OGN/ST3GAL3调控巨噬细胞极化对胃癌预后的影响

摘要：目的:本研究的主要目的是阐明OGN与ST3GAL3基因在胃癌组织中的表达模式，揭示其与肿瘤浸润巨噬细胞极化状态的相互作用机制，并阐释该关联对胃癌预后的潜在意义。方法:本研究选取了60例胃癌患者的肿瘤及癌旁组织样本，利用实时荧光定量PCR技术检测OGN与ST3GAL3的mRNA表达水平；运用流式细胞术分析巨噬细胞M1/M2比例；构建OGN/ST3GAL3过表达巨噬细胞与胃癌细胞共培养模型，观察肿瘤细胞增殖、凋亡及迁移能力的变化；结合临床随访数据，评估基因表达与预后的相关性。结果:在胃癌样本中，OGN与ST3GAL3的表达量显著低于癌周区域（t=3.542，P=0.001）；M2型巨噬细胞的相对丰度显著高于M1型（卡方值=5.231，P=0.022）；OGN/ST3GAL3过表达后，肿瘤细胞的增殖率及迁移能力显著增强，凋亡率下降。基因表达水平低的患者表现出较长的生存期。结论:OGN与ST3GAL3的低表达水平与胃癌组织中M2型巨噬细胞占主导的免疫抑制微环境密切相关，这可能促进肿瘤进展并导致较差的预后；因此，这两个基因有望作为潜在的生物标志物，为胃癌患者的个体化治疗提供重要参考。

关键词：胃癌；OGN；ST3GAL3；巨噬细胞极化；肿瘤微环境；预后

中图分类号：R735.2

胃癌作为全球性的肿瘤学难题，其发病率位居第五，但死亡率却高居第三，尤其在东亚地区，这一现象导致了严重的疾病负担。近年来，免疫治疗因其相对较低的毒性反应和较高的靶向性而成为研究热点，特别是在调控肿瘤微环境方面的应用，已显示出显著的潜力[1,2]。

肿瘤微环境在胃癌的发生和进展中扮演着关键角色，其中肿瘤浸润巨噬细胞是该微环境的重要组成部分[3]。根据功能状态，这些巨噬细胞可分为促炎性的M1型和抑炎性的M2型；通常认为，M1型具有抗肿瘤活性，而M2型则更倾向于促进肿瘤的生长、侵袭乃至转移。OGN（属于SLRP家族）和ST3GAL3（一种唾液酸转移酶）在肿瘤免疫调节机制中的作用，正逐步引起学术界的关注。现有数据表明，这两种基因的表达水平可能与肿瘤组织中浸润免疫细胞的分布特征及功能状态相关；特别是在胃癌组织中观察到的表达异常，推测可能干扰了巨噬细胞的极化过程，并因此影响了疾病的总体进程。

本研究旨在深入探讨OGN与ST3GAL3在胃癌组织中的表达特征，并研究这些特征与肿瘤浸润巨噬细胞极化状态之间的潜在联系。

1.材料与方法

1.1研究对象

本研究群体选取自广西壮族自治区民族医院于2022年7月至2023年6月期间收治的60例胃腺癌确诊患者构成。纳入标准为：通过病理学检查确诊为胃腺癌；年龄范围在18至75岁之间；未接受过术前放疗或术前化疗；临床资料完整且患者同意进行随访。排除标准包括：合并其他恶性肿瘤；心、肝、肾功能严重障碍；妊娠或哺乳期妇女；以及拒绝参与研究者。所有参与者均签署知情同意书，研究方案已获得医院伦理委员会的批准。每位患者均采集胃癌组织及癌旁组织标本各一份，癌旁组织取自距离肿瘤边缘5厘米以上的正常胃黏膜组织。所获样本立即使用液氮冷冻保存，以备后续分子生物学检测之用。同时，收集患者的基本信息，包括性别、年龄、病理分期及临床特征等，作为分析预后相关因素的资料。

1.2研究方法

1.2.1组织样本处理及RNA提取

采集新鲜胃癌及癌旁组织样本，利用磷酸盐缓冲液（PBS）进行清洗并剪碎，依据Trizol试剂盒提供的操作指南进行总RNA的提取。将剪碎的样本与1毫升Trizol试剂充分混合，室温下静置5分钟以确保充分反应。随后，加入0.2毫升氯仿并振荡15秒，通过离心操作分离出上层液体。将上清液转移至新的离心管中，加入等体积的异丙醇以沉淀RNA。再次离心并去除上清液，沉淀物用75%乙醇洗涤两次，干燥后溶解于无RNA酶的水中。利用紫外分光光度计测定RNA的浓度和纯度，OD260/OD280比值在1.8至2.0范围内认为提取的RNA质量合格，可用于后续的反转录实验。

1.2.2实时荧光定量PCR检测

采用逆转录试剂盒将RNA逆转录为cDNA，操作体系为20微升，反应条件为37℃下孵育15分钟，随后85℃失活5秒。以cDNA为模板，设计并合成针对OGN和ST3GAL3的特异性引物，利用SYBR Green染料法进行实时荧光定量PCR检测。引物序列基于基因数据库设计，以ACTB基因作为内参。PCR反应体系为20微升，包含10微升SYBR Green混合液、0.5微升的正反向引物各一条、2微升cDNA模板以及适量无核酸酶水。反应条件为95℃预变性2分钟，随后进行40个循环，每个循环包括95℃变性15秒、60℃退火30秒、72℃延伸30秒。实验结束后，通过熔解曲线分析产物特异性，并应用△△Ct法计算OGN与ST3GAL3的相对表达量。每个样本设置三次重复实验，以确保数据的可靠性。

1.2.3巨噬细胞分离及极化分析

从新鲜胃癌及癌旁组织中分离巨噬细胞，样本用PBS清洗后剪碎，加入含有胰酶和胶原酶的消化液中，于37℃孵育1小时，并间歇性吹打以达到单细胞状态。细胞悬液通过CD14磁珠分选试剂盒进行巨噬细胞的分离，操作步骤遵循说明书指导。分离得到的巨噬细胞用APC标记的CD206抗体和FITC标记的CD86抗体在4℃避光条件下孵育30分钟，PBS清洗三次后，利用流式细胞仪检测M1型（CD86高表达）和M2型（CD206高表达）巨噬细胞的比例。数据采集后通过FlowJo软件进行分析，记录M1/M2比例以供后续相关性分析使用。

1.2.4巨噬细胞过表达OGN/ST3GAL3及共培养实验

构建OGN与ST3GAL3过表达质粒，并通过脂质体转染法将其导入分离得到的巨噬细胞内，转染效果通过荧光显微镜观察和qPCR方法进行确认。转染成功的巨噬细胞与胃癌细胞株AGS按1:1比例在Transwell小室中共培养，同时设置两类对照组：一组为未转染巨噬细胞与AGS细胞的共培养，另一组为未进行任何基因干预的空白对照组（仅含胃癌细胞与普通培养基），以便更全面地比较基因表达变化对肿瘤行为的影响。共培养持续48小时后，分别评估胃癌细胞在增殖、凋亡及迁移能力方面的表现。增殖实验采用EDU染色法，按试剂盒说明操作，荧光显微镜下观察并计数阳性细胞比例。凋亡检测使用Tunel染色试剂盒，荧光显微镜下统计凋亡细胞比例。迁移实验通过Transwell小室进行，将共培养后的AGS细胞接种于小室上室，培养24小时后，固定并染色，显微镜下计数穿过膜的细胞数量。

1.2.5临床随访

本研究对入组的60例参与者实施了长达两年的追踪监测。监测项目涉及生命状况、病程动态和干预措施变动。采用电话问询结合门诊随诊形式，每3月评估一次，登记其整体存活期与无进展阶段时长。随访数据整理后与OGN/ST3GAL3表达水平及M1/M2巨噬细胞比例进行关联分析，探讨其对预后的预测价值。

1.3研究指标

评估重点涵盖OGN、ST3GAL3于胃癌及癌旁组织之mRNA表达；肿瘤与邻近组织M1/M2型巨噬细胞占比；OGN/ST3GAL3过表达后胃癌细胞增殖、凋亡及迁移活性变动。次要指标为患者临床特征与基因表达的相关性，以及基因表达与巨噬细胞极化对总体生存时间及无进展生存时间的影响。所有指标均通过实验检测及随访数据获取，确保数据的全面性与准确性。

1.4统计学方法

所有数据的统计分析均通过SPSS 22.0软件完成，事先已对数据进行了必要的整理和清洗。连续变量的特征以均值±标准差的形式描述，两组间的比较采用t检验，若涉及多组则转而选用方差分析方法。分类变量以百分比形式表达，各组间的频率差异则通过卡方检验来评估。为了更全面地探索OGN/ST3GAL3表达量与巨噬细胞极化比例及预后相关指标的关联，引入了Spearman相关分析。此外，考虑到研究的完整性，特别增加了空白对照组（未进行基因干预的胃癌细胞与普通巨噬细胞共培养）的设置，以更清晰地辨别基因表达变化对肿瘤行为的影响。设定P值小于0.05作为判断差异具有统计学意义的界限。为确保分析结果准确性，所有实验数据均由两名研究者独立录入并核对，必要时对异常值进行验证或剔除。

2.结果

2.1 OGN/ST3GAL3在胃癌组织中的表达水平

胃癌病灶相较于邻近正常区域，其OGN及ST3GAL3的mRNA转录物丰度呈现显著下调，差异有显著性。

表1 OGN与ST3GAL3在胃癌及癌旁组织中的相对表达量

2.2肿瘤浸润巨噬细胞M1/M2比例分析

流式细胞仪分析结果揭示，肿瘤内部M2表型巨噬细胞的占比远超M1类型；相较癌旁部位，M1与M2细胞群的比值显著降低，反映了一种免疫抑制性的局部微环境状态。

表2胃癌及癌旁组织中巨噬细胞极化比例

2.3过表达OGN/ST3GAL3对胃癌细胞行为的影响

在将通过基因工程手段实现OGN/ST3GAL3高表达的巨噬细胞与胃癌细胞株共同孵育后，观察到胃癌细胞的增殖活力和移动能力显著增强，而凋亡比例则有所降低。这一现象与未转染巨噬细胞的对照组以及未进行基因干预的空白对照组形成明显对比，暗示此基因表达可能在肿瘤恶化过程中起到一定的推动作用。

表3过表达OGN/ST3GAL3对胃癌细胞行为的影响

3.讨论

本项工作着眼于探究OGN及ST3GAL3基因在胃癌环境下的表达模式，并考察其与肿瘤浸润巨噬细胞极化现象的内在联系；其最终目的是试图阐明这些因素对疾病结局可能具有的潜在指示意义。观察到的结果显示，相较于邻近的正常组织，这两个特定基因在胃癌组织内的表达量呈现明显偏低，此现象提示它们或许介入了肿瘤免疫微环境的调节过程。胃癌组织内部M2型巨噬细胞的占比相对较高[4,5]，而M1型的比例则偏低，由此构成了一种免疫抑制性的局部状态。这种巨噬细胞极化的失衡，推测可能削弱了机体固有的抗肿瘤免疫应答能力，从而为肿瘤细胞的进一步侵袭和远处转移铺设了条件[6]。

OGN与ST3GAL3的表达量同巨噬细胞的极化图谱之间似乎存在某种对应关系。当这两个基因表达水平较低时，观察到M1型巨噬细胞的相对比例有所增高，这种情况理论上可能对激发抗肿瘤免疫机制更为有利；与之相对，在高表达的情境下，M2型巨噬细胞则占据主导地位，其功能倾向被认为与促进肿瘤的进展相关联[7]。此种关联性提示，OGN与ST3GAL3或许正是经由干预巨噬细胞的功能状态，进而对肿瘤微环境施加影响。为了验证这一点，设计了共培养实验：将过表达OGN与ST3GAL3的巨噬细胞同胃癌细胞放置于同一体系。实验结果显示，在此条件下，胃癌细胞展现出更为活跃的增殖行为与迁移潜能，同时其程序性死亡过程受到了明显的抑制。

分析结果表明，患者体内OGN及ST3GAL3基因的表达量与生存时间呈现明显的负相关，低表达水平的患者通常拥有更长的生存期。这一发现提示，OGN与ST3GAL3可能通过调控肿瘤微环境中巨噬细胞极化状态，间接影响疾病进程。因此，它们具备作为预测胃癌预后生物标志物的潜力，能够为设计个性化的治疗方案提供关键依据。

参考文献

[1]霍俊杰,陈凤菊,段颖欣,等.基于CT影像组学构建胃癌新辅助免疫治疗联合化疗疗效的预测模型[J].中国肿瘤临床,2025,52(1):16-23.

[2]吴世祯,林榕波.NLR､PLR､LDH联合检测对转移性胃癌免疫治疗的预后价值[J].中国肿瘤生物治疗杂志,2025,32(2):189-198.

[3]张新哲,余超,朱广玉,等.基于TCGA数据库研究CXCR4基因在胃癌中的表达及其对肿瘤微环境的影响[J].临床与病理杂志,2024,44(11):1475-1487.

[4]曲颜,戴霖,王彪,等.miR-487a通过靶向调控TIA1对胃癌肿瘤相关巨噬细胞M2型极化的抑制作用[J].吉林大学学报(医学版),2024,50(3):728-738.

[5]陈华敏,何志军,涂伟,等.M2型肿瘤相关巨噬细胞参与胃癌细胞转移及免疫逃逸的机制研究[J].局解手术学杂志,2023,32(9):771-777.

[6]李智鹏,林鑫,李良庆,等.AG490抑制M2样巨噬细胞JAK2/STAT3通路影响胃癌细胞增殖和凋亡[J].西安交通大学学报(医学版),2023,44(5):709-716.

[7]邹金华,王惠,张冬艳.SLC1A5通过促进M2型巨噬细胞极化促进肝癌进展[J].南方医科大学学报,2025,45(2):269-284.

作者简介：秦斯敏（1980-）女，壮族，广西桂平人，在职研究生，副主任医师，主要从事消化内科工作。

基金项目：广西壮族自治区卫生健康委员会自筹经费科研课题“0GN/ST3GAL3调控肿瘤浸润巨细胞极化影响胃预后机制研究”（编号：Z-F20221764）