李勇 賴潤龍 譚殿輝 陳煜 雷霆
細胞周期檢測點激酶1,2(checkpoint kinase 1,2,即Chkl,Chk2)位于細胞周期檢測點激活徑路的終端,是細胞周期檢測中最關(guān)鍵的效應(yīng)蛋白激酶[1]。由于目前國內(nèi)外關(guān)于Chk1和Chk2在膠質(zhì)細胞瘤組織中實際表達狀況的報道很少,本研究采用免疫組織化學法檢測Chk1、Chk2蛋白在不同膠質(zhì)瘤組織和正常對照組織中的分布特點,以探討Chk1、Chk2作為膠質(zhì)瘤治療靶點的合理性。
1.1 一般資料 選取2005年5月至2011年8月我院病理科存檔處已確診腦膠質(zhì)瘤組織標本80例,其中男44例,女36例,年齡6~68歲,平均(39.7±8.4)歲。參照 WHO(2000年)膠質(zhì)瘤分類及分級標準,其中髓母細胞瘤12例,室管膜瘤9例,少枝膠質(zhì)細胞瘤16例,星形細胞瘤43例(其中多形性膠質(zhì)母細胞瘤12例);WHOⅠ~Ⅱ級46例,WHOⅢ~Ⅳ級34例。通過內(nèi)減壓手術(shù)獲得正常腦組織標本18例作為對照,其中男11例,女7例,年齡18~54歲,平均(32.5±6.5)歲。所有患者術(shù)前均無放療、化療史。組織經(jīng)10% 福爾馬林液固定24 h后,常規(guī)石蠟包埋、切片,先經(jīng)HE染色,病理科醫(yī)師光鏡復(fù)查證實病理診斷后,再行免疫組化染色。
1.2 方法 所取組織常規(guī)固定、石蠟包埋、切片。采用免疫組織化學鏈霉親合素-生物素-過氧化物酶法(Strept-avidin-biotin complex,SABC)染色,以磷酸鹽緩沖液,Phosphate balanced solution,PBS)代替一抗作為陰性對照。參照Consantine等[2]的標準,高倍鏡(400)下綜合染色強度和陽性細胞所占比例進行半定量測定。染色強度評分標準:不著色0分;黃色1分;棕黃色2分;黃褐色3分。陽性細胞所占比例評分標準:陽性細胞數(shù) <10%者0分;10% ~40%者1分;40% ~70%者2分;≥70%者3分。兩種評分相乘,結(jié)果記為免疫組化評分值,以均數(shù)±標準差表示。
1.3 統(tǒng)計學方法 統(tǒng)計學處理采用SPSS for windows Ver.13.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析。采用t檢驗、方差分析和Peason's相關(guān)分析。以P<0.05作為差異有統(tǒng)計學意義。
Chk1、Chk2蛋白在各類型膠質(zhì)瘤和正常腦組織中均表達,陽性細胞表達定位在細胞核及細胞質(zhì),并以細胞核為主(見圖1 A~F)。Chk1廣泛表達于膠質(zhì)瘤細胞中,棕黃色染色較強,而正常腦組織中染色普遍較弱。膠質(zhì)瘤細胞與正常腦組織相比,Chk1蛋白表達水平有顯著性差異(P=0.027),Chk2蛋白表達水平經(jīng)統(tǒng)計學分析差異無顯著性意義(P=0.173)。(見表1)。在髓母細胞瘤、室管膜瘤、少枝膠質(zhì)細胞瘤以及星形細胞瘤中,Chk1、Chk2蛋白表達無顯著性差異(P值分別為0.467、0.387)。在星形細胞瘤中,多形性膠質(zhì)母細胞瘤與其他星形細胞瘤相比,Chk1、Chk2蛋白表達無顯著性差異(P值分別為0.274、0.312)。在高級別的膠質(zhì)瘤和低級別的膠質(zhì)瘤中,Chk1、Chk2蛋白表達水平無明顯差異(P值分別為0.301、0.135)。Chk1和Chk2蛋白在膠質(zhì)瘤中的表達呈正相關(guān)(r=0.795,P<0.001)(圖2)。(見表1)。
圖1 Chk1、Chk2蛋白在膠質(zhì)瘤中的陽性表達
Sanchez[3]和 Matsuoka 等[4]首先闡述了人 Chk1 和 Chk2基因及其蛋白表達,并發(fā)現(xiàn)Chk1和Chk2普遍存在于人多種組織細胞及腫瘤細胞中,而且在藥物及放射線照射引起的細胞周期阻滯反應(yīng)中,Chk1和Chk2發(fā)揮著重要作用。研究發(fā)現(xiàn),U87 mG神經(jīng)膠質(zhì)瘤[5]等多種腫瘤組織中均有其表達,并可能與某些腫瘤發(fā)生發(fā)展有一定的關(guān)系。
Chk1、Chk2是ATM/ATR(ATM相關(guān)基因)的下游效應(yīng)基因,位于細胞周期檢測點激活徑路的終端,通過調(diào)控Cdc25(A、B、C)、Wee1、P53 等效應(yīng)蛋白,激活 DNA 損傷檢測點[1]。在本研究中,通過免疫組織化學觀察不同膠質(zhì)瘤組織中Chk1、Chk2蛋白的分布發(fā)現(xiàn),Chk1和 Chk2蛋白在所有類型的膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中均表達,陽性細胞表達定位在細胞核及細胞質(zhì),并以細胞核為主,這種分布可能與Chk1和Chk2能夠識別DNA損傷、參與一系列核內(nèi)磷酸化反應(yīng)的功能有關(guān)。膠質(zhì)瘤細胞中,Chk1蛋白表達水平明顯高于與正常腦組織,而Chk2在膠質(zhì)瘤和正常腦組織中的表達無明顯差別。這提示,從相對意義上而言,Chk1是一種腫瘤特異性表達蛋白,Chk1可能在膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展中起著一定的作用。由于Chk1在膠質(zhì)瘤中的顯著高表達,因此可以作為膠質(zhì)瘤治療的靶點,而Chk2在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中的作用有待更進一步 的研究。
表1 Chk1、Chk2蛋白在膠質(zhì)瘤中的表達
圖2 Chk1和Chk2蛋白在膠質(zhì)瘤中表達的相關(guān)性(r=0.795,P <0.001)
放射治療是膠質(zhì)瘤綜合治療的重要手段之一,不同病理類型的膠質(zhì)瘤其放射敏感性亦不同,一般認為由高到低依次為髓母細胞瘤、少枝膠質(zhì)細胞瘤、室管膜瘤、星形細胞瘤及膠質(zhì)母細胞瘤[6]。本研究中,發(fā)現(xiàn)Chk1、Chk2蛋白的表達水平與膠質(zhì)瘤病理類型無關(guān),這提示,Chk1、Chk2蛋白的表達與膠質(zhì)瘤的放射敏感性并無相關(guān)性,Chk1、Chk2蛋白表達水平不能作為膠質(zhì)瘤對放療抗拒的判定指標。在病理分級上,Chk1、Chk2蛋白的表達水平在高級別的膠質(zhì)瘤和低級別的膠質(zhì)瘤中無明顯差異,可見Chk1、Chk2蛋白與膠質(zhì)瘤的病理分級無關(guān)。這說明Chk1、Chk2蛋白不能作為判斷膠質(zhì)瘤預(yù)后的指標。
Chk1和Chk2是目前被認為在細胞周期檢測點中起重要作用的激酶,但對Chk1和Chk2在細胞周期檢測點中的作用有不同的認識。Shigeishi[7]認為Chk1和Chk2在胃癌中表達水平與P53蛋白表達水平有明顯相關(guān)性,但Chk1和Chk2之間表達無相關(guān)性。Chk1的抑制劑UCN-O1處理細胞后不僅增加P53表達的細胞對TMZ的敏感性,而且阻斷TMZ誘導(dǎo)的Chk1活化和短暫的G2/M阻滯,從而增加細胞凋亡[5]。在P53缺失的細胞中,抑制Chk1同樣可增加細胞對放射線的敏感性[8]。這些提示Chk1可能參與腫瘤耐藥,但同樣的研究表明Chk2不能明顯增加腫瘤細胞的凋亡[9]。本研究中發(fā)現(xiàn),Chk1與Chk2蛋白在膠質(zhì)瘤中的表達呈正相關(guān),這說明Chk1、Chk2蛋白在DNA損傷檢測點激活可能具有協(xié)同作用。
[1]Sanchez Y,Wong C,Thoma RS,et al.Conservation of the CHK1 checkpoint pathway in mammals:linkage of DNA damage to CDK regulation through Cdc25.Science,1997,277(5331):1497-1501.
[2]Constantine A,Monteagado O,Merino HJ,et al.Immunohistochemical detection of P-glycoprotein in endometrial adenocarcinoma.Am J Pathol,1991,138:799-806.
[3]Sanchez Y,Wong C,Thoma RS,et al.Conservation of the CHK1 checkpoint pathway in mammals:linkage of DNA damage to CDK regulation through Cdc25.Science,1997,277(5331):1497-1501.
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