龔曉萌 王黎明

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科,蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室安徽 2330301;蚌埠市第四人民醫(yī)院內(nèi)科安徽 233000)

乳腺癌組織中PI3K/A KT信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)

龔曉萌 王黎明1＊

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科,蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室安徽 2330301;蚌埠市第四人民醫(yī)院內(nèi)科安徽 233000)

目的 研究PI3K/AKT信號(hào)傳導(dǎo)通路中 Her-2、PI3K、AKT以及bcl-2在乳腺癌中的表達(dá)及其與臨床特征、預(yù)后的相關(guān)性。方法 用免疫組化SP法檢測31例乳腺癌和癌旁組織中 Her-2、PI3K、AKT以及bcl-2的表達(dá)。結(jié)果 Her-2、PI3K、AKT在乳腺癌中的表達(dá)率分別為45.2%、90.3%、67.7%,均明顯高于癌旁組織(P<0.05),而 bcl-2在乳腺癌中的表達(dá)率為58.1%,在癌旁組織中的表達(dá)率為83.9%,(P<0.05);乳腺癌組織中,Her-2、PI3K、AKT、bcl-2的表達(dá)均與年齡無相關(guān)性(P>0.05);Her-2、AKT在乳腺癌中的表達(dá)和組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)(P<0.05),bcl-2的表達(dá)和組織學(xué)分級(jí)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),PI3K的表達(dá)與組織學(xué)分級(jí)無明顯相關(guān)性(P>0.05);AKT的表達(dá)在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)率較高,與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比差異有顯著性(P<0.05),bcl-2的表達(dá)在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)率較低,與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比差異有顯著性(P<0.05),Her-2、PI3K的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性(P>0.05)。結(jié)論 Her-2、AKT的過表達(dá)和bcl-2的低表達(dá)和乳腺癌的形成和進(jìn)展有關(guān),檢測 Her-2、AKT以及bcl-2的表達(dá)可用于判定乳腺癌的惡性程度,并可作為判斷預(yù)后的指標(biāo)。

乳腺腫瘤; PI3K; AKT; 免疫組織化學(xué)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞增殖和細(xì)胞凋亡機(jī)制異常密切相關(guān)。PI3K(phosphatidylinosit ol 3 kinase,磷脂酰肌醇-3激酶)-A KT(v-A KT murine thymoma viral oncogene homo-log)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,在廣泛的人類腫瘤譜中失調(diào),該通路某些成分的突變所導(dǎo)致的功能獲得或功能缺失能夠引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化,這條通路調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活,與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移行為也密切相關(guān)。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在 neu、TGF和 heregulin/NDF(neu基因分化因子)啟動(dòng)的乳腺癌細(xì)胞中PI3K被強(qiáng)烈活化,這個(gè)信號(hào)傳導(dǎo)途徑的活化可能是乳腺組織中癌基因發(fā)生激活,進(jìn)而引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的先決條件[1]。本試驗(yàn)采用免疫組織化學(xué)的方法檢測 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2在乳腺癌及癌旁組織中的表達(dá)及與臨床病理特征的關(guān)系,探討其在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及與臨床預(yù)后的關(guān)系。

材料和方法

1 研究對(duì)象 選取2003-2004乳腺癌及其癌旁組織石蠟標(biāo)本各31例,4μm厚度,經(jīng)兩名有經(jīng)驗(yàn)的病理醫(yī)師重新閱片確診。所有病例均為女性,年齡30-76歲,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者11例,無轉(zhuǎn)移者20例,按乳腺組織學(xué)WHO分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分類,分為I,II,III級(jí)。其中I級(jí)12例,II級(jí)8例,III級(jí)11例。所有病例均經(jīng)過以手術(shù)為主的綜合治療。

2 方法和試劑 所有標(biāo)本以甲醛固定,石蠟包埋常規(guī)制片,嚴(yán)格按照免疫組化SP實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行,一抗 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 、SP通用試劑盒以及DAB顯色試劑盒均購自北京中杉生物技術(shù)有限公司,以PBS代替一抗為陰性對(duì)照,已知陽性切片作為陽性對(duì)照。

3 結(jié)果判定 采用雙盲法,由兩位有臨床經(jīng)驗(yàn)的病理科醫(yī)生對(duì)免疫組化結(jié)果進(jìn)行判讀。結(jié)果以陽性細(xì)胞比例和陽性強(qiáng)度綜合評(píng)分。PI3K、A KT、bcl-2三個(gè)指標(biāo)的著色均在細(xì)胞質(zhì)。(1)按染色強(qiáng)度評(píng)分:無顯色為0分,淺黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分,(2)按陽性細(xì)胞的百分比評(píng)分:陽性細(xì)胞<25%為0分;26%-50%為1分;51%-75%為2分;>75%為3分。最后以兩者乘積的得分值做為判定標(biāo)準(zhǔn):<4分者為陰性表達(dá),>4分者為陽性表達(dá)。Her-2的著色在細(xì)胞膜,Her-2/neu結(jié)果判定:0(無染色或少于10%的胞膜染色),+(>10%的細(xì)胞有不完整胞膜染色),++(>10%細(xì)胞有較弱但完整的胞膜染色),+++(>10%細(xì)胞有較強(qiáng)的完整胞膜染色)。0～+視為陰性,++～+++視為陽性。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用 SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件包,采用卡方檢驗(yàn)和 Fisher檢驗(yàn),相關(guān)性檢驗(yàn)用Spearman等級(jí)相關(guān)分析處理。

結(jié) 果

1 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 在乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)

Her-2在乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)率分別為45.2%和 3.23%,兩者比較有顯著差異性 (P<0.001);PI3K乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)率分別為90.3%和 64.5%,兩者比較有差異性 (P<0.05);A KT在乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)率分別為67.7%,和 41.9%,兩者比較有差異性 (P<0.05);bcl-2在乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)率分別為58.1%和 83.9%,兩者比較有差異性(P<0.05),(表 1)

2 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 在乳腺癌中的表達(dá)與臨床病理指標(biāo)的關(guān)系

Her-2、PI3K、A KT、bcl-2的表達(dá)均與年齡無相關(guān)性(P>0.05)。Her-2、A KT在乳腺癌中的表達(dá)和組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)(P<0.05),bcl-2的表達(dá)和組織學(xué)分級(jí)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),PI3K的表達(dá)與組織學(xué)分級(jí)無明顯相關(guān)性(P>0.05)。A KT在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)率較高,與對(duì)照組相比差異有顯著性(P<0.05),bcl-2在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)率較低(P<0.05),Her-2、PI3K與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性(P>0.05),(表 2).

表1 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2在乳腺癌和癌旁組織的表達(dá)Table 1 Expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 in breast cancer and tumor-adjacent tissue

表2 乳腺癌 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系Table 2 Relationship between Her-2,PI3K,A KT,and bcl-2 expressions and clinicoPathological factors

討 論

原癌基因 Her-2(C-erbB-2)屬于生長因子受體,主要在胚胎發(fā)育時(shí)期表達(dá),它位于17號(hào)染色體長臂,編碼糖蛋白,分子量為185kD,成年后在正常組織中呈極少量表達(dá),Her-2高表達(dá)時(shí),表現(xiàn)為細(xì)胞增殖旺盛,侵襲力強(qiáng),導(dǎo)致腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移[2]。臨床實(shí)踐中有20%～30%乳腺癌可檢測到 Her-2基因擴(kuò)增,這些Her-2過表達(dá)的乳腺癌患者往往表現(xiàn)為生存率低、腫瘤惡性程度高、病情進(jìn)展迅速、易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。乳腺癌中,高表達(dá)的 Her-2通過 PI3/A KT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路激活NF-tcB信號(hào)通路,可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化[3,4]。對(duì)于 Her-2的表達(dá)與乳腺癌預(yù)后相關(guān)因素的關(guān)系,報(bào)道不一致。Hiroko[5]等對(duì)506例乳腺癌組織檢測了 Her-2,并做COX比例風(fēng)險(xiǎn)模型單因素和多因素生存分析,結(jié)果顯示 Her-2陽性過表達(dá)與乳腺腫瘤大小、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目、預(yù)后不良相關(guān)。胡江輝等[6]在研究乳腺癌激素受體、CerbB-2、P53、nm23基因的表達(dá)及與臨床病理特征的關(guān)系中,研究結(jié)果顯示C-erbB-2與臨床分期、腫瘤大小、病理類型、年齡無明顯相關(guān)性,與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤復(fù)發(fā)呈正相關(guān)性。我們的研究結(jié)果顯示Her-2在乳腺癌中的表達(dá)顯著高于癌旁組織,Her-2的表達(dá)與組織學(xué)分級(jí)呈顯著正相關(guān),即惡性程度愈高,其 Her-2的表達(dá)愈高,Her-2的表達(dá)和患者年齡及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性。

PI3K家族,是一類特異性地催化磷酯酰肌(phosphatidylinositol,PI)3位羥基磷酸化,產(chǎn)生具有第二信使作用的肌醇脂物質(zhì)的激酶。上游因子多種刺激均可導(dǎo)致PI3K的活化,PI3K進(jìn)而激活3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)和3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-2(PDK2),引起下游靶基因的變化。Her-2的激活可以活化三磷酸肌醇激酶(PI3K),進(jìn)而激活A(yù) KT,A KT激活后很快從質(zhì)膜內(nèi)側(cè)解離并重新迅速進(jìn)入核內(nèi)[7,8],參與了惡性腫瘤的形成,例如細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤的浸潤。近來有研究表明,PI3K在許多腫瘤細(xì)胞株中和細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和增殖有關(guān),包括乳腺癌、髓細(xì)胞性白血病,AIDS相關(guān)的kapposi肉瘤、肝細(xì)胞癌以及前列腺癌。在結(jié)腸癌中也檢測出PI3K蛋白的表達(dá)水平增高。高建軍等[9]的研究表明,PI3K在乳腺癌組織中陽性表達(dá)率與正常乳腺組織及良性乳腺瘤相比較有明顯差異,在乳腺良性腫瘤與正常乳腺組織中陽性表達(dá)率無明顯差異,PI3K蛋白的陽性表達(dá)率與乳腺癌大小及組織學(xué)分級(jí)不相關(guān),但與臨床 TNM分期、腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。我們通過對(duì)乳腺癌中PI3K的檢測發(fā)現(xiàn),PI3K在乳腺癌中的表達(dá)高于癌旁組織,與張英等[10]研究結(jié)果一致,說明PI3K在乳腺癌中被活化,為乳腺癌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的重要元件。PI3K的表達(dá)與患者年齡,組織學(xué)分級(jí)以及腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均無相關(guān)性。以上結(jié)果提示我們PI3K與乳腺癌的發(fā)生有關(guān),與乳腺癌的預(yù)后并無明顯相關(guān)性。

A KT,又稱蛋白激酶B(PKB),通過血小板白細(xì)胞C激酶同源區(qū)和PIP3結(jié)合,并通過磷脂酰肌醇依賴性激酶1,2(PDK1、PDK2)使第308位上的蘇氨酸位點(diǎn)(Thr308)和第473位上的絲氨酸位點(diǎn)(Ser473)磷酸化而被激活。A KT通過磷酸化mTOR,P21Cip1/WAF1,GSK3,TSC2,Foxo家族等多種作用底物,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長、增殖,抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。A KT參與了多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,在乳腺癌,膽囊導(dǎo)管腺癌,結(jié)腸癌,卵巢癌,胰腺癌,前列腺癌中都檢測出了A KT的過表達(dá)。孫麗梅等[11]檢測260例乳腺癌患者中A KT的表達(dá)情況,研究顯示A KT表達(dá)和腫瘤大小相關(guān),腫瘤體積越大A KT陽性表達(dá)率越高,A KT在伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例中高表達(dá),且隨著淋巴結(jié)的數(shù)目增多A KT表達(dá)越來越高,說明A KT的表達(dá)和腫瘤細(xì)胞增殖能力有一定的關(guān)系,激活的A KT會(huì)失去對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖、分化的正常調(diào)控[12],說明激活的A KT在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及浸潤和轉(zhuǎn)移中具有重要的角色。我們的結(jié)果亦顯示出A KT的表達(dá)在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織,A KT的表達(dá)和年齡無明顯相關(guān)性,與組織學(xué)分級(jí)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯相關(guān)性,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性的A KT的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性的患者。提示我們A KT的高表達(dá)在乳腺癌的惡性轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方面可能起到了重要的作用。

bcl-2是目前公認(rèn)的抗凋亡因子,有關(guān)bcl-2基因與乳腺癌的關(guān)系目前結(jié)論仍然不一致。Leek等[13]報(bào)道,bcl-2基因表達(dá)與乳腺癌腫瘤大小,臨床病理學(xué)分期及預(yù)后無關(guān)。Bhargava等[14]研究表明,bcl-2基因表達(dá)與乳腺癌細(xì)胞分化程度呈正相關(guān)。吳炅[15]發(fā)現(xiàn)bcl-2蛋白表達(dá)與腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、組織學(xué)分級(jí)、術(shù)后局部復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移均呈正相關(guān)。本研究結(jié)果表明,bcl-2在乳腺癌旁組織的表達(dá)高于在乳腺癌中的表達(dá),與Nadler等[16]的結(jié)果基本一致,Nadler等認(rèn)為,bcl-2不僅抑制細(xì)胞凋亡,而且還延長細(xì)胞周期由此延緩腫瘤細(xì)胞增殖,因此bcl-2基因高表達(dá)時(shí),其總的結(jié)果與較好的病理生物學(xué)行為有關(guān)。我們的結(jié)果顯示bcl-2的表達(dá)與年齡無明顯相關(guān)性,其表達(dá)隨著腫瘤細(xì)胞分化程度增高而增高,無轉(zhuǎn)移組和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比表達(dá)高。

近年來,對(duì)于對(duì)PI3K/A KT通路的研究還有很多問題,尤其在PI3K/A KT和其他信號(hào)通路間的相互作用與乳腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系上。探討乳腺癌中PI3K/A KT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中各蛋白的變化規(guī)律以及和臨床相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系,提示我們檢測上述四種蛋白對(duì)判定乳腺癌生物學(xué)行為、預(yù)后和指導(dǎo)治療具有重要意義。

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圖 版 說 明

圖A Her-2在乳腺癌中的強(qiáng)陽性表達(dá)(SP×200)

圖B PI3K在乳腺癌中的強(qiáng)陽性表達(dá)(SP×200)

圖C AKT在乳腺癌中的強(qiáng)陽性表達(dá)(SP×200)

圖D bcl-2在癌旁組織中的強(qiáng)陽性表達(dá)(SP×200)

EXPLANATION OF FIGURES

Fig.A Intense positive expression ofHer-2 in the breast cancer(SP×200)

Fig.B Intense positive expression of PI3K in the breast cancer(SP×200)

Fig.C Intense positive expression of AKT in the breast cancer(SP×200)

Fig.D Intense positive expression of bcl-2 in the tumor-adjacent tissue(SP×200)

Exepression of PI3K/AKT signaling transduction associated proteins in breast cancer

Gong Xiaomeng,Wang Liming1＊

(Department ofPathology,Bengbu Medical College,The f irst A f f iliated Hospital of Bengbu Medical Collge,Bengbu233030;1The f ourth people’shospital of Bengbu,A nhui233000,China)

Objective To investigate the expressions of Her-2,PI3K,A KT,bcl-2 in breast cancer and their relevance with the clinical characteristics and prognosis o f breast cancer.Methods The expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 in 31 cases of breast cancers and non-neoplastic breast tissue was determined using SP method of immunohistochemistry.Results The expression of Her-2,PI3K,A KT protein in breast cancer were 45.2%,90.3%,67.7%respectively,as compared with that in noneplastic breast tissue(P<0.05),while the expressions of bcl-2 protein were 58.1%in breast cancer and 83.9%in noneplastic breast tissue,(P<0.05). The expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 protein did not correlate with age(P>0.05). positive correlation was found between the expression of Her-2,A KT and histological grade(P<0.05),while negative correlation was found between the expression of bcl-2 and histological grade(P<0.05). No correlation was found between the expression of PI3K and histological grade(P>0.05). The expression of A KT was higher in lymphnode metastasis than that in non lymphnode metastasis,and the difference was siganificant(P<0.05).while the expression of bcl-2 in lymphnode metastasis was lower than that in non lymphnode metastasis.No correlation was found between expression of expression of Her-2,PI3K and lymphnode metastasis(P>0.05).Conclusion overexpression of Her-2 and A KT and low expression of bcl-2 may contribute to genesis and progression of breast cancer,detection of Her-2,A KT and bcl-2 may be useful in evaluation of the aggressiveness of breast cancer,and helpful to judge the prognosis of breast cancer.

Breast neoplasm; PI3K; A KT; Immunohistochemistry

R329

A

10.3870/zgzzhx.2011.02.017

2010-10-10

2010-11-01

安徽省高校青年基金(2007jq1133)

龔曉萌,女(1975年),漢族,講師。

＊通訊作者(To whom correspondence should be addressed)