王朝晖,李玉中,宋丽媛
(大连医科大学附属第二医院1.实验中心;2.检验科;3.病理科,辽宁 大连116027)
随着人口老龄化程度的加剧及人们生活条件的改善,前列腺癌的发病率逐年增长,跃居男性泌尿、生殖系统恶性肿瘤的第三位。近年来分子靶向药物酪氨酸激酶受体抑制剂TKI(tyrosine kinase inhibitor)在临床上已广泛应用。该药的作用机制通过抑制EGFR(epidermal growth factor receptor)酪氨酸磷酸化,阻止 EGFR-Ras-Raf-MEK-ERK 信号转导通路的启动,抑制肿瘤细胞生长。研究K-Ras和BRaf在前列腺癌组织的表达,旨在探讨其与前列腺癌发生发展的关系。
收集大连医科大学附属第二临床学院2010年1-12月手术切除的前列腺癌病理组织蜡块74例,74例癌症患者中年龄34-92岁,平均年龄(58.00±13.51)岁。标本按2002年 WHO肿瘤国际组织学分类标准分类:其中高中分化癌23例,低分化癌51例;按Whitmore-Jewett(ABCD)系统标准进行临床分期:其中(A+B)期40例,为未浸润转移组;(C+D)期34例,为浸润转移组。前列腺增生39例,患者年龄40-87岁,平均年龄(62.34±14.37)岁。所有患者术前均未进行放、化疗和生物治疗。
用免疫组织化学链霉菌抗生物素过氧化物酶(SP)法检测K-Ras和B-Raf蛋白在前列腺癌和增生组织中的表达。K-Ras和B-Raf单克隆抗体分别购自Ab-cam和Santa Cruz,使用浓度分别为1∶200和1∶400。SP试剂盒和二氨基联苯胺(DAB)显色剂均购自北京中山生物技术有限公司。操作步骤按免疫组化试剂盒要求进行,组织切片在柠檬酸盐缓冲液(pH 6.0)中用微波抗原热修复100℃10分钟,用磷酸盐缓冲液代替一抗做空白对照。
K-Ras和B-Raf在肿瘤细胞胞质中出现棕黄色为阳性细胞,无阳性细胞(-);阳性细胞<25%(+);25%≥阳性细胞<50%(++);阳性细胞≥50%(+++)。(+)以上为阳性表达。
应用SPSS 13.0统计软件,两组或多组计数资料采用χ2检验进行数据统计学分析。检验水准α=0.05。
K-Ras在前列腺癌组织的表达(79.73%,49/74)明显高于前列腺增生(23.08%,9/39),χ2=19.025,P<0.01。在高中分化和低分化的表达分别为 (65.22%,15/23)和 (66.67%,34/51),χ2=0.15,P>0.05;在未浸润转移(A+B)期和浸润转移(C+D)期 表 达 分 别 为 (60.00%,24/40)和(73.53%,25/34),χ2=1.504,P>0.05。
B-Raf在前列腺癌组织的表达(64.86%,48/74)明显高于前列腺增生(10.26%,4/39),χ2=30.659,P<0.01。在高中分化与低分化表达分别为(43.48%,10/23)与 (74.51%,38/51),χ2=6.698,P<0.05,在(A+B)期与(C+D)期表达分别为 (42.50%,17/40)与 (91.18%,31/34),χ2=19.107,P<0.05。
K-Ras和 B-Raf蛋 白 表 达 呈 正 相 关,r2=0.272,P=0.019,P<0.05。
Ras/Raf/MAPK (mitogen-activated protein kinase)信号通路是细胞生物学中最具特征的通路,是膜受体信号向细胞内传递的重要途径,该通路参与调节细胞生长、凋亡和重要基因的表达[1]。Ras是一种鸟核苷酸结合蛋白,具有内源性GTP酶活性,它包括K-Ras、N-Ras、H-Ras等,Ras编码小GTP结合蛋白,参与很多细胞功能如细胞分化及蛋白运输等。Ras/Raf/MAPK信号通路中的膜受体被一些生长因子激活后,进而激活Ras蛋白,活化的Ras-GTP直接与下游Raf的N端结构域结合并使其激活,活化的Raf又激活下游的MAPK,从而激活了MAPK级联反应。Raf作为Ras下游的关键性蛋白之一,是丝氨酸/苏氨酸激酶家族成员,亚型包括Raf、A-Raf和B-Raf。MAPK激活后可以激活多种核转录因子和激酶,进而影响基因转录和调节细胞功能,且当活力失控时会导致肿瘤[2,3]。
K-Ras在前列腺癌中的表达国内研究较少,本研究显示前列腺癌组织的表达明显高于前列腺增生,但其与肿瘤的分化程度和浸润转移差异无显著性意义,说明K-Ras基因过表达在前列腺癌的发生中起一定促进作用。
B-Raf基因突变在甲状腺癌发生发展中有其独特而重要的作用[5,6]。目前国内在结直肠癌、恶性黑色素瘤及甲状腺癌中研究较多,但在前列腺癌组织研究较少。Yuen[7]研究发现,结直肠癌中分化程度越低B-Raf蛋白表达越高,Houben[8]研究发现BRaf的突变状态与恶性黑色素瘤的分期及预后呈正相关。本研究显示,B-Raf蛋白在前列腺癌组织表达明显高于前列腺增生,这说明B-Raf蛋白过表达与前列腺癌的发生有关。本研究还发现,B-Raf蛋白的过表达与前列腺癌的分化程度呈负相关,即分化程度越低B-Raf表达越高,与浸润程度呈正相关,即预后越差B-Raf蛋白表达越高。与Yuen和Houben研究的其他肿瘤的表达规律基本一致,BRaf蛋白的过表达预示着前列腺癌的预后较差。
如果Ras/Raf/MAPK信号通路中的某一成员发生突变,就会引起通路下游效应蛋白的功能发生改变,通路保持持续激活状态,必然会引起细胞异常增殖以及凋亡障碍等[4]。本研究发现,K-Ras与BRaf在前列腺癌的表达呈显著正相关,说明二者在前列腺癌的发生中起协同作用。他们中的一个因子或多个因子过度表达,都会激活Ras/Raf/MAPK信号通路,从而参与前列腺癌的发生发展。
[1]Adjei AA.Blocking oncogenic Ras signaling for cancer therapy[J].Natl Cancer inst,2001,93:1062.
[2]Liemann C.Regulation of MAP kinase activity by peptide receptor signalling pathway:paradigms of multiplicity[J].Cell Signal,2002,13:777.
[3]Avruch J,Khokhlatchev A,Kyriakis JM,et al.Ras cactivition of the Raf kinase:tyrosine recruitment of the MAP kinase cascade[J].Recent Prog Horn Res,2001,56:127.
[4]Norman KL,Hirasawa K,Yang AD,et al.Reovirus oncolysis:the Ras/RalGEF/p38pathway dictates host cell permissiveness to reovirus infection[J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101:11099.
[5]Mitsutake N,Knauf JA,Mitsutake S,et al.Conditinal-BRAFV600Eexpression induces DNA synthesis,apoptosis,dedifferentiation,and chromosomal instability in thyroid PCCL3cells[J].Cancer Res,2005,65(6):2465.
[6]Knauf JA,Ma X,Smith EP,et al.Targeted expression of BRAFV600Ein thyroid cells of transgenic mice results in papillary thyroid cancers that undergo dedifferentiation[J].Cancer Res,2005,65(10):4238.
[7]Yuen ST,Davies H,Chan TL,et al.Similarity of the phenotypicpatterns associated with BRAF and KRAS mutations in colorectal neoclassic[J].Cancer Res,2004,62(22):6451.
[8]Houben R,Becker JC,Kappel A,et al.Constitutive activation of the Ras-Raf signaling pathway in metastatic melanoma is associated with poor prognosis[J].Carcinog,2004,3(1):6.