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肖锦华, 朱华燕, 王亚萍, 潘宇红, 黄璇. 胃癌患者外周血高迁移率族蛋白B-1水平的检测及临床意义. 2013, 28(4): 301-304
XIAO Jinhua, ZHU Huayan, WANG Yaping, PAN Yuhong, HUANG Xuan. Detection of peripheral blood high mobility group protein box-1 in patients with gastric cancer and its clinical significance. Labratory Medicine, 2013, 28(4): 301-304  
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胃癌患者外周血高迁移率族蛋白B-1水平的检测及临床意义
肖锦华, 朱华燕, 王亚萍, 潘宇红, 黄璇
南通大学第三附属医院检验科,江苏 无锡 214041

作者简介：肖锦华,男,1970年生,学士,副主任技师,主要从事肿瘤与内分泌疾病的临床诊断研究。

摘要

目的探讨高迁移率族蛋白B-1（HMGB1）在胃癌患者血清中的变化及临床意义。方法 采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验（ELISA）检测101例胃癌患者血清中HMGB1水平,同时用电化学发光法（ECL）测定血清癌胚抗原（CEA）含量,并与31例胃良性病变患者、40名正常对照者比较,数据用中位数（范围）表示。

结果

胃癌组患者血清HMGB1和CEA水平分别为15．58（3．05~125．63）ng／mL、11．75（0．85~850．23）ng／mL,胃良性病变组患者血清HMGB1和CEA水平分别为4．46（2．61~12．06）ng／mL、2．75（0．52~11．23）ng／mL,正常对照组血清HMGB1和CEA水平分别为3．24（2．50~5．38）ng／mL、1．23（0．45~4．56）ng／mL,胃癌组患者血清HMGB1和CEA水平显著高于胃良性病变组和正常对照组（P<0．01）。血清HMGB1水平与胃癌患者肿瘤大小、浸润深度、TNM分期、淋巴结转移密切相关（P均<0．05）。与传统的肿瘤标志物CEA相比,血清HMGB1在早期胃癌患者中显示良好的诊断敏感性（72．2％）和特异性（74．6％）。结论 HMGB1与胃癌的发生、发展有关,检测血清HMGB1含量对于提高胃癌的早期诊断水平、监测病情变化、判断预后具有重要的临床价值。

关键词: 高迁移率族蛋白B-1; 肿瘤标志物; 酶联免疫吸附试验; 胃癌
中图分类号:R446．62 文献标志码:A 文章编号:1673-8640（2013）04-301-04
Detection of peripheral blood high mobility group protein box-1 in patients with gastric cancer and its clinical significance
XIAO Jinhua, ZHU Huayan, WANG Yaping, PAN Yuhong, HUANG Xuan
Department of Clinical Laboratory,the Third Affiliated Hospital of Nantong University,Jiangsu Wuxi 214041,China
Abstract

Objective To investigate the change and clinical significance of serum high mobility group protein box-1 （HMGB1） in patients with gastric cancer． Methods The serum levels of HMGB1 were determined by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） in 101 patients with gastric cancer,31 patients with benign gastric diseases and 40 healthy controls． Simultaneously,serum carcinoembryonic antigen （CEA） was determined by electrochemiluminescence （ECL）． The results were expressed as median （range）． Results The levels of serum HMGB1 and CEA in patients with gastric cancer were 15．58（3．05-125．63）ng／mL and 11．75（0．85-850．23）ng／mL． The levels of serum HMGB1 and CEA in patients with benign gastric diseases were 4．46（2．61-12．06）ng／mL and 2．75（0．52-11．23）ng／mL． The levels of serum HMGB1 and CEA in healthy controls were 3．24（2．50-5．38）ng／mL and 1．23（0．45- 4．56）ng／mL． The levels of serum HMGB1 and CEA in patients with gastric cancer were significantly higher than those in patients with benign gastric diseases and healthy controls （P<0．01）． The levels of serum HMGB1 were significantly associated with tumor size,gastric wall invasion, TNM stage and lymph node metastasis（P<0．05）． Compared to the traditional tumor marker CEA, the diagnostic sensitivity and specificity of serum HMGB1 were 72．2％ and 74．6％ for the diagnosis of early gastric cancer． Conclusions HMGB1 plays a role in the tumorigenesis and development of gastric cancer． The determination of HMGB1 in serum of patients with gastric cancer is helpful for improving early diagnosis, monitoring and predicting the prognosis in gastric cancer．

Keyword: High mobility group protein box-1; Tumor marker; Enzyme-linked immunosorbent assay; Gastric cancer
引言

胃癌是危害人类健康的主要恶性肿瘤之一,全球胃癌的致死率位居所有肿瘤致死率的第2位[ 1],癌细胞的侵袭、生长及转移是胃癌患者死亡的主要原因之一。因此寻找一种敏感、可靠的指标用于胃癌的诊断、病情判断具有重要的临床意义。近年来研究表明,高迁移率族蛋白B-1（high mobility group protein box-1,HMGB1）在多种肿瘤中过度表达,其水平远高于相对应的正常组织,推测其在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用,其有可能成为一种新的肿瘤标志物[ 2]。为此本研究对101例胃癌患者外周血HMGB1的水平进行了分析,拟探讨其对胃癌的诊断价值。

材料和方法
一、研究对象

选择2011至2012年南通大学第三附属医院、无锡市肿瘤医院收治的胃癌患者101例,均经病理学检查确诊,男53例,女48例,年龄（58．4±9．8）岁,所有患者采血时均未接受放疗、化疗、免疫及抗肿瘤药物等治疗。临床分期采用国际抗癌联盟（UICC）颁布的胃癌TNM分期法：Ⅰ期和Ⅱ期44例,Ⅲ期和Ⅳ期57例;淋巴结转移64例,无淋巴结转移37例。胃良性病变患者31例（胃溃疡13例、急慢性胃炎18例）,男16例,女15例,年龄（45．4±9．2）岁。体检合格者40名为正常对照组,男22名,女18名,年龄（43．8±7．2）岁,无心、肝、肺、肾等重要器官疾病,无消化道良性病史。

二、方法

1． 标本采集 所有研究对象均清晨空腹抽取肘静脉血3 mL,室温凝集30 min,以1 610× g离心15 min分离血清,于–70 ℃冰箱保存集中检测HMGB1及癌胚抗原（CEA）含量。

2． 检测方法 血清HMGB1水平的测定采用酶联免疫吸附试验（ELISA）[ 3],试剂盒为日本Shino-Test公司产品。该法具体操作步骤为：首先将标准品、待测样本加入到预先包被人HMGB1单克隆抗体酶标包被板中,温育一定时间后,标准品及样本中的抗原HMGB1特异性地与已包被的HMGB1单克隆抗体结合,洗涤除去未结合的成分,再加入酶标工作液（含过氧化物酶结合的单克隆HMGB1抗体）,温育一定时间后,形成抗体-抗原-抗体复合物,洗涤除去未结合的成分。依次加入底物A液、B液,底物四甲基联苯胺（TMB）在辣根过氧化物酶（HRP）催化下转化为蓝色产物,最后加入终止液变成黄色,颜色的深浅与样本中HMGB1浓度呈正相关。在BIO-RAD 550型酶标仪上450 nm处读取吸光度（ A）值,绘制标准曲线,根据标准品和样本的 A值计算HMGB1浓度。血清 CEA水平采用电化学发光法（ECL）检测,仪器及试剂为瑞士罗氏公司Cobas e 601全自动电化学发光免疫分析仪及配套试剂盒。临床参考值按各自说明书设定,血清HMGB1>5．00 ng／mL、CEA>4．70 ng／mL为阳性。

三、统计学方法

试验数据用SPSS 13．0软件包进行统计分析。血清HMGB1和CEA浓度呈偏态分布,以中位数和范围分别表示数据的集中趋势和离散趋势,组间血清水平比较采用非参数秩和检验,相关性分析采用Spearman相关分析。 P<0．05为差异有统计学意义。

结果

1、胃癌组患者血清HMGB1和CEA水平与胃良性病变组和对照组相比均显著增高,差异有统计学意义（ P<0．01）。见表1。

表1 胃癌患者血清HMGB1和CEA水平的变化[中位数（范围）,ng／mL]

2、胃癌患者血清HMGB1和CEA水平与临床病理特征的关系。见表2。胃癌患者血清HMGB1水平与肿瘤体积、浸润深度、TNM分期、淋巴结转移密切相关,相关系数（ r）分别为0 ．417、0 ．352、0 ．296、0 ．348（ P均<0．05）,而血清CEA水平只与淋巴结转移有关（ r=0 ．304, P<0．05）。

表2 胃癌患者血清HMGB1、CEA水平与临床病理特征的关系[中位数（范围）,ng／mL]

三、血清HMGB1与CEA水平对早期胃癌诊断性能的评价见 表3。与传统的肿瘤标志物CEA相比,HMGB1在36例早期胃癌患者中显示良好的诊断敏感性（72．2％）和特异性（74．6％）,表明血清HMGB1在早期胃癌诊断中具有较高的临床价值。

表3 血清HMGB1和CEA对早期胃癌诊断的性能评价（％）
讨论

胃癌发生的确切机制至今仍不十分清楚,其发生是由多因素参与、经历了多阶段的演变过程,涉及到多种蛋白的表达和功能异常。HMGB1是生物体内含量丰富的非组蛋白核蛋白,因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中迁移速度快而得名。在正常情况下,核内的HMGB1主要参与DNA的重组和复制、基因转录调控及细胞分化成熟等重大生命活动[ 4]。以往的研究多集中在HMGB1的细胞内功能方面,近年来学者们发现HMGB1与肿瘤的发生、生长、浸润及转移亦有密切关系[ 5],并且与某些肿瘤的病理类型、临床分期、组织分级等临床病理特征有关,给予HMGB1抑制剂后,可明显抑制这些肿瘤细胞的增殖及转移[ 6],故推测HMGB1在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用。

Bao 等[ 7]在用免疫组化的方法评估HMGB1过表达与可切除胃癌的临床病理学特征时发现,HMGB1阳性染色几乎出现在所有的胃癌细胞核内,与非癌组织相比HMGB1在癌组织中表达明显增强,并且HMGB1表达水平与手术切除后胃癌患者的存活呈负相关,说明HMGB1在胃癌的发生中起重要作用,且可能是手术或辅助化疗后胃癌患者较好的预后指标。本研究采用ELISA对101例胃癌患者血清HMGB1水平进行了分析,结果显示胃癌组患者血清HMGB1水平显著高于胃良性病变组和正常对照组（ P<0．01）;胃癌患者血清HMGB1浓度与患者肿瘤体积、肿瘤的浸润深度、TNM分期、淋巴结转移密切相关（ P均<0．05）,而血清CEA水平只与淋巴结转移有相关性（ P<0．05）。进一步分析血清HMGB1水平对早期胃癌的诊断性能时发现,与传统的消化道肿瘤标志物CEA相比,HMGB1在早期胃癌患者的诊断中显示良好的敏感性（72．2％）和特异性（74．6％）。以上结果提示血清HMGB1水平不仅与胃癌发生密切相关,而且可能参与了增强癌细胞的浸润能力、促进癌细胞进入淋巴管或血管并形成转移的过程,对胃癌患者的病理学特征具有一定的影响,可成为胃癌早期诊断、预测胃癌浸润与转移及观察病情发展的新肿瘤标志物[ 8]。分析其机制可能为：（1）表达HMGB1的肿瘤细胞在应激状态下可向周围分泌HMGB1,或坏死的肿瘤细胞释放少量的HMGB1,这些胞外的HMGB1一方面会促使周围的肿瘤细胞增殖及向外迁移,诱导形成适应肿瘤细胞生存的微环境,进而引起慢性的炎症／修复反应,导致肿瘤细胞的存活、扩散和转移[ 9];另一方面HMGB1与其高亲和力受体晚期糖基化终产物受体（receptor foradvanced glycation end products,RAGE）结合,激活了jun氨基末端激酶（jun N-terminal kinases,JNK）、p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinases,p38MAPK）、p42／44MAPK等信号通路,继而引起明胶酶A（MMP-2）和明胶酶B（MMP-9）的活化,促使细胞外基质降解,促进肿瘤细胞浸润、转移[ 10];（2）肿瘤细胞的特征之一为凋亡明显减少。HMGB1还可能作为一种抗凋亡结合蛋白[ 11],通过激活核因子κb（NF-κb）从而诱导c-IAP2（一种抗凋亡蛋白）的表达,进而抑制凋亡基因半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9的活性,抑制肿瘤细胞的凋亡,导致肿瘤的发生及生长。

综上所述,HMGB1与胃癌的发生、发展有关,检测血清HMGB1含量对于提高胃癌的早期诊断水平、监测病情变化、判断预后具有重要的临床价值。随着分子生物学技术的进一步发展和对HMGB1与胃癌关系的深入研究,HMGB1有望成为胃癌诊断与治疗的一个新靶点。

The authors have declared that no competing interests exist.

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