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研究背景和目的:食管癌是世界上最常见的消化道恶性肿瘤之一。最新的调查统计表明,2018年全球食管癌的新发病例和死亡人数分别是572,034和508,585,在恶性肿瘤中分别排第九位和第六位。我国是食管癌发病大国,每年食管癌发生的病例数在恶性肿瘤中分别排在第三位和第四位。目前食管癌的治疗手段主要包括传统的手术、放疗、化疗等,新兴免疫疗法等的出现为食管癌患者提供了新的治疗选择。近年来,随着医疗水平的提高,食管癌患者疾病控制率及生活质量得到了明显的提高,但其五年生存率仍很低,仅为15%～20%。根据病理类型划分,食管癌可以分为食管腺癌和食管鳞癌两种类型。在我国,以食管鳞状细胞癌最常见,约占食管癌患者总数的90%。因此,从分子水平深入阐明食管鳞癌的发病及进展机制,找到有效的食管鳞癌患者预后的影响因素及预测因子,从而及早、有针对性地进行预防和治疗干预显得十分重要。近期的研究表明,花生四烯酸及其代谢产物在多种肿瘤的发生进展过程中起重要作用。本研究旨在探讨花生四烯酸的12-脂氧合酶(12-lipoxygenase,12-LOX)代谢途径及其代谢产物12-羟基乙酸(12-hydroxyeicosatetraeonic acid,12-HETE)在食管鳞癌中的作用及机制。研究方法:1.用12-LOX抑制剂Baicalein处理食管鳞癌细胞,降低其12-LOX表达水平,并设置12-HETE预处理组。24 h后用Transwell小室检测不同处理组细胞的侵袭和迁移能力,用 Western blot检测不同处理组细胞上皮间充质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)标志物(vimentin、N-cadherin、E-cadherin)及EMT调控因子TGF-β1的表达。2.用12-LOX特异的siRNA(Si12-LOX)对食管鳞癌细胞的12-LOX表达进行敲减,并设置12-HETE/TGF-β1预处理组,24 h后用Western blot检测不同组细胞TGF-β1及EMT标志物的表达水平。3.用免疫组化染色的方法检测食管鳞癌患者肿瘤组织中12-LOX、TGF-β1及EMT标志物的表达水平,统计分析12-LOX表达与食管鳞癌患者的临床特点及总生存期的相关性,并分析12-LOX、TGF-β1、EMT标志物表达的相关性。结果:1.Western blot结果显示,与对照组的细胞相比,20 μM和40 μM Baicalein处理组的细胞,12-LOX表达水平显著下降,且40 μM Baicalein处理组的细胞12-LOX表达水平更低。Transwell小室的侵袭和迁移实验表明,40μM Baicalein能显著降低食管鳞癌细胞的侵袭和迁移能力,而12-HETE预处理可部分解除上述抑制。2.Western blot结果显示,Baicalein/Si12-LOX处理后,食管鳞癌细胞12-LOX表达水平下降,同时TGF-β1表达和EMT水平被抑制(vimentin和N-cadherin表达下调,E-cadherin表达上调),12-HETE预处理可部分缓解上述抑制。TGF-β1预处理也可部分缓解EMT水平,而TGF-β1表达无明显改变。这表明12-LOX/12-HETE可能通过促进TGF-β1介导的EMT过程,提高食管鳞癌细胞的侵袭和迁移能力。3.对食管鳞癌患者的肿瘤组织进行免疫组化染色,结果显示,12-LOX表达与TGF-β1,vimentin,N-cadherin呈明显的正相关,而与E-cadherin表达呈负相关。该结果进一步证实,12-LOX和TGF-β1及EMT之间存在密切的相关性。同时,结合临床分析结果表明,12-LOX表达水平与N分期(P=0.001)、病理TNM分期(P=0.022)呈显著正相关,而与患者的性别、年龄、吸烟、饮酒、T分期均无明显相关性(P＞0.05)。4.生存分析结果显示,与12-LOX低表达组的患者相比,12-LOX过表达组的患者总体生存期显著缩短(P=0.002)。多因素分析结果提示,12-LOX过表达是食管鳞癌患者的独立预后危险因素[HR(95%CI):2.371(1.250,4.496),P=0.008]。结论:1.12-LOX可通过促进TGF-β1介导的EMT过程增强食管鳞癌肿瘤细胞迁移和侵袭;2.12-LOX表达水平与食管鳞癌患者的临床分期、淋巴结转移呈正相关关系;3.12-LOX表达水平与食管鳞癌患者的总生存期呈显著的负相关关系;4.12-LOX表达有望成为食管鳞癌患者新的预后生物标记物和治疗靶点。