田亮,郭楠,苗志剛,孔彥,李鯤鵬,張楠
(河北醫(yī)科大學附屬滄州市中心醫(yī)院,河北 滄州 0 6 1 0 0 0)
肺癌是威脅全球人類健康的主要疾病之一,發(fā)病率和死亡率高,預后差。非小細胞肺癌(NSCLC)在肺癌中占比約85%~90%,與其它類型相比,對治療不敏感[1]。腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移是NSCLC主要的致死原因,然而,肺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的分子機制還沒有定論[2]。很多研究認為上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。
去乙?;讣易宄蓡T(IRT3)與腫瘤的發(fā)生密切相關。SIRT3可通過調(diào)節(jié)FOXO3a和E-cadherin蛋白表達,來控制癌細胞EMT過程。叉頭框蛋白家族成員(FOXO3a)可抑制相關通路蛋白調(diào)節(jié)EMT。E-cadherin主要介導細胞間的黏附反應,是EMT過程中的關鍵因子[3]。本研究結(jié)合臨床病理資料,分別檢測SIRT3、FOXO3a和E-cadherin蛋白在非小細胞肺癌中的表達情況,探討在非小細胞肺癌中的相關性。
從2012年8月至2016年3月,收集130例滄州市中心醫(yī)院根治術標本,男性79例,女性51例,術前均未行任何放化療及靶向治療。所有切片按WHO肺癌分型標準進行復診[4],其中鱗狀細胞癌38例、腺癌92例,高分化68例、中分化38例、低分化24例。TNM分期參照第8版國際抗癌聯(lián)盟[5],Ⅰ/Ⅱ期46例、Ⅲ/Ⅳ期84例。每例患者包括腫瘤組織及對應的癌旁組織(距離>5cm)。所有病人均有完整的隨訪資料。
采用SP方法,組織標本先經(jīng)10%甲醛溶液固定,常規(guī)石蠟包埋切片,厚度4μm。使用抗體如下:多克隆抗體FOXO3a(兔抗,英國Abcam),多克隆抗體E-cadherin(鼠抗,中杉金橋),多克隆抗體SIRT3(鼠抗,美國Genetex)。
SIRT3陽性定位于細胞漿/核,F(xiàn)OXO3a陽性定位于細胞核,E-cadherin陽性定位于細胞膜/漿。結(jié)果由兩位高年資病理醫(yī)師雙盲判定,參照標準:按陽性率,<25%=0分、25%~75%=1分、>75%=2分;按著強度,不著色=0分、弱=1分、中度=2分,強=3分;通過兩種評分之積來判定,值≥4判定為高表達,值<3判定為低表達[6]。
所有數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進行分析,計數(shù)資料用率(%)表示,采用χ2檢驗,用Pearson方法分析不同指標變量的相關性,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
SIRT3蛋白在細胞漿和細胞核內(nèi)表達不一,主要位于胞漿,SIRT3在NSCLC中高表達,腺癌和鱗狀細胞癌陽性率均為100.0%(圖1、圖2),其中鱗狀細胞癌中表達尤為明顯,NSCLC陽性率顯著高于癌旁組織(P<0.05)。FOXO3a在非小細胞肺癌中呈低表達,其中,鱗狀細胞癌表達率為10.5%(4/38),腺癌表達率為13.0%(12/92)(圖3)。而癌旁正常組織呈陽性表達,表達率為100.0%(130/130),F(xiàn)OXO3a蛋白在肺癌中明顯低于癌旁組織表達(P<0.05)。E-cadherin在支氣管及肺泡上皮細胞中呈高表達(圖4),而在NSCLC中表達明顯呈低表達,腫瘤組織分化越低,陽性率越低。在癌旁正常組織中,E-cadherin表達率為88.5%(115/130),然而在NSCLC中呈低表達,其中,鱗狀細胞癌表達率為36.8%(14/38),腺癌表達率為59.8%(55/92),結(jié)果顯示,E-cadherin在肺癌中表達明顯低于癌旁組織(P<0.05)。
分析三者陽性率與NSCLC臨床病理資料間的關系發(fā)現(xiàn):三者均與大小、分化級別、淋巴結(jié)和遠處轉(zhuǎn)移及TNM分期具有相關性(P<0.05),而與性別、年齡和組織學類型無關(P>0.05)
免疫組化法檢測130例NSCLC腫瘤組織三者蛋白表達情況:同一NSCLC患者腫瘤組織SIRT3蛋白低表達,而FOXO3a和E-cadherin蛋白高表達。SIRT3與FOXO3a蛋白呈負相關(r=-0.682,P<0.05),SIRT3與 E-cadherin蛋白呈負相關(r=-0.754,P<0.05),F(xiàn)OXO3a與E-cadherin表達呈正相關(r=0.561,P<0.05)。
對所有患者進行術后隨訪,SIRT3高表達患者生存率為38.15%,顯著低于低表達患者術后生存率69.81%,SIRT3表達越高,生存率越低。FOXO3a和E-cadherin在非小細胞肺癌中表達則相反,其表達越低,生存率越高。
圖1 鱗狀細胞癌組織中SIRT3細胞漿呈陽性表達(SP X10)
圖2 腺癌組織中SIRT3呈陽性表達(SP X10)
圖3 FOXO3a在腺癌組織中細胞核呈陽性表達(SP X10)
圖4 E-cadherin在癌旁正常組織中細胞膜呈陽性表達(SP X10)
腫瘤發(fā)生和發(fā)展涉及多種生物學過程,腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移是患者死亡的主要原因,其中,上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了重要作用,也與化療藥物耐藥相關,可以作為臨床判定治療后復發(fā)和轉(zhuǎn)移的一個指標。
SIRT3又稱線粒體去乙酰酶,定位于11號染色體,廣泛存在于各種生物體內(nèi),與機體腫瘤的發(fā)生及發(fā)展密切相關,也參與多種腫瘤的轉(zhuǎn)移過程。近年來,SIRT3與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移相關性研究逐漸受到重視,王峰等[7]在乳腺癌組織中,采用免疫組織化學方法,并結(jié)合臨床病理資料及預后分析,得出SIRT3蛋白與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展關系密切,SIRT3的高表達可能促進腫瘤細胞的生長、遷移和侵襲。高立明等[8]在胃癌組織中得出SIRT3在胃癌組織中的表達低于正常胃粘膜組織,提示SIRT3在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中可能起抑制作用。孫軍等[9]在非小細胞肺癌組織中得出SIRT3表達與病理組織分級有關,其表達與腫瘤分化呈負相關,而且與腫瘤分期有關。本文研究結(jié)果顯示,SIRT3蛋白在NSCLC組織中表達增高,而在癌旁正常組織中表達降低或陰性表達。與癌旁組織相比,SIRT3在癌組織的表達明顯增高,提示SIRT3可能促進NSCLC的發(fā)生。SIRT3表達與臨床分期和轉(zhuǎn)移呈正相關,SIRT3表達越高,預后越差,提示SIRT3具有臨床預后意義。
FOXO3a是一個抑癌基因,在許多腫瘤中表達降低。近幾年,F(xiàn)OXO3a與腫瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的相關研究逐年增多。NiD等[10]在透明細胞癌細胞株中,研究發(fā)現(xiàn)FOXO3a丟失,通過SNAIL1上調(diào)誘導腫瘤細胞EMT,促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移。Cheng CW等[11]在肺癌細胞株中研究認為缺氧誘導因子通過激活EMT增強細胞運動性,F(xiàn)OXO3a相關通路失活抑制HIF-1α,間接抑制EMT,從而阻礙腫瘤轉(zhuǎn)移。本研究發(fā)現(xiàn)FOXO3a蛋白在癌旁正常組織高表達,而在NSCLC組織中表達明顯降低,因此,F(xiàn)OXO3a在NSCLC中可能扮演了抑癌基因的角色,促進了NSCLC浸潤和轉(zhuǎn)移。
E-cadherin基因位于16q22.1,主要介導同種細胞間的黏附反應,其表達下降,能促進EMT進展,與肺腺癌浸潤性行為和不良預后相關[12]。陳鵬等[13]采用免疫組織化學方法,得出E-cadherin可能在非小細胞肺癌侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。本研究發(fā)現(xiàn),NSCLC癌組織中E-cadherin呈低表達,在癌旁正常組織中高表達,E-cadherin缺失可能參與了NSCLC浸潤和轉(zhuǎn)移過程。
三者在其他腫瘤中的相關性研究也在進行,Li等[14]在前列腺癌細胞株中,通過體內(nèi)和體外研究發(fā)現(xiàn)FOXO3a與SIRT3形成相互作用,SIRT3促進FOXO3a依賴基因轉(zhuǎn)錄,認為兩者共同參與了EMT,從而促進腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移。SIRT3可使上皮鈣粘素/連環(huán)素復合體表達減弱,在分解EMT過程中發(fā)揮了重要作用。郭存存等[15]在結(jié)直腸癌中研究認為FOX03a蛋白表達與wnt信號通路負性調(diào)節(jié)因子E-cadherin的表達呈正相關。提示FOX03a和E-cadherin可能共同參與了結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展。本研究發(fā)現(xiàn)在NSCLC組織中,SIRT3表達與FOXO3a及E-cadherin表達均呈負相關,F(xiàn)OXO3a和E-cadherin表達越低,SIRT3表達越高。因而在非小細胞肺癌中,三者可能共同參與了腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移。
總之,腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移可能通過SIRT3介導Wnt信號通路,并通過FOX03a協(xié)同,三者共同促進NCSCLC腫瘤細胞發(fā)生和發(fā)展,因而檢測三者的表達有助于臨床判定預后,也有望成為非小細胞肺癌靶向治療新的靶點。