消化系统肿瘤新标志抗survivin抗体的临床应用
发表时间:2011-07-19 浏览次数:375次
作者:王小平,秦力维,郭建巍,马骢,杨霄鹏,吕同德,高福兴,刘敏 作者单位:1海军总医院检验科,北京 100037,2张掖市人民医院消化科,甘肃 张掖 730070, 兰州军区兰州总医院: 3眼科中心,4实验科,甘肃 兰州 730050
【摘要】 目的: 建立生存素(survivin)抗体的检测方法,并进行临床标本检测. 方法: 用镍离子亲和层析纯化的survivin融合蛋白包被酶标板,建立基于重组融合蛋白的抗survivin抗体检测方法,并对434份血清标本进行检测, 其中包括204例消化系统肿瘤, 186例癌前病变和44例正常对照. 结果: 在204例消化系统肿瘤中, 甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)的阳性率分别为14.2%和16.7%,抗survivin抗体阳性率为30.9%, 本方法的特异度为93.6%; 在肠癌中CEA阳性率为11.1%(6/54), 抗survivin抗体阳性率为44.4%(24/54, P<0.05);在胃癌中CEA阳性率为20%, 抗survivin抗体阳性率为33.3% (P>0.05);在食管癌中, 抗survivin抗体阳性率高达40%, CEA阳性率仅为6.7% (P<0.05). 在186例癌前病变中, 抗survivin抗体阳性率31.7%, AFP和CEA阳性率分别为10.8%和16.7%;在消化性溃疡患者中, 抗survivin抗体和CEA阳性率均为33.3%;在直肠息肉中抗survivin抗体阳性率33.3%,CEA的阳性率仅为5.6% (P<0.05);在慢性结肠炎患者, 抗survivin抗体阳性率40%,CEA阳性率20% (P<0.05). 结论: 建立的抗survivin抗体检测方法和对消化系统肿瘤抗survivin抗体检测的基础资料,可为抗survivin抗体作为消化系统肿瘤新标志分子研究奠定基础.
【关键词】 存活素,融合蛋白,肿瘤标志,间接ELISA法,消化系统肿瘤
【Abstract】 AIM: To establish an indirect ELISAbased method for detecting the antisurvivin antibody in sera of patients with digestive carcinomas and to discuss its clinical value. METHODS: An indirect ELISA was established by coating recombinant survivin protein purified with NiNTA agarose affinity chromatography. Then 434 serum samples from digestive cancer patients (n=204), precancerous lesion patients (n=186) and normal subjects (n=44) were detected and analyzed. RESULTS: The positive rates of alpha fetoprotein (AFP), carcinoembryonic antigen (CEA) and antisurvivin antibody in the sera of 204 patients of digestive carcinomas were 14.2%, 16.7% and 30.9%, respectively. The specificity of this method was 93.6%. CEA and the elevated antisurvivin antibody were detected in 11.1% (6/54) and 44.4% of intestinal carcinoma specimens (24/54, P<0.05). The positive rates of CEA and antisurvivin antibody in gastric carcinoma specimens were 20% and 33.3% (P>0.05). Antisurvivin positive patients were 6 of 15 (40%) and CEA positive patients were 1 of 15 (6.7%, P<0.05) in esophageal carcinoma. The positive rates of AFP, CEA and antisurvivin antibody in 186 patients with precancerous lesions of digestive system were 10.8%, 16.7% and 31.7%, respectively (P<0.05). The positive rates of CEA and antisurvivin antibody in patients with peptic ulcer were both 33.3%. Antisurvivin positive rate was 33.3% (24/72) and CEA positive rate was 5.6% (3/72, P<0.05) in patients of proctopolypus. In patients of chronic colitis, CEA and the elevated antisurvivin antibody were detected in 6 of 30 (20%) and 12 of 30 specimens (40%, P<0.05). CONCLUSION: The detection method of antisurvivin antibody and the data got in the study of the antibody prevalence in carcinomas of digestive system provide an important basis for further research on antisurvivin antibody as a tumor marker.
【Keywords】 survivin,fusion protein,tumor marker,indirect ELISA,digestive system neoplasms
0 引言
生存素(survivin)是一种哺乳动物凋亡蛋白抑制因子(inhibitor of apoptosis protein, IAP), 它主要通过抑制凋亡中主要的效应蛋白酶Caspase3和Caspase7来介导抑制细胞凋亡. 由于其独特的蛋白和基因结构以及与效应细胞蛋白酶受体1 (effector cell protease receptor1, EPR1)的特殊关系, 在肿瘤组织中的高选择性分布以及抗凋亡机制, 已成为近年来肿瘤研究的热点. 我们用表达的survivin融合蛋白, 建立了基于重组survivin融合蛋白的、检测肿瘤患者血清中抗survivin抗体的间接ELISA方法,并探讨抗survivin抗体作为消化系统肿瘤新标志分子的可能.
1 材料和方法
1.1 材料
pET32a(+)/survivin/BL21载体为本室构建;羊抗人IgGHRP为本室制备;TMB显色剂A,显色剂B由本实验室配制. 正常人血清来自身体健康,体检无异常,临床各项生化指标均正常者44例, 年龄18~50岁,男女各半;慢性癌前病变患者186例, 年龄18~50岁,男女各半,组织类型通过病原学或病理诊断所证实;各类消化系统肿瘤患者204例, 年龄18~50岁,男女各半,肿瘤类型均被免疫组化所证实. 在3000 r/min 15 min分离血清储存于-80℃冰箱备用.
1.2 方法
用20 mg/L survivin蛋白(纯度>90%)包被ELISA板,于4℃过夜并封闭,加入1∶100稀释的肿瘤患者血清100 μL, 37℃ 1 h,PBST洗板4次,加入1∶1000羊抗人IgGHRP 50 μL 37℃ 45 min,PBST洗板4次,以TMB底物显色后,于波长450 nm处测定A值. 以阴性血清A均值加2倍标准差作为阴性血清的临界值,高于此值的即判为阳性, 即测定的A450 nm≥0.104即判为阳性. 肿瘤患者血清中甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)和癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)用Abbot公司AXSYM system测定.
统计学处理:率的比较用SPSS 11.0软件包进行χ2检验, P<0.05为差异有统计学意义.
2 结果
2.1 抗survivin抗体的ELISA检测
检测健康血清44份, A450 nm为0.002~0.096(平均0.0497±0.0227), 血清中抗survivin抗体A450 nm均低于临界值. 消化系统肿瘤患者血清204份,抗survivin抗体阳性率为30.9%,AFP和CEA的阳性率分别为14.2%和16.7%. 在186例癌前病变中, 抗survivin抗体阳性率为31.7%, AFP和CEA阳性率分别为10.8%和16.1%(表1).表1消化系统疾病患者血清抗survivin抗体的变化(略)
2.2 抗survivin抗体与AFP和CEA的比较
AFP,CEA阳性的判断标准分别为25和15 mg/L,抗survivin抗体和AFP或CEA同时都为阳性的病例数较少,抗survivin抗体在消化系统肿瘤患者血清中的阳性表达要多于AFP和CEA (P<0.05).
3 讨论
survivin基因只在绝大多数肿瘤组织中表达, 在100多种肿瘤相关基因中, survivin基因表达的特异性列居前4位[1]. survivin基因在肺癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、前列腺癌及乳腺癌等所有人类常见恶性肿瘤中的表达率为30%~100%[2-3]. 我们对胃癌的检测结果显示, survivin基因在中分化腺癌的表达为91.7% (66/72), 低分化腺癌表达为90% (54/60),两者差异无统计学意义(P>0.05)[4]. survivin蛋白在结直肠癌的阳性率为53.2%,癌旁正常组织均无表达[5]. 既然survivin蛋白在正常组织中检测不到,而在肿瘤组织中高表达,那么肿瘤患者的免疫系统就有可能将其识别为非自身抗原,从而激发特异性免疫应答,因此从肿瘤患者血清中检测抗survivin抗体可用于肿瘤诊断. 膀胱癌患者中体内抗survivin抗体高于健康人[6];HCV感染的原发性肝癌患者体内抗survivin抗体高于健康人和HBV感染的原发性肝癌患者[7].
我们的结果显示,在204例消化系统肿瘤患者中,血清抗survivin抗体阳性率为30.9%;消化系统肿瘤慢性癌前病变(消化性溃疡、慢乙肝肝硬化、慢性结肠炎、直肠息肉)患者血清中抗survivin抗体的阳性率为31.7%. 本方法检测消化系统肿瘤患者血清中抗survivin抗体的灵敏度为59.1%, 特异度为93.6%. 我们还发现, 抗survivin抗体在胃癌中的阳性率为33.3%(15/45),远远低于我们前期的免疫组化结果(大于90%). 可能的原因是survivin蛋白主要存在于胞质和胞核中,而体液中游离survivin蛋白含量很低,难以诱发有效的免疫应答.
本研究中肠癌患者CEA阳性率为11.1%,低于国内有关报道26%~72%[8],可能与肿瘤不同治疗阶段和分化程度有关;在食管癌中,CEA阳性率为7%,抗survivin抗体阳性率为40.0% (χ2=4.65, P<0.05),抗survivin抗体优于CEA.以上数据提示,在胃癌、肠癌及食管癌的诊断中,抗survivin抗体同AFP和CEA联合检测,更有利于上述肿瘤的早期诊断.
【参考文献】
0 引言
生存素(survivin)是一种哺乳动物凋亡蛋白抑制因子(inhibitor of apoptosis protein, IAP), 它主要通过抑制凋亡中主要的效应蛋白酶Caspase3和Caspase7来介导抑制细胞凋亡. 由于其独特的蛋白和基因结构以及与效应细胞蛋白酶受体1 (effector cell protease receptor1, EPR1)的特殊关系, 在肿瘤组织中的高选择性分布以及抗凋亡机制, 已成为近年来肿瘤研究的热点. 我们用表达的survivin融合蛋白, 建立了基于重组survivin融合蛋白的、检测肿瘤患者血清中抗survivin抗体的间接ELISA方法,并探讨抗survivin抗体作为消化系统肿瘤新标志分子的可能.
1 材料和方法
1.1 材料
pET32a(+)/survivin/BL21载体为本室构建;羊抗人IgGHRP为本室制备;TMB显色剂A,显色剂B由本实验室配制. 正常人血清来自身体健康,体检无异常,临床各项生化指标均正常者44例, 年龄18~50岁,男女各半;慢性癌前病变患者186例, 年龄18~50岁,男女各半,组织类型通过病原学或病理诊断所证实;各类消化系统肿瘤患者204例, 年龄18~50岁,男女各半,肿瘤类型均被免疫组化所证实. 在3000 r/min 15 min分离血清储存于-80℃冰箱备用.
1.2 方法
用20 mg/L survivin蛋白(纯度>90%)包被ELISA板,于4℃过夜并封闭,加入1∶100稀释的肿瘤患者血清100 μL, 37℃ 1 h,PBST洗板4次,加入1∶1000羊抗人IgGHRP 50 μL 37℃ 45 min,PBST洗板4次,以TMB底物显色后,于波长450 nm处测定A值. 以阴性血清A均值加2倍标准差作为阴性血清的临界值,高于此值的即判为阳性, 即测定的A450 nm≥0.104即判为阳性. 肿瘤患者血清中甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)和癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)用Abbot公司AXSYM system测定.
统计学处理:率的比较用SPSS 11.0软件包进行χ2检验, P<0.05为差异有统计学意义.
2 结果
2.1 抗survivin抗体的ELISA检测
检测健康血清44份, A450 nm为0.002~0.096(平均0.0497±0.0227), 血清中抗survivin抗体A450 nm均低于临界值. 消化系统肿瘤患者血清204份,抗survivin抗体阳性率为30.9%,AFP和CEA的阳性率分别为14.2%和16.7%. 在186例癌前病变中, 抗survivin抗体阳性率为31.7%, AFP和CEA阳性率分别为10.8%和16.1%(表1).表1消化系统疾病患者血清抗survivin抗体的变化
2.2 抗survivin抗体与AFP和CEA的比较
AFP,CEA阳性的判断标准分别为25和15 mg/L,抗survivin抗体和AFP或CEA同时都为阳性的病例数较少,抗survivin抗体在消化系统肿瘤患者血清中的阳性表达要多于AFP和CEA (P<0.05).
3 讨论
survivin基因只在绝大多数肿瘤组织中表达, 在100多种肿瘤相关基因中, survivin基因表达的特异性列居前4位[1]. survivin基因在肺癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、前列腺癌及乳腺癌等所有人类常见恶性肿瘤中的表达率为30%~100%[2-3]. 我们对胃癌的检测结果显示, survivin基因在中分化腺癌的表达为91.7% (66/72), 低分化腺癌表达为90% (54/60),两者差异无统计学意义(P>0.05)[4]. survivin蛋白在结直肠癌的阳性率为53.2%,癌旁正常组织均无表达[5]. 既然survivin蛋白在正常组织中检测不到,而在肿瘤组织中高表达,那么肿瘤患者的免疫系统就有可能将其识别为非自身抗原,从而激发特异性免疫应答,因此从肿瘤患者血清中检测抗survivin抗体可用于肿瘤诊断. 膀胱癌患者中体内抗survivin抗体高于健康人[6];HCV感染的原发性肝癌患者体内抗survivin抗体高于健康人和HBV感染的原发性肝癌患者[7].
我们的结果显示,在204例消化系统肿瘤患者中,血清抗survivin抗体阳性率为30.9%;消化系统肿瘤慢性癌前病变(消化性溃疡、慢乙肝肝硬化、慢性结肠炎、直肠息肉)患者血清中抗survivin抗体的阳性率为31.7%. 本方法检测消化系统肿瘤患者血清中抗survivin抗体的灵敏度为59.1%, 特异度为93.6%. 我们还发现, 抗survivin抗体在胃癌中的阳性率为33.3%(15/45),远远低于我们前期的免疫组化结果(大于90%). 可能的原因是survivin蛋白主要存在于胞质和胞核中,而体液中游离survivin蛋白含量很低,难以诱发有效的免疫应答.
本研究中肠癌患者CEA阳性率为11.1%,低于国内有关报道26%~72%[8],可能与肿瘤不同治疗阶段和分化程度有关;在食管癌中,CEA阳性率为7%,抗survivin抗体阳性率为40.0% (χ2=4.65, P<0.05),抗survivin抗体优于CEA.以上数据提示,在胃癌、肠癌及食管癌的诊断中,抗survivin抗体同AFP和CEA联合检测,更有利于上述肿瘤的早期诊断.