(邯鄲市第一醫(yī)院,河北邯鄲 056002)
卵巢癌尤其是上皮性卵巢癌(EOC)早期即可發(fā)生轉(zhuǎn)移,至今其發(fā)病機(jī)制仍不清楚。近年來研究發(fā)現(xiàn),多種類型的腫瘤包括卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展與信號(hào)傳導(dǎo)通路異常有關(guān)。蛋白激酶B(PKB/AKT)屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶,是一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白。一旦AKT被激活,它可以磷酸化與細(xì)胞凋亡相關(guān)的底物蛋白,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生和化療耐藥。AKT是3-羧基磷脂酰肌醇激酶(PI3K)的一個(gè)重要靶基因,二者構(gòu)成細(xì)胞對(duì)外應(yīng)激反應(yīng)過程中促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、抑制細(xì)胞凋亡和維持細(xì)胞重要功能的信號(hào)傳遞鏈。與張力蛋白同源的第10染色體丟失的磷酸酶基因(PTEN)是迄今發(fā)現(xiàn)的唯一具有脂質(zhì)磷酸酶和蛋白磷酸酶雙重磷酸酶活性的抑癌基因,其表達(dá)缺失可使PI3K/AKT信號(hào)途徑異?;罨瑥亩龠M(jìn)惡性腫瘤的發(fā)生[1]。近期我們采用免疫組化方法觀察了卵巢上皮性癌組織中p-AKT和PTEN蛋白的表達(dá)情況并分析其與卵巢癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系,旨在為卵巢癌尋找新的基因治療靶點(diǎn)。
1.1 材料 標(biāo)本:選自邯鄲市第一醫(yī)院2008年10月~2010年12月住院患者存檔的手術(shù)石蠟標(biāo)本,其中正常卵巢組織10份(正常組,受檢者年齡22~58歲,中位年齡40歲);卵巢良性上皮腫瘤組織20份(良性組,患者年齡20~50歲,中位年齡35歲);卵巢上皮癌組織60份(卵巢癌組,患者年齡35~75歲,中位年齡55歲,腫瘤均為初發(fā),術(shù)前均未接受過放、化療),病理分級(jí):G1 18例,G2 15例,G3 27例;病理分期(國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟1988年標(biāo)準(zhǔn)):Ⅰ、Ⅱ期22例,Ⅲ 、Ⅳ期38例。試劑:兔抗人 p-AKT(ser 473)多克隆抗體(工作濃度1∶50)購(gòu)自 Cell SignalingTechnology公司;兔抗人 PTEN(工作濃度1∶100)多克隆抗體、DAB顯色劑、過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉卵白素標(biāo)記盒、試劑盒均購(gòu)自北京中衫金橋生物技術(shù)有限公司。
1.2 p-AKT及PTEN蛋白表達(dá)測(cè)定 采用免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白—過氧化物酶連接(SP)法,每批染色均設(shè)陰性和陽性對(duì)照。陰性對(duì)照采用磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗,陽性對(duì)照分別取已知p-AKT及PTEN蛋白表達(dá)陽性的乳腺癌組織的石蠟切片。結(jié)果判斷:①陽性細(xì)胞比例計(jì)分:光學(xué)顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,計(jì)算陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的百分比,取其平均值,陽性細(xì)胞比例≤10%為1分,10% ~50%為2分,50% ~75%為3分;≥75%為4分。②陽性細(xì)胞染色強(qiáng)度計(jì)分:細(xì)胞無顯色為0分;淺黃色為1分;棕黃色為2分;黃褐色為3分。陽性細(xì)胞比例與細(xì)胞染色強(qiáng)度積分乘積0分為(-),1~4分為(+),5~8分為(++),9~12分為(+++);積分范圍0~12分,≥4分為陽性表達(dá)。
1.2.3 相關(guān)性分析 分析p-AKT及PTEN蛋白表達(dá)與卵巢癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系及卵巢癌組織p-AKT與PTEN蛋白表達(dá)的相關(guān)性。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。p-AKT和PTEN表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系采用χ2檢驗(yàn),Spearman等級(jí)相關(guān)法分析二者的相關(guān)性。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 p-AKT及PTEN表達(dá) 各組p-AKT及PTEN陽性表達(dá)率比較見表1。
表1 各組p-AKT和PTEN表達(dá)陽性率比較(%)
2.2 p-AKT、PTEN蛋白表達(dá)與卵巢癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系 見表2。
2.3 卵巢癌組織中p-AKT和PTEN蛋白表達(dá)的相關(guān)性 p-AKT和PTEN均為陽性表達(dá)的標(biāo)本為7例,在27例PTEN蛋白陽性表達(dá)者中7例伴有p-AKT蛋白過度表達(dá),32例p-AKT陽性表達(dá)者中7例伴有PTEN過度表達(dá),相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),p-AKT和PTEN在卵巢癌組織中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.497,P <0.001)。
表2 P-AKT和PTEN蛋白表達(dá)與卵巢癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系
研究顯示,許多信號(hào)傳導(dǎo)通路與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān),信號(hào)傳導(dǎo)通路中癌基因異?;罨鸵职┗蚴Щ钍怯绊懩[瘤惡性生物學(xué)行為及預(yù)后的重要因素。近年來臨床致力于信號(hào)傳導(dǎo)通路與惡性腫瘤關(guān)系的研究,旨在通過對(duì)腫瘤發(fā)生、發(fā)展分子機(jī)制的研究尋找新的治療靶基因。
PI3K/AKT信號(hào)傳導(dǎo)通路中某些成分突變所導(dǎo)致的功能獲得或缺失能夠引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化,進(jìn)而調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活,并與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān)。AKT由氨基端的PH結(jié)構(gòu)域、中間的激酶活性區(qū)及羧基端的尾部三部分構(gòu)成。AKT一旦被激活,即可磷酸化部分與細(xì)胞凋亡相關(guān)的底物蛋白,如 Bcl-2 相關(guān)促死蛋白(Bad)、Caspase 9[2]等,在腫瘤發(fā)生和化療耐藥等方面扮演重要角色[3];目前有許多關(guān)于AKT可保護(hù)細(xì)胞不進(jìn)入編程性死亡的報(bào)道[4]。研究發(fā)現(xiàn),PTEN功能缺失可導(dǎo)致PI3K途徑的成分如AKT活性增加,而PTEN高表達(dá)可通過抑制AKT活性使細(xì)胞產(chǎn)生調(diào)亡[5];有報(bào)道在卵巢癌細(xì)胞中PI3K催化亞單位(P110)擴(kuò)增可導(dǎo)致AKT變異和PTEN功能缺失[6],引起細(xì)胞抵抗死亡或死亡延遲[7],從而促進(jìn)卵巢癌的發(fā)生。
本研究卵巢癌組PTEN陽性表達(dá)率明顯低于正常組;卵巢癌組織中PTEN表達(dá)缺失與其對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)抑制減弱有關(guān),可促進(jìn)卵巢癌的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示,卵巢癌臨床期別越晚、分化程度越低,PTEN陽性表達(dá)率越低,即晚期和分化差的卵巢癌中出現(xiàn)PTEN蛋白丟失現(xiàn)象普遍存在;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者PTEN陽性率顯著降低,提示PTEN表達(dá)水平下降可導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失控。研究發(fā)現(xiàn),PTEN除可抑制卵巢癌細(xì)胞生長(zhǎng)外,還可提高卵巢癌細(xì)胞對(duì)抗癌基因的敏感性,因此改變PTEN的轉(zhuǎn)錄水平可影響PI3K/AKT途徑進(jìn)而抑制腫瘤發(fā)生。本研究還發(fā)現(xiàn)p-AKT在正常組及良性組不表達(dá)或呈弱表達(dá),而在卵巢癌組織中呈高表達(dá) ,提示p-AKT在上皮性卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。臨床期別越晚,p-AKT陽性表達(dá)率越高,提示p-AKT參與了卵巢癌的發(fā)展、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移;腫瘤分化程度越差,p-AKT的陽性表達(dá)率越低,表明AKT活化可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的的惡性增生、轉(zhuǎn)化,進(jìn)一步說明p-AKT參與了卵巢癌的發(fā)展。本研究有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者p-AKT蛋白陽性表達(dá)率顯著升高,其機(jī)制可能為AKT通過激活其底物如增加細(xì)胞周期素D轉(zhuǎn)錄、磷酸化P21使細(xì)胞周期加速,促進(jìn)腫瘤發(fā)展,提示AKT活化與卵巢癌的侵襲、轉(zhuǎn)移有關(guān)。p-AKT的表達(dá)與年齡、病理類型及有無腹水無關(guān),表明AKT作為細(xì)胞生存的一個(gè)關(guān)鍵因子,對(duì)于腫瘤的形成模式及其診斷、治療可能具有十分重要的意義。有研究發(fā)現(xiàn)從正常到不典型再到惡性轉(zhuǎn)化過程中,p-AKT表達(dá)水平逐漸增高,且伴隨凋亡相關(guān)分子標(biāo)志物丟失[8],支持AKT在腫瘤發(fā)展中可提高腫瘤生存能力的理論。
本研究結(jié)果顯示,卵巢癌組織中P-AKT的過表達(dá)伴隨PTEN的丟失,兩者表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。PTEN蛋白表達(dá)缺失失去了對(duì)AKT的抑制作用,使AKT活化,p-AKT過表達(dá),兩者共同促進(jìn)卵巢癌的發(fā)展。PTEN使磷脂酰肌醇3磷酸(PIP3)的3’脫磷酸形成PIP2,PTEN表達(dá)缺失伴隨PIP3水平增高使AKT過度表達(dá),增加了細(xì)胞對(duì)凋亡的敏感性[9]。Kurose等[10]采用免疫組化和RT-PCR法觀察了兩者在卵巢癌組織中的關(guān)系得出類似結(jié)論,與Kanamori在子宮內(nèi)膜癌中的研究結(jié)論一致,本研究結(jié)果與此結(jié)論亦一致。
分析本研究結(jié)果,抑制PI3K/AKT信號(hào)通路可能對(duì)卵巢癌的治療具有重要作用。PI3K抑制劑可誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞的程序性死亡,提示阻斷PI3K/AKT通路異常激活或恢復(fù)PTEN的功能是治療卵巢癌的有效方法。
[1]Sarbassov DD,Guertin DA,Ali SM,et al.Phosphorylation and regulation of Akt/PKB by the rictor-mTOR complex[J].Science,2005,307(5712):1098-1101.
[2]Risbud MV,F(xiàn)ertala J,Vresilovic EJ,et al.Nucleus pulposus cells upregulate PI3K/Akt and MEK/ERK signaling pathways under hypoxic conditions and resist apoptosis induced by serum withdrawa[J].Spine,2005,30(8):882-889.
[3]Levine DA,Bogomolniy F,Yee CJ,et al.Frequent mutation of the PIK3CA gene in ovarian and breast cancers[J].Clin Cancer Res,2005,11(8):2875-2878.
[4]Brodbeck D,Cron P,Hemmings B,et al.A human protein kinase Bgamm with regulatory phosphorylation sites in the activation loop and in the C-terminal lydrophobic domain[J].J Biol Chem,1999,274(6):9133-9136.
[5]Obata K,Morland S,Watson R,et al.Frequent PTEN/MMAC mutations in endometroid but not serous or mucinous ePithelial ovarian tumors[J].Cancer Res,1998,58(12):2095-2097.
[6]Lim S,Clement MV.Phosphorylation of the survival kinase Akt by superoxide is dependent on an ascorbate-reversible oxidation of PTEN[J].Free Radic Biol Med,2007,42(8):1178-1192.
[7]Bellacosa A,F(xiàn)eo D,Godwin A,et al.Molecular alterations of the AKT2 oncogene in ovarian and breast carcinomas[J].Int J Cancer,1995,64(4):280-285.
[8]Wang HQ,Altomare DA,Skele KL,et al.Positive feedback regulation between AKT activation and fatty acid synthase expression in ovarian carcinoma cells[J].Oncogene,2005,24(3):3574-3582.
[9]Brognard J,Clark AS,Ni Y,et al.AKT/Protein kinase B is constitutively active in no-small-cell lung cancer cells and promotes cellular survival and resistance to chemotherapy and radiation[J].Cancer Res,2001,61(10):3986-3997.
[10]Kurose K,Zhou XP,Araki T,et al.Frequent Loss of PTEN Expression Is Linked to Elevated Phosphorylated Akt Levels,but Not Associated with p27 and Cyclin D1 Expression,in Primary Epithelial Ovarian Carcinomas[J].Am J Pathol,2001,158(6):2097-2106.