潘 超 杨士勇 殷少华 戴树龙 黄 冠 周 琎★
HSP90α和IGF-1R在胰腺癌组织中的表达及临床意义
潘超杨士勇殷少华戴树龙黄冠周琎★
目的 探讨热休克蛋白90α(HSP90α)和胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)在胰腺癌中的表达及临床病理资料间的联系,分析两者在胰腺癌发生、发展中的作用机制。方法 免疫组化方法检测胰腺癌标本中HSP90α、IGF-1R在癌组织及癌旁组织中的表达情况,结合临床病理资料进行分析。结果 胰腺癌组织中HSP90α、IGF-1R的阳性表达率分别为72.5%(29/40)、70%(30/40),显著高于癌旁组织17.5%(7/40)、20%(10/40);HSP90α、IGF-1R表达与肿瘤组织分化程度、淋巴结转移、肿瘤TNM分期相关(P<0.05),两者间的表达也呈正相关(r=0.0.808,P<0.05)。结论 HSP90α、IGF-1R在胰腺癌组织中高表达、正相关,两者参与到胰腺肿瘤的发生、发展过程,存在共同作用的机制促进肿瘤的侵袭、转移变化。联合检测HSP90α、IGF-1R可作为胰腺癌预后判断的指标,也可以作为胰腺癌药物治疗的靶点进行研究。
胰腺癌 免疫组化学 热休克蛋白90α 胰岛素样生长因子-1受体
胰腺癌属于消化系统恶性肿瘤,90%为腺管上皮起源[1]。胰腺肿瘤的特点是缺乏早期临床特异性症状,具有高度的侵袭性及病死率。发病后5年生存率仅为5%~10%,诊断后中位生存期仅5~6个月,病死率位于各肿瘤中第4位,研究资料显示胰腺癌的发病率逐年上升[2]。热休克蛋白90α(HSP90α)和胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)是与肿瘤有密切联系的两类蛋白,其在肿瘤的发生、发展中存在重要的作用,可以成为肿瘤治疗的靶向目标[3]。本资料采用免疫组化技术检测胰腺癌组织、癌旁正常组织中HSP90α和IGF-1R 的表达情况,探讨其参与癌发生、发展、转移、侵袭的共同机制,为胰腺癌诊治提供新思路.
1.1一般资料 收集自2006年1月至2012年2月在本院行手术治疗且术后病理证实为胰腺癌的患者标本,选取胰腺癌组织40例为观察组,另在术中取相对应的癌旁正常组织40例为对照组。其中男26例,女14例;年龄49~80岁。>60岁者23例,<60岁者17例。所有患者术前未接受过放化疗治疗。
1.2方法 使用二步法(ElivisionTMplus)免疫组织化学染色方法染色后置于光镜下观察。分别检测胰腺癌组织及癌旁正常组织中HSP90α、IGF-1R的表达。兔抗人HSP90α单克隆抗体、鼠抗人IGF-1Rβ单克隆抗体购自美国EPITOMIC公司,免疫组化试剂盒、枸橼酸盐缓冲液、PBS 、DAB 显色剂购于福州迈新生物科技有限公司。按照说明书进行操作,阳性对照为已知的HSP90α、IGF-1R阳性标本,阴性对照以PBS液代替一抗。
1.3疗效标准 使用光镜×400倍观察视野,当胞质中出现明显棕黄色颗粒的细胞判定为HSP90α的阳性染色细胞,当细胞膜和(或)细胞浆中出现棕黄色颗粒的细胞为IGF-1R 的阳性染色细胞。随机选取5个视野,观察并计算阳性细胞数,总观察细胞数需>1000。参照标准为Kapitanovic[4],双评分半定量积分法计算得分,靶细胞表达强度的评分:靶细胞无着色为0分;靶细胞呈棕黄色,细颗粒状为1分,靶细胞呈棕色,粗颗粒状为2分,靶细胞呈棕褐色,小块状为3分;靶细胞阳性表达率的评分:<5%为0分;6%~25%为1分;26%~50%为2分;51%~75%为3分;>75%为4分。每个视野的染色得分为靶细胞阳性表达率与表达强度得分之和。染色最终结果按照总得分来判定,得分0分判断为阴性(-);1~4分为弱阳性(+);5~8分为阳性(++);>9分为强阳性(+++),5个视野的染色得分均值为最终得分。
1.4统计学方法 采用SPSS 18.0统计软件。计数资料采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
表1 HSP90α 在胰腺癌组织及癌旁组织中的表达情况(n)
2.2IGF-1R在胰腺癌组织及癌旁组织中的表达情况 见表2。
2.1HSP90α 在胰腺癌组织及癌旁组织中的表达情况 见表1。
表2 IGF-1R在胰腺癌组织及癌旁组织中的表达情况(n)
2.3HSP90α、IGF-1R的表达和胰腺癌临床病理学特征的关系 胰腺癌癌组织中HSP90α、IGF-1R的表达与组织病理分化程度、淋巴结是否转移、肿瘤TNM分期具有相关性。不论是HSP90α或是IGF-1R,在中低分化组的阳性表达率均高于高分化组的阳性表达,有淋巴结转移的阳性表达率也显著高于无淋巴结转移,TNM分期为Ⅲ~Ⅳ期的阳性表达与I~Ⅱ期的表达两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。而在年龄、性别、肿瘤大小方面进行分组比较时未发现差异有统计学意义(P>0.05)。
2.4胰腺癌组织中 HSP90α、IGF-1R的表达相关性 HSP90α和IGF-1R 在胰腺癌组织中均表达为阳性者为70%(28/40),均表现为阴性者为22.5%(9/40)。HSP90α表达为阳性,IGF-1R表达为阴性者为2.5%(1/40)。HSP90α表达为阴性,IGF-1R表达为阳性者为5%(2/40)。HSP90α和IGF-1R的相关性检验得出:r=0.808,即HSP90α和IGF-1R 之间存在正相关关系(P<0.05)。
3.1HSP90、IGF-1R与胰腺癌的关系 HSP90是细胞内最活跃的分子伴侣蛋白之一。在细胞发生应激反应时,可以帮助维持细胞中蛋白的稳定,提高细胞对应激的耐受。研究发现HSP90在多种肿瘤细胞中高表达[5],HSP90参与维持与肿瘤细胞有关的Cdk4、Akt、Bcl、Abl、突变P53、Raf1、EGFR、Her2、C-Met和HIF等多个蛋白结构及功能的稳定[6],在肿瘤细胞的发生、发展、转移、预后产生重要的作用[7]。在胰腺癌中的研究发现HSP90可以调节胰腺癌细胞的迁移以及Rac活性。Thomas等[8]认为,胰腺癌中HSP90α的表达阳性者较阴性者预后差,提示HSP90α的表达情况与患者的预后关系密切。由于HSP90在肿瘤信号通路传导中的重要地位,针对其抑制剂的靶向研究已成为近年的热点,并取得了较大的进展[9],研制出HSP90 N-端及HSP90-C端抑制剂,部分药物已进入临床实验研究。IGF-1R是一种跨膜的酪氨酸激酶受体蛋白,其可向胞内传导信号,促进细胞的分裂及增殖。IGF-1R有两条信号通路:磷脂酰肌醇3蛋白激酶-mTOR通路和Ras/Raf/有丝分裂原激活蛋白激酶通路。IGF-1R可通过激活PI3K、AKT介导的信号通路抑制细胞凋亡[10],亦能通过促进细胞有丝分裂扩增效应,协助肿瘤细胞的增殖、分化及存活。同时IGF-1R可上调VEGF表达,促进肿瘤新生血管的生成。本实验中胰腺癌组织中HSP90α、IGF-1R的表达水平显著高于癌旁正常组织(P<0.05),并且胰腺癌HSP90α、IGF-1R的表达与组织分化、淋巴结转移和病理分期相关,与年龄、性别、肿瘤大小无关。组织分化程度越低、淋巴结有转移、病理分期越晚的HSP90α、IGF-1R检测阳性表达率越高,HSP90α、IGF-1R两者之间呈现正相关(r=0.808,P<0.05)。这显示HSP90、IGF-1R存在共同作用的机制参与到胰腺癌的发展、侵袭和转移变化中。
3.2HSP90和IGF-1R 的共同作用机制 HSP90作为分子伴侣保护多种蛋白IGF-1R的活性及稳定性,IGF-1R可以激活促存活信号通路,导致Bcl-2、Bcl-XL等促存活转录因子表达上调,促凋亡因子表达下调,抑制肿瘤细胞凋亡[11]。Breinig等[12]发现抑制剂抑制HSP90时,依赖于HSP90的IGF-1R降解,PI3K/Akt和 RAF/Erk 信号通路失活。说明HSP90使IGF-1R蛋白能够在肿瘤细胞中高表达,帮助肿瘤细胞逃避凋亡,抑制HSP90,IGF-1R的功能将受到影响。VEGF是作用强、特异性高的血管生成调控因子,在肿瘤新生血管的形成中起关键作用,HSP90、IGF-1R均对VEGF的生成有调控作用,HSP90还参与维持VEGF功能的稳定。HSP90、IGF-1R协同VEGF促进肿瘤细胞的增长、抑制肿瘤细胞的凋亡,促进肿瘤新生血管的形成,在肿瘤的局部侵袭及转移中起重要作用。联合检测HSP90、IGF-1R可考虑作为判定胰腺癌侵袭、转移能力的一项客观指标,而抑制HSP90及IGF-1R功能的抑制剂研究将对未来胰腺癌的治疗带来重要意义。
1 Iglesias Garcia J,Larino-Noia J,Dominguez-Munoz JE.The actual management of early pancreatic cancer.Minerva Gastroenterol Dietol,2012, 58(4): 321~330.
2 李凤茹,江华.胰腺癌发病的高危因素分析.国际消化杂志,2013,33(5):331~334.
3 Milanovic D,Firat E,Grosu AL,et al.Increased radiosensitivity and radiothermosensitivity of human pancreatic MIA PaCa-2 and U251 gliob-lastoma cell lines treated with the novel Hsp90 inhibitor NVPHSP990.Radiat Oncol,2013,8:42.
4 Kapitanovic M.Mechanical ileus caused by strangulation of the small intestine in a left paraduodenal hernia and in a defect in the root of the mesentery.Lijec vjesn,1989,111(12):45.
5 Redlak MJ,Miller TA.Targeting PI3K/Akt/HSP90 signaling sensitizes gastric cancer cells to deoxycholate-induced apoptosis.Dig Dis Sci,2011,56(2):323~329.
6 Neekers L,Workman P.Hsp90 Molecular chaperone inhibitors:are we there yet? Clin Cancer Res,2012,18(1):64~76.
7 Snigireva AV,Vrublevskaya VV,Skarga YY,et al.Effect of heat shock protein 90 (Hsp90)on migration and invasion of human cancer cells in vitro.Bull Exp Biol Med,2014,157(4):476~478.
8 Thomas M.Differential expression of heat shock proteins in pancreatic carcinoma.Cancer Res,1995,54(2):547~571.
9 孟帅,山广志,李卓荣,等.Hsp90抑制剂的研究进展.中国抗生素杂志,2011,36(4):241~248.
10 Badr G,Garraud O,Daghestani M,et al.Human breast carcinoma cells are induced to apoptosis by samsum ant venom through an IGF-1-depend-ant pathway, PI3K/AKT and ERK signaling.Cell Immunol,2012,273(1):10~16.
11 Xu W,Neckers L.Targeting the molecular chaperone heat shock protein90 provides a multifaceted effect on diverse cell signaling pathways of cancer cells.Clin Cancer Res,2007,13(6):1625~1629.
12 Breinig M, Mayer P, Harjung A, et al.Heat shock protein 90-sheltered overexpression of insulin-like growth factor 1 receptor contributes to malignancy of thymic epithelial tumors.Clin Cancer Res,2011, 17(8):2237~2249.
Objective To explore the relationship of Heat shock protein 90α(HSP90α)and Insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R)on expression level and clinicopathologic data in pancreatic cancer,and analyze the mechanism in initiation,development of pancreatic cancer. methods The expression of HSP90α and IGF-1R between tumor tissues and adjacent mucosas were detected by immunohistochemistry,in addition,clinicopathologic data had been analyzed. Result In pancreatic cancer tissues,The positive expression rate of HSP90α and IGF-1R were 72.5%(29/40)、70%(30/40);significantly higher than the adjacent normal pancreatic tissues 17.5%(7/40)、20%(10/40)(P<0.05).Both of organization differentiation and lymph node metastasis and clinical stage were correlative (P<0.05).The expression of HSP90α and IGF-1R were positive correlation(r=0.808,P<0.05). Conclusions HSP90α and IGF-1R were highly expressed in pancreatic cancer tissues,and both expression had positive correlation,Both involved in the process of pancreatic tumor occurrence,development,and has the common mechanism to promote tumor invasion,metastasis changes. The combined detection of HSP90α,IGF-1R can be used as a prognostic indicator for pancreatic cancer,can also be used as a target for pancreatic cancer drug treatment were studied.
Pancreatic Carcinoma Immunohistochemistry HSP90α IGF-1R
210006 南京医科大学附属南京医院普外科