硫氧還蛋白、硫氧還蛋白相互作用蛋白對結直腸癌患者術后復發預測價值

楊婕琳, 王曉媛, 高會斌, 杜 光

1.河北北方學院附屬第一醫院 消化內科,河北 張家口 075000;2.北部戰區空軍醫院 健康管理科,遼寧 沈陽 110092

結直腸癌(colorectal cancer,CRC)是一種常見的消化道惡性腫瘤,我國CRC的粗發病率為29.51/10萬,粗病死率為14.14/10萬,分別排名惡性腫瘤的第2、4位[1]。目前,CRC的發病機制仍未完全明確,主流研究認為CRC發病的主要分子機制包括Wnt/β-catenin通路、血管內皮生長因子通路、法尼醇X受體信號傳導及核因子-κB信號通路等[2]。隨著CRC治療手段的不斷發展,CRC患者的5年存活率逐漸提高,Ⅰ期CRC患者術后5年存活率達90%,Ⅱ期患者5年存活率>60%,而Ⅲ期患者5年存活率>30%[3]。部分Ⅱ期及Ⅲ期患者在治療后有較高的復發率及轉移率,因此,準確地預測CRC患者術后復發情況意義重大。硫氧還蛋白(thioredoxin,TRX)系統由TRX、硫氧還蛋白還原酶及還原型輔酶Ⅱ組成,可調節細胞氧化還原狀態,是人類細胞中重要的抗氧化蛋白[4]。有研究表明,TRX系統與腫瘤的發生、發展、凋亡過程關系密切[5]。硫氧還蛋白相互作用蛋白(trx-interacting protein,TXNIP)屬于硫氧還蛋白結合蛋白的家族成員,通過抑制硫氧還蛋白系統的功能發揮介導氧化應激、抑制細胞增殖及誘導細胞凋亡等作用[6]。TXNIP作為一種腫瘤轉移抑制基因,是判斷腫瘤預后的重要指標[7]。目前,TRX系統及TXNIP對CRC術后復發預測價值的相關研究較少。本研究旨在探討TRX、TXNIP對CRC患者術后復發的預測價值。現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取自2017年1月至2020年12月河北北方學院附屬第一醫院消化內科收治的87例CRC患者為研究對象。納入標準:符合《中國原發性結直腸癌規范診療質量控制指標(2022版)》[8]中關于CRC的診斷標準,并經過病理檢查確認;腫瘤臨床病理(tumor node metastasis,TNM)分期Ⅱ～Ⅲ期;臨床資料完整;初診,未接受過抗腫瘤治療;未發生遠端轉移;對本研究知情同意并簽署知情同意書。排除標準:合并其他惡性腫瘤;心、肝、腎功能嚴重受損;罹患潰瘍性結腸炎、克羅恩病及其他急慢性結腸炎;罹患嚴重心腦血管疾病及血液疾病;依從性差。根據有無復發將患者分為復發組(n=55)與未復發組(n=32)。本研究經醫院倫理委員會審批(K2020197)。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集 收集患者的一般資料,包括年齡、性別、TNM分期、組織學類型、腫瘤部位、腫瘤直徑、分化程度、淋巴結轉移情況。

1.2.2 TRX及TXNIP檢測 將患者于術中取下的癌組織樣本進行切片、脫蠟、水化,采用鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結法檢測TRX和TXNIP的表達。操作嚴格按照試劑盒說明書進行。由兩名病理科醫師隨機挑選5個完成染色的標本,在高倍鏡視野下進行判讀,每個視野計數100個腫瘤細胞。染色強度評分[9]:0分為未著色,1分為淺黃色或黃色,2分為棕黃色,3分為棕色或棕褐色;染色范圍評分:0分為無陽性細胞,1分為染色范圍≤10%,2分為10%～50%,3分為染色范圍≥51%。以染色強度和范圍的兩項乘積作為表達強度的結果,TRX和TXNIP表達強度的總分≥4分為高表達,總分<4分為低表達。

1.2.3 隨訪 所有患者均隨訪1年。隨訪終點為患者因CRC死亡。隨訪方式為電話、微信、查閱病歷、門診復查。隨訪時間為術后的第3、6、9、12個月。隨訪內容為患者的生存、復發情況。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料比較 復發組TNM分期Ⅲ期比例、分化程度低分化比例、淋巴結轉移比例、TRX均高于未復發組,TXNIP低于未復發組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較/例(百分率/%)

2.2 多因素Logistic回歸分析結果 多因素Logistic回歸分析結果顯示,TNM分期Ⅲ期、分化程度高分化、淋巴結轉移、TRX高表達、TXNIP低表達是CRC復發的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表2 多因素Logistic回歸分析結果

2.3 ROC曲線分析結果 TRX、TXNIP聯合預測CRC復發的ROC曲線下面積為0.867,高于TRX、TXNIP單獨檢測,差異有統計學意義(P<0.05)。見表3、圖1。

圖1 TRX、TXNIP預測CRC復發的ROC曲線

表3 ROC曲線分析結果

3 討論

腫瘤細胞均存在細胞內氧化還原體系失衡,這是由于各種原因導致機體氧化應激,于體內產生高水平物質,各種氧化物導致的氧化速度超出了機體的抗氧化能力,最終損傷人體組織[10]。TRX是一類分布廣泛的小分子多功能蛋白。在高等的有機體中,TRX系統可催化還原氫過氧化物、有機過氧化物及一些被氧化的蛋白,參與并調節氧化應激和由氧化應激誘導的細胞凋亡等過程[11]。TXNIP被認為是一種內源性TRX抑制劑,能夠與TRX的半胱氨酸殘基結合在一起,從而抑制TRX的抗氧化功能[12]。因此,TXNIP是細胞氧化還原調節的關鍵組成部分。

本研究結果顯示,復發組的TRX表達高于未復發組,TXNIP表達低于未復發組,表明CRC細胞內的TRX表達升高,而TXNIP的表達受到抑制,與既往研究[13]結果一致。腫瘤組織一般處于高代謝狀態,需要大量的氧與營養物質,會釋放出活性氧簇(reactive oxygen species,ROS),使患者體內呈現出高氧化應激狀態,在高氧化應激狀態下,ROS會誘導TXNIP與TRX結合[14]。有研究報道,肝細胞癌、乳腺癌、膀胱癌等實體癌均會不同程度地引起TXNIP表達下降[15],提示TXNIP在多種惡性腫瘤中起抑癌作用。

本研究結果顯示,TRX高表達、TXNIP低表達是CRC復發的獨立危險因素;ROC曲線分析結果顯示,TRX、TXNIP聯合預測CRC復發的敏感度為85.7%,ROC曲線下面積為0.867,表明TRX、TXNIP聯合檢測對CRC復發的預測價值較高。TRX可通過多種途徑保護腫瘤細胞免于凋亡。Shang等[16]研究表明,過表達TRX1可導致張力蛋白同源物水平降低。張力蛋白同源物可將磷脂酰肌醇-(3,4,5)-三磷酸轉化為磷脂酰肌醇-(4,5)-二磷酸,從而抑制蛋白激酶B的激活[17],而蛋白激酶B可磷酸化Caspase-9、Caspase-3,抑制其活性,進而抑制下游細胞凋亡反應[18]。凋亡信號調節激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)可通過激活c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)及p38絲裂原活化蛋白激酶信號通路誘導細胞凋亡。Patwardhan等[19]研究發現,抑制TRX1表達可激活下游ASK1及Caspase-3蛋白表達,從而促進腫瘤細胞凋亡。另有研究報道,TRX水平升高有助于癌細胞生長并增加化療的耐藥性[20]。這提示,TRX的高表達會促進CRC患者術后復發。TXNIP是TRX結合蛋白的家族成員,TXNIP的Cys-63、Cys-247可與TRX活性中心位點的巰基相互作用,抑制TRX活性,從而促進腫瘤細胞凋亡,上調TXNIP可激活下游ASK1、JNK等凋亡信號通路,促進腫瘤細胞凋亡[21-23]。

綜上所述,TRX、TXNIP聯合檢測對CRC患者術后復發的預測價值較高。本研究存在一定的不足。首先,本研究為回顧性研究,在樣本選擇上存在一定的偏倚;其次,本研究樣本數量較少,可能會影響部分因素相關性檢驗的準確性。