IFI16在骨巨细胞瘤中的表达及临床意义

刘桂峰

(泰山医学院附属泰山医院骨一科，山东 泰安 271000)

IFI16属于p200蛋白家族中的人类蛋白成员之一, 是由诱导素诱导产生的蛋白质中的一类, 具有p200蛋白家族中共有的结构基序，如DNA结合区、核定位区、N端的DAPIN/PAAD区和位于C端的由200氨基酸构成的重复区域，IFI16在多种细胞的细胞核中均有不同程度的表达，如在造血细胞、成纤维细胞和上皮细胞的胞核中等，作为转录调节因子，在体内参与细胞周期、分化调节以及炎症反应。它通过介导蛋白与蛋白、DNA与蛋白之间的相互作用，产生调节细胞衰老与细胞增殖的能力。为了更进一步地了解骨巨细胞瘤生物学行为,现以免疫组织化学法检测IFI16 蛋白在骨巨细胞瘤的中表达,探讨IFI16 蛋白与骨巨细胞瘤发生发展的关系。

1 资料和方法

1.1 标本

标本全部采自泰安市中心医院在2000年2月至2011年12月期间骨科手术切除的骨巨细胞瘤石蜡标本51例。同时取人正常骨骼石蜡组织标本，所有采集的病例标本均未接受任何的治疗，健康对照及病例情况均知情并经患者同意提供组织标本，均制成5 pm厚连续切片，其中，肱骨上端7例，股骨上端11例，股骨下端15例，胫骨上端12例，胫骨远端6例。手术后经过病理检查证实均为骨巨细胞瘤，按照病理Jaffe分级，其中I级14例，II级18例，Ⅲ级19例，由两位病理专家独立核实诊断，再进行免疫组化染色。

1.2 试剂

兔抗人IFI16多克隆抗体购于北京博奥森公司。二氨基联苯胺(DAB)酶底物显色试剂盒及Histostain T M -PluskIts免疫组化试剂盒购自北京中杉金桥生物制品公司，免疫组化操作步骤按试剂盒说明进行。

1.3 对照

取人正常骨骼切片同样行IFI16免疫组化染色作为阳性对照，用磷酸盐缓冲液代替一抗作阴性对照。

1.4 免疫组化结果判断

以背景颜色一致的浅棕色或细胞无棕色为阴性,以细胞核和细胞质内有棕黄色颗粒为阳性,按整张切片中阳性细胞所占面积的比例分级。"-”为无明显阳性反应细胞，“+”为阳性面积< 25%，“++”为阳性面积在25 %～50%之间，“+++”为阳性面积>50%。

1.5 统计方法

采用SPSS14.0进行数据统计分析，各级骨巨细胞瘤IFI16表达情况的比较采用秩和检验(Kruskal-Wallis test)，以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

对照组正常人的骨骼组织细胞核中IFI16蛋白的表达显示为阳性，骨巨细胞瘤IFI16阳性反应主要位于多核细胞的细胞核内，显色为棕黄色颗粒，少数病例胞浆中亦可阳性;单核基质细胞则少有阳性，见图1～4。骨巨细胞瘤中共16例IF116染色阳性，35例阴性。阳性率32.4%，有67.6%的骨巨细胞瘤存在IFI16表达缺失。Jaffe分级及各级的染色结果见表1。Ⅰ级骨巨细胞瘤IFI16表达阳性率为57.1%，Ⅱ级阳性率27.8%，Ⅲ级阳性率为15.6%。经秩和检验，Ⅰ级和Ⅱ级、Ⅲ级之间差异有显著性(P均<0.05)，Ⅱ级和Ⅲ级之间差异无显著性(P>0.05)，IFI16的表达随着骨巨细胞瘤病理进程逐步降低。

表1 骨巨细胞瘤的IFI16表达

注：经秩和检验χ2=7.743，P=0.021，a：与I级比较P<0.05, b：与I级比较P<0.05, c：与II级比较P>0.05。

图1 骨巨细胞瘤Ⅰ级IFI16高表达(SP，×400)

图2 骨巨细胞瘤Ⅱ级IFI16中度表达(SP，×400)

图3 骨巨细胞瘤Ⅲ级IFI16低表达(SP，×400)

图4 对照组：正常骨骼IFI16表达(SP，×400)

3 讨 论

IFI16在细胞周期调控，维持正常细胞的生长、增殖和分化方面有着重要的作用，而细胞周期失去正常的调控和肿瘤的发生有关。

目前研究表明，IFI16具有通过细胞周期抑制蛋白p53和pRb及BRCA1基因来抑制肿瘤发生的部分生物学作用[1],如: IFI16诱导生成的RNA依赖性的蛋白激酶和蛋白激酶C蛋白，能与p53蛋白直接结合，促进p53介导的转录调控,从而抑制细胞生长,另有证据表明，细胞周期蛋白E的降低是由于p21增加引起，而p21增加与IFI16介导的生长抑制现象有关[2]，而且IFI16的分布有高度的组织特异性, 这些蛋白的表达或消失同肿瘤的发生密切相关, 由此表明IFI16是一种调节细胞周期的新型调节因子 。所以在促进肿瘤细胞凋亡方面，通过恢复IF116基因的表达可以起到抗肿瘤活性的作用[3]。

已经有相关实验通过免疫组织化学分析显示，IFI16蛋白在乳腺癌细胞中显示为低表达，但在正常乳腺管对照上皮细胞IFI16显示为强表达，IFI16基因mRNA转录及蛋白表达在乳腺癌细胞中明显低于乳腺正常上皮细胞。在正常人的前列腺上皮细胞中IFI16蛋白表达升高，导致细胞的衰老，而在人前列腺癌细胞中降低并有表达丢失，在骨肉瘤细胞及软骨肉瘤细胞中IFI16蛋白表达十分低下，而外来高表达IFI16蛋白则可抑制骨肉瘤细胞及软骨肉瘤细胞生长，并且可诱导骨肉瘤细胞及软骨肉瘤细胞发生衰老[4]，肿瘤抑制因子最重要的特征是它们在肿瘤细胞中的表达丢失，所有这些现象揭示IFI16基因是人类肿瘤抑制基因。

然而，在一些发病机制中，IFI16的作用并不是绝对的抑制肿瘤的,邹云莲等[5]在干扰素诱导蛋白16在结直肠癌中的表达及其与K-ras基因突变的相关性研究中发现，IFI16在结直肠腺瘤向腺癌病理演化过程中的表达是随着结直肠腺瘤癌变这一病理进程逐步升高的，从而进一步在蛋白水平上证实，IFI16作为促进因子参与了结直肠癌的发生，而不是作为肿瘤抑制因子。IFI16在肝癌发病机制中，通过降低P21waf1/ciP1来促进了细胞周期进展，表明可能作为癌基因的下游靶基因参与了肝癌的发病过程，从而诱导了细胞的增殖[6]。因此IFI16在机体中表现出正反两方面的作用，即IFI16不但能促进细胞衰老，导致细胞生长抑制，而且还可通过合适的环境与其它的结合子结合来激活细胞。所以IFI16在抑癌或促癌作用方面存在着显著的差异。

骨巨细胞瘤(giart cell tumor dhone，GCT)是一种原发性溶骨性骨肿瘤，来源于骨髓间质细胞，主要为单核瘤样细胞和多核巨细胞，我国发病率为欧洲国家的3倍，在发病率上仅次于骨软骨瘤，占原发性骨肿瘤的13.62%，由Jaffe于1940年首次报道，随着研究的深入，人们对GCT的认识已有所提高[7-8]。骨巨细胞瘤在临床治疗上由于化疗无效且放疗易引起肉瘤变，故主要以手术为主。因而肿瘤性质的判定对骨巨细胞瘤的临床术式选择和预后判定极为重要。

近几年的研究表明IFI16调节GCT细胞周期的途径可能为: IFI16可直接通过第一个200氨基酸的保守模MFHATVAT与细胞周期抑制蛋白p53结合[1]， 并且通过蛋白质之间的相互作用，在转录后水平上得到了体现 ，p53在调节细胞周期方面的分子机制已经非常清楚，IFI16蛋白与p53结合后，可以加强p53结合DNA的能力，从而促进p53介导的p21的转录。调节由p53介导的转录调控，同时抑制IFI16的表达，提高pRb和p53的水平，p53在转录水平使p21增加，p21增加引起细胞周期蛋白E的降低及抑制细胞周期依赖激酶4(CDK4)或者细胞周期蛋白激酶(CDKd)的活性，从而CDK4与CDKd蛋白被激活，导致Rb蛋白的磷酸化，使Rb蛋白从蛋白复合物pRb/E2F/DP-l中被释放出，解除对E2F/DP-l复合物的抑制，进而激活相关基因，抑制细胞的生长，从而抑制了肿瘤的发生[1]。p53基因在细胞周期中起着‘分子警察’的作用，p53基因的负反馈调控基因是MDM2，而p53基因失活是MDM2过表达导致的，同时也是引起GCT的原因之一[9]。

本组实验研究证实，正常骨组织中可以出现IFI16表达，提示IFI16在正常的骨细胞生长中可能具有关键作用，但骨巨细胞瘤组织中IFI16的表达明显降低，符合IFI16与p53基因结合后抑制肿瘤的可能作用机制，而IFI16表达的下调可能引起骨细胞生长失控并导致肿瘤的发生。考虑与p53基因失活有关，其机制还需进一步研究，本组中IFI16在骨巨细胞瘤的表达阳性率为32.4%, 其中有67.6%的IFI16蛋白表达缺失, 符合肿瘤抑制因子在肿瘤细胞中的表达丢失这一最重要的特征，且在Ⅰ级和Ⅱ级、Ⅲ级之间IFI16的表达有显著性差异，这证实了IFI16表达减低与骨巨细胞瘤的发生、发展密切相关。而IFI16表达程度高低与骨巨细胞瘤发生之间的关系尚未见报道。

通过对骨巨细胞瘤中IFI16表达程度的研究，为IFI16在骨巨细胞瘤中的研究提供理论依据。随着人们对IFI16的不断深入研究，IFI16有可能成为GCT病理分期和判断预后的重要指标之一，为GCT的早期治疗提供指导。

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