胃癌N糖特征性改变及其与中医证型的相关性研究

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  摘要:目的 探讨胃癌N糖的特征性改变及其与证型的相关性。方法 采集138例胃癌患者和128例健康人的静脉血,采用基于DNA测序仪的荧光糖电泳法检测血中N糖变化,比较不同证型患者的N糖差异。结果 所有标本均可得到9个基本N糖糖峰,胃癌患者N糖糖峰Peak1、Peak5、Peak9和Peak2均显著升高(P<0.05,P<0.01),Peak3、Peak6显著降低(P<0.01)。Ⅰ期胃癌的Peak6峰值显著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期胃癌(P<0.01),Peak9峰值显著低于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期胃癌(P<0.01)。肝胃不和型Peak1峰值显著低于痰湿凝结型、瘀毒内阻型和气血双亏型(P<0.05,P<0.01),胃热伤阴型、脾胃虚寒型Peak1峰值显著低于气血双亏型(P<0.01),痰湿凝结型、瘀毒内阻型Peak1峰值显著低于气血双亏型(P<0.05);肝胃不和型Peak6峰值显著高于胃热伤阴型、痰湿凝结型、瘀毒内阻型和气血双亏型(P<0.01);气血双亏型Peak9峰值显著高于肝胃不和型、胃热伤阴型和脾胃虚寒型(P<0.05,P<0.01)。结论 胃癌外周血中N糖存在特征性改变,N糖的特征性改变促进了胃癌侵袭转移,与胃癌证型有一定相关性。
  关键词:N糖;胃癌;中医证型
  基金项目:国家自然科学基金(81102693、81102565);上海市科委中药现代化专项(09dZ1970800)
  通讯作者:刘龙,E-mail:liul513111@163.com
  研究发现,人体内的信息流并不终止于蛋白质,蛋白质翻译后修饰是其发挥生物作用的重要过程,其中糖基化是形成活性蛋白质的重要修饰方式之一[1-2]。糖基化是在糖基转移酶的催化下,糖类与蛋白质或酯类等非糖物质的特定部位共价结合形成糖复合物。研究表明,恶性肿瘤细胞表面常存在糖链的特征性改变,这与肿瘤的侵袭转移密切相关[3-5]。笔者以胃癌为研究对象,检测胃癌患者N糖的特征性改变。结合前期研究发现,不同证型胃癌的浸润深度、远处转移情况存在差异[6],通过探讨胃癌N糖与证型的相关性,初步揭示N糖变化在证型差异中的作用。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料
  138例胃癌病例为2010年6月-2012年12月上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院、第二军医大学附属长海医院住院患者。其中男70例,女68例,平均年龄(51.01±6.01)岁;病理分期为Ⅰ期22例、Ⅱ期28例、Ⅲ期63例、Ⅳ期25例;中医证型为肝胃不和型30例、瘀毒内阻型21例、痰湿凝结型22例、脾胃虚寒型21例、胃热伤阴型24例、气血双亏型20例。同时在上述医院收集健康体检人员血清128例作为正常对照组,其中男75例,女58例,平均年龄(50.10±5.95)岁。2组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
  1.2 诊断标准
  依据《胃癌诊疗规范》(2011年版)[7]及2010年国际抗癌联盟/美国癌症联合委员会TNM分期标准[8]制定。
  1.3 中医辨证标准
  根据前期研究结果[9-10]拟定。①肝胃不和证:主症为胃脘胀痛或窜及两胁,嗳气频繁,嘈杂泛酸;次症为呃逆呕吐,口苦口干,大便不畅;舌质淡红,苔薄白或薄黄,脉沉或弦细。②瘀毒内阻证:主症为胃脘刺痛不移,胃痛日久不愈,大便潜血或黑便;次症为心下痞硬,吐血,皮肤甲错;舌质黯紫,可见瘀斑,脉沉细涩。③痰湿凝结证:主症为胸闷痞满,呕吐痰涎,进食发噎,痰核累累;次症为腹胀便溏,面黄虚肿,口淡无味,乏力纳呆;舌淡红,苔滑腻。④脾胃虚寒证:主症为胃脘隐痛,胃痛喜按喜温,食后胀闷痞满,纳呆少食,大便清稀,腹泻;次症为朝食暮吐,暮食朝吐,面色苍白,肢冷神疲,便溏浮肿;舌淡而胖,苔白滑润,脉沉缓。⑤胃热伤阴证:主症为胃脘灼热,食后疼痛,口干欲饮,大便干燥;次症为胃脘嘈杂,五心烦热,食欲不振;舌红,少苔或苔黄少津,脉弦细数。⑥气血双亏证:主症为神疲乏力,面色无华,头晕目眩;次症为心悸气短,虚烦不寐,自汗盗汗,畏寒肢冷;舌淡、边有齿痕,苔薄,脉沉细无力。
  1.4 纳入标准
  ①经病理组织学或细胞学明确诊断为胃癌;②年龄>18岁;③第一次采血前未经放疗、化疗;④同意参加本试验并签署知情同意书。
  1.5 排除标准
  ①合并其他恶性肿瘤者;②合并心血管、肾、肺、造血系统等严重原发性疾病及精神病患者;③并发呼吸系统、消化系统、泌尿系统急性感染者;④妊娠或哺乳期妇女。
  1.6 N糖检测方法
  于术前2 d清晨抽取肘静脉血3 mL,3000 r/min离心20 min,分离血清,-80 ℃保存备用。N糖的检测采用基于DNA测序仪的荧光糖电泳法(DSA-FACE)[11]。①寡糖的释放:2 μL血清加入含有2 μL 10 mmoL/L的NH4HCO3(国药集团化学试剂有限公司)缓冲液和3 μL水的PCR反应管中,95 ℃加热5 min,4 ℃放置15 min,加入3 μL PNGaseF (2.2 U/μL,New England Biolabs公司),37 ℃孵育3 h,4 ℃冰浴后加入100 μL水,标记为D管。②标记寡糖:从D管吸取12 μL溶液加入新的PCR管中,开盖60 ℃烘干3 h(可延长时间直至完全干燥),加入2 μL标记溶液(20 mmoL/L APTS,Invitrogen公司)︰1 moL/L NaCNBH3(Sigma公司)=1︰1,37 ℃孵育16 h,加100 μL水终止反应,标记为L管。③去唾液酸:从L管取2 μL溶液加入新的PCR管中,加入0.25 μL 100 mmol/L NH4Ac(国药集团化学试剂有限公司,pH 5.0,Buffer C)、0.25 μL唾液酸酶和2.50 μL水,混匀后37 ℃孵育过夜,加40 μL水振荡混匀,标记为DE管。④DNA测序仪上机检测:取DE管10 μL溶液用ABI 3130测序仪进行片段分析,数据经GeneMapper软件分析。经上述过程处理,每份血清标本均可测得9个峰的糖组图谱,峰值为标准化的峰值(即每个峰的绝对高度值与9个峰值和的比值)。   1.7 统计学方法
  采用SPSS17.0统计软件进行分析。计量资料以 —x±s表示,采用t检验或方差分析;计数资料采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 胃癌患者外周血中N糖的特征性表达
  2.2 N糖与胃癌证型相关性
  肝胃不和型中Ⅰ、Ⅱ期胃癌患者较多,胃热伤阴型、脾胃虚寒型、痰湿凝结型中Ⅲ期胃癌患者较多,瘀毒内阻型、气血双亏型中Ⅲ、Ⅳ期患者较多。提示不同证型胃癌其TNM分期构成比存在明显差异(P<0.01)。随着胃癌病情进展,患者证型由肝胃不和型向胃热伤阴型、脾胃虚寒型、痰湿凝结型发展,最终发展为瘀毒内阻型和气血双亏型 N糖糖峰Peak1、Peak6、Peak9在不同证型中差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。其中Peak1峰值肝胃不和型显著低于痰湿凝结型、瘀毒内阻型和气血双亏型(P<0.05,P<0.01),胃热伤阴型、脾胃虚寒型显著低于气血双亏型(P<0.01),痰湿凝结型、瘀毒内阻型显著低于气血双亏型(P<0.05)。Peak6峰值肝胃不和型显著高于胃热伤阴型、痰湿凝结型、瘀毒内阻型和气血双亏型(P<0.01);Peak9峰值气血双亏型显著高于肝胃不和型、胃热伤阴型和脾胃虚寒型(P<0.05,P<0.01)。由于胃癌证型由肝胃不和向胃热伤阴、脾胃虚寒、痰湿凝结发展,最终发展成为瘀毒内阻、气血双亏型,提示疾病由轻到重的发展过程。Peak1、Peak9随着疾病的发展呈现出逐渐增高的趋势,Peak6则呈现出逐渐降低的趋势。结合表1,Peak1、Peak9的增加、Peak6的减少可能与胃癌的发生、发展有一定相关性。结果。
  Peak6、Peak9峰值在不同的胃癌分期中存在明显差异(P<0.01),见表4。其中Ⅰ期Peak6峰值显著高于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期(P<0.01);Ⅰ期Peak9峰值显著低于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期(P<0.01)。表明随着病情进展,Peak6呈现递减趋势,Peak9呈现递增趋势
  3 讨论
  Crick于1958年提出了著名的“DNA→RNA→蛋白质”基因信息传递中心法则。研究者发现,翻译后修饰是蛋白质发挥生物作用的重要过程,糖基化过程成为基因信息流的延续。糖蛋白表面的糖链结构与肿瘤的关系越来越受关注。恶性肿瘤细胞表面常存在核心岩藻糖增多、出现不正常的偏二天线糖链、重复N-乙酰氨基乳糖序列的增加等特征性改变,这一现象被称为Warren-Glic现象。随着糖链结构的改变,肿瘤细胞的运动与转移能力也大大增加。当细胞发生恶变时,由于糖基转化酶活性的改变,引起细胞表面糖类结构的变化。进一步研究表明,不同肿瘤其糖链变化具有一定特征,如前列腺癌中高甘露糖结构和岩藻糖结构增多;乳腺癌中高甘露糖、多天线N糖、岩藻糖的增加和唾液酸结构的减少;肝癌与分支α1,3-岩藻糖的升高密切相关;卵巢癌中核心岩藻糖、半乳糖缺失糖结构及唾液酸化的Lewis x抗原显著增加;胰腺癌中也发现岩藻糖基化程度的升高等[12-15]。因此,研究这些肿瘤相关糖链的特征性改变,对于肿瘤早期诊断、进程监测、预后评估及寻找治疗靶点都具有重要意义。本研究表明,胃癌患者外周血中N糖糖峰Peak1、Peak2、Peak5和Peak9均显著升高,而Peak3、Peak6明显降低,提示这些糖峰的改变为胃癌外周血中N糖的特征性改变。
  有研究表明,某些糖峰的改变与肿瘤的侵袭转移密切相关。如糖峰Peak9中由于乙酰葡糖胺(GlcNAc)残基转移至受体α1,6臂的D-甘露糖(Man)上,形成GlcNAc-β1,6-Man-α-1,6分支[16-17],而GlcNAc-β1,6分支则可以通过降低肿瘤细胞的对纤连蛋白(Fn)的黏附并增强肿瘤细胞的迁移能力,进而促进肿瘤进展。结合本研究结果,随着胃癌分期的加重,Peak9的含量有逐渐增加趋势,表明胃癌淋巴结及远处转移与Peak9的增加有一定相关性。
  各证型中不同分期患者的构成分析表明,早期胃癌主要表现为肝胃不和型,而晚期胃癌则主要表现为瘀毒内阻型、气血双亏型。结合各证型N糖的变化情况可以看出,肝胃不和型的Peak9峰值较低,而在瘀毒内阻型、气血双亏型中则明显升高。提示Peak9峰值变化为证型变化的糖组学层面物质基础。同理,Peak6、Peak1的变化也为证型变化提供了物质基础。Peak9、Peak1可视为中医理论中的“邪气”,Peak6可视为中医理论中的“正气”。胃癌早期由于正气充盛,抗邪有力,则Peak1、Peak9峰值较低,Peak6峰值较高,随着病情进展,邪气渐盛,正气日衰,或表现为阻滞经络脏腑,或表现为元气不足,生血无权,但均提示邪气亢盛,因此Peak6明显降低,而Peak1、Peak9峰值显著升高。这为中医药抗肿瘤复发转移的机理研究提供了一个新的方向。
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  (收稿日期:2013-12-27;编辑:季巍巍)
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