趙永福 呂以東 劉洪峰 唐哲 吳陽 張水軍

·論著·

Livin和Smac蛋白在胰腺癌中的表達(dá)及其意義

趙永福 呂以東 劉洪峰 唐哲 吳陽 張水軍

目的探討凋亡抑制蛋白Livin和促凋亡蛋白Smac在胰腺癌組織中的表達(dá)及其臨床意義。方法利用免疫組化SP法檢測46例胰腺癌、15例胰島素瘤和14例正常胰腺組織中Livin和Smac的表達(dá),分析其與胰腺癌臨床病理特征的關(guān)系。結(jié)果胰腺癌、胰島素瘤和正常胰腺組織Livin蛋白表達(dá)率分別為73.9%(34/46)、73.3%(11/15)和14.3%(2/14)。胰腺癌、胰島素瘤均高表達(dá)，兩者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但均顯著高于正常胰腺組織(P值均<0.05)。 Livin蛋白的表達(dá)與胰腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、組織病理分級及臨床分期有關(guān)(P<0.05或<0.01)。胰腺癌、胰島素瘤和正常胰腺組織Smac蛋白表達(dá)率分別為39.1%(18/46)、100%(15/15)和92.9%(13/14)。正常胰腺和胰島素瘤組織均高表達(dá)，兩者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但均顯著高于胰腺癌組織(P值均<0.05)。Smac蛋白的表達(dá)與胰腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、組織病理分級、臨床分期及患者年齡有關(guān)(P<0.05或<0.01)。結(jié)論Livin可能在胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展中起重要促進(jìn)作用，而Smac在防止胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展中起一定的作用。

胰腺腫瘤； 凋亡抑制蛋白質(zhì)類； 凋亡調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)類； Livin； Smac； 免疫組織化學(xué)

Livin是最新發(fā)現(xiàn)的一個凋亡抑制蛋白家族成員，不但具有抑制細(xì)胞凋亡的功能，而且其表達(dá)具有明顯的組織特異性，在多種腫瘤細(xì)胞中均有表達(dá)，與腫瘤發(fā)生關(guān)系密切[1]。Smac是新近發(fā)現(xiàn)的一種線粒體膜間蛋白，是一種caspase的線粒體激活因子，在細(xì)胞凋亡中，通過解除凋亡抑制因子(IAPs)對caspase-3、caspase-7和caspase-9的抑制作用而發(fā)揮促凋亡作用[2]。本實驗檢測胰腺癌、胰島細(xì)胞瘤和正常胰腺組織中Livin和Smac蛋白的表達(dá)，探討二者在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用及其意義。

材料與方法

一、材料

收集鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院2007年1月至2010年1月手術(shù)切除、病理證實、且臨床資料完整的46例胰腺癌、15例胰島素瘤和14例正常胰腺(5例來自外傷性胰腺部分切除，9例為瘤旁正常胰腺)組織。所有患者術(shù)前均未給予放療、化療。

二、方法

采用常規(guī)免疫組化SP法檢測所有組織的Livin和Smac蛋白表達(dá)。兔抗人Livin多抗或兔抗人Smac多抗均購自美國 SANTA CRUZ公司。最后DAB顯色(北京中杉生物工程公司),蘇木素復(fù)染,梯度乙醇脫水，二甲苯透明,中性樹膠封片。Livin和Smac蛋白主要定位于細(xì)胞質(zhì)，呈淡黃色至棕黃色顆粒沉淀。每例觀察5個高倍視野，參照Ohuchida等[3]和杜媛等[4]的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)腫瘤細(xì)胞染色程度及陽性細(xì)胞百分率進(jìn)行評分。0分為無陽性細(xì)胞，1分為<20%,2分為20%～75%,3分為>75%;0分為無著色，1分為淡黃色，2分為黃色，3分為棕黃或棕褐色。兩積分乘積0～3分為陰性，4～9分為陽性。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計。陽性率的比較采用Fisher精確檢驗和χ2檢驗。相關(guān)性檢驗采用Speaman等級相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、Livin蛋白表達(dá)

Livin蛋白主要分布于細(xì)胞質(zhì)。胰腺癌、胰島素瘤和正常胰腺組織Livin蛋白表達(dá)率分別為73.9%(34/46)、73.3%(11/15)和14.3%(2/14)。胰腺癌、胰島素瘤均高表達(dá)，兩者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但均顯著高于正常胰腺組織 (χ2=18.51、7.96，P值均<0.05)。胰腺癌組織Livin蛋白表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、組織病理分級及臨床分期有關(guān)(P<0.05或0.01)；與患者性別和年齡、腫瘤大小及發(fā)生部位無關(guān)(表1)。

表1 Livin和Smac蛋白表達(dá)與胰腺癌臨床病理特征的關(guān)系

二、Smac蛋白表達(dá)

Smac蛋白主要分布于細(xì)胞質(zhì)。胰腺癌、胰島素瘤和正常胰腺組織Smac蛋白表達(dá)率分別為39.1%(18/46)、100%(15/15)和92.9%(13/14)。正常胰腺和胰島素瘤組織均高表達(dá)，兩者間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但均顯著高于胰腺癌組織(χ2=10.35、14.52，P值均<0.05)。胰腺癌組織Smac蛋白的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、組織病理分級、臨床分期及患者年齡有關(guān)(P<0.05或0.01)；與患者性別、腫瘤大小及發(fā)生部位無關(guān)(表1)。

三、Livin和Smac蛋白表達(dá)的相關(guān)性

胰腺癌及正常胰腺組織Livin蛋白與Smac蛋白表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.47，P<0.05)；胰島素瘤組織Livin蛋白與Smac蛋白表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.69，P<0.05)。

討 論

Livin 是新近發(fā)現(xiàn)的IAPs成員，在大多數(shù)正常成人組織中不表達(dá)或低表達(dá)，但在多種惡性腫瘤組織中高表達(dá)，并使腫瘤細(xì)胞對缺血、缺氧、放射治療及化學(xué)治療等產(chǎn)生耐受[5-6]。本實驗結(jié)果顯示，胰腺癌及胰島素瘤細(xì)胞Livin蛋白的表達(dá)上調(diào)，且Livin的表達(dá)與胰腺癌組織臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及組織學(xué)分級有相關(guān)性，提示胰腺癌細(xì)胞可通過表達(dá)Livin 抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。Crnkovic-Mertens等[7]運用RNA干擾技術(shù)沉默非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞Livin基因,結(jié)果使癌細(xì)胞對多種凋亡刺激物致敏而發(fā)生凋亡；菌落形成測定法也顯示Livin基因被沉默后,細(xì)胞的生長受到了阻滯，且這種沉默效應(yīng)對Livin陽性表達(dá)的腫瘤細(xì)胞具有特異性。因此，Livin可能成為腫瘤靶向治療的一個良好靶點。

正常情況下Smac主要存在于細(xì)胞線粒體中,當(dāng)細(xì)胞受到各種凋亡刺激時,Smac從線粒體釋放到胞質(zhì)，與抑制caspases活性的IAPs結(jié)合,使caspases恢復(fù)活性而促進(jìn)細(xì)胞凋亡[8]。Smac表達(dá)下降可減緩細(xì)胞凋亡。本實驗結(jié)果顯示，胰腺癌組織Smac表達(dá)降低，而胰島素瘤和正常胰腺中高表達(dá)，與此觀點相符。

Livin含有IAPs家族成員特有的BIR和RING結(jié)構(gòu)域，它直接與caspase蛋白結(jié)合，抑制其介導(dǎo)的級聯(lián)激活反應(yīng)及多種途徑引起的細(xì)胞凋亡。Smac與caspase有著相同的結(jié)構(gòu)域,均可與Livin的BIR結(jié)構(gòu)相結(jié)合，它們之間存在著復(fù)雜的相互關(guān)系[9]。如：Livin通過與caspase結(jié)合發(fā)揮其抗凋亡作用；Smac通過與Livin結(jié)合抑制Livin抗凋亡作用,發(fā)揮其促凋亡作用。Livin C-端含有一個環(huán)指結(jié)構(gòu)(ring finger),環(huán)指結(jié)構(gòu)具有E3(泛素連接酶)活性。因此Livin可通過泛素-蛋白酶體途徑促進(jìn)Smac降解,這是Livin除抑制caspase之外另一抗凋亡機(jī)制。Smac可促使Livin自身泛素化但不促使其降解。這可能是胰島素瘤中Smac蛋白與Livin蛋白同時高表達(dá)但并未引起惡性腫瘤發(fā)生的機(jī)制。深入研究二者在胰腺癌中的關(guān)系、作用及其機(jī)制，將為胰腺癌的基因診斷、預(yù)防及治療提供新思路。

[1] Chang H,Schimmer AD.Livin/melanoma inhibitor of apoptosis protein as a potential therapeutic target for the treatment of malignancy.Mol Cancer Ther,2007,6:24-30.

[2] Schimmer AD.Inhibitor of apoptosis proteins translating basic knowledge into clinical practice.Cancer Res,2004,64:7183-7190.

[3] Ohuchida K,Mizumoto K,Ishikawa N,et al.The role of S100A6 in pancreatic cancer development and its clinical implication as a diagnostic marker and therapeutic target.Clinical Cancer Research,2005,11:7785-7793.

[4] 杜媛，馮一中，李峰，等.Livin在胰腺癌組織芯片中的表達(dá)及其臨床意義.蘇州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2008,28:244-246.

[5] Bencomo E,Perez R,Arteaga MF,et al.Apoptosis of cultured granulose-lutein cells is reduced by insulin-like growth factor I and may correlate with embryo fragmentation and pregnancy rate.Fertil Steril,2006,85:474-480.

[6] Vaira V,Lee CW,Goel HL,et al.Regulation of survivin expression by IGF-1/mTOR signaling.Oncogene,2007,26:2678-2684.

[7] Crnkovic-Mertens I,Muley T,Meister M,et al.The anti-apoptotic livin gene is an important determinant for the apoptotic resistance of non-small cell lung cancer cells.Lung Cancer,2006,54:135-142.

[8] Yao X,Hu JF,Daniels M,et al.A methylated oligonucleotide inhibits IGF-2 expression and enhances survival in a model of hepatocellular carcinoma.Clin Invest,2003,111:265-273.

[9] 王嫻靜,孫慧.Livin和Smac在腫瘤發(fā)生中的相互關(guān)系及研究進(jìn)展.腫瘤基礎(chǔ)與臨床,2007,20:275-276.

2010-11-21)

(本文編輯：屠振興)

ExpressionandclinicalsignificanceofLivinandSmacproteininpancreaticcarcinoma

ZHAOYong-fu,LüYi-dong,LIUHong-feng,TANGZhe，WUYang，ZHANGShui-jun.

DepartmentofHepatobiliaryandPancreaticSurgery,FirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China

ZHAOYong-fu,Email:yfzhao3698@126.com

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of apoptosis inhibitory protein, Livin and Smac,in pancreatic carcinoma.MethodsThe expressions of Livin and Smac protein in 46 cases of pancreatic carcinoma tissues and 15 cases of insulinoma tissues and 14 cases of normal pancreatic tissues were examined by using immunohistochemical SP staining, and its relationship with clinicopathological parameters was analyzed.ResultsThe positive expression rates of Llivin protein were 73.9%(34/46), 73.3%(11/15) and 14.3%(2/14) in pancreatic carcinoma, insulinoma and normal pancreatic tissue. Livin was highly expressed in pancreatic carcinoma and insulinoma, but there was no significant difference between the two groups, however, both were significantly higher than that in normal pancreatic tissues group (P<0.05). The expression of Livin was significantly correlated with lymph node metastasis, histopathological grading and clinical staging (P<0.05 orP<0.01). The positive expression rates of Smac protein were 39.1%(18/46), 100%(15/15) and 92.9%(13/14) in pancreatic carcinoma, insulinoma and normal pancreatic tissue. Smac was highly expressed in normal pancreatic tissues and insulinoma, but there was no significant difference between the two groups, however, both were significantly higher than that in pancreatic cancer group (P<0.05). The expression rate of Smac protein was significantly correlated with lymph node metastasis, histopathological grading, clinical staging and patients′ age (P<0.05 orP<0.01).ConclusionsLivin protein may play an important role in genesis and development of pancreatic carcinoma, but Smac protein may play a role in preventing the development of pancreatic carcinoma.

Pancreatic neoplasms; Inhibitor of apoptosis proteins; Apoptosis regulatory proteins; Livin; Smac; Immunohistochemistry

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.04.014

450052 鄭州，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽胰外科 河南省高等學(xué)校肝膽胰外科與消化器官移植重點學(xué)科開放實驗室

趙永福，Email:yfzhao3698@126.com