陶曉峰 劉 暢 付明杰 白 艷 孟津伊 宋 波
(大連市中心醫(yī)院病理科,遼寧 大連 116033)
高遷移率蛋白(HMG)A2是一種新的癌基因。甲狀腺乳頭狀癌(PTC)為內(nèi)分泌系統(tǒng)最為常見的惡性腫瘤之一,具有很高的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險。本研究擬探討HMGA2和上皮型鈣黏蛋白(E-Cadherin)在PTC中的表達(dá)及其臨床意義。
1.1臨床資料 選取2013~2016年于大連市中心醫(yī)院手術(shù)切除的PTC患者117例,男52例,女65例,<45歲38例,≥45歲79例;腫瘤大小<2 cm 89例,2~4 cm 25例,>4 cm 3例,局部侵犯:腺內(nèi)型98例,腺外型19例;頸淋巴轉(zhuǎn)移54例;TNM分期:Ⅰ~Ⅱ型59例,Ⅲ~Ⅳ型58例。將標(biāo)本距癌旁0.5 cm的正常甲狀腺組織作正常對照。
1.2試劑與方法 HMGA2單克隆抗體購自NewoMarkers公司。鼠抗人E-Cadherin和羊抗鼠二抗購自福州邁新試劑公司。免疫組化采用EliVision兩步法,實(shí)驗(yàn)步驟按說明書進(jìn)行。染色結(jié)果用二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色,蘇木精對比染色。
1.3結(jié)果判斷 HMGA2陽性表達(dá)在細(xì)胞核內(nèi)。E-Cadherin主要在細(xì)胞膜有表達(dá)。根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)所占百分比進(jìn)行半定量分析,≥10%細(xì)胞陽性表達(dá)為陽性,不表達(dá)或陽性細(xì)胞數(shù)<10%為陰性。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS18.0軟件進(jìn)行χ2檢驗(yàn)、Spearman等級相關(guān)分析。
2.1PTC中HMGA2、E-Cadherin陽性表達(dá) HMGA2呈棕色,在PTC中呈彌漫性強(qiáng)表達(dá),而在正常甲狀腺組織不表達(dá)或局灶弱表達(dá)。E-Cadherin呈棕色,PTC組織中以局灶或彌漫性的弱表達(dá)為主,正常甲狀腺組織以彌漫性強(qiáng)表達(dá)為主。見圖1。PTC中HMGA2陽性表達(dá)率〔84例(71.8%)〕顯著高于正常甲狀腺組織〔19例(16.2%)〕,E-Cadherin陽性表達(dá)率〔48例(41.0%)〕顯著低于正常甲狀腺組織〔117例(100.0%),P<0.01〕。在PTC中,E-Cadherin與HMGA2陽性表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.404,P<0.01)。
圖1 PTC中HMGA2、E-Cadherin陽性表達(dá)(SP法,×200)
2.2PTC中HMGA2和E-Cadherin的表達(dá)與臨床病理的關(guān)系 伴有局部侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床晚期的PTC中HMGA2陽性表達(dá)率顯著增高,而E-Cadherin陽性表達(dá)率顯著降低(P<0.01)。見表1。
表1 PTC中HMGA2和E-Cadherin的表達(dá)與臨床因素的關(guān)系(n)
HMGA2蛋白在正常胚胎發(fā)育過程中高表達(dá),而在已經(jīng)發(fā)育成熟的組織或分化組織中低表達(dá)或無法檢測。HMGA2蛋白自身無轉(zhuǎn)錄活性,其作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白,通過結(jié)合DNA和修飾染色質(zhì)構(gòu)型來影響細(xì)胞功能活性〔1〕。HMGA2與癌癥發(fā)生發(fā)展相關(guān),包括消化系統(tǒng)腫瘤、呼吸系統(tǒng)腫瘤、泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤等。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明HMGA2在PTC的起始過程、發(fā)展及侵襲和轉(zhuǎn)移過程都發(fā)揮了重要的作用。Fedele等〔2〕表明,HMGA2可能通過pRB途徑直接活化E2F1的活性,或HMGA2先通過將pRB/E2F1復(fù)合體中的組蛋白去乙酰化酶1置換出來后間接活化E2F1,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞異常增殖。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,E-Cadherin在PTC的整個生物學(xué)進(jìn)程中都發(fā)揮了重要作用。孫琳等〔3〕表明血清E-Cadherin升高與PTC的臨床病理分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),HMGA2可能通過下調(diào)E-Cadherin而參與PTC的發(fā)生。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是一種上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過程,表現(xiàn)為E-Cadherin的含量減少,而波形蛋白(Vimentin)的含量增加,與腫瘤的形成和侵襲有關(guān)。時湛等〔4〕研究證實(shí),用siRNA下調(diào)前列腺癌PC3細(xì)胞中HMGA2基因的表達(dá)后,能有效降低PC3細(xì)胞遷移、侵襲能力,該過程可能與EMT的變化有關(guān)。另有研究證實(shí),HMGA2表達(dá)水平在胃癌中顯著升高,且與參與腫瘤轉(zhuǎn)移過程的EMT相關(guān),HMGA2敲除能夠減少胃癌MKN28細(xì)胞遷移和侵襲〔5〕。此外,在結(jié)腸癌細(xì)胞中HMGA2也呈現(xiàn)高表達(dá),外源性HMGA2表達(dá)能夠?qū)е翬MT,而敲除HMGA2能夠減少結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,表明HMGA2能夠成為阻止結(jié)腸癌進(jìn)展的潛在分子靶點(diǎn)〔6〕。Xia等〔7〕研究發(fā)現(xiàn),與非腫瘤組織相比,HMGA2和Vimentin在鼻咽癌組織中顯著增加,而E-Cadherin水平明顯減少;敲除HMGA2通過轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β/Smad3信號通路而減少EMT誘導(dǎo)的腫瘤遷移和侵襲。Ding等〔8〕研究發(fā)現(xiàn),HMGA2在5637膀胱癌細(xì)胞系中過表達(dá),且與E-Cadherin下調(diào)和Vimentin上調(diào)有關(guān)。本研究結(jié)果說明HMGA2下調(diào)可以上調(diào)前列腺癌細(xì)胞的半胱天冬酶(caspase)-3表達(dá)。
HMGA2還可能通過靶向調(diào)節(jié)一些相關(guān)的基因從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,還可能通過促進(jìn)靶基因TWIST1的表達(dá)使腫瘤細(xì)胞獲得干細(xì)胞特性從而促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移〔9〕。最新研究表明,HMGA2 mRNA 3′UTR基因片段HMGA2-sh-3p20通過上調(diào)HMGA2從而促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移〔10〕。在鼻咽癌中,敲除HMGA2能夠通過TGF-β/Smad3信號通路而減少EMT誘導(dǎo)的腫瘤遷移和侵襲〔7〕。Thuault等〔11〕證實(shí)HMGA2和Smad3/4能夠形成轉(zhuǎn)錄蛋白復(fù)合物抑制E-Cadherin表達(dá),促進(jìn)EMT表型的產(chǎn)生。另外,HMGA2可以直接和Snail基因的啟動子結(jié)合,或通過影響TGF-β/Smad通路,首先與Smad蛋白結(jié)合后再結(jié)合Snail基因啟動子,不但抑制了E-Cadherin表達(dá),而且激活了Vimentin和N-Cadherin的轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)了EMT的形成〔12〕,使腫瘤的侵襲能力增強(qiáng)。
1Ozturk N,Singh I,Mehta A,etal.HMGA proteins as modulators of chromatin structure during transcriptional activation〔J〕.Front Cell Dev Biol,2014;2(1):5.
2Fedele M,Visone R,De Martino I,etal.HMGA2 induces pituitary tumorigenesis by enhancing E2FI activity〔J〕.Cancer Cell,2006;9(6):459-71.
3孫 琳,王冬梅,張文靜,等.血清E-cadherin在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)及意義.〔J〕.臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2017;31(2):123-6.
4時 湛,李 想,湯 潤,等.下調(diào)高遷移率族蛋白A2表達(dá)對前列腺癌細(xì)胞遷移侵襲能力的影響.〔J〕.中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2015;32(12):2953-6.
5Lee J,Ha S,Jung CK,etal.High-mobility-group A2 overexpression provokes a poor prognosis of gastric cancer through the epithelial-mesenchymal transition〔J〕.Int J Oncol,2015;46(6):2431-8.
6Shi X,Tian B,Ma W,etal.A novel anti-proliferative role of HMGA2 in induction of apoptosis through caspase 2 in primary human fibroblast cells〔J〕.Biosci Rep,2015;14;35(1):e00169.
7Xia YY,Yin L,Tian H,etal.HMGA2 is associated with epithelial-mesenchymal transition and can predict poor prognosis in nasopharyngeal carcinoma〔J〕.Onco Targets Ther,2015;8:169-76.
8Ding X,Wang Y,Ma X,etal.Expression of HMGA2 in bladder cancer and its association with epithelial-tomesenchymal transition〔J〕.Cell Prolif,2014;47(2):146-51.
9Li W,Wang Z,Zha L,etal.HMGA2 regulates epithelial-mesenchymal transition and the acquisition of tumor stem cell properties through TWIST1 in gastric cancer〔J〕.Oncol Rep,2017;37(1):185-92.
10Wang Y,Chen F,Yang Z,etal.The Fragment HMGA2-sh-3p20 from HMGA2 mRNA 3′UTR Promotes the Growth of Hepatoma Cells by Upregulating HMGA2〔J〕.Sci Rep,2017;7(1):2070.
11Thuault S,Tan EJ,Peinado H,etal.HMGA2 and smads co-regulate snail1 expression during induction of epithelial-to-mesenchymal transition〔J〕.J Biol Chem,2008;283(48):33437-46.
12Chaw SY,Majeed AA,Dalley AJ,etal.Epithelial to mesenchymal transition (EMT)biomarkers-E-cadherin,beta-catenin,APC and vimentin -in oral squamous cell carcinogenesis and transformation〔J〕.Oral Oncol,2012;48(10):997-1006.