喉癌中组蛋白去乙酰化酶1的表达及预后关系的研究.pdf

论著 1025中国临床医生杂志 2023 年 第51卷 第9期喉癌中组蛋白去乙酰化酶 1 的表达及预后关系的研究刘亮亮1，马明1，常换换2，高红变3，侯蕾娜3，杨琦3*（1.西安交通大学医院，陕西 西安 710049；2.西安 交通大学附属儿童医院 耳鼻喉科，陕西 西安 710002；3.西安交通大学医学院附属陕西省肿瘤医院，陕西 西安 710061）摘要：目的分析喉癌组织中组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylase，HDAC1）的表达与临床患者疾病预后的关系。方法收 集20142017年在西安交通大学医学院附属陕西省肿瘤医院接受手术的44例喉癌患者临床资料，通过苏木精-伊红染色、免疫组化方法检测HDAC1蛋白在喉癌组织中的表达情况，应用SPSS 20.0统计软件分析HDAC1蛋白在不同患者喉癌组织中的表达差异及其与喉癌患者5年总生存期的相关性。结果HDAC1蛋白在喉癌组织中的阳性表达率（63.3%）显著高于癌旁组织（13.6%），差异有显著性（P0.05）。HDAC1蛋白的表达水平与患者吸烟史、饮酒史、临床分期、病理分化及淋巴结转移密切相关（P 0.05），而与性别、年龄及解剖分型无关（P0.05）。喉癌患者的中位总生存期为44.00（95%CI 25.4362.57）个月：其中HDAC1蛋白阳性表达者为26.00（95%CI 14.33237.668）个月，阴性表达者为55.00（95%CI 37.36072.573）个月。5年总生存率中HDAC1阳性表达患者低于HDAC1阴性表达,差异有显著性（2=4.642，P0.05）。结论HDAC1蛋白在喉癌发生发展中起重要作用，且与患者生存预后有一定关系。关键词：喉癌；组蛋白去乙酰化酶1；临床病理；免疫组化；预后中图分类号：R739.65文献标识码：A文章编号：2095-8552（2023）09-1025-04doi:10.3969/j.issn.2095-8552.2023.09.007Study on the expression of histone deacetylase 1 in laryngeal carcinoma and its prognostic relationshipLIU Liangliang1,MA Ming1,CHANG Huanhuan2,GAO Hongbian3,HOU Leina3,YANG Qi3*(1.Hospital of Xian Jiaotong University,Shaanxi Xian 710049,China;2.Department of Otolaryngology,Childrens Hospital Affiliated to Xi an Jiaotong University,Shaanxi Xian 710002,China;3.Cancer Hospital of Shaanxi Province,Affiliated Hospital of Xian Jiaotong Univesity,Shaanxi Xian 710061,China)Abstract:Objective To analyze the relationship between the expression of histone deacetylase 1(Histone deacetylase,HDAC1)in laryngeal carcinoma and the prognosis of clinical patients.Method The clinical data of 44 patients with laryngeal cancer who underwent surgery in our department from 2014 to 2017 were collected,including sex,age,smoking history,drinking history,clinical stage,anatomical classification,pathological differentiation and lymph node metastasis.The expression of HDAC1 protein in laryngeal carcinoma was detected by HE staining and immunohistochemical method.SPSS 20.0 statistical software was used to analyze the difference of HDAC1 protein expression in different patients with laryngeal carcinoma and its correlation with the 5-year overall survival time of laryngeal carcinoma patients.Result Follow up for 5 years.The positive expression rate of HDAC1 protein in laryngeal carcinoma tissues(63.3%)was significantly higher than that in paraccarcinoma tissues(13.6%),and the difference was statistically significant(P0.05).The expression level of HDAC1 protein was closely correlated with smoking history,drinking history,clinical stage,pathological differentiation and lymph node metastasis(P0.05),but not related to sex,age and anatomical typing(P0.05).The median overall survival of laryngeal cancer patients was 44.00(95%CI 25.427-62.573 months:The positive HDAC1 expression was 26.00(95%CI 14.332-37.668)months,and the negative expression was 55.00(95%CI 37.360,72.573)months.The 5-year overall survival rate of HDAC1-positive patients was significantly lower than that of HDAC1-negative patients(2=4.642,P0.05).Conclusion HDAC1 protein played an important role in the occurrence and development of laryngeal cancer,and had a certain relationship with the survival and prognosis of patients.Keywords:Laryngeal carcinoma;Histone deacetylase 1;Clinicopathology;Immunohistochemistry;Prognosis基金项目：陕西省肿瘤医院国科金孵育项目（SC222118）*通信作者，E-mail:喉癌是指发生于喉腔内的一种较常见的头颈部的恶性肿瘤1。因其解剖部位的隐蔽性和生物学特性的复杂性，喉癌的早期发现、早起诊断相对比较困难且预后性较差。过去针对喉癌的治疗主要强调根治癌组织，随着临床治疗水平的提高，目前的精准治疗提出“喉功能保留”的治疗理念，即去除癌组织的同时保留喉的全部或部分功能，以期提升患者的生存率及改善生存质量2。因一些内外因素的影响，如吸烟、饮酒等及环境因素等，近年来我国喉癌的发生率明显增加3，进一步研究其具体的发病机制，为其防治开辟新径显得尤为迫切。组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylase1，）是表观遗传修饰方式之一，其表达和非正常聚集与肿瘤的形成、转归有关4。本研究通过分析 HDAC1 在喉癌组织及癌旁正常组织中的表达情况，研究其与临床喉癌患者预后之间的可能联系，为喉癌的临床优化诊疗提供理论依据。1026 论著 中国临床医生杂志 2023 年 第51卷 第9期1资料和方法 1.1临床资料收集 20142017 年在西安交通大学医学院附属陕西省肿瘤医院接受手术的 44 例喉癌患者临床资料，其中，男 41 例，女 3 例，术中获取的肿瘤及瘤旁组织固定切片后行苏木精-伊红（hematoxylin and eosin，HE）染色由病理科医生镜检复查确认。纳入标准：临床分期符合美国癌症联合会喉癌 TNM 分期（第 8 版）标准5；术前经组织病理检查且均确诊为原发性喉癌；术前未接受任何抗肿瘤治疗；患者及家属知情同意。排除标准：合并其他恶性肿瘤；合并其他重大疾病如：严重营养不良、血液病、重型高血压、糖尿病等；临 床资料不完整。本研究经本院伦理委员会批准（医伦审 2022 科 第 01 号）。1.2方法 1.2.1HE 染色取离体后的瘤体及其癌旁正常组织块，中性福尔马林固定后常规脱水浸润、包埋，将石蜡包块切片后烘干，并进行常规 HE 染色。1.2.2免疫组化采用 S-P 法行 HDAC1 蛋白免疫组化（试剂盒购自英国 Abcam 公司）。根据试剂盒步骤说明进行组化实验。并以 PBS 行阴性对照。HDAC1 蛋白在细胞核呈棕黄色颗粒状阳性表达。结果判读：细胞核着色者为阳性细胞。随机选取 5 个不同高倍镜视野，按阳性细胞染色强度以及所占比例计分：阴性 0 分，25%1 分，25%75%2 分，75%3 分；染色强度与背景着色对比：无着色 0 分，淡黄色 1 分，棕黄色 2 分，棕褐色 3 分。两者乘积即为染色得分：0 2 分为“”，3 4 分为“+”，5 7 分为“+”，8 9 分为“+”。总分 3 分为阴性，3 分为阳性。由两名有经验的病理医师进行独立判断。1.3分组及随访根据免疫组化 H-score 评分结果进行实验分组：总分 3 分为阳性为试验组（HDAC1高表达）（28 例）及总分 3 分为阴性为对照组（HDAC1 低表达）（16 例）。经电话问询、查阅病历等方式整理资料，分析比较两者性别、年龄、饮酒吸烟史、临床分期、解剖分型、病理分化及淋巴结转移等。术后随访 5 年：1 年内，1 次/3 个月；1 3 年，1 次/6 个月；3 5 年，1 次/1 年，失访者纳入死亡病例。主要记录患者总生存期，即患者从首次确诊到死亡（或末次随访时间）的持续时间。1.4统计学处理应用 SPSS 20.0 统计软件进行分析，计数资料采用 2检验，采用 Kaplan-Meier 法进行生存分析并行 log-rank 检验。检验水准=0.05，以P 0.05 表示差异有显著性。2结果 2.1HDAC1 蛋白在喉癌组织及其相应癌旁组织中表达结果HDAC1 蛋白呈黄色或棕黄色颗粒，主要表达于细胞核，喉癌组织中着色较深，多呈阳性反应（图A1，图 A2），癌旁正常喉组织着色较浅或无着色（图B1，图 B2）。HDAC1 蛋白在喉癌组织中的阳性表达率（63.3%）显著高于癌旁组织（13.6%），差异有显著性（P 0.05）。A1B1A2B2图 1喉癌组织及癌旁正常组织中 HDAC1 的表达及HE 染色（200 x）图 A1.和图 A2.喉癌细胞核中 HDAC1阳性表达；图 B1.和图 B2.癌旁正常组织中 HDAC1 阴性表达。2.2HDAC1 与喉癌患者临床病理特征的相关性HDAC1 蛋白的表达水平与患者吸烟史、饮酒史、临床分期、病理分化及淋巴结转移密切相关（P 0.05）；而与性别、年龄及解剖分型无关（P 0.05）。吸烟及饮酒史可能影响 HDAC1 蛋白异常表达；HDAC1 在喉癌组织中表达量越高，其临床分期越晚，病理分化越低，越易出现淋巴结转移，见表 1。2.3HDAC1 蛋白表达水平与喉癌患者 5 年总生存情况的相关性所有患者随访 5 年，其中试验组（HDAC1 高表达）28 例患者中，23 例患者死亡，5例患者健康生存或带瘤生存；对照组（HDAC1 低表达）16 例患者中，9 例患者死亡，7 例患者健康生存或带瘤生存。44 例喉癌患者的中位总生存期为 44.00（95%CI 25.427 62.573）个月，其中 HDAC1 蛋白高表达患者的中位生存期为 26.00（95%CI 14.332 37.668）个月、低表达患者为 55.00（95%CI 37.360 72.573）个月，5 年总的生存率中 HDAC1 阳性表达患者低于HDAC1阴性表达，差异有显著性（2=4.642，论著 1027中国临床医生杂志 2023 年 第51卷 第9期P 0.05），见图 2。表 1HDAC1 表达与喉癌患者临床病理特征的相关性（例）临床病理因素试验组对照组2P性别女300.4131.000男365年龄 60 岁18100.0140.906 60 岁106吸烟史无458.5680.003有314饮酒史无61312.5130有214临床分期、期3912.290.002、期266解剖分型声门上型425.4530.053声门型214声门下型112病理分化高中分化866.3340.034低分化273颈淋巴结转移无698.3320.011有245图 2HDAC1 蛋白表达阳性和表达阴性患者间 Kaplan-Meier 生存曲线3讨论喉是人的发音和呼吸器官，同时起吞咽保护作用。随着人们生活方式及全球环境的改变，喉癌的发病率逐年增高6，喉癌主要发生在 50 65 岁的人群，其中男性明显多于女性。由于缺乏有效的早期诊断标志物7，大多数喉癌患者早期就诊率及 5 年生存率相对较低8。近年来，针对喉癌发病原因及针对性治疗的研究虽然取得了一定的成果，且明确了一些潜在的治疗靶点，但是其发生、发展，以及转移过程相关的具体分子机制及具体靶点仍不够完全清楚，各通路间的相互关系以及靶点位点仍需要深入探讨，尤其在喉癌早期诊断及预后评估方面，目前临床上仍缺乏明确的标志物、针对性的检测标准以及相关影响因素的研究。HDACs 是表观遗传学重要的修饰酶，已发现 18种 HDACs 亚型9，通过去除蛋白质组蛋白赖氨酸残基中乙酰基，改变染色质结构，从而抑制相应基因转录10，在肿瘤细胞增殖、转移、血管生成、抵抗凋亡和细胞周期改变的各个方面发挥着重要的作用。喉癌的发病机制涉及遗传学和表观遗传学11，其中HDAC1 是 HDACs 家族中最大的一个 Zn2+依赖型亚家族，含有典型的组蛋白去乙酰化酶结构域，使组蛋白或者非组蛋白底物去乙酰化，HDAC1 蛋白异常表达是部分抑癌基因失活的关键12。研究发现 HDAC1与肿瘤的发生、进展及预后密切相关。HDAC1 通过改变核小体的结构调控抑癌基因的表达及转录，从而抑制肿瘤的增长13，HDAC1 蛋白的减量表达可阻滞卵巢癌细胞的增殖，同时降低患者对顺铂的耐药性14；HDAC1 也可调节白细胞介素-8 的活性，促进乳腺癌细胞的增殖和迁徙并导致其活化转移15；降低 HDAC1 在非小细胞肺癌的表达可抑制肿瘤细胞增殖、迁徙、最终诱导相应细胞凋亡16。HDAC1 通过乙酰化肿瘤抑制因子 p53 降低相应细胞的应激反应17。此外，HDAC1 能直接抑制结肠癌患者体内的缺氧诱导因子（hypoxia inducible factor，HIF1）泛素化，激活 HIF1/血管内皮生长因子 A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）等通路，进一步促进血管形成18。研究发现 HDAC1 在恶性肿瘤基因表达调控中也起着重要作用19：在食管癌、前列腺癌、非小细胞肺癌，以及胃肠道癌中呈高表达并且其高表达与患者低生存率、癌组织组织学分化类型及 TNM 的晚期分期有关。本研究中 HDAC1 在喉癌组织的细胞核中强阳性表达，且阳性表达率与癌旁正常组织相比，差异有显著性（2=15.006，P 0.05），与学者们对胃癌、乳腺癌、结直肠癌、胰腺癌等20-21的研究结果基本一致，这表明 HDAC1 可能是喉癌发生发展过程中的重要修饰蛋白，但具体的机制仍需进一步深入探索。同时笔者还发现吸烟及饮酒史影响 HDAC1 蛋白的表达，HDAC1 的表达与患者饮酒吸烟史、临床分期、病理分化及淋巴结转移与否等相关，HDAC1 表达量越高，喉癌患者临床分期越晚、病理分化越低且易出现淋巴结转移，但与性别、年龄及解剖分型则无关。进一步的术后随访显示 HDAC1 的表达水平与喉癌患1028 论著 中国临床医生杂志 2023 年 第51卷 第9期者总的生存期有关，HDAC1 高表达的患者总生存期较短。这表明 HDAC1 不仅参与喉癌的发生发展，且可能与喉癌的预后密切相关，有望成为判断喉癌预后的新型分子标志物。由于本研究样本量较少且缺乏蛋白深层次的功能验证，后期仍需从细胞、动物实验进一步研究 HDAC1 对喉癌发生、发展和预后的具体影响机制，也为改善喉癌患者临床诊疗和预后寻找有效的分子作用靶点。参考文献：1 DIVAKAR P,DAVIES L.Trends in incidence and mortality of larynx cancer in the US J.JAMA Otolaryngol Head Neck Surg,2023,149(1):34-41.2 CHEN L,SI Y,LIN P,et al.Surgical treatment of T2-3 posterior hypopharyngeal carcinoma with preservation of laryngeal function J.Acta Otolaryngol,2021,141(9):851-856.3 PATEL N D,CABRERA C I,FOWLER N M,et al.Incidence and medical complications of COVID-19 in the total laryngectomy population:A population-based study J.Oral Oncol,2023(139):106353.4 MIRZAEI H,GHORBANI S,KHANIZADEH S,et al.Histone deacetylases in virus-associated cancers J.Rev Med 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