硫氧還蛋白還原酶活性檢測在食管癌60例臨床診斷中的應用

仲思恂，鄭良鳳，魯小敏

作者單位：海安市人民醫院腫瘤科，江蘇 南通 226600

食管癌是常見的一種消化道腫瘤，在臨床惡性程度極高［1-3］。由于食管癌發病較隱匿，食管癌病人術后5 年內的生存期低于10%。因此探究食管癌早期的腫瘤標志物是目前臨床研究的熱點。硫酸還蛋白還原酶（thioredoxin reductase，TR）是關鍵含硒酶之一，其能調節機體內的氧化還原反應，修復DNA 的合成，進而對細胞的增殖進行有效調節［4］。大量研究發現，在人類多種原發性惡性腫瘤中可見TR高表達，其可通過介導腫瘤異常增生影響腫瘤的發生發展［5-6］，因此可對機體內TR 活性進行檢測，進而檢測機體內腫瘤細胞的異常增殖情況，知曉腫瘤的發生和狀態。腫瘤標志物檢測腫瘤的特性是腫瘤細胞可發生異常增生，TR 和其他相關癌蛋白相比，其能在機體中更快地被檢測出來；和臨床目前應用的腫瘤編導蛋白相比，TR 更具有廣譜性，是臨床檢測腫瘤發生的理想標志物之一［7］。因此本研究以食管癌病人和健康體檢者為研究對象，檢測TR的活性表達，并探究其對食管癌診斷的實際應用。

1 資料與方法

1.1 一般材料于2019年1月至2020年7月，選取海安市人民醫院腫瘤科因食管病變住院的120例病人，根據病理學檢測結果分為食管癌組（診斷為食管癌）及良性組（診斷為食管瘤良性病灶）。其中食管癌組60例，男性與女性人數為35例和25例；年齡（60.35±11.46）歲，范圍為41～73 歲；Ⅰ＆Ⅱ期與Ⅲ&Ⅳ期例數為21 例和39 例；未轉移19 例，轉移41 例。我院在相同時間住院的良性組病人共60 例，其中男、女例數為38 例和22 例；年齡（61.72±11.83）歲，范圍為42～75歲。選取相同時間在本院進行體檢的健康體檢者設為對照組，共60例，其中男、女例數為32 例和28 例；年齡（60.92±12.07）歲，范圍為45～72歲。各組病人性別、年齡、腫瘤分期等一般資料相比較差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究獲海安市人民醫院倫理委員會批準（編號2018-K008-01），病人或其近親屬對本研究方案簽署知情同意書。

1.2 納入和排除標準納入標準：60例食管癌病人均符合食管癌診斷標準［8］，并經病理檢測證實；60例食管良性病灶病人經病理檢測證實；60 例健康體檢者均無任何疾??；食管癌病人未經過任何治療；全部食管癌病人均有完整的臨床資料。排除標準：食管癌病人合并其他疾病，包括精神異常、血液系統疾病等；有認知功能障礙的食管癌病人。

1.3 方法①標本采集：于住院的第2 天，取食管癌組和良性組病人空腹靜脈血5 mL；健康體檢者病人于體檢當天，取體檢者空腹血5 mL；分別將三組病人的空腹血置于離心機，3 000 r/min 離心10 min，離心半徑為12 cm，后保存于-20 ℃冰箱。②檢測食管癌組、良性組和對照組病人血漿中TR 活性（貨號RX203053M，酶聯免疫吸附測定試劑盒購自上海繼棉化學科技有限公司），TR 檢測參考值范圍為0～4 U/mL，檢測數值在參考值范圍內為低表達，檢測數值＞4 U/mL 為高表達；記錄食管癌組病人化療前、化療時和化療后，用SAF-680T 型酶標儀（上海巴玖實業有限公司）檢測化療前、化療時和化療后24 h 血漿中TR 活性水平。③比較不同分期和轉移的食管癌病人血漿中TR 活性。④參照文獻［9］，按照世界衛生組織（WHO）實體瘤療效評價標準對食管癌病人術后療效進行評價，病人完全緩解（CR）：食管癌腫瘤全部消失，TR 活性檢測正常；部分緩解（PR）：腫瘤長徑總和縮小30%以上，檢測TR 活性明顯低于化療前；穩定（SD）：食管癌腫瘤的直徑總和明顯縮小30%以下；進展（PD）：食管癌腫瘤的直徑相加明顯增加20%，且有新發的食管癌腫瘤，TR 活性增加。對化療結束后的食管癌病人進行出院后隨訪，記錄病人2年內的生存率，分析病人的遠期預后情況。

1.4 統計學方法采用Graphpad priam 8.0 軟件數據分析。定量數據均用表示，三組間比較采用單因素方差分析，三組之間的兩兩比較采用SNK-q檢驗的方法；log-rank 檢驗比較生存率，受試者操作特征曲線（ROC 曲線）分析診斷效果。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組病人TR活性比較對照組、良性組、食管癌組病人血漿中TR 活性分別為（3.16±0.79）U/mL、（6.34±0.96）U/mL、（8.12±1.25）U/mL（F=365.60，P＜0.001）。與對照組相比，良性組和食管癌組TR 活性均明顯升高（P＜0.05）；且食管癌TR活性明顯高于良性組（P＜0.05）。

2.2 食管癌組病人化療前后血漿中TR 活性比較食管癌組病人化療前、化療時、化療后血漿中TR 活性分別為（8.12±1.25）U/mL、（4.65±0.87）U/mL、（3.37±0.62）U/mL（F=402.10，P＜0.001）。與化療前相比，化療時和化療后食管癌病人血漿中TR 活性均明顯降低（P＜0.05）；且化療后食管癌組病人血漿中TR活性明顯低于化療時（P＜0.05）。

2.3 TR 活性與食管癌病人臨床特征比較TR 活性表達和食管癌病人性別、年齡、腫瘤長徑和腫瘤位置均無相關性（P＞0.05），與病人TNM 分期和淋巴結轉移密切相關（P＜0.05）。和Ⅰ＆Ⅱ期食管癌病人相比，Ⅲ&Ⅳ期食管癌病人血漿中TR 活性明顯升高（P＜0.05）；和未轉移食管癌病人相比，食管癌轉移病人血漿中TR活性明顯升高（P＜0.05）。見表1。

表1 硫氧還蛋白還原酶（TR）活性與食管癌60例臨床特征比較

2.4 病人預后生存期比較食管癌病人化療后有39 例病人得到了完全或部分緩解，病人總有效率為65%。對食管癌病人隨訪2 年統計顯示，食管癌病人2 年生存率為75.0%（45 例），TR 高表達（＞4 U/mL）2 年生存人數為31（31/41）例，生存率為75.6%；TR 低表達（＜4 U/mL）2 年生存率為14（14/19）例，生存率為73.7%；log-rank 檢驗比較TR 高表達和低表達病人生存率，差異有統計學意義（χ2=22.29，P＜0.05），見圖1。

圖1 硫氧還蛋白還原酶（TR）高表達與TR低表達食管癌病人2年預后分析

2.5 TR 活性對食管癌診斷價值TR 檢測曲線下面積（AUC）值為0.92，特異度為83.2%，靈敏度為93.6%，TR 活性檢測對食管癌的診斷有一定診斷價值，見圖2。

圖2 硫氧還蛋白還原酶（TR）活性檢測對食管癌病人的診斷價值

3 討論

目前臨床上主要用病理組織檢測對食管癌進行確診，但病理檢測對病人來說風險和創傷面較大，且不能對食管癌病人進行重復性檢測；和病理組織檢測相比，腫瘤標志物通過較好的靈敏度和較低的特異度反應病人的疾病程度，臨床反應良好［10］。近年來學者研究發現，機體內大部分腫瘤均以細胞異常增殖為主要特征，TR在多數腫瘤細胞中均高表達，其作為調控酶可對細胞的異常增殖進行調控［11］。TR在機體中的不同細胞中均有表達，其可由多種生物體中的淋巴細胞和肝細胞等分泌。有研究表明，在肺癌、結腸癌、消化道腫瘤等多種不同的惡性腫瘤中，TR均高表達［12］。目前有學者研究發現，肺癌病人和健康者血漿中TR 活性相比，肺癌病人明顯升高［13］。還有學者研究證實，通過檢測肺癌病人血漿發現，TR 活性明顯高于正常健康者，且經過化療治療后，大部分的肺癌病人血漿中TR 活性基本恢復正常，這表明TR 可以成為肺癌早期診斷的生物標志物［14］。王麗麗等［10］人通過對乳腺癌病人血漿檢測發現，宮頸癌病人血漿中TR 活性較健康體檢者明顯升高，且通過影像學評價宮頸癌發現其結果和檢測TR 活性結果一致，由此可見，宮頸癌病人機體內TR 活性可成為腫瘤標志物，對病人的療效進行評估。本研究結果顯示，食管癌病人血漿中TR 活性較健康體檢者明顯升高，TR 活性對食管癌病人疾病的嚴重程度進行反應。本研究和上述研究結果相似。

硫氧還蛋白系統主要由硫氧還蛋白、TR 和NAPD 組成，其對機體的氧化還原、氧化防御、細胞生長、細胞凋亡和器官發育等生理功能進行有效調節，其中TR 是該系統中最為重要的還原酶。研究表明，硫氧還蛋白系統介導多種腫瘤生物學活性，和腫瘤的發生發展、腫瘤細胞侵襲和轉移等密切相關［15］。文獻顯示，硫氧還蛋白系統可通過氧化還原調節作用抑制腫瘤的發生，進而實現對腫瘤的調控作用［16］。在腫瘤早期，硫氧還蛋白系統能清除機體內多余的活性氧，通過發揮抗氧化損傷作用抑制惡性腫瘤異常增生，對腫瘤發生癌變的風險能有效降低。腫瘤細胞中TR 高表達不僅會對腫瘤細胞異常增殖和血管生成起促進作用，且還會對細胞凋亡起抑制作用，通過腫瘤細胞出現的增殖和凋亡功能障礙導致細胞發生惡性轉化。本研究結果顯示，食管癌病人在化療時和化療后血漿中TR 活性均低于化療前，且化療后食管癌病人血漿中TR 活性明顯低于化療時，進一步證實了TR 在食管癌中高表達，食管癌疾病好轉時TR 活性也隨之降低。范有壽等［17］研究證實，和健康對照組相比，消化道腫瘤病人血漿中TR 活性明顯升高，且TR 活性可用作篩查消化道腫瘤的標志物，對疾病進行有效反應。

本研究通過探究食管癌病人TR 活性在不同分期和轉移方面的差異，結果顯示，食管癌病人血漿中TR 活性和腫瘤分期和是否轉移密切相關；和Ⅰ＆Ⅱ期食管癌病人相比，Ⅲ&Ⅳ期食管癌病人血漿中TR 活性明顯升高；和未轉移食管癌病人相比，食管癌轉移病人血漿中TR 活性明顯升高，由此可見食管癌病人血漿中TR 活性和病人腫瘤分期、是否發生轉移密切相關，提示TR 活性可用作于篩查食管癌疾病的進展程度。研究發現，TR主要存在于細胞質中，其通過參與腫瘤發生發展的各個階段而發揮重要生物學功能［18］。TR在腫瘤的早期階段，其能維持細胞內的氧化還原平衡，對所致的氧化應激損傷進行有效抵抗；TR 在腫瘤的癌變階段，其能促進腫瘤細胞的異常增長，且對腫瘤細胞的凋亡起抑制作用，進而讓腫瘤細胞在機體內發生大量的轉移。本研究結果顯示，食管癌病人化療后有39例病人得到了完全或部分緩解，總有效率為65%。對食管癌病人隨訪2 年統計顯示，食管癌病人2 年生存率為75.0%（45 例），TR 高表達2 年生存人數為31 例，生存率為75.6%（31/41）；TR 低表達2 年生存率為14例，生存率為73.7%（14/19）。由此提示，在食管癌病人化療時和化療后，加強對病人血清中TR 活性的檢測，進而能有效評估病人的預后情況，同時有效增加食管癌病人的存活率。本研究還檢測了TR活性對食管癌病人的診斷價值，結果顯示TR 檢測AUC 值為0.92，特異度為83.2%，靈敏度為93.6%，TR 活性檢測對食管癌的診斷有一定診斷價值。目前，在大多數腫瘤中，TR 活性相比于臨床其他腫瘤標志物更靈敏，更具有腫瘤診斷的廣譜性，在腫瘤細胞的早期階段就能檢測到TR 活性，進而反應腫瘤進展程度，因此TR 作為新型的腫瘤標志物，其廣譜性、高效性、準確性等特點使其在臨床廣泛使用，在腫瘤的早期篩查、臨床治療腫瘤監測及腫瘤治療后的評估中，TR活性檢測具有較好的應用價值［19］。

綜上所述，TR 在食管癌病人血漿中高表達，其可用于食管癌的早期檢測，提示病情的進展情況，對病人的治療預后能有效評價。

（本文圖1見插圖3-6）