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结直肠癌(colorectalcancer,CRC)是世界范围内第三大常见肿瘤,也是美国及欧洲第四大肿瘤死亡常见病因。早期发现结直肠癌是提高结直肠癌生存率的关键,据报道早期结直肠癌患者经治疗后5年生存率超过90%。目前CRC筛查策略包括粪便隐血试验、粪便免疫化学试验和结直肠镜检查等。然而,在美国仅65%超过50岁的中老年人接受上述方式结直肠癌筛查。有效的替代策略为开发可靠且特异性高的血浆生物标志物,提高CRC诊断水平。蛋白质组学的研究表明,在Apcmin+小鼠结直肠癌或者癌前病变模型中,血浆间 α 胰蛋白酶抑制因子重链 H3(inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H3,ITIH3)或血浆间 α 胰蛋白酶抑制因子重链 H4(inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4,ITIH4)表达与对照组相比存在明显的差异。多聚免疫球蛋白受体(polymeric immunoglobulin receptor,PIGR)在罹患胃癌等肿瘤的患者及健康人群血浆中有明显的差异性表达。然而,血浆ITIH3、ITIH4及PIGR水平与人结直肠癌发生的相关性及其诊断价值尚无文献报道。因此本研究主要针对人类CRC患者血浆中ITIH3、ITIH4及PIGR的表达水平进行检测,同时与健康对照进行比较,旨在寻找对CRC诊断有意义的血浆生物标志物。本论文的主要工作如下:1.本研究共纳入101例CRC患者和156例健康对照。对纳入的CRC患者及健康对照的临床病理特征进行统计学分析,在性别、年龄、吸烟和饮酒等方面,两组之间比较,所有p值均大于0.05,没有统计学差异。2.采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测受试者血浆ITIH3、ITIH4及PIGR蛋白的浓度。比较CRC患者与健康对照之间各生物标志物表达的差异,结果表明CRC患者血浆ITIH3浓度明显低于健康对照(p=0.000),而CRC患者血浆ITIH4浓度明显高于健康对照(p=0.000)。CRC患者血浆PIGR表达与健康对照相比,无显著性差异(p=0.113)。3.应用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评价CRC患者血浆ITIH3、ITIH4诊断CRC的诊断效能。ITIH4的ROC曲线下面积(area under curve,AUC)为 0.801(95%CI:0.745-0.857,p=0.000),高于 ITIH3 的曲线下面积 0.638(95%CI:0.571-0.704,p=0.000)。ITIH3和 ITIH4拟合的 ROC 曲线,其 AUC 为 0.827(95%CI:0.776-0.877,p=0.000),其诊断准确率高于CEA,表明将两者组合后可以产生更大的诊断效能。血浆TIMP-1、CEA、ITIH3和ITIH4拟合后,诊断的准确率最高(AUC=0.962,95%CI:0.940-0.985,p=0.000),当 cutoff 值取 0.705 时,相应的敏感性为 0.917,特异性为0.908。4.采用重分类改善指标(net reclassification improvement,NRI)评价 ITIH3、ITIH4加入金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)/CEA 后预测CRC能力的增量。结果表明,在结直肠癌患者中,与单独应用TIMP-1/CEA作为CRC诊断的生物标志物相比,加入ITIH3及ITIH4可以显著增加CRC诊断的准确性。进一步验证了 ITIH3和/或ITIH4可作为CRC诊断有效的生物标志物,及阐明了其在临床应用中的重要价值。5.应用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)及免疫组织化学染色(immunohistochemical staining,IHC)方法检测ITIH3及ITIH4在人结直肠癌肿瘤组织及结直肠正常组织中的mRNA及蛋白的表达水平,分析其表达的差异。结果表明,与正常结直肠组织相比,结直肠癌肿瘤组织中ITIH3的mRNA及蛋白表达显著降低(p<0.01,p=0.000),而ITIH4在结直肠癌肿瘤组织中的mRNA及蛋白表达显著升高(p<0.01,p=0.000)。病例组和对照组结肠直肠癌肿瘤组织中ITIH3、ITIH4蛋白及mRNA水平表达的变化趋势与血浆中的变化趋势一致。6.对纳入结直肠癌患者进行跟踪随访,制作Kaplan-Meier曲线,并应用Log-rank单因素检验分析血浆高浓度及低浓度ITIH3/ITIH4水平CRC患者的总体生存曲线分布差别,结果表明不具有统计学差异(p>0.05)。7.应用LinkedOmics数据库,对CRC患者肿瘤组织中ITIH3/ITIH4 mRNA表达的情况与临床及病理特征进行了全面的分析。结果表明,ITIH3 mRNA表达在不同淋巴结浸润程度的CRC患者结直肠癌组织中,表达具有差异性,其P=0.033,具有统计学意义。结直肠肿瘤组织中ITIH3 mRNA在MSI-H组CRC患者中的表达水平低于MSS组,其p=0.036,具有统计学意义。而CRC患者肿瘤组织中ITIH3 mRNA表达与CRC患者TNM分期、组织类型、远处转移、放疗无明显相关。结直肠癌组织中ITIH4 mRNA在MSI-H组CRC患者中表达高于MSS组CRC患者,说明其与MSI状态有一定相关性。而CRC患者肿瘤组织中ITIH4 mRNA表达与CRC患者淋巴结浸润、TNM分期、组织类型、远处转移、放疗无明显相关。综上所述,本研究证实了血浆ITIH3和ITIH4可作为临床诊断CRC有效的生物标志物。且ITIH3及ITIH4与CEA、TIMP-1拟合后,其诊断CRC的敏感性及特异性均大于0.900,支持其作为CRC检测的生物标志物优越的临床使用价值,为临床筛查CRC提供了新的策略。同时预后评估相关性结果提示ITIH3、ITIH4与CRC患者预后无关,进一步验证其为发生相关生物标志物。RT-PCR及IHC分析结果表明,结肠直肠癌肿瘤组织中ITIH3、ITIH4蛋白及mRNA水平表达的变化趋势与血浆中的变化趋势一致,进一步印证了血浆结果的可信性及临床意义,为其作为CRC诊断可靠的生物标志物,并应用于临床奠定了基础。未来ITIH3和ITIH4在CRC发病的分子机制有待于进一步研究。