陳勝民 王國平 林志仁 袁峰
卵巢漿液性腫瘤(ovarian serous tumor,OST)是一類異質(zhì)性腫瘤,不同級別卵巢腫瘤生物學(xué)行為有顯著差異,預(yù)后明顯不同,同時由于缺乏早期診斷手段,復(fù)發(fā)率和病死率高[1]。卵巢漿液性交界性腫瘤(ovarian serous borderline tumor,OSBT)又稱卵巢低度惡性潛能(low malignant potential,LMP)上皮性腫瘤,約占卵巢上皮性腫瘤的15%~20%,OSBT的生物學(xué)行為介于良性與惡性腫瘤之間。相較于卵巢漿液性癌(ovarian serous carcinoma,OSC),OSBT 多發(fā)生于育齡女性,多見于 25~55歲,一般期別較早,病程進(jìn)展慢,預(yù)后好,約占卵巢交界性腫瘤的65%,其他病理類型較少見[2]。研究證實,當(dāng)β-連環(huán)蛋白(Beta-catenin,β-Catenin)的酪氨酸磷酸化時,上皮型-鈣粘蛋白(epithelial calcium-dependent cell adhesion proteins,E-Cadherin)/β-Catenin 復(fù)合體解聚,ECadherin表達(dá)下調(diào),導(dǎo)致細(xì)胞間粘附力降低,促使腫瘤原發(fā)灶侵襲轉(zhuǎn)移[3]。第10號染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源物基因(phosphatase and tension homologdeleted on chromosome ten,PTEN)缺失和或磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)激活可使其下游分子,絲氨酸蛋白激酶B473(protein kinase B,PKB/AktSer473)磷酸化導(dǎo)致Akt活化,激活或抑制其下游靶蛋白,導(dǎo)致癌變進(jìn)展,而PTEN的過表達(dá)則可抑制細(xì)胞增殖遷移[4]。目前雖然有文獻(xiàn)報道了上述部分蛋白在OSC中的表達(dá)情況,但未見上述全部蛋白表達(dá)在OST中的表達(dá)差異以及相互之間關(guān)系的報道。為此本研究應(yīng)用免疫組化法,檢測 OST 中 E-Cadherin、PTEN、PI3Kp110α、p-AktSer473、β-Catenin以及Ki-67蛋白的表達(dá)并分析其相互關(guān)系,探討OST的發(fā)生發(fā)展機(jī)制,為OST的臨床診治以及預(yù)后判斷提供依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 組織標(biāo)本 收集本院病理科2002年1月至2017年11月石蠟包埋組織標(biāo)本共100例,其中正常卵巢組織(normal ovarian tissue,NOT)10 例、卵巢漿液性囊腺瘤(ovarian serous cystadenoma,OSA)12 例、OSBT18例、OSC60例,各種標(biāo)本組織切片均已由病理學(xué)專家進(jìn)行診斷和分類。
1.1.2 主要試劑 鼠抗人E-Cadherin、β-Catenin、PTEN以及Ki-67單抗(抗體批號:TA800670、ZM-0442、ZM-0116、TA500265)和S-P試劑盒均購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;兔抗人PI3Kp110α和p-AktSer473單抗(抗體批號:4249T、4060T)購于美國CST公司。
1.2 方法
1.2.1 免疫組化檢測 采用免疫組化SP三步法檢測ECadherin、β-Catenin、PTEN、PI3Kp110α、p-AktSer473以及Ki-67表達(dá),用已知陽性組織作陽性對照,PBS代替一抗作陰性對照,具體實驗步驟均按試劑說明書進(jìn)行操作。
1.2.2 結(jié)果判斷 E-Cadherin陽性表達(dá)部位是細(xì)胞膜和(或)細(xì)胞質(zhì),β-Catenin陽性表達(dá)部位是細(xì)胞膜或細(xì)胞核,PTEN、PI3Kp110α和p-AktSer473陽性表達(dá)與細(xì)胞質(zhì)和(或)細(xì)胞核,Ki-67陽性表達(dá)部位是細(xì)胞核。鏡下隨機(jī)觀察10個視野,避開切片周邊,每個視野計數(shù)100個腫瘤細(xì)胞,共計1 000個細(xì)胞,陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的百分比為陽性細(xì)胞比例,取其平均值。對腫瘤細(xì)胞的 E-Cadherin、β-Catenin、PTEN、PI3Kp110α、p-AktSer473表達(dá)進(jìn)行評價時,陽性細(xì)胞占比計分如下:陽性細(xì)胞占比<5%計 0分,6%~25%計 1分,26%~50%計 2分,51%~75%計3分,76%~100%計4分;另外根據(jù)細(xì)胞染色強(qiáng)度計分,細(xì)胞定位部位無顯色計0分,淺棕黃色計1分,棕黃色計2分,棕褐色計3分。根據(jù)陽性細(xì)胞占比和著色強(qiáng)度來綜合判斷,最終結(jié)果由兩項記分相乘所得,0~1 分為-,2~4 分為+,5~8 分為++,9~12 分為3+++。其中-為陰性,+~+++為陽性[5]。Ki-67 的表達(dá)采用陽性細(xì)胞率。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗和Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組 E-Cadherin、PTEN、PI3Kp110α、p-AktSer473、β-Catenin以及Ki-67表達(dá)比較 各組間總體比較,OSC組E-Cadherin、PTEN陰性細(xì)胞率均高于OSBT、OSA和NOT組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05);PI3Kp110α、p-AktSer473、β-Catenin以及Ki-67陽性細(xì)胞率高于OSBT、OSA和NOT組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.01)。見表 1,圖 1-4(插頁)。
圖1 PI3Kp110α在OSC中的表達(dá)(SP染色,×200)
圖2 p-AktSer473在OSC中的表達(dá)(SP染色,×200)
圖3 β-Catenin在OSC中的表達(dá)(SP染色,×200)
圖4 Ki-67在OSC中的表達(dá)(SP染色,×200)
2.2 不同臨床特征OSC中E-Cadherin、PTEN、PI3Kp110α、β-Catenin以及Ki-67表達(dá)比較 浸潤與非浸潤的OSC標(biāo)本比較,E-Cadherin陰性細(xì)胞率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),PTEN陰性細(xì)胞率的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的OSC標(biāo)本比較,E-Cadherin、PTEN陰性細(xì)胞率的差異也有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);有無浸潤與浸潤、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的OSC間分別比較,PI3Kp110α、p-AktSer473、β-Catenin 以及Ki-67陽性細(xì)胞率的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。見表2。
3.1 E-Cadherin/β-Catenin在OST發(fā)生發(fā)展中的作用 正常情況下,E-Cadherin和β-Catenin構(gòu)成復(fù)合體,錨定于肌動蛋白細(xì)胞骨架上,使相鄰細(xì)胞形成穩(wěn)定連接[3,6]。在異常因素觸發(fā)下,β-Catenin的酪氨酸發(fā)生磷酸化,E-Cadherin/β-Catenin 復(fù)合體解聚,E-Cadherin 表達(dá)下調(diào),導(dǎo)致細(xì)胞間的粘附力降低,細(xì)胞發(fā)生分散,從而出現(xiàn)向外周侵襲性生長的現(xiàn)象,最終腫瘤脫離原發(fā)灶發(fā)生轉(zhuǎn)移[3,7]。本研究顯示,E-Cadherin蛋白表達(dá)缺失在不同類型的OST之間存在差異,E-Cadherin蛋白表達(dá)缺失率在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是NOT,表明E-Cadherin表達(dá)缺失可能與OST發(fā)生發(fā)展有關(guān)。本研究還顯示,β-Catenin陽性表達(dá)率在不同類型的OST之間也存在差異,β-Catenin蛋白陽性表達(dá)率在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是NOT,表明β-Catenin蛋白過表達(dá)也可能與OST發(fā)生發(fā)展相關(guān)。本研究表明OST的發(fā)生發(fā)展,伴隨著惡性程度增高的過程,與OST中E-Cadherin功能缺失,伴隨β-Catenin過表達(dá)逐級增高,可能具有同步一致性。
3.2 PTEN-PI3K/Akt信號通路參與OST的發(fā)生發(fā)展 研究發(fā)現(xiàn),PTEN通過其脂質(zhì)磷酸酶活性作用于PI3K的下游靶分子3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(Phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3),阻斷 PI3K/AKT信號傳導(dǎo),從而實現(xiàn)其抑癌作用,將此稱為PTENPI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[8-10]。目前認(rèn)為,與卵巢癌密切相關(guān)的是ⅠA型PI3K,其是由p85調(diào)節(jié)亞基和p110催化亞基組成的異二聚體。PKB/Akt是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,是PI3K信號傳導(dǎo)通路中的下游靶激酶。正常情況下,PTEN負(fù)調(diào)節(jié)PI3K,但在細(xì)胞外因子異常刺激下Ras和p110α直接結(jié)合導(dǎo)致PI3K活化。PTEN缺失或PI3K激活均可使其下游分子Akt的Ser473發(fā)生磷酸化導(dǎo)致Akt活化,從而激活或抑制其下游靶蛋白,使OST發(fā)生進(jìn)展,而PTEN的過表達(dá)則可抑制細(xì)胞增殖遷移[11-14]。本研究顯示,PTEN蛋白表達(dá)缺失率在不同類型的OST之間存在差異,PTEN蛋白表達(dá)缺失率在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是NOT,表明PTEN蛋白表達(dá)缺失參與OST的發(fā)生進(jìn)展。本研究還顯示,PI3Kp110α、p-AktSer473以及Ki-67蛋白陽性表達(dá)率在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是NOT,提示PI3K/Akt過表達(dá)與OST的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。因此推測PTEN功能的缺失與PI3Kp110α、p-AktSer473蛋白的激活在OST的發(fā)生發(fā)展可能存在協(xié)同作用。本研究表明,在OST的發(fā)生發(fā)展中存在PTEN功能缺失,伴隨PI3Kp110α、p-AktSer473以及Ki-67過表達(dá),提示 PTEN和PI3K/Akt共同參與OST的發(fā)生、發(fā)展。
表1 各組 E-Cadherin、PTEN、PI3Kp110α、β-Catenin以及 Ki-67表達(dá)比較[例(%)]
表2 不同臨床特征OSC中各種蛋白表達(dá)比較[例(%)]
3.3 E-Cadherin/β-Catenin 與 PTEN-PI3K/Akt共同參與OST的發(fā)生發(fā)展 有研究顯示在OSC中,E-cadherin可減少β-Catenin在細(xì)胞核中的積累,誘導(dǎo)PTEN表達(dá),抑制PI3K/AKT信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而抑制細(xì)胞生長[14-15]。在OST癌變過程中,E-cadherin缺失,細(xì)胞核中β-Catenin發(fā)生積累,導(dǎo)致β-Catenin反式激活,從而抑制PTEN水平,激活PI3K/AKT信號通路,通過抑制糖原合成酶激酶 3β(glycogen synthase kinase-3,GSK3β)進(jìn)一步穩(wěn)定β-Catenin信號,促進(jìn)OST的發(fā)生發(fā)展[14-17],見圖5。本研究顯示,E-Cadherin、PTEN蛋白表達(dá)缺失在不同類型的OST之間存在差異,在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是 NO。PI3Kp110α、p-AktSer473以及β-Catenin蛋白陽性表達(dá)率在OSC中最高,其次是OSBT、OSA,最低的是NOT。本研究發(fā)現(xiàn),在OST的發(fā)生發(fā)展中,E-Cadherin、PTEN蛋白表達(dá)缺失,而PI3Kp110α、p-AktSer473以及β-Catenin過表達(dá),同時發(fā)現(xiàn)Akt活化時Ki-67蛋白表達(dá),即增殖活性呈顯著相關(guān),提示Akt活化后可能通過Wnt信號通路阻斷GSK3β活性,導(dǎo)致過度增殖癌變進(jìn)展。
圖5 E-Cadherin/β-Catenin通過PTEN-PI3K/Akt調(diào)控 OST癌變進(jìn)展
目前為止,關(guān)于OST病因及發(fā)生機(jī)制尚不清楚,為降低OST的發(fā)病率,提高生存期以及生活質(zhì)量,其發(fā)病機(jī)制的研究是目前的重中之重。不同階段卵巢腫瘤生物學(xué)行為有顯著差異,預(yù)后明顯不同,由于缺乏早期診斷手段,復(fù)發(fā)率和病死率高,預(yù)后差。本研究發(fā)現(xiàn)E-Cadherin/β-Catenin與PTEN-PI3K/Akt信號通路共同參與OST的發(fā)生發(fā)展,本研究從蛋白質(zhì)表達(dá)角度比較了不同類型的OST之間各蛋白表達(dá)差異,探討各自的功能和相互關(guān)系,不僅有助于揭示OST的病因以及發(fā)病機(jī)制,而且為不同階段OST的早期診斷,開發(fā)新的抗癌藥物和尋求新的基因治療以及預(yù)后判斷提供了新的思路。