胡芳 闊依旦·圖亞 韋曉虹 劉雪婷 羅順葵 孫遼中山大學附屬第五醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝病科(廣東珠海 59000);新疆自治區(qū)人民醫(yī)院(烏魯木齊80000);深圳市第二人民醫(yī)院(廣東深圳58000)
甲狀腺乳頭狀癌(papillarythyroid carcinoma,PTC)是我國增長速度最快的惡性腫瘤之一[1-2]。目前有關(guān)前列腺素受體及其下游信號分子在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的研究得到醫(yī)學領(lǐng)域的關(guān)注[3]。筆者前期研究發(fā)現(xiàn):COX?2在人PTC組織中表達明顯增加,其主要產(chǎn)物PGE2的合成也明顯增加[4],PGE2主要通過其EP受體發(fā)揮生物學作用。但目前EP受體在PTC中的表達鮮有報道。本研究通過分析癌旁正常甲狀腺組織(adjacent normal tissues,ANT),結(jié)節(jié)性甲狀腺組織(nodular goiter,NG),PTC組織EP受體及其下游信號分子的表達,初步探討PGE2/EPs在PTC發(fā)病中的作用。
1.1 病例及標本 留取2013年8月至2014年2月中山大學附屬第五醫(yī)院普外科甲狀腺結(jié)節(jié)全切或次全切除術(shù)后的新鮮甲狀腺組織。從中選取經(jīng)病理結(jié)果確認的甲狀腺乳頭狀癌組織15例(PTC)及其癌旁甲狀腺組織(ANT),結(jié)節(jié)性甲狀腺腫組織15例(NG),用于RT?qPCR檢測,全部病例術(shù)前均無化療、放療及免疫治療史。同時收集患者術(shù)后的石蠟標本,切片厚度為5 μm,用于免疫組化。本實驗研究經(jīng)過中山大學附屬第五醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會同意審批。
1.2 主要試劑 RT?qPCR引物設(shè)計和合成(Invit?rogen,USA);TRIzol RNA 提取試劑(Invitrogen,USA);PrimeScript RT Reagent Kit Perfect Real Time試劑盒(TaKaRa,日本);EP4受體多克隆抗體(Cayman,USA);兔多克隆抗體 PKAα+β及Epac1(Abcam,USA):兔多克隆抗體 Phospho?AMPKα(Cell Signaling,USA)。即用型高效免疫組化二抗試劑盒(Thermo Scientific,USA)。
1.3 RT?qPCR 新鮮甲狀腺組織使用Trizol研磨,提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,引物序列見[4]。使用下列擴增條件:95℃預變性5 min,95℃變性5 s,60℃退火20 s,72℃延伸20 s,共循環(huán)40次,95℃反應5 s,65℃反應1 min。使用β?actin作為內(nèi)參。每個樣本分別作3次重復,使用2-ΔΔCt公式進行數(shù)據(jù)計算。
1.4 免疫組化 組織玻片經(jīng)脫蠟水化,EDTA(pH=8.0)溶液微波爐高溫修復,3%過氧化氫溶液阻斷內(nèi)源性過氧化物酶,孵一抗4℃過夜,二抗孵育后DAB顯色3 min,蘇木素染核,PBS返藍,以結(jié)腸癌組織切片作為陽性對照,用PBS代替一抗作為陰性對照。利用Zeiss正置熒光顯微鏡觀察結(jié)果并用其彩色CCD數(shù)碼相機拍照,每張切片隨機選取5個區(qū)域進行拍攝,放大倍數(shù)選200×,所有照片均在同一條件下一次性拍攝完成;染色強度計算:用image?pro plus 6.0軟件對每張免疫組化照片進行平均光密度計算,陽性表達越強則光密度數(shù)值越高。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析,當數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布時用“均數(shù)±標準差”表示,并采用方差分析和t檢驗,當數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布時用“中位數(shù)(四分位間距)”表示,采用秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 PTC患者臨床資料 甲狀腺乳頭狀癌PTC組男2例,女13例,平均(36.17±13.09)歲。結(jié)節(jié)性甲狀腺腫NG組男3例,女13例,平均(41.63±13.99)歲。兩組性別構(gòu)成及年齡均無統(tǒng)計學差異。
2.2 EP4mRNA在甲狀腺乳頭狀癌組織表達上調(diào) EP1和EP3的mRNA表達在3組間無統(tǒng)計學差異(P=0.276,P=0.655)。與ANT相比,PTC及NG組EP2的mRNA表達明顯增加(P=0.001,P=0.000),但EP2的mRNA表達在PTC及NG組間無統(tǒng)計學差異(P=0.211)。EP4的mRNA表達在PTC組中的表達較ANT和NG組均高,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.015,P=0.035),而在ANT組和NG組間的表達無統(tǒng)計學差異(P=0.549)。見圖1。
圖1 ANT,NG及PTC甲狀腺組織中EPs的表達Fig.1 mRNA expression of EPs in thyroid glands of ANT,NG and PTC
2.3 EP4及其下游因子PKA、Epac和AMPK在甲狀腺乳頭狀癌組織中表達上調(diào) EP4受體及AMPK蛋白在細胞質(zhì)與細胞核均有表達,PTC組中表達明顯增加,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。PKA及Epac主要在細胞質(zhì)表達,PTC組中表達明顯增加,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見圖2。
圖2 EP4,PKA,Epac和AMPK在甲狀腺乳頭狀癌組織中的免疫組化結(jié)果Fig.2 Immunohistochemical resultsof EP4,PKA,Epac and AMPK in thyroid papillary carcinoma
本研究結(jié)果顯示4種EP受體在甲狀腺組織中均有表達,但EP4 mRNA在PTC中表達率最高,這一結(jié)果提示EP4是與PTC發(fā)生、發(fā)展關(guān)系最密切的EP受體。EP4受體主要通過結(jié)合Gs促進cAMP生成,從而發(fā)揮其生物學作用[5]。cAMP作為細胞內(nèi)廣泛存在的第二信使,通過其下游主要信號分子PKA、Epac以及AMPK介導的信號通路,參與細胞增殖、分化、凋亡等病理生理過程[6]。
筆者研究發(fā)現(xiàn)PKA蛋白在PTC中表達明顯高于ANT及NG組織。PKA是一種cAMP依賴的蛋白激酶,主要介導G蛋白偶聯(lián)受體的信號轉(zhuǎn)導。PKA分為4型:RIa,RIβ,RIIa,and RIIβ[7]。不同亞型在細胞增殖、分化中表達存在差異[8]。FERRERO等[9]發(fā)現(xiàn)PKARIIβ在分化型甲狀腺癌及未分化型甲狀腺癌中表達明顯高于ANT組織,PKARIa蛋白僅在未分化型甲狀腺癌中表達。我們研究檢測的是PKA(α+β),關(guān)于各個亞型在甲狀腺乳頭狀癌中表達的情況如何,以及具體通過哪種亞型介導其作用,有待進一步深入研究。
筆者的研究結(jié)果顯示Epac1蛋白在PTC中表達明顯高于NG及ANT組織。甲狀腺組織中主要表達Epac1,且不同類型甲狀腺腫瘤細胞中Epac1表達存在差異[10]。BROECKER等[10]發(fā)現(xiàn):相比濾泡狀PTC,典型和高柱狀PTC中Epac1呈中等表達;而與良性甲狀腺腺瘤對比,Epac1在PTC相對低表達。在MISRA等[11]的研究中發(fā)現(xiàn)Epac1可以誘導前列腺癌的細胞增殖,而這一過程是由B?Raf/ERK及mTOR信號通路所介導。在關(guān)于小鼠肺上黑色素瘤移植瘤的實驗中,發(fā)現(xiàn)Epac通過硫酸肝素相關(guān)機制來促進腫瘤細胞遷移[12]。而在PTC中,Epac通過哪些信號途徑參與其發(fā)生、發(fā)展過程尚未清楚,有待進一步研究。
筆者研究結(jié)果顯示:AMPK蛋白在PTC中表達明顯高于NG及ANT組織。同樣VIDAL等[13]人發(fā)現(xiàn)AMPK在PTC中是高表達的,AMPK在PTC及ANT中主要是在細胞質(zhì)中染色,在細胞核及細胞膜中也有部分表達。這與筆者的研究結(jié)果一致。腫瘤細胞在不斷增殖分化過程是需要消耗大量ATP,AMPK主要調(diào)控細胞內(nèi)的代謝及能量守恒[14]。關(guān)于AMPK的研究發(fā)現(xiàn),AMPK的激活可以抑制肺癌、乳腺癌和卵巢癌細胞增殖[15-16]。而AMPK抑制腫瘤作用主要通過上游腫瘤抑制酶LKB1激活和磷酸化AMPK繼而抑制下游mTOR來抑制腫瘤[17],mTOR與BRAFV600E基因突變有關(guān)。而在黑色素瘤的研究中發(fā)現(xiàn),BRAFV600E基因突變導致LKB1/AMPK解偶聯(lián),進而改變與其相關(guān)的mTOR通路[18]。這一研究解釋了甲狀腺乳頭狀癌AMPK高表達可能,但仍需要進一步研究。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)EP4及其下游主要信號分子PKA、Epac和AMPK在PTC中表達增加,但具體機制仍需要進一步研究,為EP4應用于甲狀腺乳頭狀癌的臨床診斷及治療提供理論依據(jù)。
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