,,,,
(青島大學醫(yī)學院,山東 青島 266021 1 生物化學與分子生物學教研室; 2 微生物學教研室; 3 附屬醫(yī)院乳腺外科; 4 2010級七年制臨床醫(yī)學專業(yè))
乳癌是全球性的女性常見惡性腫瘤之一,嚴重威脅著婦女的健康,在中國許多大中城市,乳癌已躍居女性惡性腫瘤的第一位[1]。該腫瘤隱匿期長,早期發(fā)現(xiàn)及早治療非常重要。近年來在乳癌的發(fā)病機制研究方面取得了一定進展,但對其早期診斷和臨床治療并沒有實質性突破。Toll 樣受體(TLRs)是新近發(fā)現(xiàn)的參與非特異性免疫(天然免疫)的一類重要蛋白質分子,也是連接非特異性免疫和特異性免疫的橋梁。TLRs可以營造炎癥微環(huán)境導致腫瘤形成,并在腫瘤形成基礎上促進腫瘤進展。研究結果顯示,TLRs不僅在免疫系統(tǒng)細胞表達,也廣泛表達于腫瘤細胞[2-3]。在腫瘤發(fā)生發(fā)展中 TLRs 信號有重要作用。TLR2 和TLR4 在乳癌組織表達及其在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用尚未明了,本研究通過檢測乳癌組織中TLR2 和TLR4 的表達,探討其與乳癌發(fā)生發(fā)展的關系,并探討其臨床意義。
隨機收集青島市中心醫(yī)院和青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院2010年7月—2012年3月收治,經病理組織學確診的乳癌病人的新鮮癌組織及相應癌旁組織(距腫瘤邊緣≥5 cm)213例。所有病人均為女性,年齡32~80歲,中位年齡54.3歲。病理類型:浸潤性非特殊型癌209例(其中浸潤性導管癌198例,浸潤性小葉癌4例,髓樣癌5例,基底細胞樣癌2例),浸潤性特殊型癌4例(均為乳頭狀癌)。應用國際抗癌聯(lián)盟的TNM分期法分期:T1期98例,T2期115例;N0期122例,N1期45例,N2期33例,N3期13例;M0期213例。所有病人術前均未接受過新輔助化療、內分泌治療及放射治療,并除外雙側原發(fā)乳癌和合并其他惡性腫瘤病人。
HotstarTaq DNA聚合酶由大連TaKaRa公司提
供;逆轉錄(RT)試劑盒購自立陶宛MBI Fermentas公司擴增;引物由南京金思瑞生物工程技術服務有限公司合成;QuantiFast SYBR Green PCR Kit購自德國QIAGEN公司。
采用TRIzol一步法提取組織總RNA,具體步驟按照說明書進行操作。滅活所提取的RNA樣品中混雜的DNA并純化RNA樣品。
1.4.1RT-PCR ①引物設計:TLR2和TLR4及內參照基因GAPDH引物序列見表1。②cDNA的合成:采用RT試劑盒進行cDNA合成,具體操作步驟按說明書進行。RT完成后,cDNA樣本于-80 ℃保存?zhèn)溆谩"跴CR擴增:用上述合成的cDNA作模板進行TLR2和TLR4擴增,內參照GAPDH擴增的上下游引物各0.4 μmol/L(1.0 μL),其他反應體系與條件同前。并用ddH2O作為空白對照。
1.4.2PCR擴增產物檢測 將PCR擴增產物于含有0.5 mg/L溴化乙錠的15 g/L瓊脂糖凝膠中電泳,凝膠成像系統(tǒng)記錄并分析電泳結果。
表1 TLRs和GAPDH RT-PCR引物
1.4.3Real-time PCR檢測 以上述合成的cDNA為模板,按照QuantiFast SYBR Green PCR Kit試劑盒說明進行Real-time PCR反應,從上述213例乳癌組織及其癌旁組織中隨機抽取30例對TLR2和TLR4基因的mRNA表達量進行定量分析比較。以GAPDH基因作為內參照,每份RNA樣品均進行3次重復檢測,取其平均Ct值用于分析。擴增引物由南京金斯瑞生物工程技術服務有限公司設計合成,引物序列及產物大小同1.4.1。根據(jù)所得Ct值,應用2-△△Ct法計算乳癌組織及其相應癌旁組織中TLR2和TLR4相對表達量,每次實驗均重復3次。
2.1.1TLR2 mRNA的陽性表達 部分乳癌及其相應癌旁組織TLR2 mRNA RT-PCR檢測的電泳結果見圖1,TLR2基因擴增條帶長度為264 bp,內參照基因GAPDH擴增條帶長度為469 bp。乳癌組織及其相應癌旁組織TLR2的陽性表達率分別為92.49%(197/213)和71.3%(152/213),乳癌組織TLR2陽性表達率明顯高于其相應癌旁組織,差異有顯著意義(χ2=32.10,P<0.01)。
2.1.2TLR4 mRNA的陽性表達 部分乳癌及其相應癌旁組織TLR4 mRNA RT-PCR檢測的電泳結果見圖2,TLR4基因擴增條帶長度為510 bp,內參照基因GAPDH擴增條帶長度為469 bp。乳癌組織及其相應癌旁組織TLR4的陽性表達率分別為95.78%(204/213)和41.78%(89/213),乳癌組織TLR4陽性表達率明顯高于其相應癌旁組織,差異有顯著意義(χ2=144.57,P<0.01)。
A:乳癌組織;B:癌旁組織;M:DL2000 DNA Marker;①陰性質控;②~乳癌組織及癌旁組織。
圖1RT-PCR檢測部分標本TLR2mRNA表達
A:乳癌組織;B:癌旁組織;M:DL2000 DNA Marker;①陰性質控;②~乳癌組織及癌旁組織。
圖2RT-PCR檢測部分標本TLR4mRNA表達
乳癌組織中TLR2和TLR4 mRNA表達與腫瘤的組織學分級以及雌激素受體(ER)陽性表達、孕激素受體(PR)陽性表達均有關(χ2=4.06~30.86,P<0.05),而TLR2 mRNA表達與抑癌基因p53的表達也有關(χ2=5.71,P<0.05)。見表2。
表2 乳癌組織TLRs表達與臨床病理因素關系(例(χ/%))
乳癌組織和癌旁組織中TLR2 mRNA相對表達量分別為0.79±0.10、0.65±0.15,TLR4 mRNA相對表達量分別為0.81±0.12、0.67±0.16。乳癌組織TLR2和TLR4 mRNA表達量顯著高于其相應癌旁組織(t=4.26、3.89,P<0.05)。
TLRs廣泛分布于免疫細胞尤其非特異免疫細胞或細胞器膜的表面,是進化過程中比較保守的一個受體家族,是感受病原體入侵的主要受體之一[4]。很多研究顯示,腫瘤發(fā)展與慢性炎癥密切相關,多種腫瘤的生物學行為與介導炎癥的TLRs密切相關。TLRs在不同的腫瘤細胞表達有差異,并且在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、耐藥和侵襲過程中發(fā)揮重要作用。目前已發(fā)現(xiàn)的TLRs家族至少包括12個成員,不同的TLRs其配體也有所不同。
TLR2識別譜較廣,可識別大部分已發(fā)現(xiàn)的病原體相關分子模式(PAMP)結構,其不僅是機體介導天然免疫反應的重要分子,而且在組織修復的過程中也發(fā)揮著重要作用。研究認為,在腫瘤發(fā)生前,TLR2信號途徑的持續(xù)激活是慢性炎癥持續(xù)存在進而發(fā)展為惡性腫瘤的重要原因[5]。近年來研究顯示,TLR2在很多腫瘤細胞系和腫瘤組織中表達上調,尤其是上皮來源的腫瘤。但乳癌組織中TLR2的表達情況尚不清楚。本研究結果顯示,乳癌組織TLR2的表達明顯上調,其在N3期(淋巴結轉移)的表達比N0期有較明顯的增高趨勢,說明TLR2在一定程度上促進了癌細胞的增殖,參與乳癌的轉移,提示TLR2可能通過激活TLRs信號通路參與乳癌的惡性進程,進而影響病人預后;而腫瘤的組織學分級越高,TLR2的表達率越高,提示TLR2有可能成為腫瘤分化不良的重要標志。YANG等[6]對黑色素瘤研究顯示,腫瘤細胞釋放的HSP60持續(xù)激活TLR2通路,進而激活信號轉導和轉錄激活因子,導致免疫抑制細胞因子和趨化因子釋放,促進黑色素瘤細胞的增殖和浸潤,而針對TLR2的治療能顯著降低肺部的轉移,增加荷瘤鼠的存活。我們推測,乳癌與其他腫瘤一樣,在腫瘤微環(huán)境內可能也存在著TLR2內源性配體,激活乳癌細胞TLR2信號通路,從而引起局部炎癥樣反應,并通過上述類似的機制促進癌細胞的增殖、凋亡抵抗等。因此,TLR2有望成為乳癌預后判斷指標和新的治療靶點。
TLR4普遍表達于多種腫瘤細胞,腫瘤的發(fā)展與TLR4參與激活的信號通路有密切關系。近年研究顯示,TLR4在很多腫瘤細胞系和腫瘤組織中表達上調。它表達于多種腫瘤細胞中,如人頭頸鱗狀細胞癌[7]、結直腸癌[8]、胃癌[9]、卵巢癌[10]、宮頸癌[11]、肺癌[12]、前列腺癌、黑色素瘤[13]、乳癌[14]、胰腺癌等。TLR4在乳癌組織中的表達尚少見報道。本研究結果顯示,乳癌組織TLR4表達明顯上調,其表達與腫瘤的組織學分級、T分期和ER、PR的狀態(tài)均有關。腫瘤的組織學分級越高,TLR4的表達率越高,TLR4可能參與了腫瘤的惡性進程,有可能成為腫瘤分化不良的重要標志,提示TLR4可能通過激活TLRs信號通路參與乳癌的惡性進程,進而影響病人預后。T2期TLR4的表達顯著高于T1期,說明TLR4可能促進腫瘤細胞的增殖,影響腫瘤的發(fā)展進程;ER陽性組TLR4的表達顯著高于ER陰性組;與PR陰性組比較,PR陽性組中TLR4的表達也有顯著增高。乳癌是一種雌激素依賴性腫瘤,研究表明,ER、PR與乳癌的組織分化和預后有密切聯(lián)系,ER、PR陽性往往預示著病人預后較好,而本研究中ER、PR陽性乳癌組織中TLR2和TLR4的表達明顯升高,與預期結果不符,這可能與我們收集的乳癌標本中ER、PR陰性例數(shù)太少有關,在后期的研究中需擴大標本例數(shù)做進一步研究。TLRs是近年來腫瘤免疫學的研究熱點。其促進腫瘤發(fā)生、侵襲轉移、復發(fā)、免疫逃逸的分子機制尚待進一步深入研究。TLRs在乳癌發(fā)生發(fā)展中作用的研究尚少見報道,國內幾乎未見相關研究報道。
總之,本研究TLR2和TLR4在乳癌組織的表達結果提示,TLRs在乳癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,可能通過激活TLRs信號通路參與乳癌的進程。TLR2和TLR4有望成為乳癌的預后判斷指標和新的治療靶點。對TLRs信號通路的分子機制進行深入研究,將為腫瘤生物治療提供新的策略,從而提高病人生存期和改善預后。
[參考文獻]
[1]王繼綱,陳樺. 乳癌T47D細胞P物質和NK-1的免疫細胞化學檢測[J]. 齊魯醫(yī)學雜志, 2009,24(3):218-220.
[2]SATO Y, GOTO Y, NARITA N, et al. Cancer cells expres-sing toll-like receptors and the tumor microenvironment[J]. Cancer Microenviron, 2009,2(Suppl 1):205-214.
[3]KAWAI T, ADACHI O, OGAWA T, et al. Unresponsiveness of MyD88-deficient mice to endotoxin[J]. Immunity, 1999,11(1):115-122.
[4]田剛,陳恩竹,于文成. 鱗癌COPD病人血管重建與TLR-4和NF-κB表達檢測[J]. 齊魯醫(yī)學雜志, 2012,27(4):332-334.
[5]DU X, POLTORAK A, WEI Y, et al. Three novel mamma-lian toll-like receptors: gene structure, expression, and evolution[J]. Eur Cytokine Netw, 2000,11(3):362-371.
[6]YANG H Z, CUI B, LIU H Z, et al. Blocking TLR2 activity attenuates pulmonary metastases of tumor[J]. PLoS One, 2009,4(8):e6520.
[7]SZCZEPANSKI M J, CZYSTOWSKA M, SZAJNIK M, et al. Triggering of toll-like receptor 4 expressed on human head and neck squamous cell carcinoma promotes tumor development and protects the tumor from immune attack[J]. Cancer Res, 2009,69(7):3105-3113.
[8]郭云蔚,文卓夫,鄭豐平. TLR2與TLR4在大腸癌組織中的表達特點[J]. 廣東醫(yī)學, 2007,28(9):1435-1437.
[9]SCHMAUSSER B, ANDRULIS M, ENDRICH S, et al. Toll-like receptors TLR4, TLR5 and TLR9 on gastric carcinoma cells: an implication for interaction with Helicobacter pylori[J]. Int J Med Microbiol, 2005,295(3):179-185.
[10]朱士娜,劉暉,王秋芳,等. 卵巢上皮癌組織TLR4和P-gp表達及其臨床意義[J]. 齊魯醫(yī)學雜志, 2012,27(4):295-298.
[11]HASIMU A, GE L, LI Q Z, et al. Expressions of toll-like receptors 3,4,7, and 9 in cervical lesions and their correlation with HPV16 infection in uighur women[J]. Chin J Cancer, 2011,30(5):344-350.
[12]ZHANG Y B, HE F L, FANG M, et al. Increased expression of Toll-like receptors 4 and 9 in human lung cancer[J]. Mol Biol Rep, 2009,36(6):1475-1481.
[13]GOTO Y, ARIGAMI T, KITAGO M, et al. Activation of toll-like receptors 2,3, and 4 on human melanoma cells induces inflammatory factors[J]. Mol Cancer Ther, 2008,7(11):3642-3653.
[14]XIE W, WANG Y, HUANG Y, et al. Toll-like receptor 2 mediates invasion via activating NF-kappaB in MDA-MB-231 breast cancer cells[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2009,379(4):1027-1032.