血浆硫氧还蛋白还原酶在乳腺癌中表达及其临床价值研究

褚飞虎 李兴慧 施民新 黄向华 吴玮 王健 陈铃丽 金慧 居科成 陈述

[摘   要]   目的：研究血漿硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase，TrxR）在乳腺癌组织中的表达及其临床价值。方法：乳腺癌患者80例设为乳腺癌组，良性乳腺肿瘤患者48例设为良性对照组，50例健康体检人员设为正常对照组。采用酶联免疫吸附试验检测血浆TrxR水平，化学发光法检测血清癌抗原（carcinoma antigen 153，CA153）水平。比较3组血浆TrxR水平，分析TrxR水平与乳腺癌患者临床病理参数的关系，采用Spearman相关性分析血浆TrxR与血清CA153的相关性，受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）评估血浆TrxR、血清CA153对乳腺癌的诊断价值，比较乳腺癌患者治疗前后TrxR水平的变化。结果：乳腺癌组血浆TrxR水平明显高于良性对照组及正常对照组，良性对照组血浆TrxR水平明显高于正常对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。组织学分级Ⅱ～Ⅲ级乳腺癌患者血浆TrxR水平明显高于Ⅰ级患者，发生淋巴结转移患者血浆TrxR水平明显高于无淋巴结转移患者，TNM分期Ⅲ～Ⅳ期患者血浆TrxR水平明显高于Ⅰ～Ⅱ期患者，差异均有统计学意义（P<0.05）。Spearman相关性分析显示，血浆TrxR和血清CA153具有一定的相关性（r=0.3805，P<0.05）。ROC曲线分析显示，TrxR诊断乳腺癌的敏感度为84.0%，特异度为75.0%，曲线下面积（area under the curve， AUC）为0.8470；CA153诊断乳腺癌的敏感度为70.0%，特异度为77.5%，AUC为0.7815。72例Ⅰ～Ⅲ期乳腺癌患者接受手术治疗及术后辅助治疗，治疗后2个月乳腺癌患者TrxR水平较治疗前明显下降，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：血浆TrxR可能成为有效的乳腺癌诊断指标，其在评估乳腺癌病情恶化程度、预测未来发展趋势等方面具有重要的临床意义。

[关键词]   乳腺癌；血浆硫氧还蛋白还原酶；酶联免疫吸附试验；血清CA153；化学发光法

[中图分类号]   R737.9 [文献标志码]   A [DOI]   10.19767/j.cnki.32-1412.2024.01.003

Study on the expression of plasma thioredoxin reductase in breast cancer and its clinical value

CHU Feihu1， LI Xinghui1， SHI Minxin1， HUANG Xianghua1， WU Wei2，

WANG Jian1， CHEN Lingli1， JIN Hui1， JU Kecheng1， CHEN Shu1

（1Department of Breast Surgery; 2Department of Clinical Laboratory，

Affiliated Tumor Hospital of Nantong University/Nantong Tumor Hospital， Jiangsu 226361）

[Abstract]   Objective：To investigate the expression of plasma thioredoxin reductase （TrxR） in the breast cancer tissue and its clinical value. Methods：Eighty breast cancer patients were selected as the breast cancer group， 48 patients with benign breast tumor were selected as the benign control group， and 50 healthy physical examination personnels were selected as the normal control group. Plasma TrxR and serum CA153 levels in each population group were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） and chemiluminescence assay respectively. Compare plasma TrxR level in the three groups. The relationship between plasma TrxR level and clinicopathological parameters of breast cancer patients was analyzed， and the relationship between plasma TrxR and serum CA153 was analyzed by Spearman. The diagnostic value of plasma TrxR and serum CA153 for breast cancer was analyzed by receiver operating characteristic curve （ROC）. TrxR levels in breast cancer patients before and after treatment were determined and compared. Results：The plasma TrxR level in the breast cancer group was significantly higher than those in the benign and normal control groups （P<0.05）. The plasma TrxR level in the benign control group was also significantly higher than that in the normal control group （P<0.05）. The plasma TrxR level in the breast cancer patients with histological grade Ⅱ～Ⅲ was higher than that in the patients with grade Ⅰ; the plasma TrxR level in the breast cancer patients with lymph node metastasis was higher than that in the patients without lymph node metastasis; the plasma TrxR level in the breast cancer patients with TNM stage Ⅲ～Ⅳ was higher than that in the patients with stageⅠ～Ⅱ （P<0.05）. The Spearman analysis showed that there was a correlation between plasma TrxR and serum CA153 （r=0.3805， P<0.05）. According to the ROC curve， the sensitivity of TrxR for the diagnosis of breast cancer was 84.0%， its specificity was 75.0%， and the area under the curve （AUC） was 0.8470. The sensitivity of CA153 for the diagnosis of breast cancer was 70.0%， its specificity was 77.5%， and AUC was 0.7815. Seventy-two breast cancer patients with stageⅠ～Ⅲ underwent surgical treatment and postoperative adjuvant therapy， and the TrxR level after two months of treatment decreased significantly compared with that before treatment （P<0.05）. Conclusion：Plasma TrxR might be an effective diagnostic indicator of breast cancer with important clinical significance in evaluating the deterioration of breast cancer patients and in predicting its future development trend.

[Key words]   breast cancer; plasma TrxR; enzyme-linked immunosorbent assay; serum CA153; chemiluminescence assay

乳腺癌是临床最常见的恶性肿瘤之一，发病率高于肺癌，位居全球女性恶性肿瘤第一位，是近年来发病率增长速度最快的恶性肿瘤[1]。及早发现乳腺癌，可使大部分患者获得根治机会。除了彩超、钼靶、磁共振检查外，肿瘤标志物因方便、快捷、经济、非侵入性等特点，越来越多地用于乳腺癌的筛查及随诊。癌抗原153（carcinoma antigen 153，CA153）、CA125、癌胚抗原（carcino-embryonic antigen，CEA）等是目前临床上常用的肿瘤标志物。近年来国内外研究显示，硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase，TrxR）是一种含硒和依赖于NADPH的二聚体酶，属于吡啶核苷酸-二硫化物氧化还原酶家族，在多种原發肿瘤中异常表达[2-3]，且与肿瘤的分化程度、生长与侵袭、耐药等密切相关。硫氧还蛋白还原系统调控细胞氧化还原状态和细胞增殖[4-5]，它由TrxR、硫氧还蛋白（thioredoxin，Trx）和NADPH三部分组成。TrxR可以催化NADPH依赖的硫氧还蛋白还原。TrxR具有多种生物学活性，参与调控氧化还原平衡、细胞生长和凋亡、早期胚胎发育等重要生理过程[6]。研究发现，TrxR在多种肿瘤细胞和癌前细胞中过表达[7-8]。TrxR可通过肿瘤细胞膜释放到外周血中[9]，提示检测外周血中硫氧还蛋白还原酶是合理的。选择南通市肿瘤医院乳腺外科2019年1月—2022年12月收治的乳腺癌患者80例、良性乳腺肿瘤患者48例、健康体检人员50例为研究对象，研究血浆硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase，TrxR）在乳腺癌组织中的表达及其临床价值。

1   资料与方法

1.1   一般资料   乳腺癌患者80例均为女性，年龄<50岁36例，年龄≥50岁44例；组织学Ⅰ级10例，Ⅱ～Ⅲ级70例；淋巴结转移37例，无淋巴结转移43例；TNM分期Ⅰ～Ⅱ期49例，Ⅲ期23例，Ⅳ期8例。收集每例患者相关临床资料、乳腺癌组织、癌旁组织及血液标本。以同期我科收治的48例良性乳腺肿瘤患者为良性对照组，以我院体检中心体检健康人员50例设为正常对照组。本研究经医院伦理委员会审核（批准文号：通肿伦审2021-032），患者及家属均知情同意。

1.2  观察指标   （1）血浆TrxR及血清CA153水平：采集乳腺癌组患者（治疗前、治疗2个月后）、良性对照组患者、正常对照组体检人员空腹静脉血3～5 mL，取血浆用于测定TrxR水平，血清用于测定CA153水平。采用Spectra-Max酶联仪（Molecular Devices公司），根据TrxR ELISA试剂盒的使用说明，测定各组血浆TrxR水平。运用电化学发光全自动免疫分析仪（Roche公司）及CA153化学发光试剂盒，测定各组血清CA153水平。（2）TrxR水平与乳腺癌患者临床病理参数的关系。（3）血浆TrxR与血清CA153相关性分析。（4）血浆TrxR及血清CA153水平对乳腺癌早期诊断的价值。（5）乳腺癌患者治疗前后血浆TrxR水平比较：72例TNM分期Ⅰ～Ⅲ期乳腺癌患者接受手术治疗和术后辅助治疗，比较治疗前后血浆TrxR水平。

1.3   统计学处理   应用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析处理，GraphPad Prism 5.0软件作图。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验。采用Spearman相关性分析血浆TrxR与血清CA153的相关性。采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）评估TrxR、CA153对乳腺癌早期诊断的价值。P<0.05为差异具有统计学意义。

2   结      果

2.1   三组血浆TrxR水平比较   乳腺癌组患者血浆TrxR水平显著高于良性对照组及正常对照组，差异均有统计学意义（5.59±1.57 U/mL vs 4.77±1.29 U/mL；5.59±1.57 U/mL vs 3.54±1.36 U/mL，P<0.05）。良性对照组血浆TrxR水平显著高于正常对照组，差异有统计学意义（4.77±1.29 U/mL vs 3.54±1.36 U/mL，P<0.05）。见图1。

2.2   血浆TrxR水平与乳腺癌患者临床病理参数的关系   组织学分级为Ⅱ～Ⅲ级乳腺癌患者血浆TrxR水平明显高于Ⅰ级患者，发生淋巴结转移的乳腺癌患者血浆TrxR水平明显高于无淋巴结转移患者，TNM分期Ⅲ～Ⅳ期乳腺癌患者血浆TrxR水平明显高于Ⅰ～Ⅱ期患者，差异均有统计学意义（P<0.05）。血浆TrxR水平与年龄、分子分型无关（P>0.05）。见表1。

2.3   血浆TrxR与血清CA153相关性分析   乳腺癌组，良性对照组及正常对照组血清CA153水平分别为21.75±11.42 U/mL、13.12±4.97 U/mL、11.81±5.43 U/mL。Spearman相关性分析显示，乳腺癌组血浆TrxR与血清CA153相关系数r=0.3805（P<0.05），提示血浆TrxR与血清CA153有一定的相关性。见图2。

2.4   血浆TrxR及血清CA153水平对乳腺癌早期诊断的价值   ROC曲线分析显示，TrxR诊断乳腺癌的敏感度为84.0%，特异度为75.0%，95%CI：0.7765～0.9175，曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.8470。CA153诊断乳腺癌的敏感度为70.0%，特异度为77.5%，95%CI：0.7030～0.8600，AUC为0.7815。TrxR对乳腺癌早期诊断的价值优于CA153。见图3。

2.5   乳腺癌患者治疗前后血浆TrxR水平比较   手术及术后辅助治疗2个月后，乳腺癌患者血浆TrxR水平较治疗前明显下降，差异有统计学意义（5.59±1.57 U/mL vs 5.03±1.70 U/mL，P<0.05）。见图4。

3   讨      论

乳腺癌是危害女性健康的第一大癌症，早期诊断能使患者得到及时规范的治疗。肿瘤标志物检测和影像学检查作为两种非侵入性诊断方法在肿瘤临床诊疗工作中非常重要[10]。目前应用最多的乳腺癌分子标志物是CA153[11]，约50%乳腺癌患者CA153水平升高，但其敏感度、特异度仍不能完全满足临床需求。TrxR是一种二聚体酶[12]，属于吡啶核苷酸二硫化物还原酶家族，在氧化还原调节和抗氧化防御中具有重要作用。相较于正常组织，异常增生组织及肿瘤组织中TrxR表达增加。某些抗癌药物，如卡莫司汀和顺铂，通过抑制TrxR活性而发挥抗肿瘤作用[13]。LINCOLN等[14]运用免疫细胞化学法检测乳腺癌、甲状腺癌、结直肠癌、前列腺癌及恶性黑色素瘤中TrxR的定位与表达，发现侵袭力强的肿瘤组织中TrxR过度表达，推断TrxR在肿瘤形成中扮演重要角色，有望成为抗癌药物作用的新靶点。

本研究结果表明，乳腺癌患者血浆TrxR水平明显高于良性乳腺肿瘤患者及健康人群，良性乳腺肿瘤患者血浆TrxR水平亦明显高于健康人群，差异均有统计学意义（P<0.05），提示TrxR水平可为判断乳腺肿瘤的良恶性提供参考。组织学分级为Ⅱ～Ⅲ级乳腺癌患者血浆TrxR水平显著高于Ⅰ级，淋巴结转移患者的血浆TrxR水平显著高于无淋巴结转移者，TNM分期为Ⅲ～Ⅳ期患者血浆TrxR水平显著高于Ⅰ～Ⅱ期，差异均有统计学意义（P<0.05）。表明TrxR水平可能与乳腺癌恶性程度、侵袭性及疾病发展有关，在肿瘤浸润和转移中可能发挥一定作用。

本研究结果显示，血浆TrxR水平对乳腺癌早期诊断具有一定价值，TrxR诊断乳腺癌的敏感度为84.0%，特异度为75.0%，AUC为0.8470，可结合TrxR与CA153等检测指标来提升乳腺癌的诊断准确性。此外，通过监测乳腺癌患者手术前及术后辅助治疗过程中TrxR水平的变化，发现乳腺癌患者手术及术后辅助治疗2个月后TrxR水平较治疗前明显下降，差异有统计学意义（P<0.05）。上述研究结果表明血浆TrxR不仅可作为乳腺癌诊断的分子标志物，还可应用于肿瘤患者接受治疗期间的随访工作中。

本研究仍存在一些不足。样本数量有限，采用的是单中心研究。因此，未来还需要扩大样本量，采用多中心研究进行验证。本研究为探讨TrxR在乳腺癌中的作用提供了实验依据，也为乳腺癌的临床诊疗工作提供了新的思路与方法。

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[收稿日期] 2023-06-13

（本文编辑   赵喜）