HNSCC患者腫瘤組織Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達變化及其意義

張建麗，謝晨露 ，谷峰 ，張治業

(1.河南科技大學第一附屬醫院口腔科，河南 洛陽471003；2.河南科技大學第一附屬醫院腫瘤內科，河南 洛陽471003)

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

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）、對應部位的正常頭頸部組織80例（對照組）。

HNSCC 組，年齡 38～77歲，平均 59.3±13.5歲，男63例、女17例，其中喉咽鱗狀細胞癌48例、下咽鱗狀細胞癌26例、鼻腔鼻竇鱗狀細胞癌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；發生淋巴結轉移35例。對照組，年齡41～79歲，平均 60.8±14.0歲，男 60例、女 20例。兩組研究對象的年齡、性別、比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

納入標準：⑴HNSCC患者的診斷依據病理學診斷結果；⑵獲取癌組織標本前患者未接受放化療；⑶對照組標本來源于實施病理活檢或外科手術獲取組織，經病理學檢查為正常組織；⑷本研究獲得醫學倫理委員會的批準。

排除標準：⑴病理學資料不完整；⑵轉移性腫瘤；⑶具有放化療及免疫治療史。

1.2 免疫組化染色檢測方法 所有組織標本經石蠟包埋后作連續切片，厚度約為4μm，采用免疫組化鏈霉卵白素一生物素復合體法 (strep avidin-biotin complex，SABC法)染色，二氨基聯苯胺(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開發公司。以陽性片及PBS代替一抗分別作為陽性及陰性對照，高倍顯微鏡下觀察Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達情況，具體染色步驟嚴格按照SP試劑盒說明書進行操作。

1.3 免疫組化染色結果判定標準 免疫組化結果判定：Smad7蛋白、CXCR4蛋白的陽性著色表達于細胞質或細胞核，呈黃色、棕黃色、褐色表達，⑴根據著色強度：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根據陽性細胞比例：陽性細胞數目所占比例≤10%為1分、陽性細胞所占比例11%～50%為2分、陽性細胞數51%～75%為3分、陽性細胞數所占比例＞75%為4分，兩種積分相乘總分＜3分為陰性、≥3分為陽性。

2 結果

2.1 兩組標本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達率比較 HNSCC組標本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達率分別為72.50%、68.75%，對照組的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達率分別為7.50%、10.00%，差異具有統計學意義（P＜0.05）；見表1。

表1 兩組標本中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白陽性表達率比較n（%）

2.2 Smad7蛋白表達與HNSCC病理學因素的關系低分化、TNM分期（Ⅲ期+Ⅳ期）、發生淋巴結轉移的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）、未發生淋巴結轉移的 HNSCC 組織（P＜0.05）；見表 2。

2.3 CXCR4蛋白表達與HNSCC病理學因素的關系 TNM分期 （Ⅲ期+Ⅳ期）、發生淋巴結轉移的HNSCC組織中的CXCR4蛋白陽性率顯著的高于TNM分期 （Ⅰ期+Ⅱ期）、未發生淋巴結轉移的HNSCC 組織（P＜0.05）；見表 3。

3 討論

HNSCC的病情進展相對較為隱匿，臨床上多數患者無特異性的癥狀，病情的早期診斷水平較低。同時HNSCC的手術治療或者放化療治療后，患者的病死率或者生存時間等指標均無明顯改善[6，7]。一項包含了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%，無瘤生存時間不足24個月[8，9]。本次研究通過對于相關分子生物學水平的相關研究，不僅能夠為揭示HNSCC的發病機制提供參考，同時可以對于疾病的診斷提供潛在的臨床指標。

表2 Smad7蛋白表達與HNSCC病理學因素的關系

表3 CXCR4蛋白表達與HNSCC病理學因素的關系

CXCR4蛋白水平的改變對于腫瘤信號通路的激活，能夠交錯式激活患者體內的癌細胞轉錄調控因子，提高癌細胞DNA的擴增速度。CXCR4蛋白通過對于絡氨酸的磷酸化效應，能夠促進癌細胞膜表面糖蛋白配體的激活，促進癌細胞細胞周期調控依賴性蛋白激活的轉錄及翻譯，增加G1/S期比例，降低G0期細胞的總數[10]。近年來相關基礎方面的研究顯示，CXCR4蛋白的異常表達能夠通過促進癌細胞的CD4+T淋巴細胞的激活，促進TH1/TH2T淋巴細胞免疫紊亂的發生[11]；Smad7蛋白是上皮間質轉換的重要調控因子，Smad7蛋白的表達濃度的上升能夠提高腫瘤細胞的變形能力，增加其突破基底膜的風險，導致癌細胞通過組織液或者淋巴液進行轉移風險的上升[12]。部分研究報道了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情況，認為Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達與患者的癌細胞的生物學特征的改變密切相關，但對于Smad7蛋白、CXCR4蛋白與HNSCC的關系研究不足。

免疫組化的相關分析研究發現，在病例組患者病灶組織中，Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達陽性率顯著的上升，提示了二者均能夠參與HNSCC惡性腫瘤患者的病情進展過程，通過薈萃國內外相關研究，筆者認為Smad7蛋白、CXCR4蛋白的高表達與HNSCC患者的臨床病情的關系主要考慮與下列機制有關[13，14]：⑴Smad7蛋白的上升能夠提高癌細胞的細胞周期的調控紊亂風險，同時可導致癌細胞的粘附或者浸潤能力的改變；⑵CXCR4蛋白的表達上升能夠促進趨化因子或者炎癥因子的表達，促進氧化應激反應對于腫瘤細胞的激活作用，導致癌細胞的增殖速度的提升。宋國華等[15]研究者認為在HNSCC病灶組織中，Smad7蛋白的表達陽性率可上升27%以上，同時HNSCC患者的病灶組織累及范圍越大、臨床分期越晚，患者體內Smad7蛋白的表達上升越為明顯。在探討相關臨床病理特征的過程中，本次研究發現Smad7蛋白的表達與HNSCC患者的臨床分期、癌細胞的分化程度或者淋巴結轉移等臨床病理特征密切相關，提示在惡性腫瘤患者體內Smad7蛋白的表達與患者的臨床病理特征的進展密切相關，這主要考慮與Smad7蛋白的表達能夠提升癌細胞的轉錄活性，導致癌細胞擴散和增殖能力的提高，促進了臨床分期的進展，導致癌細胞浸潤淋巴結的能力的上升。但部分研究者并未發現Smad7蛋白的表達與HNSCC患者的淋巴結轉移的關系[16]，這與本次研究的結論差別主要考慮與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。在TNM分期（Ⅲ期+Ⅳ期）、發生淋巴結轉移的HN-SCC組織中的Smad7蛋白陽性率顯著的上升，提示了Smad7蛋白的表達與HNSCC患者的臨床病理特征密切相關，這主要由于CXCR4蛋白的表達能夠提高癌細胞對于淋巴結的粘附能力，增加了其對于臨近正常組織的浸潤過程有關。

綜上所述，HNSCC組織中的Smad7蛋白、CXCR4蛋白的表達水平升高，并且與腫瘤的病理學特征具有一定的相關性。