文章快速检索     高级检索
   中国临床医学  2022, Vol. 29 Issue (2): 184-189      DOI: 10.12025/j.issn.1008-6358.2022.20212210
0
食管鳞状细胞癌中ZNF24蛋白的表达及其预后价值
陈晔 , 蒋冬先 , 刘玉凤 , 宋琦 , 徐磊 , 宿杰阿克苏 , 侯英勇     
复旦大学附属中山医院病理科,上海 200032
摘要目的: 探讨食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)中锌指蛋白24(ZNF24)蛋白表达情况及其与临床病理因素的关系和预后预测价值。方法: 应用免疫组织化学(IHC)检测513例ESCC组织芯片(tissue microarray, TMA)中ZNF24蛋白的表达情况。使用χ2检验和Kaplan-Meier分析进行临床病理特征和生存期的相关性评估。应用单因素和多因素Cox回归模型分析预后因素。结果: 共有513例ESCC患者被纳入分析, 其中男性420例, 女性93例, 平均年龄为61.2岁(34~83岁), 随访时间截至2018年12月。结果显示73.7%的ESCC患者ZNF24蛋白高表达, ZNF24与肿瘤大小(P < 0.001)和肿瘤位置(P=0.038)有显著相关性。生存分析显示, ZNF24高表达患者的无病生存期(disease free survival, DFS)和总生存期(overall survival, OS)均有预后较差的趋势(DFS, P=0.524;OS, P=0.527)。尤其是当DFS大于28个月, ZNF24高表达患者生存期显著缩短(P=0.035)。同样, 当OS大于35个月, ZNF24高表达患者生存期显著缩短(P=0.036)。但是, ZNF24蛋白高表达并不是ESCC的独立预后因子。结论: ZNF24蛋白在ESCC中过表达, 高表达患者DFS和OS预后均较差, 尤其当DFS大于28个月和OS大于35个月时; ZNF24是ESCC预后不良的重要参考指标。
关键词食管癌    鳞状细胞癌    锌指蛋白24    免疫组织化学    预后    
Protein expression of ZNF24 and its prognostic value in esophageal squamous cell carcinoma
CHEN Ye , JIANG Dong-xian , LIU Yu-feng , SONG Qi , XU Lei , SUJIE Akesu , HOU Ying-yong     
Department of Pathology, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China
Abstract: Objective: To explore the protein expression of (zinc finger transcription factor 24) in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC), and to investigate the correlations between ZNF24 protein expression with clinicopathological factors and its prognostic value. Methods: The protein expression of ZNF24 in tissue microarray (TMA) consisting of 513 patients with ESCC was detected by immunohistochemistry (IHC).Correlation between clinical features and survival time was evaluated by χ2 test and Kaplan-Meier analysis.Univariate and multivariate Cox regression models were performed to identify associations with outcome variables. Results: A total of 513 patients with ESCC were included in the analysis, including 420 males and 93 females, with a mean age of 61.2 years old (34-83 years old), and were followed up until December 2018.The results showed that ZNF24 protein high expression occurred in 73.7% of ESCC patients, which was significantly correlated with tumor size (P < 0.001) and tumor location (P=0.038).Survival analysis indicated that disease free survival (DFS) and overall survival (OS) of patients with ZNF24 high expression had a trend of poorer survival (DFS, P=0.524;OS, P=0.527).In particular, when DFS was more than 28 months, the survival time of patients with high expression of ZNF24 was significantly shortened (P=0.035).Similarly, when OS was more than 35 months, patients with ZNF24 high expression had a significant worse prognosis (P=0.036).However, ZNF24 protein high expression was not an independent prognostic factor for ESCC. Conclusions: ZNF24 protein is overexpressed in ESCC, and patients with high expression have poor prognosis in DFS and OS, especially when DFS was more than 28 months and OS was more than 35 months.ZNF24 is an important reference index for poor prognosis.
Key words: esophageal neoplasms    squamous cell carcinoma    ZNF24    IHC    prognosis    

食管癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,包括食管鳞状细胞癌(ESCC)和食管腺癌(EAC)。ESCC是中国最常见的食管癌组织类型。尽管治疗水平不断提高,但ESCC的5年生存率仍低于20%。目前认为ESCC发病的高危因素包括遗传因素、饮食因素和环境因素[1-2]。研究[3-4]表明,TP53、RB1和NOTCH1等基因在ESCC中发挥着重要作用。肿瘤的发生是一个多基因、多步骤的过程,所以本研究主要探讨是否有其他基因影响ESCC的预后。锌指蛋白24(ZNF24)也称为ZNF191或KOX17,在胚胎发育和成人组织中广泛表达[5-6]。研究[7-8]发现,敲除ZNF24会导致发育过程中胚胎的过早死亡,说明ZNF24在器官发育过程中起着重要作用。除了调节正常细胞的功能,ZNF24在癌症起始和进展的关键过程中发挥重要作用,如参与调控肝细胞癌和胃癌的增殖、分化、迁移和侵袭。然而,ZNF24在ESCC中的分子作用和临床意义尚不清楚。因此,本研究利用组织芯片采用免疫组织化学(IHC)法检测513例ESCC中ZNF24蛋白的表达,旨在探讨其表达与临床病理因素的关系及其对ESCC患者的预后预测价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

收集2007年—2010年复旦大学附属中山医院胸外科手术切除的ESCC标本513例。所有患者术前未行放疗、化疗。H-E切片由两位病理医师独立确认ESCC诊断,临床病理参数:年龄,性别,肿瘤大小(以3 cm分为两组),肿瘤位置(食管上段、中段及下段),吸烟史,分化程度(高、中、低),浸润深度(Ⅰ:局限于黏膜下层、Ⅱ:侵犯肌层、Ⅲ:突破肌层),脉管及神经侵犯与否,淋巴结转移和临床分期(分Ⅰ+Ⅱ、Ⅲ+Ⅳa两组)。本研究获复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(B2021-178R)。所有患者或家属均签署书面知情同意书。

1.2 组织芯片(TMA)的制备

选取H-E切片中具有代表性的区域,从每例蜡块中取出宽2 mm、长6 mm的组织垂直放置于新的蜡块中,制作组织芯片,每个组织芯片包含70个病例。

1.3 IHC检测

TMA取4 μm切片,脱蜡至水,抗原修复液(pH 9.0)中加热10 min。一抗为ZNF24(稀释比1∶50,Abcam公司),使用全自动免疫组化染色机Aliya进行免疫组化Compact Polymer法染色。

1.4 结果判读

ZNF24染色阳性标准为细胞核出现棕黄色或棕褐色颗粒。TMA中ZNF24的表达情况由两位病理医师独立评估。IHC评分标准:无阳性染色为0分;弱染色为1分;弱到中度染色为2分;中度到强染色为3分。分别统计阳性细胞比例,计算H-score评分(强度×阳性细胞比例)。

1.5 随访

513例患者的随访资料来自于病历记录、电话随访和家访。随访时间截至2018年12月。无病生存期(disease free survival, DFS)和总生存期(overall survival,OS)是从手术时间到首次复发时间(最后随访时间)或死亡时间计算。

1.6 统计学处理

计数资料间的比较采用χ2检验及Fisher确切概率检验,Kaplan-Meier法进行生存分析,生存期间的比较采用Log-rank检验。使用Cox回归模型进行单因素和多因素生存分析。所有数据采用SPSS 22.0版本, 检验水准(α)为0.05。

2 结果 2.1 临床病理特征

513例(男性420例,女性93例)ESCC患者平均年龄为61.2岁(34~83岁)。201例有吸烟史。295例肿瘤直径小于3 cm,218例肿瘤直径大于3 cm。肿瘤位置以中下段为主。96.5%的病例为中、低分化。肿瘤的浸润深度多侵及肌层及外膜层。115例(22.4%)存在脉管癌栓,178例(34.7%)存在神经侵犯,239例(46.6%)出现淋巴结转移。依据第8版AJCC分期标准,281例(54.8%)为临床Ⅰ+Ⅱ期,232例(45.2%)为临床Ⅲ+Ⅳa期。513例ESCC患者中,5个临床病理参数与较差的预后具有明显相关性,分别为浸润深度(DFS,P < 0.001;OS,P < 0.001)、脉管侵犯(DFS,P=0.001;OS,P=0.001)、神经侵犯(DFS,P=0.001;OS,P=0.004)、淋巴结转移(DFS,P < 0.001;OS,P < 0.001)和临床分期(DFS,P < 0.001;OS,P < 0.001)。

2.2 ZNF24蛋白的表达及其与临床病理参数的相关性

ZNF24蛋白阳性表达呈棕黄色或棕褐色,定位于细胞核(图 1)。为了选择最佳的界限值,本研究根据生存状态绘制受试者工作特征(ROC)曲线,确定以评分1.5为阈值,分为低表达组(135例,26.3%)和高表达组(378例,73.7%)。ZNF24表达与患者年龄、性别、吸烟史、肿瘤分化程度、浸润深度、脉管与神经侵犯与否、淋巴结转移和临床分期无明显相关性,但与肿瘤大小显著负相关(P < 0.001),和肿瘤位置显著正相关(P=0.038,表 1)。

图 1 食管鳞状细胞癌中ZNF24的蛋白表达 A:ZNF24低表达;B:ZNF24高表达。Original magnification:× 100。
表 1 513例ESCC患者中ZNF24表达与临床病理特征的关系
临床病理参数 ZNF24 χ2 R P
低表达(< 1.5) 高表达(≥1.5)
年龄/岁          
  ≤61 64 197 0.883 -0.041 0.347
  >61 71 181      
性别          
  男 114 306 0.817 -0.040 0.366
  女 21 72      
肿瘤直径/cm          
  ≤3 55 240 21.071 -0.203 < 0.001
  >3 80 138      
肿瘤部位          
  上段 4 22 6.533 0.045 0.038
  中段 74 156      
  下段 55 181      
吸烟史          
  无 82 230 0.000 -0.001 0.983
  有 53 148      
分化程度          
  Ⅰ 7 11 1.853 0.048 0.396
  Ⅱ 77 210      
  Ⅲ 51 157      
浸润深度          
  Ⅰ 6 39 4.367 -0.079 0.113
  Ⅱ 30 83      
  Ⅲ 99 256      
脉管侵犯          
  无 108 290 0.615 0.035 0.433
  有 27 88      
神经侵犯          
  无 91 244 0.358 0.026 0.549
  有 44 134      
淋巴结转移          
  无 76 198 0.613 0.035 0.434
  有 59 180      
临床分期          
  Ⅰ~Ⅱ 77 204 0.378 0.027 0.539
  Ⅲ~Ⅳa 58 174      
2.3 ESCC患者的生存分析

患者的中位随访时间为35个月(3~102个月),DFS和OS的5年生存率分别为68.6%和68.0%。DFS的平均随访时间和中位随访时间分别为41.2个月和30个月,OS的平均随访时间和中位随访时间分别为44.5个月和35个月。

ZNF24高表达组的DFS(P=0.524)和OS(P=0.527)均比ZNF24低表达组缩短,但差异无统计学意义。观察DFS和OS的生存曲线,分别于28个月及35个月后差异逐渐明显。进一步分析发现,当DFS大于28个月时,ZNF24高表达组生存期显著缩短(P=0.035);当OS大于35个月时,ZNF24高表达组生存期显著缩短(P=0.036,图 2)。

图 2 Kaplan-Meier分析DFS和OS与ZNF24蛋白表达的关系 A、B:在513例ESCC患者中,ZNF24高表达组的DFS和OS预后均较差;C:275例DFS≥28个月的ESCC患者中,ZNF24高表达组预后比低表达组显著变差(P=0.035);D:261例OS≥35个月的ESCC患者中,ZNF24高表达组预后比低表达组显著变差(P=0.036)。

单因素生存分析发现,肿瘤浸润深度、脉管及神经侵犯、淋巴结转移和临床分期与DFS(表 2)和OS(表 3)相关;多因素生存分析发现,浸润深度和淋巴结转移是患者独立预后因子,ZNF24蛋白高表达并不是ESCC的独立预后因子。

表 2 单因素和多因素Cox回归模型分析与ESCC患者DFS相关的危险因素
临床病理参数 单因素分析 多因素分析
P HR P HR
年龄(>61岁vs≤61岁) 0.203 1.165(0.921~1.473)    
性别(女vs男) 0.188 1.230(0.904~1.674)    
肿瘤直径(>3 cm vs ≤3 cm) 0.187 1.173(0.926~1.486)    
肿瘤部位 0.972      
  中段vs上段 0.814 0.938(0.549~1.601)    
  下段vs上段 0.838 0.945(0.554~1.614)    
吸烟 0.375 1.114(0.878~1.415)    
分化程度 0.112      
  Ⅱ vs 0.470 1.323(0.620~2.824)    
  Ⅲ vs 0.195 1.654(0.773~3.542)    
浸润深度 < 0.001 1.676(1.352~2.078) 0.001 1.463(1.175~1.821)
脉管侵犯 0.001 1.559(1.205~2.017) 0.570 1.081(0.826~1.415)
神经侵犯 0.005 1.408(1.108~1.790) 0.834 1.028(0.795~1.329)
淋巴结转移 < 0.001 2.725(2.136~3.476) < 0.001 2.490(1.945~3.187)
临床分期(Ⅲ~Ⅳa vs Ⅰ~Ⅱ) < 0.001 2.739(2.150~3.488) 0.976 0.984(0.341~2.841)
ZNF24表达(低vs高) 0.531 1.092(0.830~1.437)    
表 3 单因素和多因素Cox回归模型分析与ESCC患者OS相关的危险因素
临床病理参数 单因素分析 多因素分析
P HR P HR
年龄(>61岁vs≤61岁) 0.219 1.161(0.915~1.475)    
性别(女性vs男性) 0.114 1.295(0.940~1.784)    
肿瘤直径(>3 cm vs ≤3 cm) 0.140 1.198(0.942~1.524)    
肿瘤部位 0.899      
  中段vs上段 0.981 1.007(0.580~1.749)    
  下段vs上段 0.658 0.945(0.737~1.213)    
吸烟 0.271 1.146(0.899~1.460)    
分化程度 0.230      
  Ⅱ vs 0.287 0.661(0.308~1.416)    
  Ⅲ vs 0.135 0.831(0.652~1.059)    
浸润深度 < 0.001 1.808(1.439~2.271) < 0.001 3.576(1.756~7.283)
脉管侵犯 0.002 1.528(1.173~1.990) 0.669 1.063(0.804~1.404)
神经侵犯 0.001 1.499(1.174~1.912) 0.460 1.104(0.849~1.435)
淋巴结转移 < 0.001 2.767(2.160~3.545) < 0.001 2.492(1.938~3.204)
临床分期(Ⅲ~Ⅳa vs Ⅰ~Ⅱ) < 0.001 0.361(0.282~0.462) 0.418 0.638(0.215~1.895)
ZNF24 (低表达vs高表达) 0.532 1.093(0.827~1.445)    
3 讨论

ZNF24是类Kruppel锌指基因家族的一员,其N端含有1个SCAN结构域,SCAN结构域由富含亮氨酸区域组成高度保守的模体,用来调节与其他含有SCAN结构域的蛋白质之间相互作用[9]。ZNF24被认为是一种调控细胞生长、分化和发育的蛋白质[10],参与胚胎发育[7]和造血[11],并被证明在癌症的发生发展过程中发挥重要作用[12]

ZNF24在不同的恶性肿瘤中有着完全不同的表达模式和肿瘤相关作用。在肝细胞癌中,ZNF24的表达高于正常肝组织,可直接与β-catenin启动子结合促进细胞增殖[13]。ZNF24还可增加WNT8B启动子在肝细胞癌中的转录活性,从而上调WNT8B的转录和蛋白表达,进而通过Wnt信号通路促进肿瘤细胞增殖[14]。尽管ZNF24有促增殖的作用,但能够抑制肝细胞癌的转移[15]。在三阴性乳腺癌中,ZNF24表达上调,microRNA-940通过直接靶向ZNF24,在细胞增殖和迁移中起肿瘤抑制作用[16]。Jia等[17]发现,ZNF24通过直接结合VEGF近端启动子,作为肿瘤血管生成的负调控因子,从而抑制VEGF转录。ZNF24的异常表达同时也在胶质母细胞瘤中被发现,并显示出预后预判意义[18]

然而,ZNF24在ESCC中的作用仍不清楚。本研究发现ZNF24在513例ESCC中蛋白过表达,阳性率为73.7%。这与ZNF24在前列腺癌组织和细胞系中均过表达的结果一致[6]。ZNF24位于染色体18q12.1,在直肠癌中该区域经常缺失,提示ZNF24在肿瘤生长中可能起负调控作用[19-20]。本研究还发现,ZNF24蛋白高表达与ESCC的肿瘤大小具有显著的负相关性。

同时,本研究发现ZNF24高表达的患者有预后较差的趋势(DFS,P=0.524;OS,P=0.527),尤其是当DFS大于28个月时,ZNF24高表达患者生存期显著缩短(P=0.035)。当OS大于35个月时,ZNF24高表达患者生存期也显著缩短(P=0.036),该结果提示ZNF24可能是ESCC预后不良的重要参考指标。这表明ESCC中ZNF24基因表达的调控途径可能与肝癌不同。笔者猜想,ZNF24在肿瘤手术切除后,或在不同的微环境下,基因的表达不同,ZNF24在恶性肿瘤中的双重作用可能与其多个锌指区域相关。人群、检测方法及临界值的差异也是潜在的原因。这些结果表明,ZNF24在不同的组织中扮演着不同的角色,可能是ESCC的药物靶点之一。

本研究首次报道了ZNF24与ESCC的预后关系,但主要侧重于阐明其临床意义,并未在分子水平上充分探讨其作用机制,进一步研究其信号通路将为一种新的药物靶点提供可能。本研究表明ZNF24在ESCC中蛋白过表达,高表达的患者DFS和OS预后均较差,尤其是当DFS大于28个月和OS大于35个月时,ZNF24是ESCC预后不良的重要参考指标。

利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。

参考文献
[1]
KRISTAL A R, BLOUNT P L, SCHENK J M, et al. Low-fat, high fruit and vegetable diets and weight loss do not affect biomarkers of cellular proliferation in barrett esophagus[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2005, 14(10): 2377-2383. [DOI]
[2]
WEI W Q, ABNET C C, LU N, et al. Risk factors for oesophageal squamous dysplasia in adult inhabitants of a high risk region of China[J]. Gut, 2005, 54(6): 759-763. [DOI]
[3]
GAO Y B, CHEN Z L, LI J G, et al. Genetic landscape of esophageal squamous cell carcinoma[J]. Nat Genet, 2014, 46(10): 1097-1102. [DOI]
[4]
SONG Y, LI L, OU Y, et al. Identification of genomic alterations in oesophageal squamous cell cancer[J]. Nature, 2014, 509(7498): 91-95. [DOI]
[5]
JIA D, HUANG L, BISCHOFF J, et al. The endogenous zinc finger transcription factor, ZNF24, modulates the angiogenic potential of human microvascular endothelial cells[J]. FASEB J, 2015, 29(4): 1371-1382. [DOI]
[6]
HUANG X, LIU N, XIONG X. ZNF24 is upregulated in prostate cancer and facilitates the epithelial-to-mesenchymal transition through the regulation of Twist1[J]. Oncol Lett, 2020, 19(5): 3593-3601.
[7]
LI J, CHEN X, YANG H, et al. The zinc finger transcription factor 191 is required for early embryonic development and cell proliferation[J]. Exp Cell Res, 2006, 312(20): 3990-3998. [DOI]
[8]
HOWNG S Y, AVILA R L, EMERY B, et al. ZFP191 is required by oligodendrocytes for CNS myelination[J]. Genes Dev, 2010, 24(3): 301-311. [DOI]
[9]
SCHUMACHER C, WANG H, HONER C, et al. The SCAN domain mediates selective oligomerization[J]. J Biol Chem, 2000, 275(22): 17173-17179. [DOI]
[10]
EDELSTEIN L C, COLLINS T. The SCAN domain family of zinc finger transcription factors[J]. Gene, 2005, 359: 1-17. [DOI]
[11]
NOLL L, PETERSON F C, HAYES P L, et al. Heterodimer formation of the myeloid zinc finger 1 SCAN domain and association with promyelocytic leukemia nuclear bodies[J]. Leuk Res, 2008, 32(10): 1582-1592. [DOI]
[12]
HARPER J, YAN L, LOUREIRO R M, et al. Repression of vascular endothelial growth factor expression by the zinc finger transcription factor ZNF24[J]. Cancer Res, 2007, 67(18): 8736-8741. [DOI]
[13]
LIU G, JIANG S, WANG C, et al. Zinc finger transcription factor 191, directly binding to beta-catenin promoter, promotes cell proliferation of hepatocellular carcinoma[J]. Hepatology, 2012, 55(6): 1830-1839. [DOI]
[14]
LIU Y, WU D, CHENG H, et al. Wnt8B, transcriptionally regulated by ZNF191, promotes cell proliferation of hepatocellular carcinoma via Wnt signaling[J]. Cancer Sci, 2020, 112(2): 629-640.
[15]
WU D, LIU G, LIU Y, et al. Zinc finger protein 191 inhibits hepatocellular carcinoma metastasis through discs large 1-mediated yes-associated protein inactivation[J]. Hepatology, 2016, 64(4): 1148-1162. [DOI]
[16]
HOU L, CHEN M, YANG H, et al. MiR-940 inhibited cell growth and migration in triple-negative breast cancer[J]. Med Sci Monit, 2016, 22: 3666-3672. [DOI]
[17]
JIA D, HASSO S M, CHAN J, et al. Transcriptional repression of VEGF by ZNF24:mechanistic studies and vascular consequences in vivo[J]. Blood, 2013, 121(4): 707-715. [DOI]
[18]
YANG H, JIN L, SUN X. A thirteengene set efficiently predicts the prognosis of glioblastoma[J]. Mol Med Rep, 2019, 19(3): 1613-1621.
[19]
SCOTT E, KERN M D, ERIC R, et al. Allelic loss in colorectal carcinoma[J]. JAMA, 1989, 261(21): 3099-3103. [DOI]
[20]
OSADA S, SAJI S, KUNO T. Clinical significance of combination study of apoptotic factors and proliferating cell nuclear antigen in estimating the prognosis of hepatocellular carcinoma[J]. J Surg Oncol, 2004, 85(1): 48-54. [DOI]

文章信息

引用本文
陈晔, 蒋冬先, 刘玉凤, 宋琦, 徐磊, 宿杰阿克苏, 侯英勇. 食管鳞状细胞癌中ZNF24蛋白的表达及其预后价值[J]. 中国临床医学, 2022, 29(2): 184-189.
CHEN Ye, JIANG Dong-xian, LIU Yu-feng, SONG Qi, XU Lei, SUJIE Akesu, HOU Ying-yong. Protein expression of ZNF24 and its prognostic value in esophageal squamous cell carcinoma[J]. Chinese Journal of Clinical Medicine, 2022, 29(2): 184-189.
通信作者(Corresponding authors).
侯英勇.Tel: 021-64041990, E-mail: houyingyong@aliyun.com.
基金项目
上海市科学技术委员会科研计划项目(19441904000),上海市临床专科建设项目(shslczdzk01302),厦门科技计划项目(3502Z20184003)
Foundation item
Supported by Shanghai Municipal Commission of Science and Technology (19441904000), Shanghai Municipal Key Clinical Specialty (shslczdzk01302), and Xiamen Science and Technology Project (3502Z20184003)

工作空间