王 紅* 秦海峰 王春楊 張金山
(1 解放軍307醫(yī)院肺部腫瘤科,北京100071;2 解放軍301醫(yī)院泌尿外科,北京100853;3 第四軍醫(yī)大學(xué)組織胚胎學(xué)教研室,陜西 西安710033)
乳腺癌相關(guān)蛋白有很多種,其中BRCA1是作重要的一種,源于腫瘤抑制基因之一(抑癌基因),且位于染色體17q21區(qū)域,它的功能和雙鏈DNA損傷后修復(fù)有關(guān)。BRCA1蛋白由N末端和C末端以及中間ATM,ATR的磷酸化區(qū)組成。如果有BRCA1基因突變的患者到40歲前其乳腺癌的患病風(fēng)險比極高。許多研究已經(jīng)提示了其在散發(fā)型乳腺癌和卵巢癌中的重要作用[1];很多證據(jù)證實BRCA1 在各種細(xì)胞活動過程中參與以下功能:如DNA 修復(fù),細(xì)胞周期,結(jié)節(jié)點阻滯,轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和凋亡,和染色體重建[2-5],但BRCA1在肺癌組織的分布及其作用近年鮮有報道,本文就是研究BRCA1蛋白在肺癌組織中的分布和特性以及是否與順鉑化療預(yù)后相關(guān)并進(jìn)行了討論。
確診肺癌手術(shù)切除并經(jīng)病理組織學(xué)證實病例存檔石蠟包埋標(biāo)本60例。共60例肺癌標(biāo)本:其中來自解放軍307醫(yī)院病理科確診肺癌病例(經(jīng)病理學(xué)證實)的存檔石蠟包埋標(biāo)本15例(2001年1月至2008年1月),1995年1月至2000年12月西京醫(yī)院確診肺癌手術(shù)切除并經(jīng)病理組織學(xué)證實病例存檔石蠟包埋標(biāo)本10例,第四軍醫(yī)大學(xué)組胚教研室肺癌手術(shù)切除并經(jīng)病理組織學(xué)證實石蠟包埋存檔標(biāo)本35例。年齡29~75歲,平均55歲。
熒光顯微鏡(Olympus BX-60),小鼠抗人BRCA1單克隆抗體(CAlBIOCHEM),F(xiàn)ITC標(biāo)記的和Avidin-Texas red 標(biāo)記的二抗(山羊抗小鼠IgG,molecular probe公司),蘇木精和伊紅染色用試劑。
1.2.1 組織切片制備
石蠟包埋肺癌組織切成5mm的方塊,經(jīng)甲醛固定后梯度脫水、浸蠟過夜高溫包埋。石蠟切片機進(jìn)行切片,成5~8μm石蠟切片,經(jīng)處理后準(zhǔn)備做抗體染色或HE染色。
1.2.2 細(xì)胞株的培養(yǎng)
人乳腺癌MCF-7和人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株NCI=H460 由實驗室提供。于37℃、5%CO2條件下培養(yǎng),培養(yǎng)基為含10%胎牛血清的RPMI1640。取對數(shù)生長期的細(xì)胞用于后續(xù)實驗。
1.2.3 免疫熒光雙重染色和免疫熒光顯微鏡觀察
細(xì)胞陽性對照 無菌操作在潔凈臺下用鑷子放無菌的蓋玻片在6孔板中,消化后的MCF-7用DMEM培養(yǎng)液懸浮后到培養(yǎng)皿中,每個細(xì)胞數(shù)量106個,細(xì)胞貼壁后乙醇中固定10min,pH值適中0.01mmol/L PBS沖洗充分后與組織切片以血清封閉,充分浸潤BRCA1第一抗體(稀釋比例1:100,molecular probes)4℃過夜。第二抗體Avidin-Texas red –山羊抗小鼠(稀釋比例1∶400,molecular probes)室溫浸潤4h。0.01mmol/L PBS沖洗后以DAPI復(fù)染,甘油熒光封片劑封片待觀察計數(shù)。顯微鏡觀察時每個病例取5組切片,每張切片讀取10個高倍視野約400個腫瘤細(xì)胞。HE染色對照。
1.2.4 結(jié)果判定
BRCA1蛋白主要表達(dá)在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中;病例中BRCA1表達(dá)分布不均勻。有些以細(xì)胞核為主,BRCA1蛋白主要分布在細(xì)胞核和核膜;有些病例以細(xì)胞漿為主,存在于細(xì)胞漿;另外一些病例胞漿和胞核均有BRCA1分布。每例隨機觀察10個高倍視野約500個腫瘤細(xì)胞,均按照半定量積分法評分:陽性細(xì)胞≤5%為0分,6%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,≥75%為4分。染色強度:分為1、2、3分。細(xì)胞陽性率與染色強度兩者積分相乘:0分為(-),1-4分為弱陽性(+),5-8分為中度陽性(++),9-12分為強陽性(+++)。
1.2.5 臨床病例資料
共60例肺癌標(biāo)本:其中來自解放軍307醫(yī)院病理科確診肺癌病例(經(jīng)病理學(xué)證實)的存檔石蠟包埋標(biāo)本15例(2001年1月至2008年1月),1995年1月至2000年12月西京醫(yī)院確診肺癌手術(shù)切除并經(jīng)病理組織學(xué)證實病例存檔石蠟包埋標(biāo)本10例,第四軍醫(yī)大學(xué)組胚教研室肺癌手術(shù)切除并經(jīng)病理組織學(xué)證實石蠟包埋存檔標(biāo)本35例。年齡29~75歲,平均55歲。
1.2.6 統(tǒng)計學(xué)處理
所有數(shù)據(jù)均采用 表示,采用SPSS 11.0軟件統(tǒng)計處理,Spearman相關(guān)分析與臨床特征的關(guān)系,檢驗分析與預(yù)后因素的相關(guān)關(guān)系,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
免疫熒光染色實驗和熒光顯微鏡的形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果證實肺癌組織存在BRCA1蛋白表達(dá),全部60例肺癌組織中有42例(70%)標(biāo)本細(xì)胞表達(dá)BRCA1:且其中有24% BRCA1蛋白在細(xì)胞核分布,40.3%胞核、胞漿同時存在,35.7%只在胞漿中存在BRCA1蛋白(圖1和圖2)。
圖1 BRCA1陽性病例中肺癌組織中BRCA1細(xì)胞分布類型
圖2 BRCA1蛋白在肺癌組織的分布(X100)
2.2 BRCA1蛋白表達(dá)及其分布在肺癌組織的核、漿比例不同(圖2)。BRCA1蛋白在一些病例有出核現(xiàn)象,BRCA1的組織分布有核漿比例改變:甚至有部分細(xì)胞BRCA1蛋白在細(xì)胞核沒有分布,僅在細(xì)胞漿可以觀察到BRCA1的分布,這樣的病例有15個包埋標(biāo)本,比例是35.7%(圖1)。對于50%以上肺癌患者的組織切片BRCA1蛋白在細(xì)胞核和漿分布比例均勻,BRCA1蛋白在細(xì)胞漿的細(xì)胞分布比例是31%~47%。
全部60例肺癌組織有70%的肺癌標(biāo)本細(xì)胞表達(dá)BRCA1:其中15個包埋標(biāo)本(35.7%)僅在細(xì)胞漿可以觀察到BRCA1的分布;另有17 包埋標(biāo)本(40.3%,其表達(dá)情況見圖1)細(xì)胞漿和細(xì)胞核均可觀察BRCA1表達(dá),且有24% 包埋標(biāo)本中BRCA1蛋白在細(xì)胞核分布。結(jié)果判定按照以下標(biāo)準(zhǔn):1~4分:弱陽性(+),5~8分:中度陽性(++),9~12分:強陽性(+++)。
將全部BRCA1表達(dá)陽性病例標(biāo)本回顧性分析與BRCA1低表達(dá)和高表達(dá)的結(jié)果(表1和表2):BRCA1表達(dá)水平與性別、年齡、等(P=0.512、P=0.244、P=0.317)分層觀察無關(guān),與PS評分呈正相關(guān);BRCA1蛋白表達(dá)程度對含順鉑方案輔助化療的預(yù)后影響(P<0.05)有顯著意義。40%(24 of 60)的患者有低中水平(弱陽性、中等強度陽性)表達(dá) BRCA1,30% (18 of 60)有高水平 BRCA1表達(dá)(強陽性)(P=0.01);低中表達(dá)水平BRCA1組的中位生存期為 120 月,高 BRCA1 水平的患者為34月(P<0.05)?;仡櫺陨媛实膯我蛩胤治觯珺RCA1表達(dá)水平是獨立的預(yù)后因素。經(jīng)相關(guān)檢驗,BRCA1蛋白表達(dá)與順鉑化療的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)(表1和表2)。
表1 肺癌組織中BRCA1表達(dá)與肺癌臨床病理特征的相關(guān)性
表2 肺癌組織中BRCA1表達(dá)陽性病例數(shù)與順鉑化療的相關(guān)性
近年來有關(guān)文章報道BRCA1在乳腺、卵巢腫瘤細(xì)胞的分布很明確[6,7],并在DNA 修復(fù),細(xì)胞周期,轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和細(xì)胞凋亡等功能中有相應(yīng)的重要作用,但是關(guān)于BRCA1在肺腫瘤的分布和相關(guān)功能報道鮮為人知,本研究首次證實了BRCA1蛋白在人類肺癌細(xì)胞存在。
BRCA1蛋白功能的研究表明它是一種細(xì)胞核、細(xì)胞漿的出核互動蛋白[8]。尤其是在乳腺腫瘤細(xì)胞、卵巢腫瘤細(xì)胞中照射后其出核現(xiàn)象和功能的討論有很多相關(guān)報道[9-10]。本研究結(jié)果明確表明肺癌的BRCA1蛋白表達(dá)也存在細(xì)胞核、細(xì)胞漿的互動現(xiàn)象(圖1和圖2);但和以往關(guān)于其他腫瘤的研究結(jié)果不同,BRCA1蛋白表達(dá)在細(xì)胞漿和細(xì)胞核同時存在的比例(40.3%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其僅在細(xì)胞核分布的比例(24%),這是否給予我們提示肺癌組織中BRCA1表達(dá)不僅僅是與DNA修復(fù)等細(xì)胞核功能相關(guān),還參與細(xì)胞漿中腫瘤相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。
BRCA1蛋白 低表達(dá)和高表達(dá)與順鉑化療的相關(guān)性分析:本研究重點是發(fā)現(xiàn)了肺癌組織的BRCA1蛋白表達(dá)(圖1和圖2),但發(fā)生BRCA1蛋白的核漿比例改變在肺癌組織很特殊,并且與腫瘤發(fā)生發(fā)展機制和功能可能有密切關(guān)系。本研究還發(fā)現(xiàn),低中表達(dá)水平BRCA1組的中位生存期為 120個月,高表達(dá) BRCA1 水平的患者為34個月(P<0.05)?;仡櫺陨媛实膯我蛩胤治觯珺RCA1表達(dá)水平是獨立的預(yù)后因素。經(jīng)相關(guān)檢驗,BRCA1蛋白表達(dá)與經(jīng)順鉑輔助化療的患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)(表1和表2)。有一點值得注意的是:高表達(dá) BRCA1水平的包埋標(biāo)本中BRCA1往往在細(xì)胞核中分布。這就提示BRCA1在細(xì)胞核中強陽性分布可能是參與DNA修復(fù)而保護了細(xì)胞,而在細(xì)胞漿分布、低中水平陽性分析與BRCA1參與細(xì)胞凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程有關(guān),細(xì)胞對順鉑更敏感。這就給臨床上檢測BRCA1表達(dá)水平提供了強有力的實驗室證據(jù),如果提前預(yù)知對鉑類輔助化療的敏感性相關(guān)因素,進(jìn)而能夠通過化療延長肺部腫瘤患者的生存,無疑是對臨床的指導(dǎo)意義令人激動人心,原因是肺癌是全世界癌癥相關(guān)死亡的最主要原因[11],肺癌病例中大約85%~90%為非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)。
綜上所述,我們得出以下結(jié)論:①BRCA1蛋白肺癌組織細(xì)胞表達(dá),其正常分布比例為細(xì)胞核占24%,細(xì)胞核與漿占40.3%,細(xì)胞漿占35.7%。② 其漿核分布有特點,即BRCA1在肺癌組織有蛋白出核現(xiàn)象。這就進(jìn)一步提示BRCA1可能具有與肺癌的發(fā)生相關(guān)的蛋白特性。③BRCA1在 DNA 修復(fù)通路中的核心作用,低 BRCA1 表達(dá)與對 順伯敏感相關(guān),提示延長肺癌患者生存的新思路。
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