程俊美 袁 莉 谢 峰
(菏泽医学专科学校病理学教研室,山东 菏泽 274000)
软骨肉瘤是常见的恶性骨肿瘤之一,起源于间叶组织的软骨细胞,其肿瘤细胞可以产生软骨基质。其发病率约占骨原发性恶性肿瘤的20%,居骨肉瘤之后,居第2位[1]。软骨肉瘤组织中细胞外基质多、分裂细胞所占比例小、血管也相对少,因此软骨肉瘤对化疗和放疗两种治疗方法都不敏感。目前软骨肉瘤最主要的治疗方法是手术切除肿瘤组织,而且手术后复发率有20%之多,因此对于特殊部位不适合手术的病人以及手术后复发、转移的患者亟需探讨一种新的治疗方法。
Aurora 激酶家族是最近报道的一组调节中心体与微管功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在细胞的有丝分裂中发挥着至关重要的作用。因其在细胞周期中的重要调节作用,该激酶家族成员的异常表达则与肿瘤的发生发展存在密切的关系。在哺乳动物中该激酶家族由三个成员组成:激酶Aurora A、B、C,本研究主要针对Aurora A激酶进行讨论。有文献报道将Aurora A激酶基因转染3T3细胞之后,接种在裸鼠体内能形成肿瘤[2],因此,Aurora A激酶已被证实为能引起恶性肿瘤发生的一种新的癌基因。陆续有研究报道在多种恶性肿瘤中均发现有Aurora A激酶的高表达,例如卵巢癌[3]、结直肠癌[4]、急性髓细胞性白血病[5]等。并且,已有多项文献报道Aurora激酶活性抑制剂有抑制肿瘤细胞生长的作用[6],并有多种抑制剂已经进入临床前期试验[7]。
有关Aurora A激酶在软骨肉瘤中的表达情况,目前国内外文献中报道还很少。本研究通过免疫组化法检测Aurora A激酶在软骨肉瘤组织中的表达,同时结合临床病理资料,分析其表达的临床意义,探讨将Aurora A激酶作为判断软骨肉瘤恶性程度的新指标及为软骨肉瘤的治疗提供分子靶点的可能性。
1.1材料及病历资料 收集2005年1月至2011年12月期间菏泽市立医院明确诊断的软骨肉瘤外科手术切除标本70例,软骨瘤40例,肿瘤标本均经10%福尔马林固定、石蜡包埋。软骨肉瘤患者临床病理指标包括复发、转移和浸润、年龄、性别、病理分型等。另选取乳腺癌6例做阳性对照。
1.2免疫组化检测 将入选病例蜡块进行常规切片、脱蜡、水化、抗原修复等处理。一抗为兔抗人多克隆抗体( Aurora-A 抗体 AP7002a,ABGENT,San Diego,American),用SP法(SP-9001,北京中杉金桥公司)检测组织切片上Aurora A激酶的表达情况,用已知Aurora A激酶阳性表达的乳腺癌组织作为阳性对照,PBS代替一抗做空白对照。
免疫组织化学结果分析及其评分方法:每张组化切片在400×倍光学显微镜下随机选取5个视野,每个视野分别计数100个肿瘤细胞。按染色强度评分标准为:无色记为0分,淡黄色记为1分,棕黄色记为2分,棕褐色记为3分;然后按阳性细胞率评分标准为:肿瘤细胞无阳性染色者记为0分,阳性细胞率≤10%记为1分,11%~50%记为2分,51%~75%记为3分,>75%记为4分. 将两者相加得免疫组化综合评分:0~4分记为阴性,5~7分记为阳性。Aurora A激酶为胞浆着色。
1.3统计学处理 采用SPSS17.0统计软件分析数据,各组间Aurora A激酶的表达差异采用χ2检验,α=0.05为检验水准。
2.1Aurora A激酶在软骨肉瘤组织和软骨瘤组织中的表达 免疫组化所设立的空白对照均未见阳性信号,提示组化结果可靠。Aurora A激酶蛋白阳性颗粒呈棕黄或淡黄色,主要位于胞浆,见图1。在70例软骨肉瘤中Aurora A激酶阳性表达45例,阳性表达率64.3%;而在40例软骨瘤中阳性表达5例,阳性率12.5%,Aurora A激酶在软骨肉瘤中的表达明显高于软骨瘤,差异有统计学意义(χ2=27.533,P<0.01)。
图1 Aurora A激酶的表达情况(×400)
A:Aurora A激酶在软骨肉瘤中阳性表达 B:Aurora A激酶在软骨瘤中阴性表达
2.2Aurora A激酶蛋白表达与软骨肉瘤临床病理特征的关系 见表1。
Aurora A激酶蛋白在普通型软骨肉瘤中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的表达率分别为 34.6%、83.3%、100%,Ⅰ级和Ⅱ、Ⅲ级比较差异有统计学意义(P<0.01),即恶性程度越高,Aurora A激酶阳性表达率越高。在复发组和非复发组阳性表达率分别为90%、54%,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。在转移组和非转移组阳性表达率分别为83.3%、54.3%,两组间差异亦有统计学意义(P<0.05)。Aurora A激酶表达与年龄、性别等临床参数无统计相关性(P>0.05)。
表1 Aurora A激酶在软骨肉瘤中的表达与各临床病理因素的关系
从本质上讲,肿瘤是一种基因病,有多种因素参与、经过多个步骤发展而形成。是一种由癌基因激活、抑癌基因失活或基因表达调控失常引起肿瘤基因组稳定性丧失, 进而导致肿瘤细胞出现异常的生物学行为[8]。软骨肉瘤是起源于间叶组织的原发性恶性肿瘤,由肿瘤性软骨细胞及软骨基质组成,约占骨原发性恶性肿瘤的20%[9]。目前临床上治疗软骨肉瘤的主要方法仍然是手术切除肿瘤组织,但是手术后复发率高达20%,因此选择一种个体化分子靶向治疗方法将是一个重要的趋势。
目前关于恶性肿瘤的治疗方法国内外研究的热点都是分子靶向治疗。它主要作用于肿瘤异常的信号通路,具有高选择性、低毒性和高治疗指数的特点[8]。Aurora激酶家族是一组丝氨酸和苏氨酸蛋白激酶,在细胞有丝分裂的正常进行中发挥至关重要的作用,主要是可以调节中心体和微管的功能。由于Aurora 激酶家族在细胞有丝分裂中的重要调控作用,该家族的异常表达很有可能干扰细胞的正常分裂、增殖,导致染色体不稳定,与肿瘤的发生发展关系密切。目前,Aurora激酶已成为研究恶性肿瘤分子靶向治疗的热门靶点。本课题首次研究了Aurora A激酶在软骨肉瘤中的表达,为软骨肉瘤开发新的分子靶向治疗药物提供了有力的支持。
Aurora A激酶是Aurora激酶家族中被研究的最多的一个成员,其编码基因定位于20q13.2, 产物位于中心体,在细胞有丝分裂的整个过程中都发挥着重要的作用,正常情况下其表达在G1和S期最低,主要是在G2/M期被激活并增大到峰值,在M期结束后迅速下降。当Aurora A激酶过表达时,可抑制DNA损伤引起的G2/M期阻滞,使细胞越过G2/M期检查点,而直接进入有丝分裂,导致染色体不稳定,由此证明Aurora A激酶参与了G2/M期检查点的调控。通过研究Aurora A激酶在各种正常组织的表达谱总结,Aurora A激酶 mRNA只在正常胸腺组织有较低水平的表达,在其他正常组织如脑、脾、睾丸、肺和肠等组织中其表达极低,表明如果将Aurora A激酶作为肿瘤治疗的分子靶点,将具有较为理想的靶向作用。Aurora A激酶的mRNA和蛋白水平在多种恶性肿瘤中均有异常表达,如卵巢癌[3]、结直肠癌[4]、急性髓细胞性白血病[5]等。Marco等[10]报道,Aurora A激酶在肝癌中表达上调,尤其在低分化类型中表达上调显著。Rudolf等[11]报道Aurora A激酶 mRNA在头颈鳞癌中的表达上调,促进了头颈鳞癌的发生发展,可以作为一个判断预后的因素 。本研究结果显示Aurora A激酶在软骨瘤组织细胞中阳性表达率极低,而软骨肉瘤组织细胞中大部分为阳性表达,阳性率显著高于软骨瘤,说明Aurora A激酶在软骨肉瘤的发生、发展过程中都起到非常重要的作用。本研究结果同时显示在普通型软骨肉瘤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级中Aurora Kinase A的阳性表达率分别为 34.6%、83.3%、100%,说明Aurora A激酶的高表达不但与软骨肉瘤的发生有关,而且与肿瘤的恶性程度、分化程度有关。但是Aurora A激酶的表达与软骨肉瘤患者的年龄、性别、部位等临床病理参数没有统计学相关性。另外在食管鳞状细胞癌中还发现了Aurora A激酶的高表达能显著促进肿瘤细胞的增殖,增强细胞对顺氯氨铂(DDP)及紫外线辐射诱导的凋亡的抵抗能力[12]。Takayuki等[5]报道Aurora 激酶抑制剂ZM447439可以诱导白血病细胞的生长抑制 。可见抑制Aurora A激酶活性可促进肿瘤细胞的凋亡,从而阻碍肿瘤细胞的增殖。因此,Aurora A激酶有望成为分子靶向治疗软骨肉瘤的一个新靶点。本课题组将进一步进行相关实验证实Aurora A激酶抑制剂是否可以做为新的个体化治疗方法治疗软骨肉瘤。
总之,我们研究发现Aurora A激酶蛋白在软骨肉瘤中的表达显著上调,可能在软骨肉瘤的形成及发展过程中起到重要的作用,并且发现Aurora A激酶蛋白表达与转移和复发均有相关性。因此,Aurora A激酶可以作为软骨肉瘤的预后判断因子来预测患者的预后。本课题组将进一步进行体内外实验,探讨将Aurora A激酶作为靶点治疗软骨肉瘤的可行性。
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