目的:食管癌是我国常见的消化道恶性肿瘤之一,由于其早期症状不明显,当病人出现症状就诊时已处于中晚期,已失去手术根治治疗的可能,严重危害人们的身体健康,但其发病的分子机制目前还不清楚。上个世纪70年代,Reuter和Seitz在心肌缺血再灌注损伤研究过程中首次在豚鼠心肌中发现钠钙交换蛋白(Na+/Ca2+exchanger,NCX1)。在未来的数十年里,人们在心肌缺血再灌注及脑缺血上,对NCX进行了大量的研究。NCX1是一非ATP依赖的双向转运蛋白,广泛存在于人体各种细胞膜表面。它有两种工作模式:其一是Ca2+外流模式,其二为Ca2+内流模式。NCX1转运的比例是3个Na+和1个Ca2+。细胞正常情况下,NCX1启动正向的转运模式,从细胞中排除钙离子,转入钠离子。人们研究中发现,当脑组织及心肌组织缺血缺氧的情况下,NCX1会启用其反向转运模式[1,2,3,4],此外,细胞在缺血缺氧的情况下,会发生糖酵解来供能,产生乳酸盐和氢离子,氢离子被钠氢交换蛋白(NHX1)排除胞外,同时转入钠离子,钠离子浓度的上升,也刺激NCX1反向模式的启动,最终导致明显的增加钙离子的内流,使心肌或脑细胞发生功能障碍,甚至调亡。NCX1在细胞生命活动中究竟启动哪种模式,主要取决于细胞膜俩侧的Ca2+、Na+、H+离子的浓度[5],另外缺血缺氧产生的自由基使NCX1启动反向转运模式[3]。我们知道,肿瘤组织由于肿瘤细胞增殖速度要快于其再生血管的速度,造成肿瘤组织中血管分布不均,形成肿瘤组织中的缺氧区,有研究表明肿瘤组织中有超过50%以上的缺氧区,可能是肿瘤细胞对低氧环境适应的原因,其优先利用糖酵解而非氧化磷酸来获取ATP,即使处于有氧环境中也是如此,肿瘤这种能量代谢特征早在上个世纪20年代由化学家Warburg首次发现,并命名为Warburg效应[6]。肿瘤糖酵解产生的乳酸盐及氢离子[7-9],经研究显示氢离子同样经NHX1排除,并转入钠离子,细胞内钠离子浓度上升。大量研究证实NHX1在多种肿瘤上表达上调[10-12]。至此我们发现肿瘤细胞有着激活NCX1反向转运模式、引起钙离子内流的先天自身条件,即缺氧和特殊的糖酵解代谢供能方式。由于钙离子内流在细胞生命周期中的作用十分丰富。钙离子的内流在肿瘤的发生发展中起到了重要作用,并在前列腺癌、乳腺癌等肿瘤上得到了证明[13-16]。有研究已经证实NCXl通过调节钙离子的内流参与了胰腺癌的发生及发展,那么NCX1在食管鳞状细胞癌生长过程中的活性及表达情况、能否引起钙离子的内流,内流的钙离子又参与什么生命活动?这些问题目前还未见有关报道。经查阅大量文献我们发现食管癌以糖酵解的供能方式非常活跃[17],且NHX1与食管癌的发展也有着密切关系[18]。本研究初步目的:钠钙交换蛋白(NCX1)在食管鳞状细胞癌上的表达情况及其与临床参数的关系。方法:收集79例手术切除的食管鳞状细胞癌组织及癌旁正常组织,分别用RT-PCR及Western blot技术来见检测NCX1的m RNA及蛋白表达情况,利用免疫组化技术检测ncx1的表达区域及表达量情况,并将癌组织与正常组织的NCX1蛋白及m RNA的表达情况与相关临床参数进行统计学分析,本研究资料统计方法:采用SPSS13.0版软件包进行统计分析,计量资料采用t检验,计数资料采用χ2或校正χ2检验。结果:1 NCX1的m RNA在食管鳞状细胞癌组织和相应的癌旁正常食管组织中的表达及其与食管鳞状细胞癌患者临床病理学参数之间的关系79例食管鳞状细胞癌组织与相应的癌旁正常食管组织中均见到NCX1的m RNA的表达,但79例食管鳞状细胞癌患者中,52例患者癌组织NCX1的m RNA的表达水平明显高于与其相对应的癌旁正常食管组织,27例患者癌组织NCX1的m RNA的表达水平与其相对应的癌旁正常食管组织相比,未见明显增高。异常增高表达率达65.8%。NCX1 m RNA的表达水平与食管鳞状细胞癌患者的临床分期、淋巴结转移、肿瘤大小、吸烟史、肿瘤生长部位呈正相关。临床分期高的患者,其NCX1 m RNA的异常增高表达率高于临床分期低的患者(χ2=9.712,P=0.008);有淋巴结转移的患者,其NCX1 m RNA的异常增高表达率要高于无淋巴结转移的患者(χ2=6.381,P=0.012);肿瘤体大的患者,其NCX1 m RNA的异常增高表达率高于肿瘤体较小的患者(χ2=9.465,P=0.009);有吸烟史的患者,其NCX1 m RNA的异常增高表达率高于无吸烟史的患者(χ2=7.098,P=0.008);此外下、中段食管生长肿瘤的患者,其NCX1 m RNA的异常增高表达率高于上段食管肿瘤患者(χ2=10.26,P=0.006);NCX1 m RNA的表达水平与食管鳞状细胞癌患者的年龄(χ2=1.649,P=0.199)、性别(χ2=0.238,P=0.626)、肿瘤分化程度(χ2=3.365,P=0.186)、饮酒史(χ2=0.201,P=0.654)均无相关性。2 NCX1的蛋白在食管鳞状细胞癌组织和相应的癌旁正常食管组织中的表达及其与食管鳞状细胞癌患者临床病理学参数之间的关系免疫组化结果显示NCX1蛋白主要表达在细胞膜上,79例食管鳞状细胞癌组织与相应的癌旁正常食管组织中均见到NCX1蛋白的表达,但79例食管鳞状细胞癌患者中,53例患者癌组织NCX1蛋白的表达水平明显高于与其相对应的癌旁正常食管组织,26例患者癌组织NCX1蛋白的表达水平与其相对应的癌旁正常食管组织相比,未见明显改变。异常增高表达率达67.08%。NCX1蛋白的表达水平与食管鳞状细胞癌患者的临床分期、淋巴结转移、肿瘤大小、吸烟史、肿瘤生长部位呈正相关。临床分期高的患者,其NCX1蛋白的异常增高表达率高于临床分期低的患者(χ2=15.332,P=0.000);有淋巴结转移的患者,其NCX1蛋白的异常增高表达率要高于无淋巴结转移的患者(χ2=7.905,P=0.005);肿瘤体大的患者,其NCX1蛋白的异常增高表达率高于肿瘤体较小的患者(χ2=10.418,P=0.005);有吸烟史的患者,其NCX1蛋白的异常增高表达率高于无吸烟史的患者(χ2=4.665,P=0.031);此外下、中段食管生长肿瘤的患者,其NCX1蛋白的异常增高表达率高于上段食管肿瘤患者(χ2=6.706,P=0.035);NCX1蛋白的表达水平与食管鳞状细胞癌患者的年龄(χ2=1.070,P=0.301)、性别(χ2=0.145,P=0.703)、肿瘤分化程度(χ2=0.869,P=0.648)、饮酒史(χ2=0.051,P=0.821)均无相关性。结论:1 NCX1在食管鳞状细胞癌上的表达上调可能是食管鳞癌发生、发展中的一个重要机制。2 NCX1可能是通过提高细胞中钙的含量,打破了细胞中的原有的钙平衡,来实现肿瘤细胞的增值、转移的。3 NCX1在食管鳞状细胞癌的表达水平情况可能与临床预后有关。