COX-2、PTEN在皮肤基底细胞癌中的表达与临床意义

汪雁 林渊 孙健宇 潘勇 朱唯力

COX-2、PTEN在皮肤基底细胞癌中的表达与临床意义

汪雁 林渊 孙健宇 潘勇 朱唯力

目的探讨皮肤基底细胞癌(basal cell carcinoma,BCC)组织中COX-2和PTEN的表达情况及临床意义。方法采用免疫组SP法检测58例基底细胞癌组织和20例正常对照组织中COX-2和PTEN的表达情况。结果C0X-2蛋白在正常皮肤中阳性表达率为15%,在BCC中呈高表达,阳性表达率为60.3%,其差异有统计学意义(P<0.01);PTEN蛋白在正常皮肤组织中阳性表达率为90.0%,而在BCC中表达明显减弱,阳性表达率仅为17.2%,其差异也具有统计学意义(P<0.01);且COX-2的表达与PTEN的表达呈显著负相关(r=-0.376)。结论PTEN蛋白在BCC中的低表达,COX-2蛋白在BCC中的高表达,且两者的表达呈负相关,提示二者可能共同参与细胞基底细胞癌的发病过程。

皮肤基底细胞癌;COX-2;PTEN

皮肤基底细胞癌(basal cell carcinoma,BCC)是最常见的皮肤恶性肿瘤,起源于表皮或其附属器角质形成细胞,但其发生机制并未完全阐明。COX-2是环氧合酶(cyclooxygenase,COX)的亚型,是前列腺素(PG)合成过程中的限速酶。正常情况下绝大部分组织细胞不表达COX-2基因,只有在细胞外刺激物作用下才诱导表达,如许多炎性细胞因子和各种促癌因素等均可诱导体内组织产生COX-2。PTEN是迄今为止发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因, 有研究表明,PTEN的低表达与胃癌、乳腺癌、子宫内膜癌等多种肿瘤发生发展密切相关[1]，但两者在皮肤基底细胞癌中的作用有待进一步研究,本研究通过免疫组化观察PTEN和COX-2在皮肤基底细胞癌中的表达情况,探讨其与BCC发生、发展的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集皖南医学院附属弋矶山医院整形外科2005～2007年经病理确诊为皮肤基底细胞癌标本共58例,男38例,女20例;年龄36～80岁,平均48.67岁;面部49例,胸部、腹部各3例,头皮2例,颈部1例。以正常皮肤20例(男15例,女5例,年龄36-68岁,中位年龄46.2岁)作为对照(取自非癌患者手术移植剩余的全厚皮片)。

1.2方法 蜡块连续切取4μm厚的切片,分别行HE染色和免疫组织化学染色。采用免疫组化SP法，实验步骤按照试剂盒说明书进行。同时用已知阳性切片做阳性对照。以PBS代替一抗为阴性对照。切片常规脱蜡至水,微波抗原修复,操作步骤按试剂盒说明书进行,经DAB显色,苏木素复染,脱水干燥，透明,中性树胶封片,显微镜下观察,拍照。

1.3结果判断 PTEN蛋白阳性染色定位于细胞质中,染色为橙黄色至棕褐色;每例均随机选取10个高倍视野(符号“x”400),计算阳性细胞率，COX-2蛋白阳性染色细胞呈棕黄色细颗粒,随机选取5个高倍视野(符号“x”400),计算阳性细率。阳性细胞率≤10%为阴性,>10%为阳性。

1.4统计学方法 应用SPSSl3.0软件处理,计数资料采用χ2检验,检验P<0.05为差异有统计学意义，相关性用Spearman相关分析处理,P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1COX-2蛋白在BCC中的表达情况 20例正常皮肤对照组织3例见COX-2蛋白的阳性表达,阳性表达率为15%,在皮肤基底细胞癌中的阳性表达率60.3%(35/58),显著高于正常皮肤组织,差异有统计学意义(χ2=10.49，P=0.001)。

2.2PTEN蛋白在BCC中的表达情况 PTEN蛋白阳性染色定位于细胞质中,PTEN的阳性细胞分布于表皮全层,PTEN在正常对照的皮肤组织中的阳性表达率为90%(18/20),而在皮肤基底细胞癌组织中的阳性表达率为17.2%(10/58),PTEN蛋白在BCC组的阳性表达率低于正常皮肤组织,差异有统计学意义(χ2=34.21,P=0.000)。

2.3BCC中PTEN和COX-2表达的相关性 在皮肤基底细胞癌组织中COX-2表达明显上调,而PTEN的表达则明显减弱。采用Spearman相关分析结果提示χ2=8.219，rs=-0.376,P=0.004,COX-2与PTEN蛋白表达呈显著负相关?

3 讨论

皮肤基底细胞癌是最常见的皮肤肿瘤之一,较其他恶性肿瘤而言,BCC较为特殊,其发生频率较低,生长缓慢,极少发生转移,具有多种组织学分型以及能向多个方向分化;BCC具有较强的侵袭性和破坏性,可侵袭?破坏局部组织,造成感染，出血,甚至毁损容貌,但其发生机制目前尚未完全阐明。

环氧合酶是一种诱导型前列腺素内源性过氧化物酶,是一种膜结合蛋白,具有环氧合酶和过氧化物合成酶双重酶的功能,COX是前列腺素(PG)合成起始步骤的关键酶[2],主要存在于哺乳动物细胞微粒体中,目前发现该酶有两种亚型即COX-1和COX-2,这两种酶的线型和三维结构很相似,但因其生物学特异上的差异,在正常和病理组织发挥着不同的作用。COX-2是催化花生四烯酸生成前列腺素过程中重要的限速酶,前列腺素在胃黏膜防御外界损伤中发挥重要作用。COX-2的表达能够增加前列腺素E(PGE2)的合成,PGE2可诱导细胞增殖并刺激bcl-2蛋白表达,后者是通过阻止细胞色素C从线粒体向胞质释放对细胞凋亡起调节作用,该环节位于半胱氨酸蛋白酶caspase级联反应上游, 而抑制细胞凋亡,使细胞增殖和凋亡失去平衡而促进肿瘤的发生[3]。COX-2参与多种肿瘤的细胞增殖。抗凋亡和血管生成,与肿瘤的发生?发展和预后密切相关，本研究结果显示皮肤基底细胞癌组织中COX-2的阳性表达率分别为60.3%,明显高于其在正常皮肤组织中的表达(15%),差异具有统计学意义,提示COX-2在皮肤基底细胞癌中的表达上调可能促进肿瘤细胞的增殖，抑制凋亡并参与皮肤基底细胞肿瘤的发生和发展。

PTEN是迄今为止发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因,是定位于第10q23染色体上的肿瘤抑制基因,含有9个外显子,具有抑瘤,影响细胞生长与凋亡,调控细胞迁移和细胞骨架及细胞间的信号传导等生物学功能,在正常人体多种组织中可检测出PTEN表达[4]。它主要参与阻断细胞接受的外界生存增殖信号,抑制细胞增殖;诱导并促进细胞凋亡,在肿瘤的发生发展过程中起着重要的作用。有研究表明PTEN的低表达与胃癌、乳腺癌、子宫内膜癌等多种肿瘤发生发展密切相关，Yang等[5]发现PTEN蛋白在正常胃黏膜?癌前病变，早期胃癌和进展期胃癌组织中的阳性表达率呈逐渐下降趋势,PTEN蛋白表达高低与患者的病理分级及预后有关,预后越差,恶性程度越高,PTEN蛋白表达水平越低。本研究中,PTEN蛋白在正常皮肤表皮中阳性表达率达到90%,在BCC组织中阳性表达率仅为17.2%，PTEN蛋白在BCC组织中的表达水平和表达强度均明显低于正常皮肤,差异均有统计学意义(P<0.01)。结果表明与正常皮肤组织相比,PTEN的低表达可能在BCC的发生发展过程中发挥重要作用。PTEN表达下降,使组织失去了对细胞增殖的负调控,抑制细胞增殖，诱导并促进细胞凋亡的功能下降,进而导致肿瘤的发生与进展[6]。

本研究中结果提示PTEN与COX2表达成显著负相关(P<0.05),有研究认为选择性COX-2抑制剂和非选择性COX-2抑制剂可上调人癌细胞PTEN基因表达，C0X-2可通过调节PTEN和AKT来抑制由Fas介导的细胞凋亡[7],Rahman等[8]由实验推测PTEN的表达水平下降及缺失是丙肝后肝硬化并发肝细胞癌的重要步骤,通过PKB/Akt信号途径,可能导致癌旁组织中COX-2的表达上升而致恶性转化。本研究中COX-2与PTEN表达的负相关从而推测皮肤基底细胞癌组织中PTEN表达的缺失和下降与COX-2的过表达之间可能存在相互协同作用,共同参与了皮肤基底细胞癌的发生发展、转移及浸润。

综上所述,本研究证实了PTEN在BCC中的低表达和COX-2蛋白在BCC中高表达,且它们的表达呈负相关(P<0.05),同样的结果最近也在子宫内膜癌。乳腺癌中报道[9,10],提示二者在皮肤BCC的发病中具有相互作用?此两种生物因子在临床的检测,并可作为皮肤基底细胞癌发生?发展及判断预后的重要临床参考指标,从而为临床更好的制订个性化治疗方案提供依据。

[1] Yang XF,Xin Y,Mao LL.Clinicopathological significance of PTEN and Caspase-3 expressions in breast cancer.Chin Med Sci J,2008,23(2):95-102.

[2] Xu XC.COX-2 in hibitionsin cancer treatment and prevention,a recent development Anti.Cancer Drugs,2002,13(2):127-137.

[3] Wu YC, Su LJ,Wang HW, et al. Co-overexpression of cyclooxygenase-2 and microsomal prostaglandin E synthase-1 adversely affects the postoperative survival in non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol. 2010,5(2):1167-1174.

[4] Pfeiler G，Horn F,Lattrich C，et al.Apoptotic effects of signal trans duction inhibitors on human tumor cells with different PTEN expression.Oncol Rep,2007,18(5):l305-1310.

[5] Yang L,Kuang LG,Zheng HC,et al.PTEN encoding product:a marker for tumorigenesis and progression of gastric carcinoma.World J Gastroenterol,2003,9(1):35.

[6] Subauste MC,Nalbant P,Adamson EP,et al.Vincuin controls PTEN protein level by maintaining the interaction of adherens junction protein beta-catenin with the scaffolding protein MAGJ-2.J Biol Chem,2005,280(7):5676-5680.

[7] Honio S,Osaki M,Ardvanto TD,et al.COX一2 inhibitor,NS398,enhances Fas-mediated apoptosis via modulation of the PTEN-Akt pathway in human gastric carcinoma cell lines.DNA Cell Biol,2005,24(3):141-147.

[8] Rahman MA,Kyriazanos ID,Ono T,et al.Impact of PTEN expression on the outcome of hepatitis C virus-positive cirrhotichepatocellular carcinoma patients:possible relationship with COX-2 and inducible nitric oxide synthase.Int J Cancer,2002,100(2):152-177.

[9] Li X，Lin G，Wu B，et al.Overexpression of PTEN induces cell growth arrest and apoptosis in human breast cancer ZR-75-1 cells.A cta Biochim Biophys Sin(Shanghai),2007,39(10):745-751.

[10] Gao Q,Ye F,Xia X,et al.Correlation between PTEN expression and P13K/Akt signal pathway in endometrial carcinoma.J Huazhong Univ Sci Teehnolog Med Sci,2009,29(1):59-63.

TheclinicalsignificanceoftheexpressionofC0X-2andPTENincutaneousbasalcellcarcinomatissue

WANGYan,LINYuan,SUNJian-yu,etal.

TheDepartmentofPlasticSurgery,YijishanHospitalAffiliatedtoWannanMedicalCollege,Wuhu241000，China

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of PTEN and COX-2 in the skin basal cell carcinoma(BCC).MethodsThe expressions of PTEN and COX-2 proteins were measured by immunohistochemieal SP method in 58 patients with BCC and 20 specimens of normal skin.ResultsCOX-2 protein showed strongly positive expression in BCC group(60.3%) and weakly positive expression rate in normal epidermis(15%). Compared with normal skin group,the expression of COX-2 protein was statistically significantly high(P<0.01). PTEN protein showed strongly positive expression in normal epidermis(90.0%),and weakly positive expression in BCC group(17.2%).Compared with normal skin group,the expression of PTEN protein in BCC group was statistically significantly low(P<0.01).Also there was negative correlation between the expressions of PTEN and COX-2 protein(r=-0.376,P<0.01) in BCC tissues.ConclusionThe lower expression of PTEN proteins and the higher expression of C0X-2 protein may play important roles in BCC development.

Skin basal cell carcinoma; COX-2;PTEN

241000 皖南医学院附属弋矶山医院整形外科

朱唯力 Email:zhuweil@sohu.com