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非小细胞肺癌中铁蛋白轻链的表达及价值研究

2020-08-10 229 上传者：管理员

摘要：目的探究铁蛋白轻链(FTL)在非小细胞肺癌(NSCLC)组织中的表达情况及其与NSCLC患者临床病理特征和预后的关系。方法收集2008年至2018年天津大学宝坻区人民医院病理科NSCLC组织标本,采用免疫组化检测61例NSCLC组织和51例癌旁组织中FTL的表达水平,并分析FTL与NSCLC患者临床病理学特征之间的关系,利用Kaplan-Meier Plotter在线数据库分析FTL的表达水平与NSCLC预后的相关性。结果 FTL在癌组织中表达明显高于癌旁组织(χ2=16.859,P<0.01)。FTL在癌组织中表达水平与NSCLC患者临床病理特征无明显相关性(P>0.05)。Kaplan-Meier Plotter在线数据库生存分析结果显示,FTL高表达与NSCLC患者较差的总生存时间(OS)相关[P=0.0008,HR=1.27(1.10～1.45)],而与患者无进展生存时间(PFS)无关。FTL表达水平与肺腺癌患者OS及PFS均相关,其表达越高患者生存越差[P=0.0000,HR=2.20(1.69～2.86);P=0.0005,HR=1.74(1.27～2.40)];在肺鳞癌患者中FTL表达与OS及PFS均无关。在临床分期中,截尾值为OS时,FTL表达仅与临床Ⅰ期和Ⅱ期患者预后相关[P=0.0000,HR=2.12(1.56～2.87);P=0.0000,HR=2.22(1.49～3.32)];截尾值为PFS时,FTL仅与Ⅰ期患者预后相关[P=0.0154,HR=1.74(1.11～2.74)]。结论 FTL表达与NSCLC患者临床病理特征无关,而FTL高表达与NSCLC患者不良预后相关,FTL可用于评估NSCLC患者预后。

关键词：
免疫组化
肺癌
铁蛋白轻链
非小细胞肺癌
预后
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肺癌是目前全球发病率和死亡率较高的恶性肿瘤之一[1],预后极差,年龄标准化5年生存率仅为16.1%[1]。非小细胞肺癌(NSCLC)作为肺癌中最主要的组织类型,寻找新的生物标记物、评估NSCLC患者预后十分必要。铁蛋白在人体各组织中广泛存在,目前被认为是一种肿瘤相关蛋白,其由2种不同的亚基构成,分别为H型亚基即铁蛋白重链和L型亚基即铁蛋白轻链(FTL)[2]。铁蛋白具有强大的结合铁和储备铁的功能,除了在铁代谢过程中起作用外,其在血管形成、细胞增殖及免疫抑制中也有重要作用[3],在许多恶性肿瘤中检测到铁蛋白高表达,且与肿瘤的转移、侵袭、对化疗药物抗性及不良预后相关[3,4]。相关研究表明血清铁蛋白在骨髓瘤[5]、肝癌[6]、前列腺癌[7]、胃癌[8]、肺癌[9]等患者中差异性表达,有助于其临床诊断及预后评估。作为铁蛋白的重要构成成分,FTL与NSCLC的关系尚未见报道。本研究经免疫组化了解FTL在NSCLC组织中表达情况,探讨FTL高表达与NSCLC患者预后的相关性。

1、材料与方法

1.1组织样本

收集2008年至2018年天津市宝坻区人民医院病理科组织标本,均为已经完成石蜡包埋的组织蜡块,术后病理诊断为NSCLC者,其中癌组织61例,癌旁组织51例。统计61例肺癌组织标本的临床病理资料,定量资料以中位数为分组值,其中病理诊断为肺鳞状细胞癌的患者23例,肺腺癌的患者38例;年龄<60岁28例,≥60岁33例;女性20例,男性41例;吸烟17例,不吸烟44例;肿瘤直径<3.5 cm 30例,≥3.5 cm 31例;依据第8版国际肺癌TNM分期标准:Ⅰ～Ⅱ期36例,Ⅲ～Ⅳ期25例。

1.2免疫组化

常规石蜡切片,制片4μm厚,脱蜡并行抗原修复,3%双氧水阻断内源性过氧化物酶,3%BSA进行血清封闭,滴加一抗FTL抗体(抗体按1∶200稀释,抗体购自Abcam公司),湿盒内4℃孵育过夜;滴加山羊抗兔二抗(1∶200稀释),室温孵育50 min;DAB显色后苏木素复染,脱水封片,光学显微镜观察并拍照(显微镜:NIKON Eclipse Ci,成像系统:NIKON digital sight DS-FI2,摄片倍数:200×),苏木素染细胞核为蓝色,DAB显出的阳性表达为棕黄色。

组织切片半定量分析方法:组织切片中细胞为淡黄色至棕褐色者为阳性细胞标志。染色强度以多数细胞呈现的染色特性(染色深浅需与背景着色情况相对比)计分:无着色为0分,淡黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。阳性细胞百分比即某类细胞5个视野(200×)的阳性细胞平均数:0～5%为0分,6%～25%为1分,26%～50%为2分,51%～75%为3分,>75%为4分。每张切片随机取5个200倍视野,每个视野均进行染色强度计分与阳性细胞百分比计分。染色强度与阳性细胞百分比的乘积:0分为阴性(-),1～4分为弱阳性(+),5～8分为中度阳性(++),9～12分为强阳性(+++)。计算评分的ROC曲线最佳截断点6.1为分组值,评分≤6.1为低表达组,评分>6.1为高表达组。

1.3 Kaplan-Meier Plotter生存分析

利用Kaplan-Meier Plotter在线数据库评估FTL的表达与NSCLC患者总生存期(OS)及无进展生存期(PFS)的关系,绘制生存曲线并计算风险比(HR)和Log-Rank P值。筛选数据过程为:(1) Cancer:lung cancer;(2) Gene symbol:FTL;(3)探针选择JetSet,Affymetrix ID:212788_x_at;(4) Survival:OS和PFS;(5) Follow up threshold:60 months。设置在不同截尾值OS或PFS,分别分析FTL在肺鳞癌和腺癌中的预后作用及不同临床分期下FTL与肺癌患者预后的关系。

1.4统计学方法

使用SPSS 20.0进行统计学分析。χ2检验评估FTL在癌组织和癌旁组织中表达的差异性及癌组织中FTL表达与临床病理学特征之间的关系。生存分析采用Kaplan-Meier Plotter在线数据库绘制生存曲线并进行Log-rank检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 FTL在NSCLC癌组织和癌旁组织表达的差异

免疫组化检测结果显示,FTL在NSCLC组织中的高表达率72.1%(44/61)高于癌旁组织中高表达率为[33.3%(17/51),χ2=16.859,P<0.01]。见表1、图1。

2.2 FTL表达与NSCLC患者临床病理特征之间的关系

以NSCLC癌组织中FTL表达量的中位数为分组值,将61例患者分为FTL低表达组和FTL高表达组,两组年龄、性别、吸烟、肿瘤直径、病理类型、临床分期及TNM分期差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3 FTL高表达与NSCLC预后的关系

利用Kaplan-Meier Plotter在线数据库分析,分别绘制1 926例患者的OS生存曲线及982例患者PFS生存曲线,结果显示FTL高表达的NSCLC患者OS低于FTL低表达患者[P=0.0008,HR=1.27(1.10～1.45)](图2a),而FTL的表达水平与患者PFS无明显相关性[P=0.2256,HR=1.13(0.93～1.37)](图2b)。

分析FTL表达水平与NSCLC病理组织学之间的关系。分别绘制720例肺腺癌患者OS生存曲线和461例肺腺癌患者PFS生存曲线;524例肺鳞癌患者OS生存曲线和141例肺鳞癌患者PFS生存曲线,结果显示,FTL的表达与肺腺癌患者的OS及PFS均相关,其表达越高生存越差[P=0.0000,HR=2.20(1.69～2.86);P=0.0006,HR=1.74(1.27～2.40)](图2c、2d)。而FTL的表达与肺鳞癌患者OS及PFS均无关[P=0.3642,HR=1.13(0.87～1.46);P=0.8637,HR=1.05(0.62～1.77)](图2e、2f)。

进一步分析FTL表达水平与NSCLC患者临床分期的关系,将截尾值设置为OS,绘制相应生存曲线,其结果显示FTL表达水平与临床Ⅰ期和Ⅱ期患者预后相关[P=0.0000,HR=2.12(1.56～2.87);P=0.0000,HR=2.22(1.49～3.32)],而与临床Ⅲ期患者预后无关[P=0.6747,HR=1.13(0.63～2.03)](图3),数据库中Ⅳ期患者4例,样本太少无法做生存分析。将截尾值设置为PFS,结果显示FTL与Ⅰ期患者预后相关[P=0.0154,HR=1.74(1.11～2.74)],与Ⅱ期患者预后无关[P=0.4359,HR=0.81(0.48～1.37)](图4),Ⅲ期患者19例,Ⅳ期患者0例,均因样本太少无法做生存分析。截尾值无论为OS还是PFS,FTL表达均与早期患者预后具有更好的相关性,且FTL表达水平越高其生存越差。

3、讨论

肺癌早期临床表现不明显,发现时多已至中晚期,导致肺癌患者预后极差。NSCLC作为肺癌的主要病理类型,探究新的生物标记物在NSCLC患者的诊断治疗和远期预后评估中具有十分重要的意义。

FTL作为铁蛋白的重要亚基之一,在人体内铁的的代谢和铁储存中起重要作用[2],其变化必然影响细胞组织的铁摄取和释放,进而可能导致其他分子生物学的变化,参与一系列病理过程和疾病的发生发展。同样,当细胞的结构和功能发生改变时,也会影响FTL的表达水平,因此,FTL的变化可能预示着一些疾病的发生。相关报道表明FTL与肿瘤坏死因子α(TNF-α)及肿瘤抑制基因p53之间存在相互作用[10,11]。已有大量研究结果显示FTL与多种疾病相关,Bertoli等[12]研究表明FTL在AML和白血病干细胞中过表达,认为铁蛋白可能通过激活核因子κB(NF-κB)信号传导,氧化应激,激活炎性细胞因子参与白血病的发生发展。而对FTL自身抗体的检测表明在整个消化道肿瘤尤其肝癌患者中表达增高[13]。对于一些癌前病变,如肠上皮化生亦检测到高水平的FTL表达[14],可见FTL对消化道肿瘤患者早期筛查诊断具有重要意义。Jézéquel等[15]通过CD68和FTL的免疫组化比较,得出结论:FTL是具有侵袭性表型的乳腺肿瘤的标志物,基于蛋白质组学研究结果显示FTL是淋巴结阴性乳腺癌的独立预后标记物[16]。其他相关报道还提示FTL与前列腺癌[17]、卵巢癌[18]、头颈部肿瘤[19]等关系密切。以上研究均提示FTL参与人体多种肿瘤的发生、发展,并在患者预后中扮演着重要的角色。

表1 FTL在NSCLC组织和癌旁组织中的表达

表2 FTL表达与61例NSCLC患者临床病理特征的关系

图1免疫组化检测FTL表达结果对比(SP法,×200)

图2在线数据库NSCLC、肺腺癌与肺鳞癌患者OS、PFS生存曲线

图3在线数据库不同临床分期肺癌患者OS生存曲线

图4在线数据库不同临床分期肺癌患者PFS生存曲线

FTL与NSCLC之间的关联目前鲜有研究。本研究对61例NSCLC癌组织及51例癌旁组织进行免疫组化检测,半定量评分发现FTL在癌组织中表达量明显高于癌旁组织,这可能预示FTL在NSCLC的发生发展中亦有一定作用。继续研究显示,癌组织中FTL表达量与患者相关临床病理参数(年龄、性别、吸烟、肿瘤大小、临床分期、TNM分期)之间并无明显相关性,此结果可能与样本量较少有关,有待大样本的进一步研究去评估。用Kaplan-Meier Plotter在线数据库进行生存分析,结果显示FTL与NSCLC患者OS相关而与患者PFS无关,且FTL高表达组OS低于FTL低表达组;FTL表达量与肺鳞状细胞癌患者OS及PFS均无关,而与肺腺癌患者OS及PFS均相关。在不同临床分期中,截尾值无论是OS还是PFS,均表明FTL的表达量对肺癌早期患者具有更好的预后价值。

综上所述,FTL在NSCLC癌组织中高表达,与NSCLC患者预后密切相关,对临床判断NSCLC患者预后情况具有重要价值。

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