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摘要：目的：检测大肠癌患者癌組织及癌旁组织正性调节区锌指蛋白-14（PRDM14）表达水平，探讨其临床、病理价值。方法：采用免疫组化链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶（SP）染色法，测定60例大肠癌组织、癌旁组织的PRDM14表达水平，并对其临床、病理资料进行统计学分析。结果：PRDM14 在大肠癌组织中阳性表达，在癌旁组织中阴性表达;PRDM14强阳性表达主要见于恶性程度较高的大肠癌患者;PRDM14表达与淋巴结转移有关，高表达提示多数已经发生淋巴结转移，低表达多数无淋巴结转移;PRDM14表达与患者年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤分化程度、肿瘤浸润深度、淋巴结分期、TNM分期、脉管侵犯无关。结论：PRDM14 在大肠癌组织中高表达;PRDM14水平可能对评价大肠癌的恶性程度、淋巴结转移情况有重要意义;同时PRDM14可能成为大肠癌的一种新的生物学标记物和靶向治疗的新靶点。
关键词：PRDM14基因，大肠癌，临床病理意义
【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2021）12--01
大肠癌是全球常见的恶性肿瘤之一，严重威胁人类健康，其发生发展机制复杂，尚未完全阐明。锌指蛋白是一类具有锌指结构域的转录因子，广泛参与人类体内的各种生物学活动，尤其是在调控基因表达方面意义显著。PRDM14基因作为正性调节区锌指蛋白（PRDM）家族的一员，在乳腺癌、生殖细胞肿瘤、肺癌、食管癌、胃癌、胰腺癌等肿瘤方面的研究已取得阶段性进展[1-6]，但在大肠癌组织中的表达和功能尚不明确。本研究通过检测PRDM14在大肠癌中的表达水平，探讨PRDM14在大肠癌发生发展分子调控过程中发挥的作用。
1.资料与方法
1.1一般资料
收集桂林医学院附属医院2019年1月至2019年12月收治的60例大肠癌患者临床资料。根据AJCC分期标准进行大肠癌TNM分期，其中男性37例，女性23例，年龄18-83岁，中位年龄62岁。整理患者资料，包括年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤分化程度、肿瘤浸润深度、淋巴结转移状态、淋巴结分期、TNM分期、脉管侵犯等因素，并对其进行统计学分析。所有患者术前经内镜取材病理学明确为原发性大肠癌，由同一组胃肠外科医生施行大肠癌根治术，实验标本采集于术后新鲜手术标本，包括肿瘤组织，并同期取距癌组织边缘5cm以上的正常大肠粘膜组织作为对照，组织标本的获取均经我院伦理委员会同意。
1.2纳入与排除标准
纳入标准：1）结直肠癌均为原发性肿瘤，并经术后病理明确证实为恶性;2）术中肿瘤完整切除，远近端切缘均无肿瘤细胞残余;3）有完整的临床病理及随访资料;4）术前均未接受放疗、化疗和靶向治疗;5）所有病例均可提供供实验用的组织标本。
排除标准：1）术前进行放疗、化疗和靶向治疗;2）未实现肿瘤R0切除者;3）心脏、肝、肾等主要脏器存在非肿瘤性严重疾病或功能障碍;4）既往有肿瘤病史患者。
1.3方法及结果判定
采用SP染色法，测定大肠癌组织、癌旁组织的PRDM14表达水平。PRDM14阳性着色的标准为胞质和（或）胞核中出现明显的黄色和棕黄色颗粒。染色积分采用积分综合计量法，依据切片染色细胞百分率及染色程度进行评定。首先在低倍显微镜下观察整张切片染色情况，然后在高倍显微镜下观察阳性染色细胞数，随机选择5个视野，计数阳性细胞数，取5个视野中阳性染色细胞百分率平均数为该玻片的阳性染色细胞百分率。阳性染色细胞数百分比为0-5%时评定为0分，6-25%时评定为1分，26-50%评定为2分，51-75%评定为3分，76-100%评定为4分。所有切片染色程度：无着色切片认定为0分，淡黄色认定为1分，棕黄色认定为2分，黄褐色认定为3分。最后得到每个切片两方面数值乘积，分值为高倍视野下每个切片的染色积分，0-2分切片积分定为阴性表达，3-12分切片认定为阳性表达，其中3-4分定为弱阳性表达，6-8分定为中度阳性表达，9-12分定为强阳性表达。跟据癌组织评分结果将 <6 分划为低表达组，≥大于等于6分为高表达组。
1.4）统计学方法
采用GraphPad Prism 9.0统计软件进行统计分析。计量资料采用t检验，计数资料采用X2或Fisher精确概率检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1 PRDM14 在癌旁组织中阴性表达，在大肠癌组织中阳性表达，其中弱阳性19例，阳性33例，强阳性8例，强阳性表达见于低分化腺癌、粘液癌、腺鳞癌等恶性程度高的大肠癌患者，高表达41例，低表达19例，癌旁组织与癌组织两者比较，t=7.784，p=0.0013，差异有统计学意义（P<0.05），癌组织中表达较癌旁组织高。
2.2 PRDM14表达水平与年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤浸润深度、肿瘤分化程度、淋巴结分期、TNM分期、脉管侵犯无统计学差异（P>0.05），与淋巴结转移状态有统计学差异（P<0.05）。
3.讨论
锌指结构是由多个半胱氨酸和（或）组氨酸组成，之后结合Zn2+，通过自主折叠形成稳定的四面体结构，因形似“手指”被称为锌指结构，此结构最初在非洲爪蟾卵母细胞转录因子中发现，随后人们在动物、植物、微生物中发现大量含有锌指结构的蛋白质，并将这些蛋白质统称为锌指蛋白。锌指蛋白在识别与结合DNA、RNA等序列上作用显著，从而广泛参与各种重要生物学活动，如干预转录过程中基因的表达水平、增殖分化、代谢调节、信号转导等。随着研究的深入，人们逐渐意识到锌指蛋白在肿瘤预防、诊断、治疗中的重要意义。
PRDM是一类含PR结构域和不同数量锌指结构的转录调节因子家族。目前，在人类基因组中共发现17个家族成员，其PR结构域类似于甲基转移酶结构域，具有高度保守性，部分PRDM家族成员的PR域具有同型半胱氨酸甲基转移酶活性。锌指结构主要介导PRDM基因与DNA序列的特异性结合和组蛋白修饰酶的募集等过程，实现基因调控。PRDM14基因隶属于PRDM家族，位于染色体8q13上，由1个不具备HMT活性PR域及6个高度保守的锌指重复序列组成[7]。PRDM14本身不具备HMT活性，但它可招募并与起始复合体2形成复合物，募集与组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化活性有关的目标基因，抑制其表达。另外PRDM14通过与其他序列特异性转录调节因子如雌激素相关受体β的协同作用，激活某些靶标的表达[8]。PRDM14与精氨酸甲基转移酶4相互作用，并赋予其靶基因H3精氨酸26二甲基化的活性，并有助于最终的去甲基化。同时PRDM14还可通过多种不同的机制抑制或激活目的基因，如通过抑制成纤维细胞生长因子信号转导和介导DNA甲基化，调控干细胞的相关分化，维持祖细胞的多能特性，保证原始生殖细胞的正常发育[9]。 目前研究表明，PRDM14在人类多种肿瘤中都有不同程度的表达，与肿瘤的相关生物学特性如增殖、转移、耐药等密切相关，并影响患者生存预后[10]，但未见其在大肠癌中表达相关研究报道。大肠癌早期症状不明显，一般发展到中晚期的时候症状才会明显表现出来，常有不同程度的延误诊断。所以寻找一种新的检测方法，能早期发现大肠癌，对于治疗和预后都有很大帮助。
本研究提示PRDM14在大肠癌组织中较癌旁组织高表达。PRDM14强阳性表达主要见于低分化腺癌、粘液癌、腺鳞癌等恶性程度高的大肠癌患者。同时PRDM14高表达提示可能多数已经发生淋巴结转移，PRDM14低表达可能多数无淋巴结转移。因PRDM14基因结构的特殊性和表达的特异性，其可能是大肠癌的一种新的生物学标记物和靶向治療的新靶点。检测PRDM14表达水平，为大肠癌病理诊断提供特异性和敏感性较高的免疫组化指标提供理论和实验依据，有望成为预测大肠癌恶性程度及淋巴结转移情况的新指标，以利于大肠癌的早期诊断及治疗，改善其预后。
参考文献：
[1]JEN J， WANG Y-C. Zinc finger proteins in cancer progression[J]. Journal of Biomedical Science， 2016， 23（1）： 53.
[2]赵欣瑶， 于丽波， 葛鲁倩， 等. RDM14在肿瘤中的研究进展[J]. 现代肿瘤医学， 2018， 26（3）： 482–485.
[3]陈柯帆， 陆运鑫， 莫苑君， 等. PRDM14在胰腺癌组织中的表达及对肿瘤干细胞迁移的影响[J]. 山西医科大学学报， 2020， 51（2）： 129–133.
[4]李慎柯， 田芳， 刘红涛， 等. PRDM14表达下调对食管鳞癌EC9706细胞增殖、细胞周期和侵袭能力的影响[J]. 华中师范大学学报，2014， 48（1）： 80–85.
[5]刘晓勇. PRDM14基因在胃癌中的表达及其与胃癌临床病理特征的相关性研究[D]. 郑州： 郑州大学， 2018.
[6]化朋标. PRDM14在胃癌中的表达及其对胃癌细胞迁移能力的影响[D]. 郑州： 郑州大学， 2019.
[7]FOG C K， GALLI G G， LUND A H. PRDM proteins： important players in differentiation and disease[J]. BioEssays： News and Reviews in Molecular， Cellular and Developmental Biology， 2012， 34（1）： 50–60.
[8]NAKAKI F， SAITOU M. PRDM14： a unique regulator for pluripotency and epigenetic reprogramming[J]. Trends in Biochemical Sciences， 2014， 39（6）： 289–298.
[9]BURTON A， MULLER J， TU S， 等. Single-cell profiling of epigenetic modifiers identifies PRDM14 as an inducer of cell fate in the mammalian embryo[J]. Cell Reports， 2013， 5（3）： 687–701.
[10] OU M， LI S， TANG L. PRDM14： A Potential Target for Cancer Therapy[J]. Current Cancer Drug Targets， 2018， 18（10）： 945–956.
关键词：PRDM14基因，大肠癌，临床病理意义
【中图分类号】R4 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026（2021）12--01
大肠癌是全球常见的恶性肿瘤之一，严重威胁人类健康，其发生发展机制复杂，尚未完全阐明。锌指蛋白是一类具有锌指结构域的转录因子，广泛参与人类体内的各种生物学活动，尤其是在调控基因表达方面意义显著。PRDM14基因作为正性调节区锌指蛋白（PRDM）家族的一员，在乳腺癌、生殖细胞肿瘤、肺癌、食管癌、胃癌、胰腺癌等肿瘤方面的研究已取得阶段性进展[1-6]，但在大肠癌组织中的表达和功能尚不明确。本研究通过检测PRDM14在大肠癌中的表达水平，探讨PRDM14在大肠癌发生发展分子调控过程中发挥的作用。
1.资料与方法
1.1一般资料
收集桂林医学院附属医院2019年1月至2019年12月收治的60例大肠癌患者临床资料。根据AJCC分期标准进行大肠癌TNM分期，其中男性37例，女性23例，年龄18-83岁，中位年龄62岁。整理患者资料，包括年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤分化程度、肿瘤浸润深度、淋巴结转移状态、淋巴结分期、TNM分期、脉管侵犯等因素，并对其进行统计学分析。所有患者术前经内镜取材病理学明确为原发性大肠癌，由同一组胃肠外科医生施行大肠癌根治术，实验标本采集于术后新鲜手术标本，包括肿瘤组织，并同期取距癌组织边缘5cm以上的正常大肠粘膜组织作为对照，组织标本的获取均经我院伦理委员会同意。
1.2纳入与排除标准
纳入标准：1）结直肠癌均为原发性肿瘤，并经术后病理明确证实为恶性;2）术中肿瘤完整切除，远近端切缘均无肿瘤细胞残余;3）有完整的临床病理及随访资料;4）术前均未接受放疗、化疗和靶向治疗;5）所有病例均可提供供实验用的组织标本。
排除标准：1）术前进行放疗、化疗和靶向治疗;2）未实现肿瘤R0切除者;3）心脏、肝、肾等主要脏器存在非肿瘤性严重疾病或功能障碍;4）既往有肿瘤病史患者。
1.3方法及结果判定
采用SP染色法，测定大肠癌组织、癌旁组织的PRDM14表达水平。PRDM14阳性着色的标准为胞质和（或）胞核中出现明显的黄色和棕黄色颗粒。染色积分采用积分综合计量法，依据切片染色细胞百分率及染色程度进行评定。首先在低倍显微镜下观察整张切片染色情况，然后在高倍显微镜下观察阳性染色细胞数，随机选择5个视野，计数阳性细胞数，取5个视野中阳性染色细胞百分率平均数为该玻片的阳性染色细胞百分率。阳性染色细胞数百分比为0-5%时评定为0分，6-25%时评定为1分，26-50%评定为2分，51-75%评定为3分，76-100%评定为4分。所有切片染色程度：无着色切片认定为0分，淡黄色认定为1分，棕黄色认定为2分，黄褐色认定为3分。最后得到每个切片两方面数值乘积，分值为高倍视野下每个切片的染色积分，0-2分切片积分定为阴性表达，3-12分切片认定为阳性表达，其中3-4分定为弱阳性表达，6-8分定为中度阳性表达，9-12分定为强阳性表达。跟据癌组织评分结果将 <6 分划为低表达组，≥大于等于6分为高表达组。
1.4）统计学方法
采用GraphPad Prism 9.0统计软件进行统计分析。计量资料采用t检验，计数资料采用X2或Fisher精确概率检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1 PRDM14 在癌旁组织中阴性表达，在大肠癌组织中阳性表达，其中弱阳性19例，阳性33例，强阳性8例，强阳性表达见于低分化腺癌、粘液癌、腺鳞癌等恶性程度高的大肠癌患者，高表达41例，低表达19例，癌旁组织与癌组织两者比较，t=7.784，p=0.0013，差异有统计学意义（P<0.05），癌组织中表达较癌旁组织高。
2.2 PRDM14表达水平与年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤浸润深度、肿瘤分化程度、淋巴结分期、TNM分期、脉管侵犯无统计学差异（P>0.05），与淋巴结转移状态有统计学差异（P<0.05）。
3.讨论
锌指结构是由多个半胱氨酸和（或）组氨酸组成，之后结合Zn2+，通过自主折叠形成稳定的四面体结构，因形似“手指”被称为锌指结构，此结构最初在非洲爪蟾卵母细胞转录因子中发现，随后人们在动物、植物、微生物中发现大量含有锌指结构的蛋白质，并将这些蛋白质统称为锌指蛋白。锌指蛋白在识别与结合DNA、RNA等序列上作用显著，从而广泛参与各种重要生物学活动，如干预转录过程中基因的表达水平、增殖分化、代谢调节、信号转导等。随着研究的深入，人们逐渐意识到锌指蛋白在肿瘤预防、诊断、治疗中的重要意义。
PRDM是一类含PR结构域和不同数量锌指结构的转录调节因子家族。目前，在人类基因组中共发现17个家族成员，其PR结构域类似于甲基转移酶结构域，具有高度保守性，部分PRDM家族成员的PR域具有同型半胱氨酸甲基转移酶活性。锌指结构主要介导PRDM基因与DNA序列的特异性结合和组蛋白修饰酶的募集等过程，实现基因调控。PRDM14基因隶属于PRDM家族，位于染色体8q13上，由1个不具备HMT活性PR域及6个高度保守的锌指重复序列组成[7]。PRDM14本身不具备HMT活性，但它可招募并与起始复合体2形成复合物，募集与组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化活性有关的目标基因，抑制其表达。另外PRDM14通过与其他序列特异性转录调节因子如雌激素相关受体β的协同作用，激活某些靶标的表达[8]。PRDM14与精氨酸甲基转移酶4相互作用，并赋予其靶基因H3精氨酸26二甲基化的活性，并有助于最终的去甲基化。同时PRDM14还可通过多种不同的机制抑制或激活目的基因，如通过抑制成纤维细胞生长因子信号转导和介导DNA甲基化，调控干细胞的相关分化，维持祖细胞的多能特性，保证原始生殖细胞的正常发育[9]。 目前研究表明，PRDM14在人类多种肿瘤中都有不同程度的表达，与肿瘤的相关生物学特性如增殖、转移、耐药等密切相关，并影响患者生存预后[10]，但未见其在大肠癌中表达相关研究报道。大肠癌早期症状不明显，一般发展到中晚期的时候症状才会明显表现出来，常有不同程度的延误诊断。所以寻找一种新的检测方法，能早期发现大肠癌，对于治疗和预后都有很大帮助。
本研究提示PRDM14在大肠癌组织中较癌旁组织高表达。PRDM14强阳性表达主要见于低分化腺癌、粘液癌、腺鳞癌等恶性程度高的大肠癌患者。同时PRDM14高表达提示可能多数已经发生淋巴结转移，PRDM14低表达可能多数无淋巴结转移。因PRDM14基因结构的特殊性和表达的特异性，其可能是大肠癌的一种新的生物学标记物和靶向治療的新靶点。检测PRDM14表达水平，为大肠癌病理诊断提供特异性和敏感性较高的免疫组化指标提供理论和实验依据，有望成为预测大肠癌恶性程度及淋巴结转移情况的新指标，以利于大肠癌的早期诊断及治疗，改善其预后。
参考文献：
[1]JEN J， WANG Y-C. Zinc finger proteins in cancer progression[J]. Journal of Biomedical Science， 2016， 23（1）： 53.
[2]赵欣瑶， 于丽波， 葛鲁倩， 等. RDM14在肿瘤中的研究进展[J]. 现代肿瘤医学， 2018， 26（3）： 482–485.
[3]陈柯帆， 陆运鑫， 莫苑君， 等. PRDM14在胰腺癌组织中的表达及对肿瘤干细胞迁移的影响[J]. 山西医科大学学报， 2020， 51（2）： 129–133.
[4]李慎柯， 田芳， 刘红涛， 等. PRDM14表达下调对食管鳞癌EC9706细胞增殖、细胞周期和侵袭能力的影响[J]. 华中师范大学学报，2014， 48（1）： 80–85.
[5]刘晓勇. PRDM14基因在胃癌中的表达及其与胃癌临床病理特征的相关性研究[D]. 郑州： 郑州大学， 2018.
[6]化朋标. PRDM14在胃癌中的表达及其对胃癌细胞迁移能力的影响[D]. 郑州： 郑州大学， 2019.
[7]FOG C K， GALLI G G， LUND A H. PRDM proteins： important players in differentiation and disease[J]. BioEssays： News and Reviews in Molecular， Cellular and Developmental Biology， 2012， 34（1）： 50–60.
[8]NAKAKI F， SAITOU M. PRDM14： a unique regulator for pluripotency and epigenetic reprogramming[J]. Trends in Biochemical Sciences， 2014， 39（6）： 289–298.
[9]BURTON A， MULLER J， TU S， 等. Single-cell profiling of epigenetic modifiers identifies PRDM14 as an inducer of cell fate in the mammalian embryo[J]. Cell Reports， 2013， 5（3）： 687–701.
[10] OU M， LI S， TANG L. PRDM14： A Potential Target for Cancer Therapy[J]. Current Cancer Drug Targets， 2018， 18（10）： 945–956.