抑癌基因PTEN在上皮性卵巢癌中的表達(dá)及其與uPA、MMP
時間:2022-03-18 07:59:00
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【關(guān)鍵詞】卵巢癌;免疫組織化學(xué);原位分子雜交;
摘要:為探討抑癌基因pten表達(dá)在卵巢癌發(fā)生和演進(jìn)中的作用及其與uPA、MMP2的相互關(guān)系,對8例正常上皮來源的卵巢組織、18例卵巢交界性腫瘤、60例上皮性卵巢癌石蠟切片組織,應(yīng)用免疫組織化學(xué)SP法檢測PTEN蛋白、MMP2蛋白的表達(dá),分子原位雜交法檢測uPA蛋白的表達(dá)。結(jié)果顯示,PTEN在正常卵巢、卵巢交界性腫瘤、上皮性卵巢癌中的陽性表達(dá)率分別為87.50%(7/8)、50.00%(9/18)、23.33%(14/60),PTEN的陽性表達(dá)率在上皮性卵巢癌中低于正常卵巢、卵巢交界性腫瘤,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05);I/II期陽性表達(dá)率37.50%明顯高于III/IV期的13.89%(P<0.05);卵巢內(nèi)膜樣癌PTEN陽性表達(dá)率7.14%,顯著低于漿液樣34.78%或黏液樣囊腺癌44.44%(P<0.05)。PTEN表達(dá)與uPA表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),與MMP2表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)。
關(guān)鍵詞:卵巢癌;免疫組織化學(xué);原位分子雜交;
PTEN腫瘤的發(fā)生與多種癌基因及抑癌基因的異常激活、表達(dá)有關(guān),腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是一多步驟、多因素參與的極其復(fù)雜的過程,涉及腫瘤細(xì)胞的黏附、分離、遷移,基底膜及細(xì)胞外基質(zhì)的降解,腫瘤新生血管生成的諸多方面。PTEN是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因,在生長因子的細(xì)胞信號傳遞中起著復(fù)雜而重要的作用,通過抑制細(xì)胞有絲分裂、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附、轉(zhuǎn)移和分化等發(fā)揮抑癌基因的作用。尿激酶型纖維蛋白激活系統(tǒng)(uPA)通過水解纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶降解細(xì)胞外基質(zhì)進(jìn)而使腫瘤不斷浸潤和擴(kuò)散。金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)是降解細(xì)胞外基質(zhì)組分時最重要的一大分子蛋白。我們應(yīng)用免疫組化、分子原位雜交技術(shù)檢測正常卵巢、卵巢交界性腫瘤和上皮性卵巢癌中PTEN、uPA、MMPs的表達(dá),探討其在卵巢癌發(fā)生及演進(jìn)中的作用及其在卵巢癌預(yù)后評估中的意義。
1材料和方法
11標(biāo)本來源
研究標(biāo)本86例取自武漢市第八醫(yī)院1999年~2005年病理存檔的石蠟標(biāo)本,所有手術(shù)患者術(shù)前均未接受過放療、化療或激素治療,診斷均經(jīng)常規(guī)病理切片證實(shí)。患者年齡32~65歲,中位年齡48歲。正常上皮來源的卵巢組織8例,卵巢交界性腫瘤18例,上皮性卵巢癌60例(其中漿液性囊腺癌23例,黏液性囊腺癌9例,卵巢內(nèi)膜樣癌28例;高~中分化卵巢癌25例,中~低分化卵巢癌35例;按FIGO分級,I/II期24例,III/IV期36例;卵巢癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移15例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移45例)。
12實(shí)驗(yàn)試劑
鼠抗人PTEN單克隆抗體、尿激酶型纖溶酶型活化因子即用型原位雜交試劑盒、鼠抗人MMP2單克隆抗體、SP試劑盒、DAB顯色試劑盒均購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)公司。
13方法
石蠟塊標(biāo)本制成4μm厚的切片,免疫組織化學(xué)染色程序按SP試劑盒說明進(jìn)行,PBS代替一抗作陰性對照,已知乳腺癌陽性片作陽性對照。PTEN陽性表達(dá)為淡黃色至棕褐色物質(zhì),定位于細(xì)胞漿,高倍鏡下每張切片選5個視野,每個視野記數(shù)100個細(xì)胞。(-):<25%;(+):>25%。MMP2以細(xì)胞出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性判定標(biāo)準(zhǔn),MMP2表達(dá)的判定以染色強(qiáng)度和陽性細(xì)胞百分率的得分之積進(jìn)行評估。(-):0;(+):1~3;(++):4~6;(+++):7~9。分子原位雜交按試劑盒說明,以未加入探針的預(yù)雜交液代替探針作為空白對照,已知乳腺癌陽性片作陽性對照。每張切片在高倍鏡下隨機(jī)選取10個視野,計(jì)算各實(shí)驗(yàn)陽性細(xì)胞的平均百分?jǐn)?shù),陽性染色均為細(xì)胞質(zhì)著色呈棕黃色顆粒。根據(jù)著色范圍劃分,(-):無陽性染色細(xì)胞或著色率<5%;(+):陽性細(xì)胞數(shù)5%~25%;(++):陽性細(xì)胞數(shù)25%~50%;(+++):陽性細(xì)胞數(shù)>50%。
14統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
所有數(shù)據(jù)采用CS2000軟件包分析,根據(jù)適用條件以Pearson未校正法或Yates校正法計(jì)算χ2值,或直接用確切概率法計(jì)算P值。PTEN、upa與mmp2的表達(dá)關(guān)系采用配對四格表的相關(guān)分析Yates校正法。
2結(jié)果
21PTEN在正常卵巢、卵巢交界性腫瘤、上皮性卵巢癌中的表達(dá)
PTEN在正常卵巢、卵巢交界性腫瘤、上皮性卵巢癌中的陽性表達(dá)率分別為87.50%(7/8)、50.00%(9/18)、23.33%(14/60),PTEN的陽性表達(dá)率在上皮性卵巢癌中低于正常卵巢、卵巢交界性腫瘤,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)。
22PTEN表達(dá)與卵巢癌臨床病理分期的關(guān)系
PTEN表達(dá)與卵巢癌的臨床病理分期呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),I/II期陽性表達(dá)率高于III/IV期,差異有顯著性。在卵巢癌的組織類型中,卵巢內(nèi)膜樣癌PTEN表達(dá)最低,顯著低于漿液樣或黏液樣囊腺癌(P<0.05)。PTEN表達(dá)與卵巢癌的分化程度及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)(P>0.05)。
23卵巢癌組織PTEN表達(dá)與uPA、MMP2表達(dá)的關(guān)系
uPA表達(dá)陽性的卵巢組織中,PTEN的表達(dá)率為16.67%(8/48);uPA表達(dá)陰性的卵巢組織中,PTEN的表達(dá)率為50.00%(6/12),兩者的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P=0.0394<0.05,R=-0.3152);MMP2表達(dá)陽性的卵巢組織中,PTEN的表達(dá)率為15.38%(8/52);MMP2表達(dá)陰性的卵巢組織中,PTEN的表達(dá)率為75.00%(6/8),兩者的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P=0.0011<0.01,R=-0.4791)。表1卵巢癌PTEN的表達(dá)與臨床病理特征及與uPA、MMP2蛋白表達(dá)的關(guān)系
3討論
腫瘤抑制基因PTEN在細(xì)胞凋亡、遷移和腫瘤演進(jìn)中發(fā)揮作用。目前,研究發(fā)現(xiàn)PTEN通過突變、雜交性缺失(LOH)、過甲基化、微衛(wèi)星不穩(wěn)定或轉(zhuǎn)錄抑制等遺傳學(xué)改變,導(dǎo)致PTEN基因表達(dá)"沉默"[1]。PTEN基因的突變和純合性丟失見于多種原發(fā)性惡性腫瘤,包括子宮內(nèi)膜癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、腎癌、前列腺癌、卵巢癌等,提示其與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。PTEN基因定位于染色體10q23.3上[2],其編碼的產(chǎn)物PTNE蛋白是由403個氨基酸組成的一條多肽鏈[3],有四個結(jié)構(gòu)域,具有蛋白磷酸酶和脂磷酸酶的雙重特異活性。PI3K/PIP3/Akt胞內(nèi)信號傳導(dǎo)通路對細(xì)胞的分裂周期起著正性調(diào)控作用,經(jīng)一系列級聯(lián)反應(yīng)最終促使細(xì)胞有絲分裂增強(qiáng),凋亡受到抑制[4]。PTEN的磷酸酶活性促使PIP3的3''''位點(diǎn)脫磷酸化,抑制依賴PIP3激活的絲、蘇氨酸激酶PKB/Akt活性,影響其下游通路的作用靶因子,包括BAD、G1期CDK抑制因子P27、翻譯抑制因子4EBP1等的磷酸化水平,從而誘導(dǎo)凋亡,并介導(dǎo)G1期停頓,影響基因的表達(dá),從而抑制細(xì)胞增殖。MARK信號通路能活化cfos、TCF、CJun等核轉(zhuǎn)錄因子而促進(jìn)細(xì)胞分裂增生,PTEN對MAPK通路的多種上游信號分子具有去磷酸化調(diào)節(jié)的作用,影響細(xì)胞生長[5]。FAK是整合素信號傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵性調(diào)控因素,引起細(xì)胞基質(zhì)局部粘附以及細(xì)胞骨架蛋白的組裝。PTEN能對FAK及其通路中多種信號分子予以脫磷酸化調(diào)節(jié),影響其正常信號傳導(dǎo),導(dǎo)致細(xì)胞局部粘附和運(yùn)動遷移功能受到抑制[6]。
本研究結(jié)果顯示,PTEN表達(dá)在卵巢癌發(fā)生過程中逐漸降低,提示PTEN基因表達(dá)在卵巢癌發(fā)生中作為早期分子事件發(fā)揮重要作用。PTEN表達(dá)與卵巢癌的臨床病理分期呈負(fù)相關(guān),提示PTEN表達(dá)下調(diào)可能與卵巢癌的演進(jìn)關(guān)系密切。在卵巢癌的組織類型中,卵巢內(nèi)膜樣癌PTEN表達(dá)水平顯著低于漿液性或黏液性囊腺癌,提示PTEN基因與卵巢內(nèi)膜樣癌的發(fā)生和病理生物學(xué)行為關(guān)系更為密切,支持起源于異位子宮內(nèi)膜的卵巢內(nèi)膜樣癌的發(fā)生途徑與其他卵巢上皮源性癌不同的觀點(diǎn)。
尿激酶型纖維蛋白激活系統(tǒng)(uPA)在腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中起重要的調(diào)節(jié)作用。uPA與uPAR結(jié)合,降解ECM等主要結(jié)構(gòu)成分,還與整合素結(jié)合形成uPAR整合素復(fù)合物[7],在Caveolin蛋白的協(xié)助下,將細(xì)胞外的信號傳遞至細(xì)胞內(nèi),Src家族的酪氨酸酶的磷酸化及焦點(diǎn)粘附激酶(focaladhesionkinase,FAK)酪氨酸磷酸化等,最終通過細(xì)胞骨架蛋白重排,促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移。ECM降解后,釋放大量儲存于ECM的生長因子,VEGF、FGF等與受體結(jié)合后直接刺激腫瘤及腫瘤新生血管形成,并上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)uPA/uPAR,形成正反饋調(diào)節(jié)環(huán),極大增加uPA產(chǎn)物,為內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖及腫瘤新生血管形成創(chuàng)造有利的微環(huán)境。本實(shí)驗(yàn)證明卵巢癌中PTEN和uPA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。PTEN對uPA的影響為下調(diào)FAK等的磷酸化水平,阻斷整合素介導(dǎo)的細(xì)胞局部粘附與遷移,此外,PTEN通過影響VEGF的信號傳導(dǎo)通路及下調(diào)VEGF的轉(zhuǎn)錄表達(dá),降低了正反饋調(diào)節(jié)環(huán)作用,不利于uPA作用的腫瘤增殖、新生血管形成、遷移等。近來研究表明,轉(zhuǎn)化生長因子TGFβ1與腫瘤細(xì)胞的侵襲能力呈正相關(guān)[8]。Tanaka等[9]認(rèn)為TGFβ1通過兩種不同的(SrcMAPKPI3KNFκB依賴的和SrcMAPKAP1依賴的)信號途徑上調(diào)uPA的表達(dá)。由此而來,PTEN通過此途徑下調(diào)uPA的表達(dá)。
金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)為腫瘤侵襲另一重要因素,它們幾乎能降解細(xì)胞外所有成分。本實(shí)驗(yàn)證明卵巢癌中PTEN和MMP2的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。MMP2的表達(dá)調(diào)控受磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)途徑和有絲分裂原激活蛋白(MAPK)途徑共同調(diào)節(jié)[10],因此不難理解PTEN對MMP2的負(fù)調(diào)節(jié)作用。
總之,在卵巢癌的發(fā)生及演進(jìn)過程中,PTEN基因表達(dá)降低是一個重要的分子事件。對PTEN作用機(jī)制與功能的全面認(rèn)識,將會為腫瘤的早期診斷和預(yù)后提供新的指標(biāo),為腫瘤的臨床治療開辟新的思路。PTEN與其它癌基因/抑癌基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)間的關(guān)系有待進(jìn)一步闡明。
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