和HDAC1 蛋白水平進行監測，對臨床肺癌患者的治療具有重要指導意義。本研究結果也進一步表明，NSCLC 的臨床治療效果或可通過血清HDAC1、DNMT1 濃度變化表現。

既往研究發現，當HDAC1基因表達被下調時，肺癌細胞的增殖受到抑制，細胞凋亡率增加，侵襲力明顯下降；上調HDAC1基因表達后，HDAC1 在癌細胞中的表達明顯升高，細胞凋亡率下降［16］。NSCLC 患者體內HDAC1 和DNMT1 的濃度升高可增加細胞去乙酰化和甲基化水平，進而調節抑癌基因和原癌基因的表達，促進NSCLC的發生發展。因此，NSCLC 患者的臨床分期可能與血清HDAC1、DNMT1 濃度存在相關性，本研究結果也證實這一結論。

綜上所述，NSCLC 患者血清中HDAC1 和DN-MT1 濃度較高，手術后明顯下降，且二者表達水平與患者臨床分期存在相關性。