何欣蓉,劉 馨,黃一凡,文 彬
(川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,四川南充 637000)
細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)是絲裂原活化蛋白激酶(mitogen actived protein kinase,MAPK)家族的一個(gè)亞族,其被多種生長因子和細(xì)胞因子激活后,參與細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化、凋亡等。ERK是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,它包括ERK1~7及最近發(fā)現(xiàn)的異構(gòu)形式ERK50[1]。其中 ERK1(P44MAPK)和 ERK2(P42MAPK)是兩個(gè)高度同源的亞型,均是MAPK家族中第一個(gè)被克隆的成員,其同源性接近85%,對其他ERK則了解較少。近年來研究表明,ERK1/2過度活化與腫瘤的發(fā)生有關(guān)[2]。本研究擬通過檢測肺癌和肺良性病變組織中ERK2的表達(dá),探討ERK2蛋白與肺癌的組織類型、分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系。
1.1.1 病例 選取2007~2008年我院肺癌根治術(shù)標(biāo)本77例為實(shí)驗(yàn)組,另選取20例良性肺疾病組織為對照組。全部病例均經(jīng)病理診斷證實(shí)。其中,男性58例,女性19例;年齡39~73歲,平均64.7歲。組織學(xué)分類:腺癌16例,鱗癌54例,腺鱗癌2例,肉瘤樣癌3例,小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌2例。高分化10例,中分化14例,低分化46例。轉(zhuǎn)移狀況:有淋巴轉(zhuǎn)移42例,無轉(zhuǎn)移28例。同時(shí)收集肺大皰10例,肺結(jié)核6例,肺膿腫4例,共計(jì)20例作為對照。
1.1.2 試劑 兔抗人ERK2多克隆抗體購自北京中杉金橋公司,使用濃度為1∶100。二抗、即用型二步法檢測試劑盒PV-9000和DAB染色試劑盒購自北京中杉金橋公司。
以ERK2為陽性的乳腺癌組織為陽性對照,PBS代替一抗為陰性對照,采用SP法進(jìn)行染色。具體步驟如下:石蠟標(biāo)本行4 μm厚連續(xù)切片,脫蠟,對切片進(jìn)行預(yù)處理。3%過氧化氫去離子水孵育10 min,阻斷內(nèi)源性過氧化物酶。PBS沖洗,2 min×3次。滴加一抗,4℃濕盒過夜。PBS沖洗3次,2 min×3次。滴加PV-9000工作液,37℃濕盒內(nèi)孵育30 min,PBS沖洗,2 min×3次。選用DAB顯色,自來水充分沖洗,復(fù)染,脫水,透明,封片。
DAB顯色法陽性染色為棕黃色顆粒,ERK2主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中,細(xì)胞核中偶見散在陽性物質(zhì)表達(dá)。參照1996年5月北京《全國免疫組織化學(xué)技術(shù)與診斷標(biāo)準(zhǔn)化專題研討會》標(biāo)準(zhǔn)[3],每張切片隨機(jī)觀察5個(gè)高倍視野(×400)。計(jì)數(shù)每個(gè)視野中染色陽性細(xì)胞數(shù)。 陽性細(xì)胞<20%為(-),>20%為(+)。
應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行χ2檢驗(yàn),P<0.05為有顯著性差異。
本組77例肺癌標(biāo)本中,ERK2的陽性率為51.9%,明顯高于良性肺疾病組(20.0%),兩者比較,有顯著性差異(P<0.05)。
77例肺癌標(biāo)本中,腺癌16例,鱗癌54例,腺鱗癌2例,小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌2例,肉瘤樣癌3例。因腺鱗癌、小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌、肉瘤樣癌例數(shù)過少,沒有進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。腺癌中有10例ERK2陽性(陽性率為62.5%),和鱗癌的ERK2陽性率之間相互比較(鱗癌中有27例陽性,陽性率為50.0%),兩者無顯著性差異(P>0.05);組織學(xué)分級:高分化10例(陽性2例,陽性率為 20.0%),中分化 14例(陽性 4例,陽性率為28.6%),低分化46例(陽性31例,陽性率為67.4%),低分化和高、中分化的陽性率之間有顯著性差異(P<0.05);無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移28例(陽性8例,陽性率為28.6%),有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移42例(陽性29例,陽性率為69.1%),兩者之間ERK2表達(dá)有顯著性差異(P<0.05)。 見表1。
表1 ERK2蛋白表達(dá)與肺癌主要臨床病理特征的關(guān)系(例)Tab.1 The relationship between ERK2 protein expression and major clinical pathological features of lung cancer(case)
ERK信號通路在細(xì)胞的增殖、分化和轉(zhuǎn)移等方面起著關(guān)鍵作用[4]。目前研究顯示,ERK在肝癌、乳腺癌、頭頸部鱗癌及前列腺癌等多種腫瘤組織中異常表達(dá)或活性增強(qiáng)[5-8],Bang等[9]在胃癌組織中檢測到ERK蛋白表達(dá)增強(qiáng),而Price等[10]及Mandell等[11]在神經(jīng)膠質(zhì)瘤和前列腺癌組織中的研究表明,腫瘤組織中ERK蛋白表達(dá)未見明顯增加。在肺癌中,ERK蛋白的表達(dá)結(jié)果目前也不甚一致,ERK1/2在肺癌中表達(dá)升高,與患者的年齡、性別、腫瘤類型無相關(guān)性,ERK1/2的蛋白表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度及TNM分期密切相關(guān)[12]。Greenherg等[13]發(fā)現(xiàn)ERK在肺癌組織中的活性無明顯增強(qiáng)。本研究結(jié)果顯示,ERK2在肺癌中蛋白陽性率為51.9%,高于良性病變組織,兩者有顯著性差異(P<0.05)。
谷艷嬌等[14]發(fā)現(xiàn)ERK1/2在肺癌組織中按照年齡、性別、腫瘤大小、病理類型、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移比較無顯著性差異(P>0.05);按照腫瘤分化程度比較,高分化組表達(dá)較低,中分化組次之,低分化組表達(dá)最高,具有顯著性差異。而Kiyokawa等[15]研究了胃癌組織中ERK mRNA的表達(dá)情況后發(fā)現(xiàn),高分化癌高表達(dá)比例高于低分化癌。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ERK2的蛋白表達(dá)在腺癌和鱗癌中無顯著性差異;和組織學(xué)分級、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。低分化組的陽性率最高,中分化組次之,高分化組最低;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌陽性率低于有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
目前已知的ERK通路:細(xì)胞外信號→細(xì)胞受體→細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶和適配蛋白→Ras→Raf→MEKK1→MEK1→ERK1/2→轉(zhuǎn)錄因子→細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)化相關(guān)基因表達(dá)→細(xì)胞增生、轉(zhuǎn)化。由上述的激活途徑來看,ERK通路是一條瀑布似的反應(yīng)鏈,因此其啟動因素對于該通路的激活至關(guān)重要。由此也提出一個(gè)問題:ERK通路激活的原因到底是什么?ERK/MAPK活性增高可能是高水平生長因子刺激一腫瘤來源或內(nèi)源性生長因子自主的、持久的自分泌或旁分泌反饋環(huán)的存在;或者是其上游信號分子突變的結(jié)果。已有一些研究發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長因子、表皮生長因子等能激活該通路,但還有待進(jìn)一步的研究和探討。
總之,ERK1/2異常活化可能在肺癌的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要的促進(jìn)作用,但ERK1/2的具體作用機(jī)制尚未明確,需進(jìn)一步研究。
[1]Ben-David H,Aruna BV,Seger R,et al.A 50-kDa ERK-like protein is up-regulated by a dual altered peptide ligand that suppresses myasthenia gravis-associated responses[J].Proc Natl Acad Sci USA,2006,103(48):18232-18237.
[2]Hoshino R,Chatani Y,Yamori T,et al.Constitutive activation of 7 the 41-/43-kDa mitogen-activated protein kinase signaling pathway in human tumors[J].Oncogene,1999,18(3):813-822.
[3]中華病理學(xué)會雜志編輯委員會.《全國免疫組織化學(xué)技術(shù)與診斷標(biāo)準(zhǔn)化專題研討會》會議紀(jì)要[J].中華病理學(xué)雜志,1996,25(6):326-328.
[4]凌暉,蘇琦.MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與腫瘤細(xì)胞分化[J].國外醫(yī)學(xué):生理、病理科學(xué)與臨床分冊,2003,23(5):487-489.
[5]Ito Y,Sasaki Y,Horimoto M,et al.Activation of mitogen-activated protein kinases/extracellular signal-regulated kinases in human hepatocellular carcinoma[J].Hepatology,1998,27(4):951-958.
[6]Adeyinka A,Nui Y,Cherlet T,et al.Activated mitogen-activated protein kinase expression during human breast tumorigenesis and breast cancer progression[J].Clin Cancer Res,2002,8(6):1747-1753.
[7]Albanell J,Codony-Servat J,Rojo F,et al.Activated extracellular signal-regulated kinases:association with epidermal growth factor receptor/transforming growth factor alpha expression in head and neck squamous carcinoma and inhibition by anti epidermal growth factor receptor treatments[J].Cancer Res,2001,61(17):6500-6510.
[8]Uzgare AR,Kaplan PJ,Greenberg NM.Differential expression and/or activation of P38MAPK,erk1/2,and jnk during the initiation and progression of prostate cancer[J].Prostate,2003,55(2):128-139.
[9]Bang YJ,Kwon JH,Kang SH,et al.Increased MAPK activity and MKP-1 in human gastric adenocarcinoma[J].Bio Biophy Res Commu,1998,250(1):43-47.
[10]Price DT,Della Rocca G,Guo C,et al.Activation of extracelular sig-nal-regulated kinase in human prostate cancer[J].J Urol,1999,162(4):1537-1542.
[11]Mandell TW,Hussaaini IM,Zecevic M,et al.In situ visualization of intratumor growth factor signaling:location of activated ERK/MAP kinase in gial neoplasmas[J].Am J Pathol,1998,53(5):141-143.
[12]陳國華,于雁,張秋菊.ERK1/2和VEGF在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及相關(guān)性研究[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2007,15(11):1577-1579.
[13]Greenherg AK,Basu S,Hu J,et al.Selective p38 activation in human non-small cell lung cancer[J].Am J Respir Cel Mol Bio1,2002,26:558-564.
[14]谷艷嬌,包翠芬,魏嘉,等.ERK1/2和p-ERK1/2在肺癌組織中的表達(dá)及意義[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志,2009,18(3):328-332.
[15]Kiyokawa E,Takai S,Tanaka M,et al.Overexpression of ERK,an EPH famility receptor protein tyrosine kinase in various human tumors[J].Cancer Res,1994,54(14):3645-3650.