孫曉艷,王亞帝,何東寧,李 萍,哈敏文
腫瘤細(xì)胞對(duì)化療的敏感性和耐受性存在個(gè)體差異,可能是導(dǎo)致化療失敗、病情進(jìn)展的重要原因。目前,國(guó)內(nèi)外已對(duì)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)相關(guān)的多種化療預(yù)后因子進(jìn)行了研究,為NSCLC的分子分型及個(gè)體化治療提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),但有些預(yù)后因子的特異性并未達(dá)到理想的效果,研究結(jié)果仍存在爭(zhēng)議,如BAG-1蛋白。BAG-1蛋白能與多種基因蛋白產(chǎn)物相作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡。BAG-1基因編碼的產(chǎn)物BAG-1蛋白有4個(gè)異構(gòu)體,均是由1條mRNA鏈通過選擇性剪切翻譯而成的,其中3個(gè)主要的異構(gòu)體是BAG-1L、BAG-1M和BAG-1S蛋白。BAG-1蛋白雖是抗凋亡蛋白,但其對(duì)預(yù)后的意義有一定爭(zhēng)議,認(rèn)為與BAG-1蛋白的優(yōu)勢(shì)亞型有關(guān)。王慧等[1]研究發(fā)現(xiàn)在大腸癌中BAG-1L蛋白表達(dá)水平越高,其惡性程度越高,臨床預(yù)后越差;Millar等[2]認(rèn)為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌的核型BAG-1蛋白即BAG-1L蛋白的高表達(dá)提示局部復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率低,其預(yù)后較好;Rorke等[3]研究發(fā)現(xiàn)在NSCLC細(xì)胞質(zhì)中BAG-1蛋白的高表達(dá)與患者生存期的延長(zhǎng)相關(guān)。環(huán)氧化酶-2(COX-2)蛋白在多種腫瘤組織中高表達(dá),能促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖,延緩凋亡,致使癌癥患者預(yù)后較差。郭琰[4]通過對(duì)胃癌細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)COX-2蛋白能夠激活上調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá)。BAG-1蛋白促進(jìn)抗細(xì)胞凋亡的能力也是通過與Bcl-2形成復(fù)合物并上調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá),最終使生存期延長(zhǎng)。BAG-1與COX-2蛋白可能通過某種通路影響NSCLC的預(yù)后。
本研究采用免疫組化法和RT-PCR技術(shù)檢測(cè)BAG-1蛋白的不同亞型及COX-2蛋白在NSCLC中的表達(dá),探討NSCLC的BAG-1預(yù)后優(yōu)勢(shì)亞型,探討聯(lián)合檢測(cè)BAG-1與COX-2蛋白的表達(dá)對(duì)NSCLC預(yù)后的指導(dǎo)意義。
1.1 臨床資料 選取2009年1月—2010年1月于遼寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院行肺癌手術(shù)且術(shù)后行6~8個(gè)周期化療的120例NSCLC患者的手術(shù)病理標(biāo)本,其中男62例,女58例,年齡45~76歲,中位年齡66歲;鱗癌54例,腺癌66例;高分化癌46例,中分化癌31例,低分化癌43例;按臨床術(shù)后外科病理分期(p-TNM)分為Ⅰ期22例、Ⅱ期42例、Ⅲ期56例(美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)2002年分期標(biāo)準(zhǔn));無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者45例,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者75例。從化療結(jié)束開始每3個(gè)月對(duì)患者行電話隨訪1次,隨訪截止日期為2013年6月。根據(jù)臨床隨訪資料進(jìn)行回顧性研究,分析BAG-1S和COX-2蛋白表達(dá)與性別、年齡、病理類型、分化程度、病理分期和有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系。
1.2 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達(dá)的檢測(cè) 采用免疫組化法檢測(cè)BAG-1蛋白和COX-2蛋白的表達(dá),鼠抗BAG-1多克隆抗體(CC9E8,工作稀釋度為1∶15)購(gòu)自Santa Cruz,兔抗COX-2多克隆抗體工作液、SP免疫組化試劑盒及DAB顯色試劑盒均購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)公司。按SP免疫組化試劑盒說明書進(jìn)行操作。
1.3 BAG-1S mRNA表達(dá)的檢測(cè) 采用石蠟包埋組織提取RNA及RT-PCR方法檢測(cè)BAG-1S mRNA的表達(dá)。石蠟包埋組織40 μm,EASY spin石蠟包埋組織RNA快速提取試劑盒購(gòu)自北京艾德萊生物科技有限公司(目錄號(hào) RN30),PrimeScript RT-PCR Kit購(gòu)自大連寶生物工程有限公司(DRR014A)。
1.4 結(jié)果判定 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達(dá):于免疫染色最多的區(qū)域計(jì)數(shù)1 000個(gè)肺癌細(xì)胞,觀察細(xì)胞著色程度,計(jì)算其陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)。著色強(qiáng)度評(píng)分:無色(-)為0分,淺黃色(+)為1分,棕黃色(++)為2分,深棕色(+++)為3分;陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)評(píng)分:0為0分,<25 %為1分,26 %~50 %為2分,51 %~75 %為3分,76 %~100 %為4分。細(xì)胞著色強(qiáng)度與陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)得分之和≥3分即為免疫組化染色陽(yáng)性。PCR產(chǎn)物:10 μl擴(kuò)增產(chǎn)物在1 % 瓊脂糖(Agarose)凝膠(含有EB)中150 V電泳30 min,同時(shí)以5 μl標(biāo)準(zhǔn)分子量DNA Marker 2 000 bp作為參照,電泳結(jié)束后,紫外燈下觀察結(jié)果并照相。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,率的比較采用χ2檢驗(yàn);BAG-1S和COX-2蛋白表達(dá)的相關(guān)性采用Spearman秩相關(guān)分析;繪制生存曲線,生存數(shù)據(jù)的分析采用Kaplan-Meier法,組間比較采用Log-rank檢驗(yàn);采用Cox回歸模型進(jìn)行生存期的多因素分析,納入的自變量為年齡、性別、病理類型、分化程度、病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、BAG-1S蛋白表達(dá)和COX-2蛋白表達(dá);以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,均為雙側(cè)檢驗(yàn)。
2.1 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達(dá) BAG-1蛋白在胞質(zhì)及胞核均有表達(dá),共有103例陽(yáng)性表達(dá),單獨(dú)在胞質(zhì)表達(dá)41例,單獨(dú)在胞核表達(dá)12例,在胞質(zhì)和胞核同時(shí)表達(dá)50例。COX-2蛋白主要在胞質(zhì)表達(dá),共有67例陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性表達(dá)率為55.8%(見圖1~6)。
2.2 RT-PCR產(chǎn)物 BAG-1S mRNA陽(yáng)性表達(dá)73例,陽(yáng)性表達(dá)率為60.8%(見圖7)。
圖7 BAG-1S mRNA陽(yáng)性表達(dá)Figure 7 The positive expression of BAG-1S mRNA
2.3 BAG-1S蛋白和COX-2蛋白表達(dá)與臨床特征的關(guān)系 不同分化程度NSCLC患者BAG-1S蛋白陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=10.551,P=0.005);不同病理類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=9.069、7.320,P=0.003、0.007,見表1)。
圖1 BAG-1蛋白在胞質(zhì)表達(dá)(SP法,×400)
Figure1 BAG-1 protein expression in the cytoplasm
圖2 BAG-1蛋白在胞質(zhì)、胞核同時(shí)表達(dá)(SP法,×400)
Figure2 BAG-1 protein expression in the cytoplasm and the nucleus
圖3 BAG-1蛋白在胞核表達(dá)(SP法,×400)
Figure3 BAG-1 protein expression in the nucleus
圖4 BAG-1蛋白表達(dá)陰性對(duì)照(SP法,×400)
Figure4 BAG-1 protein expression in the negative control
圖5 COX-2蛋白在胞質(zhì)表達(dá)(SP法,×400)
Figure5 COX-2 protein expression in the cytoplasm
圖6 COX-2蛋白在胞核表達(dá)(SP法,×400)
Figure6 COX-2 protein expression in the nucleus
表1 不同臨床特征患者BAG-1S和COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率比較〔n(%)〕Table 1 Comparison of BAG-1S and COX-2 protein positive expression rate in patients with different characteristics
2.4 生存曲線比較 BAG-1S蛋白陽(yáng)性表達(dá)、BAG-1L/M蛋白陽(yáng)性表達(dá)、BAG-1蛋白陰性表達(dá)患者的總生存期(OS)、無進(jìn)展生存期(PFS)分別為39.482、36.414、35.806個(gè)月,25.760、24.235、23.925個(gè)月。BAG-1S蛋白陽(yáng)性表達(dá)、BAG-1L/M蛋白陽(yáng)性表達(dá)、BAG-1蛋白陰性表達(dá)患者的OS、PFS比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=37.191、35.051,P<0.001),BAG-1L/M蛋白陽(yáng)性表達(dá)與BAG-1蛋白陰性表達(dá)患者的OS、PFS比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.220、1.209,P=0.269、0.272,見圖8、9)。
COX-2蛋白陽(yáng)性與陰性表達(dá)患者的OS(37.671、39.007個(gè)月)、PFS(24.861、25.520個(gè)月)比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.605、4.232,P=0.032、0.040,見圖10、11)。
BAG-1S、COX-2蛋白單獨(dú)陽(yáng)性表達(dá)及二者同時(shí)表達(dá)的OS(41.516、35.948、38.330個(gè)月)、PFS(26.805、24.056、25.173個(gè)月)比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=31.246、28.442,P<0.001,見圖12、13)。
圖8注:OS=總生存期
圖8 BAG-1不同亞型蛋白表達(dá)患者的OS曲線
Figure8 OS curves of patients in BAG-1 protein expression with different subtypes
圖9注:PFS=無進(jìn)展生存期
圖9 BAG-1不同亞型蛋白表達(dá)患者的PFS曲線
Figure9 PFS curves of patients in BAG-1 protein expression with different subtypes
圖10 COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)與陰性表達(dá)患者的OS曲線
Figure10 OS curves of patients in COX-2 positive expression or not
圖11 COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)與陰性表達(dá)患者的PFS曲線
Figure11 PFS curves of patients in COX-2 positive expression or not
圖12 BAG-1S、COX-2各自陽(yáng)性表達(dá)及二者同時(shí)陽(yáng)性表達(dá)患者的OS曲線
Figure12 OS curves of patients in BAG-1S,COX-2 respectively positive expression and both are positive expression
圖13 BAG-1S、COX-2各自陽(yáng)性表達(dá)及二者同時(shí)陽(yáng)性表達(dá)患者的PFS曲線
Figure13 PFS curves of patients in BAG-1S,COX-2 respectively expression and both are positive expression
2.5 Spearman秩相關(guān)分析 BAG-1S蛋白與COX-2蛋白的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.180,P=0.049)。
2.6 Cox回歸分析 Cox回歸分析顯示BAG-1S蛋白、COX-2蛋白、分化程度、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是NSCLC患者生存期的影響因素(見表2)。
表2 NSCLC患者生存期的Cox回歸分析Table 2 Cox regression analysis of survival time for NSCLC patients
病理組織分型曾是預(yù)測(cè)NSCLC治療效果的重要指標(biāo)。但目前隨著分子生物學(xué)及遺傳學(xué)的進(jìn)展,逐漸認(rèn)識(shí)到腫瘤的發(fā)生發(fā)展不僅在病理,而且在遺傳及基因表型等方面同樣具有異質(zhì)性,目前結(jié)合分子生物學(xué)標(biāo)記等預(yù)測(cè)指標(biāo),已成為指導(dǎo)NSCLC臨床個(gè)體化治療及預(yù)測(cè)療效的重要研究方向。
BAG-1基因是一種抗凋亡基因,其編碼產(chǎn)物能與多種基因蛋白產(chǎn)物相互作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡。BAG-1蛋白在多種惡性腫瘤中高表達(dá),但表達(dá)的意義不盡相同[5-10]。Dzhagalov 等[11]發(fā)現(xiàn) BAG-1蛋白表達(dá)陰性的肺癌患者PFS和OS明顯延長(zhǎng)。但Rorke等[3]研究發(fā)現(xiàn),BAG-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)組患者的PFS及5 年生存率均高于陰性表達(dá)組??紤]可能與BAG-1蛋白的優(yōu)勢(shì)亞型有關(guān),不同亞型的BAG-1蛋白過表達(dá)在細(xì)胞中的分布與腫瘤患者預(yù)后之間的關(guān)系仍有爭(zhēng)議。Rorke等[3]發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)中BAG-1蛋白表達(dá)情況與較長(zhǎng)的OS相關(guān)。而汪小沅[12]得出的結(jié)論與Rorke相反,其認(rèn)為腫瘤胞核中BAG-1蛋白的過表達(dá)與死亡風(fēng)險(xiǎn)減低相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1蛋白在NSCLC中高表達(dá),其中BAG-1S蛋白是NSCLC患者的預(yù)后優(yōu)勢(shì)亞型,可以延長(zhǎng)患者的預(yù)后生存期,而BAG-1L/M蛋白對(duì)患者的預(yù)后無影響,BAG-1L/M蛋白陽(yáng)性表達(dá)者的期與陰性表達(dá)者間無明顯差異,年齡、性別、病理類型、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對(duì)BAG-1S蛋白的表達(dá)無影響。
BAG-1基因是抗凋亡基因,理論上該蛋白的高表達(dá)會(huì)導(dǎo)致患者的預(yù)后較差,而部分研究的結(jié)論恰恰相反,對(duì)于這一矛盾,Dzhagalov等[11]推測(cè)可能與不同個(gè)體內(nèi)BAG-1不同亞型蛋白的表達(dá)有關(guān)。這種矛盾關(guān)系在Bcl-2的抗凋亡活動(dòng)中同樣存在[13]。本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1S蛋白在NSCLC組織中高表達(dá),是NSCLC患者的預(yù)后優(yōu)勢(shì)亞型,但其具體作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。
大量研究表明COX-2蛋白在大多數(shù)腫瘤中高表達(dá),Jiang等[14]通過Meta分析得出COX-2蛋白的表達(dá)狀態(tài)是NSCLC的獨(dú)立預(yù)后因素,并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后有關(guān)。COX-2蛋白在細(xì)胞周期調(diào)控中起重要作用,其過表達(dá)會(huì)抑制細(xì)胞分裂。研究發(fā)現(xiàn)其過表達(dá)與腫瘤侵襲性和不良預(yù)后有關(guān)[15-16]。本研究結(jié)果顯示:COX-2蛋白在NSCLC中高表達(dá),病理類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移可能是其表達(dá)的影響因素,而其陰性表達(dá)患者的預(yù)后生存期明顯長(zhǎng)于陽(yáng)性表達(dá)者。
本研究顯示:BAG-1S與COX-2蛋白在NSCLC中的表達(dá)呈正相關(guān),BAG-1S蛋白、COX-2蛋白、分化程度、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對(duì)患者的生存期有影響。BAG-1S及COX-2蛋白同時(shí)陽(yáng)性表達(dá)的患者生存期明顯長(zhǎng)于單獨(dú)COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)者,但低于單獨(dú)BAG-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)者。吳倩等[17]、Wang等[18]和 Liu等[19]報(bào)道,BAG-1基因在NSCLC中的表達(dá)可能與鉑類藥物的化療敏感性相關(guān)。本研究患者均接受化療藥物治療,可能導(dǎo)致BAG-1S及COX-2蛋白對(duì)化療藥物的敏感性增加。
BAG-1基因是抗凋亡基因,但本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1S蛋白陽(yáng)性表達(dá)具有生存優(yōu)勢(shì),可能是其對(duì)化療藥物敏感所致;COX-2蛋白同樣具有重要的預(yù)后作用。BAG-1S及COX-2蛋白既是預(yù)后的獨(dú)立影響因素,又能相互作用影響。因此,在腫瘤的臨床治療中,可以聯(lián)合檢測(cè)BAG-1S、COX-2蛋白預(yù)測(cè)NSCLC預(yù)后,又可以根據(jù)兩因子的相互關(guān)系指導(dǎo)臨床個(gè)體化治療,延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間。
本研究未對(duì)BCL-2蛋白進(jìn)行檢測(cè),今后的研究中將對(duì)BAG-1S及COX-2相關(guān)通路進(jìn)行研究,并研究BAG-1S的作用機(jī)制。
1 王慧,何培元,王曉杰,等.大腸腺癌組織中BAG-1及其各亞型表達(dá)的臨床意義[J].山東醫(yī)藥,2010,50(7):66-67.
2 Millar EK,Anderson LR,McNeil CM,et al.BAG-1 predicts patient outcome and tamoxifen responsiveness in ER-positive invasive ductal carcinoma of the breast [J].Br J Cancer,2009,100(1):123-133.
3 Rorke S,Murphy S,Khalifa M,et al.Prognostic significance of BAG-1 expression in nonsmall cell lung cancer[J].Int J Cancer,2001,95(5):317-322.
4 郭琰.COX-2通過JNK信號(hào)通路調(diào)控胃癌細(xì)胞Bcl-2蛋白的表達(dá)[D].安徽醫(yī)科大學(xué),2012.
5 Ni W,Chen B,Zhou G,et al.Dysregulation of BAG-1 in hepatocellular carcinoma predicts patient outcome and mediates increased resistance to doxorubicin-induced apoptosis via NF-κB pathway[J].Cell Biochem,2013,114(9):2120-2130.
6 Skeen VR,Collard TJ,Southern SL,et al.BAG-1 suppresses expression of the key regulatory cytokine transforming growth factor β(TGF-β1) in colorectal tumour cells[J].Oncogene,2013,32(38):4490-4499.
7 Van der Zee JA,Ten Hagen TL,Hop WC,et al.Bcl-2 associated anthanogen-1(Bag-1) expression and prognostic value in pancreatic head and periampullary cancer[J].Eur J Cancer,2013,49(2):323-328.
8 Leng XF,Chen MW,Xian L,et al.Combined analysis of mRNA expression of ERCC1,BAG-1,BRCA1,RRM1 and TUBB3 to predict prognosis in patients with non-small cell lung cancer who received adjuvant chemotherapy[J].J Exp Clin Cancer Res,2012,31:25.doi:10.1186/1756-9966-31-25.
9 Wood J,Pring M,Eveson JW,et al.Co-overexpression of Bag-1 and heat shock protein 70 in human epidermal squamous cell carcinoma:Bag-1-mediated resistance to 5-fluorouracil-induced apoptosis[J].Br J Cancer,2011,104(9):1459-1471.
10 Porichi O,Nikolaidou ME,Apostolaki A,et al.Isomorph expression of BAG-1 gene,ER and PR in endometrial cancer[J].Anticancer Res,2010,30(10):4103-4108.
11 Dzhagalov I,Dunkle A,He YW.The anti-apoptotic Bcl-2 family member Mcl-1 promotes T lymphocyte survival at multiple stages[J].J Immunol,2008,181(1):521-528.
12 汪小沅.BAG-1基因在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)情況及其與預(yù)后和化療療效的相關(guān)性[D].中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué),中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院,2005.
13 Gotz R,Kramer BW,Camarero G,et al.BAG-1 haplo-insufficiency impairs lung tumorigenesis[J].BMC Cancer,2004,4:85.
14 Jiang H,Wang J,Zhao W.Cox-2 in non-small cell lung cancer:a meta-analysis[J].Clin Chim Acta,2013,18:419:26-32.
15 Dursun P,Yuce K,Usubutun A,et al.Cyclooxygenase-2 expression in cervical intraepithelial neoplasia III and squamous cell cervical carcinoma,and its correlation with clincopathologic variables[J].Int J Gynecol Cancer,2007,17(1):164-173.
16 Tawfik OW,Kramer B,Shideler B,et al.Prognostic significance of CD44,platelet-derived growth factor receptor alpha,and cyclooxygenase 2 expression in renal cell carcinoma[J].Arch Pathol Lab Med,2007,131(2):261-267.
17 吳倩,朱志圖,哈敏文,等.BAG-1在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)與含鉑方案化療敏感性的關(guān)系[J].中國(guó)腫瘤臨床,2009,36(2):97-100.
18 Wang YD,Ha MW,Cheng J,et al.The role of expression and polymorphism of the BAG-1 gene in response to platinum-based chemotherapeutics in NSCLC[J].Oncol Rep,2012,27(4):979-986.
19 Liu H,Liang Y,LI Y,et al.Gene silencing of BAG-1 modulates apoptotic genes and sensitizes lung cancer cell lines to cisplatin-induced apoptosis[J].Cancer Biol Ther,2010,9(10):832-840.