王爱军 王红钰 徐晋珩 张志勇 吴肖 程健 张超 郑宝军 施华 冯俊伟
结直肠癌原发肿瘤与转移淋巴结中TAZ的表达情况及其与增殖相关蛋白的关系
王爱军 王红钰 徐晋珩 张志勇 吴肖 程健 张超 郑宝军 施华 冯俊伟
目的:检测转录共激活因子TAZ在结直肠癌原发灶和转移淋巴结中的表达情况,同时检测2种组织中增殖相关的增殖细胞核抗原(PCNA)、P16、P21、细胞周期素(Cyclin)E1的表达,并对TAZ与这些增殖相关蛋白的关系和意义进行探讨。方法免疫组化(SP)染色检测62例伴有区域淋巴结转移的结直肠癌石蜡组织标本的TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1表达情况,并分析这些蛋白表达的关系。结果淋巴结转移灶中TAZ、PCNA、Cyclin E1的阳性率明显高于原发灶中阳性表达率(均P<0.05),P16、P21的阳性率明显低于原发灶(均P<0.05)。TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1在原发灶和淋巴结转移灶中表达呈正相关(r分别为0.395、0.450、0.335、0.376、0.281,均P<0.05)。在结直肠癌原发灶及转移淋巴结中TAZ与PCNA、P16、P21、Cyclin E1之间表达均具有相关性(均P<0.05)。结论TAZ蛋白表达在结直肠癌转移过程中发生变化,但有一定规律,该蛋白可能通过调节增殖相关蛋白促进了结直肠癌进展转移。
结直肠癌;淋巴结,转移;TAZ;增殖相关蛋白
结直肠癌细胞增殖迅速,易于导致转移,是癌患者死亡的重要因素,但转移机制还不明确。转录共激活因子(TAZ)是Hippo信号通路重要的转录共激活因子之一,参与细胞信号转导过程中的细胞周期调控、细胞增殖等多种功能,研究发现其与结直肠癌、肺癌等多种肿瘤发生密切相关[1,2],但在结直肠癌转移过程中发挥的具体作用也不清楚。本研究通过检测TAZ与增殖细胞核抗原(PCNA)、P16、P21、细胞周期素(Cyclin) E1在结直肠癌原发灶和淋巴结转移灶中的表达情况,初步探讨TAZ表达与结直肠癌转移与这些增殖相关蛋白的关系和意义。
1.1 标本来源收集我院2010年1月至2011年12月年手术切除的伴有区域淋巴结转移的结直肠癌组织石蜡标本62例,均有原发灶及相应的区域淋巴结转移灶,淋巴结转移灶均由病理证实。所有病例术前均未行放疗和化疗。病理学分型均为腺癌,其中男35例,女27例;年龄35~76岁,平均年龄57岁。
1.2 主要试剂TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1兔抗人单克隆抗体购自美国Santa CRUZ公司,SP免疫组化试剂盒、DAB显色试剂盒均购自北京中杉生物公司。
1.3 方法厚约4 μm的石蜡切片脱蜡水化后依免疫组化SP法染色试剂盒说明书进行操作。用已知阳性组织切片作为阳性对照,以PBS为阴性对照。根据组织阳性细胞百分比和染色强度综合评分,10个随机高倍镜视野下,无阳性细胞计0分,<25%计1分,25%~50%计2分,51~75%计3分,>75%计4分。染色强度计分:未着色0分,淡黄色1分,棕黄色2分,棕褐色3分。根据样本阳性细胞百分比和染色强度计分之和的结果分为0~3分为阴性或弱阳性;≥4分为阳性和强阳性[3]。
1.4 统计学分析应用SPSS 13.0统计软件,计数资料采用χ2检验,组间相关性采用Spearmann相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1在结直肠癌原发灶和相应区域淋巴结转移灶中表达的情况TAZ、PCNA、Cyclin E1区域淋巴结转移灶中蛋白的阳性表达率高于在结直肠癌原发灶中阳性表达率(P<0.05);区域淋巴结转移灶中蛋白的阳性表达率明显低于结直肠癌原发灶中阳性表达率(P<0.05)。TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1在结直肠癌原发灶和相应区域淋巴结转移灶中表达呈正相关性(r= 0.395,r=0.450,r=0.376,r=0.281,r=0.335,均P<0.05)。见表1。
表1 TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1在原发灶及相应淋巴结转移灶中蛋白表达情况n=62,例(%)
2.2 TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1蛋白在结直肠癌原发灶中表达的相关性在62例结直肠癌原发灶中,TAZ蛋白表达与PCNA、Cyclin E1蛋白表达均呈正相关性(r=0.316,0.310,均P<0.05),TAZ蛋白表达与P16、P21蛋白表达呈均负相关性(r=-0.380,-0.310,均P<0.05),P16蛋白表达与PCNA、Cyclin E1蛋白表达呈均负相关性(r=-0.386,-0.350,均P<0.05),P21蛋白表达与PCNA、Cyclin E1蛋白表达呈均负相关性(r=-0.334,-0.414,均P<0.05),PCNA蛋白表达与Cyclin E1蛋白表达呈正相关性(r=0.267;P<0.05)。
2.3 TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E1蛋白在区域淋巴结转移灶中表达的相关性在62例结直肠癌相应区域淋巴结转移灶中,TAZ蛋白表达与PCNA、Cyclin E1蛋白表达均呈正相关性(r=0.289,r=0.418,均P <0.05),TAZ蛋白表达与P16、P21蛋白表达呈均负相关性(r=-0.399,r=-0.270,均P<0.05),PCNA、P16、P21、Cyclin E1蛋白表达之间的无明显相关性(均P>0.05)。
TAZ是Hippo信号通路中一个主要的转录共激活因子,通过结合蛋白而发挥作用,蛋白具有7个同源体,可以与特定基序磷酸化丝氨酸位点结合,因此它能够结合细胞内不同磷酸化蛋白,参与多种细胞信号转导调控功能,如细胞周期、细胞凋亡、细胞分化等调控。TAZ又称为转录调控因子(WWTR)1结构域包含两个相同和保守位点色氨酸残基的模序,TAZ通过其WW结构域与含有PPXY结构的转录因子相互结合发挥转录共激活因子功能[4,5]。Chan等[6]研究发现具有侵袭性乳腺癌细胞中TAZ表达明显升高,表明其可促进肿瘤细胞侵袭性。Ding等[7]研究发现乳腺癌患者,其同一患者TAZ基因在转移灶中的突变率明显高于原发灶,表明其可能参与了乳腺癌转移过程并发挥作用。Zhou等[8]研究发现在肺癌组织中TAZ表达明显升高,通过沉默肺癌细胞中TAZ表达后,其肺癌细胞增殖活性明显受到抑制。
PCNA为DNA聚合酶δ的辅助蛋白。PCNA表达伴随细胞周期不断变化,在G1早期开始出现上升,S期到达高峰,G2、M期开始不断下降,到G0期后维持在极低水平,PCNA磷酸化发生在Gl/S转换期,通过与DNA合成部位结合,激活DNA复制因子,从而促使细胞增殖,因此PCNA在增殖细胞核内存在表达而在细胞静止期缺乏表达[9]。有研究发现胃癌组织分化越差,PCNA表达率越高,与细胞增殖活跃有关[10,11]。P16基因又称其为多肿瘤抑制基因,其蛋白功能可与CyelinD竞争结合CDK4或CDK6,从而使CyelinDCDK4或CyelinD-CDK6复合物形成受阻,阻止磷酸化,阻碍细胞从G1期到S期的过渡,阻止细胞增殖,对细胞周期起着负性调控作用[12,13],P16蛋白低表达可导致肿瘤形成,Tetsuhiro等[14]研究胃癌组织中发现,p16表达明显降低,并与淋巴结转移呈负相关性。还有研究发现P16在大肠癌组织中为低表达,并与淋巴结转移密切相关[15],P21基因编码的蛋白质[16]可通过抑制细胞质中的细胞周期蛋白(Cyclins)与CDK的复合物的活性,在S期前阻断DNA的复制,从而抑制细胞的增殖。Cyclin E1出现于G1晚期,在细胞周期G1/S期转换过程中起关键作用,使晚G1期和早S期的底物磷酸化,启动DNA复制。有研究发现,在结直肠癌肿Cyclin E表达与肿瘤浸润程度、淋巴结转移具有相关性,细胞周期蛋白E表达强度与结直肠癌的细胞分化和淋巴结转移密切相[17]。
本研究发现TAZ、PCNA、Cyclin E在结直肠癌组织中高表达,P16、P21呈低表达,与淋巴结转移数目呈正相关(P<0.05),且在相应区域淋巴结转移灶中蛋白的表达率与结直肠癌原发灶比较,具有显著差异(P <0.05)。提示TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E的表达可能参与结直肠癌的发生发展,并与肿瘤侵袭及转移有密切的相关性,随着淋巴结转移数目的增多,TAZ、PCNA、Cyclin E表达越高,P16、P21表达越低,进一步说明了结直肠癌细胞增殖程度越高,其侵袭性就越强。此外,研究发现在在结直肠癌组织中TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E蛋白表达相互之间均存在相关性(P<0.05),而在淋巴结转移灶中TAZ仅与PCNA、P16、P21、Cyclin E蛋白表达之间存在相关性(P<0.05),说明结直肠的发生发展多因素、多步骤共同参与完成,而在淋巴结转移灶与结直肠癌原发之间TAZ、PCNA、P16、P21、Cyclin E蛋白表达发生了异质性变化,表明TAZ可能参与调控PCNA、P16、P21、Cyclin E表达,使肿瘤增殖程度增高,使其转移性增加有关。
综上所述,TAZ作为一转录调控因子,参与了结直肠癌的发生、转移,其可能与调控增殖相关蛋白使肿瘤细胞增殖活跃有关。其可能成为抑制结直肠癌细胞生长及转移的新靶点,至于通过何信号传导通路促进肿瘤发生、促进癌细胞增殖正在进一步研究。
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10.3969/j.issn.1002-7386.2015.03.009
063000河北省唐山市工人医院肿瘤外科(王爱军、王红钰、吴肖、程健、张超、郑宝军、施华、冯俊伟),病理科(徐晋珩、张志勇)