摘要 目的:探討轉(zhuǎn)錄因子Fra-1在人乳腺良、惡性腫瘤組織中的表達(dá)及細(xì)胞內(nèi)的定位。方法:采用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)良、惡性乳腺腫瘤組織Fra-1表達(dá)及細(xì)胞定位;并分析惡性乳腺腫瘤組織Fra-1表達(dá)與乳腺癌預(yù)后指標(biāo)ER、PR和HER-2表達(dá)的相關(guān)性。結(jié)果:61例良、惡性腫瘤組織都存在Fra-1的細(xì)胞核表達(dá)。在20例良性腫瘤組織中,17例(85.0%)Fra-1主要定位于上皮細(xì)胞核內(nèi),3例(15.0%)可見Fra-1細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)共表達(dá)。而37例(90.2%)惡性腫瘤組織存在Fra-1細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共表達(dá),F(xiàn)ra-1在惡性腫瘤細(xì)胞質(zhì)中的表達(dá)明顯高于良性腫瘤(P=0.000)。惡性腫瘤Fra-1細(xì)胞質(zhì)表達(dá)與ER、PR和HER--2的表達(dá)無明顯相關(guān)性。結(jié)論:Fra-1蛋白的表達(dá)強(qiáng)度和方式與乳腺癌上皮細(xì)胞的癌變有關(guān);它在乳腺癌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的滯留與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展具有一定的相關(guān)性。
關(guān)鍵詞 乳腺癌 Fra-1 轉(zhuǎn)錄因子 免疫組織化學(xué)
中圖分類號(hào):R739.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1006-1533(2011)01-0044-04
目前已發(fā)現(xiàn)許多原癌基因編碼的產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄因子,它通過改變細(xì)胞的生長、分化、發(fā)育程序在細(xì)胞的癌變過程中發(fā)揮重要的作用。轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(AP-1)是許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的中轉(zhuǎn)站,在接受外源刺激、調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮重要的作用。AP-1家族中的Jun-Jun同源二聚體或Fos-Jun異源二聚體能與靶基因啟動(dòng)子上的TPA反應(yīng)元件TRE結(jié)合,而TPA為一強(qiáng)致癌物,因此,AP-1復(fù)合物一經(jīng)發(fā)現(xiàn),就預(yù)示它與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的潛在關(guān)系。
Fra-1為Fos家族中的一員,由于Fra-1沒有轉(zhuǎn)錄激
通訊作者:宋玉華。E-mail:qdsongyh@163.com活區(qū),早期的研究推測(cè)Fra-1可能參與AP-1的負(fù)向調(diào)控。然而,最近的證據(jù)表明,F(xiàn)ra-1在細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、侵襲以及維持轉(zhuǎn)化細(xì)胞的惡性表型方面具有重要的作用。研究顯示,在成纖維細(xì)胞中過表達(dá)Fra-1導(dǎo)致細(xì)胞貼壁非依賴性生長以及在裸鼠體內(nèi)形成腫瘤。在多種腫瘤及腫瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)Fra-1的高表達(dá),提示Fra-1參與了腫瘤的惡性進(jìn)展。本研究探討Fra-1在中國人乳腺腫瘤組織中的表達(dá),并對(duì)它與乳腺癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系進(jìn)行分析。
1 對(duì)象和方法
1.1樣品收集
61例良、惡性乳腺組織標(biāo)本石蠟切片收集自中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬第307醫(yī)院。組織標(biāo)本經(jīng)10%福爾馬林固定,石蠟包埋。
1.2臨床及病理資料
61例臨床病例均為女性患者,年齡為31~72歲,中位年齡47歲。61例臨床標(biāo)本中,良性20例(其中,乳腺纖維腺瘤10例,乳腺小葉增生伴腺病10例);惡性41例(其中,浸潤性導(dǎo)管癌31例,浸潤性小葉癌4例,浸潤性導(dǎo)管小葉癌6例)。乳腺癌標(biāo)本中,Ⅰ期6例,Ⅱ期24例,Ⅲ期8例,Ⅳ期3例。乳腺癌標(biāo)本中雌激素受體陰性(ER-)22例,雌激素受體陽性(ER+)19例;孕激素受體陰性(PR-)24例,孕激素受體陽性(PR+)17例;表皮生長因子受體低表達(dá)(HER2-或HER2+)25例,表皮生長因子受體過表達(dá)(HER2++或HER2+++)16例。
1.3免疫組織化學(xué)分析
Fra-1兔多克隆抗體購自美國Abeam公司。采用sP三步法免疫組織化學(xué)染色,SP免疫組織化學(xué)染色試劑盒為ZYMED公司產(chǎn)品,按sP試劑盒說明書操作。EDTA緩沖液熱抗原修復(fù),DAB顯色,蘇木精襯染,以PBS及非特異性人免疫球蛋白Ig代替Fra-1作為陰性對(duì)照。
1.4結(jié)果判定
根據(jù)細(xì)胞核染色結(jié)果將核陽性分為高表達(dá)(≥75%細(xì)胞陽性)和低表達(dá)(<75%細(xì)胞陽性);根據(jù)細(xì)胞質(zhì)的染色結(jié)果將細(xì)胞質(zhì)陽性分為高表達(dá)(強(qiáng)染色)和低表達(dá)(弱染色);陰性為細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)不染色。通過光學(xué)顯微鏡400倍放大對(duì)組織切片細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)陽性細(xì)胞數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用Fisher’s精確檢驗(yàn)比較各參數(shù)間的差異,P<0.05為有顯著性差異,使用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
2 結(jié)果
2.1 Fra-1在良、惡性乳腺腫瘤組織中的表達(dá)
在所有乳腺腫瘤組織標(biāo)本中,均存在Fra-1在細(xì)胞核內(nèi)表達(dá)。分別以PBS及非特異性人Ig取代抗Fra-1抗體作為陰性對(duì)照,未檢測(cè)到良、惡性腫瘤組織細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)的表達(dá),表明該抗體的特異性。Fra-I在良、惡性乳腺腫瘤組織中的表達(dá)見表1。
2.2 Fra-1在良性乳腺腫瘤組織中的表達(dá)
在85%(17/20)的良性腫瘤組織中,F(xiàn)ra-1主要定位于上皮細(xì)胞核內(nèi),炎性細(xì)胞為陰性,但并非所有的上皮細(xì)胞均存在Fra-1核染色。乳腺纖維腺瘤的染色結(jié)果顯示,在導(dǎo)管上皮細(xì)胞中,F(xiàn)ra-1染色大多出現(xiàn)于腔面上皮層的頂端,腺泡基底膜鄰近的肌上皮層為陰性。小葉基底細(xì)胞可見弱的細(xì)胞核染色。多數(shù)病例(17/20,85%)中,F(xiàn)ra-1僅表達(dá)于細(xì)胞核,3例(3/20,15%)標(biāo)本可見細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)Fra-1染色均為陽性。
2.3Fra-1在惡性乳腺組織中的表達(dá)
與乳腺纖維腺瘤和乳腺小葉增生伴腺病相比,所有不同組織類型的乳腺癌標(biāo)本均存在Fra-1核染色強(qiáng)陽性(100%細(xì)胞核或≥75%細(xì)胞核染色陽性)。在約90%的乳腺癌標(biāo)本中可見到不同程度的細(xì)胞質(zhì)染色,盡管細(xì)胞質(zhì)的染色強(qiáng)度弱于細(xì)胞核。在腫瘤細(xì)胞附近的周圍正常組織很少見到Fra-1在細(xì)胞質(zhì)中的表達(dá),在正常的上皮組織僅可見基底細(xì)胞層存在Fra-1的細(xì)胞核表達(dá)。在56%(23/41)的乳腺癌組織觀察到Fra-1的細(xì)胞質(zhì)弱表達(dá),34%(14/41)存在強(qiáng)的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核共同染色。
2.4同一腫瘤組織中Era-1的表達(dá)
對(duì)同一張組織切片不同視野乳腺腫瘤組織Fra-l表達(dá)水平進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)癌旁正常組織中,F(xiàn)ra-1表達(dá)呈弱陽性,其表達(dá)僅定位于細(xì)胞核內(nèi),在分化差的腫瘤組織中,Era-1同時(shí)表達(dá)于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì),而且Fra-1表達(dá)可見于所有的癌細(xì)胞。
2.5良、惡性乳腺腫瘤組織Fra-1細(xì)胞質(zhì)表達(dá)的差別
良性乳腺組織20例,其中3例存在細(xì)胞質(zhì)的弱表達(dá),陽性率為15%。惡性乳腺組織41例,其中23例細(xì)胞質(zhì)弱表達(dá),14例細(xì)胞質(zhì)高表達(dá),僅有4例細(xì)胞質(zhì)為陰性,陽性率為90.2%。良、惡性組織細(xì)胞質(zhì)表達(dá)率存在顯著性差異(P=0.000),見表2。
2.6惡性乳腺腫瘤組織Fra-1細(xì)胞質(zhì)表達(dá)與EK、PR及HER2的關(guān)系
乳腺癌組織中,ER(-)22例,ER(+)19例;PR(-)24例,PR(+)17例;表皮生長因子受體HER2低表達(dá)23例,HER2過表達(dá)18例。未觀察到Fra-1細(xì)胞質(zhì)表達(dá)與ER、PR及HER2的相關(guān)性。結(jié)果見表3。
3 討論
在多種人類惡性腫瘤及腫瘤細(xì)胞系中可檢測(cè)到AP-l活性的升高,F(xiàn)ra-1在細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化及惡性腫瘤的發(fā)生過程中可能起到關(guān)鍵作用。有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ra-1與乳腺癌細(xì)胞系的高侵襲力有關(guān),在過表達(dá)Fra-1的MCF-7細(xì)胞,F(xiàn)ra-1可誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)、基質(zhì)金屬蛋白酶1(MMP-1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和細(xì)胞周期素Dl(cyctinDl)的表達(dá),還有研究表明,F(xiàn)ra-1可誘導(dǎo)骨橋蛋白、血小板反應(yīng)素和CD44的表達(dá),提示Fra-1可能影響細(xì)胞的增生、侵襲和血管生成。有人應(yīng)用基因芯片技術(shù),研究了Fra-1對(duì)4種高侵襲性乳腺癌細(xì)胞系和9種低侵襲性乳腺癌細(xì)胞系的運(yùn)動(dòng)和侵襲的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),24種表達(dá)不同的基因中,F(xiàn)ra-1在高侵襲性的乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)明顯增高。同樣,用基因芯片技術(shù)檢測(cè)22種人類乳腺癌上皮細(xì)胞株/系及來源于原發(fā)性乳腺癌、轉(zhuǎn)移性乳腺癌、乳房減少成形術(shù)的細(xì)胞,獲得相似的結(jié)果。因此有關(guān)研究人員認(rèn)為,F(xiàn)ra-1可能是乳腺癌的一個(gè)有價(jià)值的診斷標(biāo)志。
Philips等應(yīng)用Northern blot檢測(cè)不同乳腺癌細(xì)胞系Fra-1 mRNA的表達(dá),發(fā)現(xiàn)ER(-)乳腺癌細(xì)胞Fra-1表達(dá)明顯高于ER(+)細(xì)胞,未發(fā)現(xiàn)Fos家族其它成員和Jun蛋白在不同ER狀態(tài)細(xì)胞間表達(dá)的差別。ER㈠腫瘤細(xì)胞生長速度快,在裸鼠中易形成轉(zhuǎn)移瘤。Bamberger等用Western blot檢測(cè)了乳腺癌組織AP-1家族成員各蛋白的表達(dá),發(fā)現(xiàn)FosB與ER(+)、分化好的腫瘤表型相關(guān),F(xiàn)ra-1表達(dá)與乳腺癌的臨床分期、組織類型和HER2表達(dá)狀態(tài)無關(guān),但與組織分級(jí)(高分級(jí),G3)有關(guān),與ER狀態(tài)負(fù)相關(guān)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證Fra-1在人乳腺癌組織中表達(dá)的意義,筆者用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)了Fra-1在良、惡性乳腺腫瘤中的表達(dá),分析了Fra-1表達(dá)與乳腺癌預(yù)后指標(biāo)ER、PR和HER2的關(guān)系。結(jié)果顯示,所有瘤組織(包括良、惡性腫瘤)都存在Fra-1細(xì)胞核表達(dá),而腫瘤周圍的正常組織中,僅有上皮細(xì)胞存在弱的Fra-1細(xì)胞核表達(dá)。在良性腫瘤中,Era-1表達(dá)主要定位于細(xì)胞核,20例纖維腺瘤和小葉增生伴腺病患者中只有3例呈現(xiàn)細(xì)胞核表達(dá)伴細(xì)胞質(zhì)弱表達(dá)。但在不同組織類型的乳腺癌中可見Era-1細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的共表達(dá),約90%的癌組織Fra-1表現(xiàn)為細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共表達(dá)。然而,受免疫組化學(xué)方法靈敏度限制,尚不能檢測(cè)出Fra-1細(xì)胞質(zhì)表達(dá)輕度增加。雖然Era-1表達(dá)不能成為乳腺癌有價(jià)值的診斷指標(biāo),但Fra-1蛋白的表達(dá)強(qiáng)度及方式與上皮細(xì)胞的癌變有關(guān)。
已有報(bào)道,在乳腺癌細(xì)胞中Fra-1表達(dá)與ER表達(dá)存在負(fù)相關(guān)性,也有人發(fā)現(xiàn),在乳腺癌組織Fra-1表達(dá)與ER狀態(tài)相關(guān)。但是ER(-)細(xì)胞中,F(xiàn)ra-1高表達(dá)與磷酸化可能僅發(fā)生于培養(yǎng)條件下,因?yàn)闊o論在ER(-)和ER(+)的臨床惡性腫瘤組織樣本中,通過Western blot均未檢測(cè)到磷酸化Fra-1蛋白的表達(dá)。另有研究顯示,F(xiàn)ra-1表達(dá)與PR的異構(gòu)體PR-B有負(fù)相關(guān)性。本研究未發(fā)現(xiàn)Fra-1表達(dá)與ER、PR及HER2的相關(guān)性,因此目前尚很難判斷Fra-1是否能成為一個(gè)有價(jià)值的預(yù)后指標(biāo)。
Fra-1缺乏轉(zhuǎn)錄激活區(qū),推測(cè)Fra-1與c-Jun形成二聚體調(diào)控基因的表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn),Era-1過表達(dá)啟動(dòng)了腫瘤惡性進(jìn)展相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄及誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間質(zhì)化(EMT)。EMT存在腫瘤的進(jìn)展過程中,腫瘤細(xì)胞EMT可使之獲得較強(qiáng)的侵襲及轉(zhuǎn)移能力。最近,有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)ra-1在肺上皮細(xì)胞的異常分化及轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮一定的作用。但是,F(xiàn)ra-1在腫瘤發(fā)生中的確切作用仍不明確。許多轉(zhuǎn)錄因子穿梭于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間,F(xiàn)ra-1的合成始于細(xì)胞質(zhì),然后進(jìn)入核內(nèi)與靶基因的DNA序列結(jié)合。當(dāng)Fra-1過度表達(dá)時(shí),可能存在Era-1的核輸入受阻,從而導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Fra-1蛋白水平增高。Era-1在細(xì)胞質(zhì)的滯留可能在乳腺癌的發(fā)生過程中起一定的作用。新近的研究發(fā)現(xiàn),核蛋白p21Cipl/WAF1可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì),當(dāng)發(fā)生p21Cipl/WAFl轉(zhuǎn)移時(shí),各種凋亡信號(hào)不再能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。對(duì)于乳腺癌細(xì)胞中Era-1細(xì)胞質(zhì)高表達(dá)的非轉(zhuǎn)錄機(jī)制尚需進(jìn)一步的研究。