肺癌组织中水通道蛋白的表达及其与上皮-间质转化的相关性

肺癌组织中水通道蛋白的表达及其与上皮-间质转化的相关性

盛旺吕晓君安汉祥

(厦门大学附属第一医院肿瘤内科，福建厦门361003)

摘要〔〕目的探讨肺癌组织中水通道蛋白(AQP)5的表达及其与上皮-间质转化(EMT)的相关性。方法收集该院胸外科及肿瘤外科2010年1月至2014年2月行手术切除经病理证实的肺癌标本73例，癌旁相应正常肺组织42例为对照。 结果73例肺癌组织中AQP5蛋白表达阳性56例(76.7%)，42例癌旁组织AQP5蛋白表达阳性9例(21.4%)，与癌旁组织比，肺癌组织的AQP5蛋白表达明显增高(P<0.05)。AQP5蛋白表达与性别和年龄无关，与组织类型、分化、淋巴结转移和分期密切相关(P<0.05)。AQP5蛋白阳性肺癌组织E-钙黏素(E-cadherin)蛋白阳性表达低于AQP5蛋白阴性肺癌组织中(P<0.05)。AQP5蛋白阳性肺癌组织波蛋白(Vimentin)蛋白阳性表达高于AQP5蛋白阴性肺癌组织中(P<0.05)。结论AQP5与肺癌的发生、发展及转移密切相关，AQP5可抑制E-cadherin表达，促进Vimentin表达，诱使肺癌EMT。

关键词〔〕肺癌组织；AQP5；上皮-间质转化

中图分类号〔〕R734.2〔

第一作者：盛旺(1981-)，男，硕士，主治医师，主要从事恶性肿瘤的化疗、靶向治疗及综合治疗研究。

侵袭转移是导致肺癌病人死亡的主要原因，目前手术及化放疗治疗肺癌的效果和预后都较差。水通道蛋白(AQPs)是广泛分布于人体组织的跨膜蛋白，可实现细胞跨膜水转运，在细胞的增殖、迁移等多方面起重要作用。AQP5是水通道蛋白家族的一员，近期研究认为其表达与肺癌发生、发展相关〔1〕。上皮细胞-间质转化(EMT)是上皮细胞在与周围间质的相互作用并获得了某些间质细胞特有性状的现象，与肿瘤细胞的原位侵袭、远处转移及耐药性紧密相关〔2,3〕。本研究将考察肺癌的AQP5表达和EMT状态的相关性。

1对象与方法

1.1研究对象收集我院胸外科及肿瘤外科2010年1月至2014年2月行手术切除经病理证实的肺癌标本73例，其中男40例，女33例，年龄(63.9±10.7)岁，腺癌48例、鳞癌25例，TNM病理Ⅰ～Ⅱ期54例、Ⅲ～Ⅳ期19例，高中分化38例，低分化35例，有淋巴结转移者30例，无淋巴结转移者43例。选择癌旁相应正常肺组织42例为对照。排除术前未接受化疗和放疗、资料不完整、不配合治疗者。

1.2指标检测〔4〕采用免疫组织化学方法检测肺癌组织的AQP5、E-钙黏素(E-cadherin)与波蛋白(Vimentin)表达。AQP5为兔克隆抗体，E-cadherin与Vimentin抗体均为鼠抗人单克隆抗体。切片脱蜡、水化、抗原修复，加一抗4℃过夜，二抗37℃ 30 min，(DAB)显色，苏木素复染，盐酸酒精分化，脱水、二甲苯透明，树脂封固。以磷酸盐缓冲液(PBS)替代一抗进行阴性对照，所有切片在镜下检查。

1.3结果判定随机观察10个200倍视野，阴性(-)：无棕黄色染色或染色阳性细胞数<10%；阳性(+)：阳性细胞数≥10%。

2结果

2.1AQP5蛋白在肺癌组织及癌旁相应正常肺组织中的表达AQP5主要表达于肺癌组织的细胞质和(或)细胞膜，呈棕黄色或棕褐色染色。73例肺癌组织中AQP5蛋白表达阳性56例(76.7%)，42例癌旁组织AQP5蛋白表达阳性9例(21.4%)，与癌旁组织比，肺癌组织的AQP5蛋白表达明显增高(P<0.05)。见图1。

2.2AQP5蛋白在肺癌组织的表达及与临床病理的关系AQP5蛋白表达与性别和年龄无关，与组织类型、分化、淋巴结转移和分期密切相关(P<0.05)。见表1。

2.3肺癌组织AQP5蛋白与E-cadherin蛋白表达的关系AQP5、E-cadherin蛋白均阳性18例，均阴性8例，仅AQP5蛋白阳性38例，仅E-cadhein蛋白阳性10例。AQP5蛋白阳性肺癌组织E-cadherin蛋白阳性表达(32.1%，18/56)低于AQP5蛋白阴性肺癌组织中(55.5%，10/18)(P<0.05)。

2.4肺癌组织AQP5蛋白与Vimentin蛋白表达的关系AQP5、Vimentin蛋白均阳性30例，均阴性12例，仅AQP5蛋白阳性26例，仅Vimentin蛋白阳性6例，AQP5蛋白阳性肺癌组织Vimentinin蛋白阳性表达(53.6%，30/56)高于AQP5蛋白阴性肺癌组织中(33.3%，6/18)(P<0.05)。

3讨论

AQP5在卵巢癌、乳腺癌和肺癌〔4,5〕等多种肿瘤组织中呈高表达，与临床特征和病理特征相关。Zhang等〔6〕研究显示160 例不同组织类型的肺癌标本的AQP5阳性表达率超过56%，尤其是腺癌组织表达更高，与细胞分化程度呈正相关，但与患者的预后无关。本研究结果与文献结果相似〔7〕，但AQP5蛋白阳性表达率高于文献数据，可能与腺癌比例高〔8〕、检测试剂不同及纳入病例相对较少有关。

EMT是指上皮细胞受到多种细胞因子的影响失去极性，向间质细胞游走迁徙和转变，以失去连环蛋白(Catenin)和E-钙黏素(E-cadherin)表征上皮型指标蛋白，同时得到波蛋白(Vimentin)和纤维粘连蛋白(Fibronectin)等表征间质型指标蛋白为基本特征，EMT现象与肿瘤转移密切相关〔9，10〕。AQP5通过介导水快速转运和增强细胞迁移可能参与肿瘤细胞与血管内皮细胞的迁移，进而发展为肿瘤侵袭转移。Nakashima等〔11〕认为AQP5在侵袭性肺腺癌细胞表达上调并伴细胞极性丢失和胞内重分布。Maseki等〔12〕采用外源性AQP5在正常肺上皮细胞 BEAS-2B 表达可出现上皮间质转化现象，失去细胞间连接和细胞极性，细胞上皮标志蛋白E-cadherin下调，间质标志蛋白Vimentin上调。本研究结果显示AQP5可抑制E-cadherin表达，促进Vimentin表达，诱使肺癌EMT，与文献结果一致，进一步说明AQP5诱导肺癌EMT。

综上，AQP5 可作为肺癌恶性生物学行为及预后判断的指标，可通过 EMT 促进肿瘤细胞的侵袭和转移，有望成为肺癌基因靶向治疗新方向。

4参考文献

1周家杰,李则春.水通道蛋白与不同病理类型肺癌关系的研究进展〔J〕.医学综述,2013；19(15):2755-7.

2徐江浩,王朝霞.上皮-间质转化与肺癌侵袭转移及耐药性的研究进展〔J〕.临床肿瘤学杂志,2013;18(7):659-62.

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4田茗源,王林辉,张雄,等.肺癌组织中E-cadherin和Vimentin表达及其与上皮-间质转化的相关性〔J〕.中国生物制品学杂志,2011;24(9):1068-71.

5Woo J,Lee J,Chae YK,etal.Overexpression of AQP5,a putative oncogene,promotes cell growth and transformation〔J〕.Cancer Lett,2008;264(1):54-62.

6Zhang Z,Chen Z,Song Y,etal.Expression of aquaporin 5 increases proliferation and metastasis potential of lung cancer〔J〕.Am J Pathol,2010;221(2):210-20.

7Chaey K,Woo J,Kim MJ,etal.Expression of aquaporin 5(AQP5) promotes tumor invasion in human non small cell lung cancer〔J〕.PLoS One,2008;3(5):e2162.

8Macguda Y,Ueda Y,Shimasaki M,etal.Relationship of aquaporin 1,3,and 5 expression in lung cancer cells to cellular differentiation,invasive growth,and metastasis potential 〔J〕.Hum Pathol,2011;42(5):669-78.

9黄永红,徐方云,吕农华.水通道蛋白5与肿瘤发生发展的关系〔J〕.广东医学,2012;33(19):3010-3.

10Zhang ZQ,Zhu ZX,Bai CX,etal.Aquaporin 5 expression increases mucin production in lung adenocarcinoma〔J〕.Oncol Rep,2011;25(6):1645-50.

11Nakashima H,Hashimoto N,Aoyama D,etal.Involvement of the transcription factor twist in phenotype alteration through epithelial-mesenchymal transition in lung cancer cells〔J〕.Mol Carcinog,2012;51(5):400-10.

12Maseki S,Ijichi K,Tanaka H,etal.Acquisition of EMT phenotype in the gefitinib-resistant cells of a head and neck squamous cell carcinoma cell line through Akt/GSK-3β/snail signaling pathway〔J〕.Br J Cancer,2012;106(6):1196-204.

〔2013-12-05修回〕

(编辑袁左鸣)