陶曉峰 劉暢 付明杰 白艷 孟津伊 宋波
大連市中心醫(yī)院1病理科,2風濕免疫科(遼寧大連116033);3大連醫(yī)科大學病理教研室(遼寧大連116044)
膀胱癌又稱為浸潤性尿路上皮癌(infiltrating urothelial carcinoma),其發(fā)病率位列我國男性惡性腫瘤的第7位。分為非肌層浸潤性膀胱癌(non?muscle?invasive bladder cancer,NMIBC)和肌層浸潤 性 膀 胱 癌(muscle?invasive bladder cancer,MIBC),75%~85%的患者在確診時處于Ta~T1期[1]。然而NMIBC復發(fā)率高,且10% ~20%的Ta~T1期膀胱癌最終會進展為 MIBC[2]。盡管NMIBC的5年生存率高達88%~98%,但是發(fā)生肌層浸潤后其生存率可下降至63%。目前的膀胱癌治療監(jiān)測主要包括膀胱鏡檢查和尿液細胞學,但是仍有可能漏診乳頭瘤和原位癌[3]。目前為止除了尿液細胞學以外,缺乏很好的無創(chuàng)檢查方法[4]。
Fibulin?3,也叫 EFEMP1(epidermal growth fac?tor?containing fibulin?like extracellular matrix protein 1),是一種細胞外基質糖蛋白,在體內(nèi)廣泛表達,上皮細胞、內(nèi)皮細胞和成纖維細胞等各種細胞都能夠表達和分泌Fibulin?3,F(xiàn)ibulin?3定位在密集間充質和上皮及內(nèi)皮細胞基膜[5]。Fibulin?3在細胞外基質中具有構架作用,另外還能夠活化下游信號通路,比如表皮生長因子受體[6]。與研究廣泛的Fibulin?1和Fibulin?2相比,對Fibulin?3的功能仍知之甚少。Fibulin?3在多種實體腫瘤中異常表達,F(xiàn)ibulin?3既是腫瘤促進因子,也是腫瘤抑制因子,但是其在膀胱癌中的相關研究較少。本研究將探討Fibulin?3在膀胱癌組織中的表達情況及其與腫瘤分期及預后的關系。
1.1 標本收集60例膀胱癌石蠟包埋標本選自2008年至2016年于大連市中心醫(yī)院手術治療的膀胱癌患者,患者均有完整的病歷記錄和病理資料,病理診斷均為浸潤性尿路上皮癌;年齡39~81歲,中位年齡62歲。正常對照選取距離腫瘤組織0.5 cm以上的膀胱組織。根據(jù)患者的相關臨床信息進行分組(性別、年齡、有無轉移、浸潤深度、分化程度、臨床分期、是否復發(fā))。
1.2 抗體與實驗方法Fibulin?3單克隆抗體購自Santa Cruz公司。二抗購自邁新公司。采用免疫組織化學的方法,檢測膀胱癌及正常膀胱組織中Fibulin?3的表達。
1.3 結果判斷Fibulin?3定位細胞核,呈棕色顆粒。免疫組化結果的判讀標準參考陶曉峰等[7]和CHEN等[8]的標準。
1.4 統(tǒng)計學方法采用行×列χ2檢驗(SPSS 18.0軟件);P<0.05表明差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 膀胱癌中Fibulin?3的表達Fibulin?3定位在細胞核,呈棕色顆粒狀,從局部或灶性至彌漫性均有,癌旁正常膀胱組織很少見陽性表達,陽性表達以灶性為主(圖1~4)。Fibulin?3在膀胱癌中的陽性表達率高于癌旁正常膀胱組織(P<0.01)。見表1。
圖1 膀胱癌中Fibulin?3陰性表達(SP法×200)Fig.1 Negative expression of Fibulin?3 in bladder cancer sample
圖2 膀胱癌中Fibulin?3局灶弱表達(SP法×200)Fig.2 Low expression of Fibulin?3 in bladder cancer sample
圖3 膀胱癌中Fibulin?3彌漫中度表達(SP法×100)Fig.3 Moderate expression of Fibulin?3 in bladder cancer sample
圖4 膀胱癌中Fibulin?3強表達(SP法×200)Fig.4 High expression of Fibulin?3 in bladder cancer sample
表1 膀胱癌和正常膀胱組織中Fibulin?3的表達Tab.1 Expression of Fibulin?3 in bladder cancer sample and normal bladder tissues 例(%)
2.2 膀胱癌中Fibulin?3的表達與臨床因素的關系Fibulin?3在侵及肌層、伴有轉移、Ⅲ~Ⅳ期膀胱癌和復發(fā)的膀胱癌中陽性表達率分別高于未侵及肌層、無轉移、Ⅰ~Ⅱ期和無復發(fā)的膀胱癌,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);而與性別、年齡和分化程度之間未見明顯差異,差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。見表2。
表2 膀胱癌中Fibulin?3的表達與臨床因素的關系Tab.2 Correlation between Fibulin?3 and clinical characteristics in bladder cancer patients 例
Fibulins是細胞外基質糖蛋白家族成員,由一串鈣結合表皮生長因子(calcium?binding epidermal growth factor)樣模塊和C端fibulin樣結構域組成。Fibulins主要參與構成細胞外基質,該家族已知有7個基因型,其中Fibulin?3是調控細胞的生長及信號轉導的重要因子,并參與腫瘤的發(fā)生與演進。本實驗表明,F(xiàn)ibulin?3在膀胱癌組織中高表達,并且與腫瘤浸潤、轉移、分期及復發(fā)相關。以往研究證實,F(xiàn)ibulin?3在神經(jīng)膠質瘤、胰腺癌、宮頸癌、卵巢癌中呈過表達,并與腫瘤進展和不良預后有關;而在乳腺癌、肺癌、結直腸癌、前列腺癌、鼻咽癌中Fibulin?3下調,由于其啟動子的超甲基化,這個超甲基化過程與腫瘤進展及不良預后有關[9]。Fibu?lin?3在不同腫瘤中發(fā)揮相反作用的機制尚不明確,可能與其調控基質金屬蛋白酶(matrix metallo?proteases,MMPs)、血管生成、上皮間充質轉化以及MAPK、AKT、NOTCH等信號通路有關[10?11]。
本研究發(fā)現(xiàn)Fibulin?3升高與膀胱癌浸潤轉移相關,與以往一些研究結果一致。國外學者對159例宮頸癌患者進行分析,發(fā)現(xiàn)Fibulin?3的表達與腫瘤組織的微血管密度(microvascular density,MVD)和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的基因水平呈顯著相關,過表達Fibulin?3與患者的淋巴結轉移情況、血管侵襲和生存率下降顯著相關,多變量分析顯示Fibulin?3是宮頸癌不良預后的獨立危險因素[7]。在卵巢癌中同樣證實Fibulin?3呈高表達并與MVD和VEGF相關,組織和血清中的Fibulin?3過表達與臨床分期、低分化、淋巴結轉移及不良預后正相關[8]。HU等[12]發(fā)現(xiàn)升高的Fibulin?3與膠質瘤侵襲有關,在膠質瘤組織和體外培養(yǎng)的膠質瘤細胞中Fibulin?3均呈現(xiàn)高表達,而在正常腦組織和培養(yǎng)的星形膠質細胞中則檢測不到Fibulin?3蛋白,過表達和敲除Fibulin?3并未影響膠質瘤細胞的形態(tài)或增殖,但是增加了底物特異性細胞黏附,促進了器官培養(yǎng)環(huán)境中的細胞運動和擴散。過表達Fibulin?3的腫瘤組織和體外培養(yǎng)膠質瘤細胞中,MMPs(包括 MMP?2/MMP?9 和 ADAMTS?5)的表達及活性明顯增加,提示Fibulin?3參與腫瘤發(fā)展過程可能與MMPs有關。在胰腺癌中,DNA微陣列雜交實驗顯示,與人胰腺癌細胞系FG細胞相比,F(xiàn)ibulin?3的表達在胰腺癌高轉移性細胞株L3.6pl細胞中明顯增加;同時在體內(nèi)實驗中將Fibulin?3轉染給FG細胞促進了原位和轉移腫瘤的生長,F(xiàn)ibulin?3促進了腫瘤細胞生成VEGF并增加了CD31+微血管,而并未改變內(nèi)皮細胞增殖和遷移,提示Fibulin?3具有間接的血管生成作用[13]。此外,在給予化療藥物吉西他濱、5?氟尿嘧啶和伊立替康時,F(xiàn)ibulin?3減少了腫瘤細胞凋亡并促進了細胞周期進程,提示升高的Fibulin?3與腫瘤耐藥有關[13]。最新研究證實,F(xiàn)ibulin?3的表達水平在MIBC中顯著高于NMIBC,同時在幾個膀胱癌細胞系中Fibulin?3均被證實與腫瘤浸潤有關,給膀胱癌小鼠模型敲除Fibulin?3明顯降低了MIBC的發(fā)生率[9]。
在另一些研究中,F(xiàn)ibulin?3則被證實能夠抑制腫瘤進展。TIAN等[14]研究證實,F(xiàn)ibulin?3作為乳腺癌微環(huán)境中的一種分泌性蛋白,能夠有效抑制乳腺癌細胞和內(nèi)皮細胞的轉移生長因子β(trans?forming growth factor?β,TGF?β)通路,F(xiàn)ibulin?3與TGF?β受體I相互作用,阻斷了TGF?β誘導的TGF?β受體I與TGF?β受體II結合,進而阻斷了下游TGF?β信號通路;同時在乳腺癌進展過程中,F(xiàn)ibu?lin?3表達減少,低水平Fibulin?3與疾病不良預后相關,升高的Fibulin?3能夠抑制TGF?β誘導的上皮間充質轉化、遷移、浸潤和內(nèi)皮通透性,而Fibu?lin?3缺失則能夠促進TGF?β介導的這些效應,證實Fibulin?3是乳腺癌微環(huán)境中的一種新的TGF?β信號通路抑制劑。XU等[15]研究發(fā)現(xiàn),肺癌組織的Fibulin?3基因和蛋白水平均顯著低于正常組織,下調腫瘤組織的Fibulin?3基因水平會增加Fibulin?3啟動子甲基化,患者的血清Fibulin?3水平與癌癥進展、生存率及循環(huán)腫瘤細胞數(shù)量密切相關;此外將肺癌A549細胞轉染到Fibulin?3載體上,發(fā)現(xiàn)表達Fibulin?3的肺癌A549細胞增殖率和遷移率顯著降低。研究證實Fibulin?3可通過抑制細胞外信號調節(jié)激酶,活化糖原合酶激酶3β,抑制Wnt/β?catenin信號,進而誘導肺癌細胞中與癌癥浸潤相關的啟動子的MMP?7表達[16]。
SIMSEK等[17]對80例結腸癌患者進行研究,發(fā)現(xiàn)結腸癌患者術前血清Fibulin?3水平較對照組相比顯著減低,提示其可能作為結腸癌的一種血清標記物。Fibulin?3也被認為是未來診斷惡性間皮細胞瘤的生物標志物之一[18]。
總結本研究證實,膀胱癌中Fibulin?3呈高表達,并與膀胱癌的發(fā)生、侵襲和轉移有關,可作為反應膀胱癌生物學行為和判斷預后的有效指標。