楊佩芳,丁小星,于駿,陳霞
(江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院婦科,江蘇鎮(zhèn)江212001)
我國女性宮頸癌發(fā)病率和死亡率呈逐年上升的趨勢[1]。宮頸鱗狀細胞癌是宮頸癌最多的病理類型,約占 80%以上[2]。
磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)是磷脂激酶中的一個家族,是細胞應(yīng)答并且傳遞細胞間信號的重要協(xié)調(diào)者[3-4]。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同,PI3K分為三類,包括Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。PIK3R1是Ⅰ類PI3K的調(diào)節(jié)亞基之一,編碼p85α蛋白。研究顯示,乳腺癌中存在p85α表達缺失,該缺失致PI3K活性增強,最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[5]。p85α能夠直接與人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因(PTEN)相互作用,增強PTEN脂質(zhì)磷酸酶活性從而負向調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)展,而PTEN基因的缺失、突變、甲基化與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān),其通過抑制磷酸化酶的活性而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,廣泛認(rèn)為是一種抑癌基因。但是,p85α蛋白在宮頸癌中的表達情況尚不清楚。因此,本研究通過檢測p85α蛋白及其編碼基因PIK3R1在宮頸鱗癌組織中的表達,探討其與宮頸鱗癌發(fā)病的關(guān)系,并檢測PTEN在宮頸鱗癌中的表達水平,分析PTEN與PIK3R1在宮頸鱗癌中的表達是否存在相互關(guān)系。
38例宮頸鱗癌和39例良性宮頸石蠟包埋組織取自江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院病理科。宮頸腫瘤病理類型由江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院病理科醫(yī)師依據(jù)顯微鏡下宮頸組織形態(tài)確診。按照FIGO分期,其中Ⅰ期16例,Ⅱ期12例,Ⅲ+Ⅳ期(晚期)共10例。年齡34~82歲,平均年齡(55.47±12.22)歲。同時收集 2017年1月至12月于江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院婦科門診行宮頸活檢術(shù)的新鮮宮頸(術(shù)后石蠟病理確診為宮頸鱗癌)組織標(biāo)本19例,患者年齡38~75歲,平均(54.11±10.80)歲;另選擇同期因子宮良性疾病行全子宮切除手術(shù)的良性宮頸組織19例,作為對照,患者年齡38~70歲,平均(47.21±7.16)歲。本研究經(jīng)江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院生物醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),所有臨床標(biāo)本經(jīng)患者同意后獲取。
病例入選標(biāo)準(zhǔn):石蠟病理切片確診為宮頸鱗癌;有至少2名經(jīng)驗豐富的婦瘤醫(yī)師評估得出準(zhǔn)確FIGO分期;病例排除標(biāo)準(zhǔn):已接受過惡性宮頸腫瘤的治療(新輔助放療、化療);有其他實體惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾病的存在。
1.2.1 標(biāo)本采集 手術(shù)切除的組織立即放置于冰上,生理鹽水沖洗去除血凝塊及宮頸黏液和分泌物,并于20 min內(nèi)送至本院中心實驗室-80℃保存。
1.2.2 組織HE染色 蠟塊切片,透明,置于梯度乙醇(濃度分別為95%、85%、75%)中各2 min,蒸餾水洗凈,蘇木精溶液染色10 min,流水沖洗1min;然后浸入1%鹽酸乙醇10~20 s,水洗1min,溫水藍化1 min,水洗2 min,切片置于75%乙醇中浸1min,伊紅染色1 min,置于梯度乙醇(濃度分別為85%和95%)中各1 min,100%乙醇脫水5 min,二甲苯透明,滴樹膠,封片,顯微鏡下進行觀察。
1.2.3 免疫組織化學(xué)檢測p85α蛋白在宮頸鱗癌組織中的表達
1.2.3.1 實驗步驟 蠟塊切片脫蠟,依次置于濃度分別為100%、95%、85%、75%乙醇中浸泡5 min;切片置于沸騰的枸櫞酸緩沖液中5 min行抗原修復(fù),待其自然冷卻;Tween-20細胞通透,增加細胞通透性,減少背景著色;3%H2O2消除內(nèi)源性過氧化物酶;山羊血清滴于組織切片,濕盒常溫孵育25 min,封閉非特異性蛋白;滴加一抗(兔抗人p85α多克隆抗體1∶40),PBS代替一抗作為陰性對照,4℃孵育過夜;PBS沖洗、滴加二抗(羊抗兔IgG,即用型),室溫孵育25 min;PBS沖洗,DAB顯色,當(dāng)組織顏色變?yōu)榍煽肆由珪r加PBS溶液終止反應(yīng);蘇木精復(fù)染2 min,流水沖洗;置于1%鹽酸乙醇中5 s,流水沖洗;溫水返藍5min,流水沖洗;脫水、二甲苯透明、封片、顯微鏡下進行觀察。其中,兔抗人多克隆抗體p85α、羊抗兔IgG聚合物均購于上海生工生物工程有限公司;DAB顯色液、Tween-20為福州邁新公司。
1.2.3.2 結(jié)果評定 組織陽性染色標(biāo)準(zhǔn)為細胞質(zhì)中出現(xiàn)顆粒狀或成片的巧克力樣著色。400×高倍鏡下隨機選取10個視野,觀察陽性細胞所占的比例,取平均值。根據(jù)著色細胞百分比及細胞著色深淺分別計分判定結(jié)果:陽性細胞百分比<10%為0分,10%~29%為1分,30%~49%為2分,≥50%為3分;細胞著色深淺:0分為不著色,1分為淺棕色,2分為棕黃色,3分為鐵銹色。兩項得分相乘即為總得分:<3分為陰性,≥3分陽性。
1.2.4 RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄、實時熒光定量 PCR(qRT-PCR) Trizol法提取組織總RNA,紫外分光光度計檢測總 RNA的 D(260 nm)/D(280 nm)值,并保證值為1.8~2.1。然后進行反轉(zhuǎn)錄,10μL體系中加入5×緩沖液 2μL,反轉(zhuǎn)錄酶0.5μL、寡核苷酸(50μmol/L)0.5μL,6核苷酸的隨機引物(100μmol/L)0.5μL,總 RNA為 500 ng/RNA濃度,不足部分加入無RNA酶水補充,反轉(zhuǎn)錄條件:37℃15 min,85℃5 s,4℃恒溫。10μL的qRT-PCR總反應(yīng)體系中包括熒光染料混合液5μL,上、下游引物各 0.2μL,cDNA模板 0.4μL,其余部分用無RNA酶水補充。目的基因PIK3R1、PTEN及內(nèi)參GAPDH的引物由上海生工生物工程有限公司合成,引物序列及擴增長度見表1。反轉(zhuǎn)錄和實時熒光定量PCR試劑盒購于TaKaRa公司,操作步驟按照試劑盒說明書進行,檢測儀器為Agilent Mx3000P(美國Stratagene公司)。
1.2.5 基因相對表達水平 實驗以GAPDH作為內(nèi)參照,采用相對定量方法進行分析,采用2-△△Ct的方法計算PIK3R1和PTEN在宮頸鱗癌組織中的相對表達水平。
表1 引物序列及擴增長度
采用GraphPad Prism 6.0作圖進行分析,采用SPSS 22.0進行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,p85α在良性宮頸組織和宮頸鱗癌組織中的陽性率采用卡方檢驗、PIK3R1和PTEN表達相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析、宮頸鱗癌組織中p85α的表達與各臨床參數(shù)的相關(guān)性采用Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
良性宮頸由鱗狀上皮細胞、鱗柱狀上皮交接和柱狀上皮細胞組成,細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)完好,細胞核無增大且細胞無變形。宮頸鱗癌組織中,腫瘤未累及的宮頸鱗狀上皮細胞異型嚴(yán)重,甚至消失,見較多形態(tài)異常、染色加深的藍紫色細胞核,腫瘤累及的宮頸正常形態(tài)結(jié)構(gòu)消失,由不同程度增生的異型腫瘤細胞取代,腫瘤細胞核增大、變形、分裂,細胞核染色變深,腫瘤細胞呈團塊狀聚集。見圖1。
圖1 良性宮頸組織和宮頸鱗癌組織形態(tài)(HE染色×40)
免疫組化結(jié)果顯示,p85α蛋白在良性宮頸組織中高表達,主要表達于細胞質(zhì)中。p85α蛋白在宮頸復(fù)層鱗狀上皮的基底細胞中表達更多,在宮頸鱗癌細胞中表達較少,甚至不表達。見圖2。與良性宮頸組織相比,p85α在宮頸鱗癌組織中的表達顯著降低(t=6.034,P<0.01)。見圖3。
圖2 宮頸鱗癌組織和良性宮頸組織中p85α蛋白的表達
圖3 p85α蛋白在良性宮頸組織和宮頸鱗癌組織中的表達評分
p85α在良性宮頸組織和宮頸鱗癌組織中分別有35例(89.7%,35/38)和 17例(44.7%,17/38)呈陽性表達,宮頸鱗癌組中p85α陽性表達率顯著低于良性宮頸組(χ2=17.781,P<0.01)。
p85α的表達與臨床病理分期及轉(zhuǎn)移情況具有相關(guān)性(P=0.001,0.016),病理分期越高,p85α表達越低;有遠處轉(zhuǎn)移的腫瘤組織中p85α表達較無遠處轉(zhuǎn)移的腫瘤組織表達低;但尚不能表明其表達與年齡和分化程度有相關(guān)性(P>0.05)。見表2。
表2 p85α在宮頸鱗癌組織中的表達與各臨床參數(shù)的關(guān)系
qRT-PCR結(jié)果顯示,與良性宮頸組織相比,PIK3R1和PTEN在宮頸鱗癌組織中表達均明顯下調(diào)(PIK3R1 mRNA:t=8.266;PTEN mRNA:t=5.172,P均 <0.01)。見圖4。
圖4 PIK3R1和PTEN在宮頸鱗癌組織中的表達
相關(guān)性分析顯示,PIK3R1和PTEN兩者表達呈中等相關(guān)(r=0.567,P=0.011)。
PI3K是一個復(fù)雜的大家族,其通過與細胞膜上的受體作用,介導(dǎo)外部信號傳遞入細胞內(nèi)部,進而影響細胞的增殖、存活和葡萄糖代謝等過程[6]。PI3K異常表達與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)[7-8],因此,近來PI3K廣泛用來作為潛在的腫瘤治療靶點。PIK3R1是Ⅰ類PI3K的調(diào)節(jié)亞基,共編碼3種蛋白,分別是p85α、p55α、p50α,其中,p85α蛋白結(jié)構(gòu)具有完整性。因此,p85α能夠直接與PTEN基因結(jié)合并增強PTEN脂質(zhì)磷酸酶活性[9],從而抑制腫瘤的發(fā)展。
以往有研究顯示,p85α在實體惡性腫瘤中表達下調(diào),本實驗結(jié)果顯示,p85α在宮頸鱗癌組織中顯著下調(diào),且隨分期升高表達越低;此外,p85α在轉(zhuǎn)移宮頸鱗癌組織中較無轉(zhuǎn)移宮頸鱗癌組織表達更低,由此表明,p85α低表達在宮頸侵襲的過程中可能發(fā)揮負面作用。研究報道,PIK3R1在多種實體惡性腫瘤中表達下調(diào),通過抑制腫瘤細胞的生長發(fā)揮抑癌基因的作用[10],也有研究發(fā)現(xiàn)PIK3R1減少的程度與腫瘤的分期及預(yù)后顯著相關(guān)[11],這些研究表明PIK3R1在一些腫瘤中發(fā)揮抑癌基因作用。本實驗結(jié)果顯示,與良性宮頸組織相比,PIK3R1在宮頸鱗癌中的表達水平顯著降低,可能在宮頸鱗癌的發(fā)生過程中發(fā)揮負面作用。
研究發(fā)現(xiàn),PTEN能夠抑制PI3K的活性,其作為磷酸酯酶將磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2),致PI3K的產(chǎn)物減少,通過負調(diào)節(jié)PI3K的信號傳導(dǎo)過程,抑制PI3K通路的異常活化。本實驗通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),PIK3R1與PTEN在宮頸鱗癌中的表達呈中等相關(guān),但兩者是否通過相關(guān)途徑發(fā)揮作用,還需后續(xù)深入研究。
宮頸鱗癌組織中p85α及其編碼基因PIK3R1表達均顯著降低,且p85α表達與腫瘤的進展與侵襲相關(guān),因此,我們認(rèn)為p85α的缺失可能參與宮頸鱗癌的發(fā)生,并且PIK3R1可能與PTEN相互作用,共同發(fā)揮抑癌基因的角色,具體作用機制還有待進一步研究。