姜拥军
(临沂市第三人民医院泌尿外科,山东 临沂 276023)
肾透明细胞癌中Smad3、4和磷酸酶及张力蛋白同源蛋白的表达及意义
姜拥军
(临沂市第三人民医院泌尿外科,山东临沂276023)
摘要〔〕目的检测肾透明细胞癌中Smad蛋白(Smad)3、4和磷酸酶及张力蛋白同源蛋白(PTEN)的表达,观察其临床意义。方法56例肾透明细胞癌患者临床资料及术后标本作为观察组,40例距肿瘤边缘>3 cm的正常肾皮质作为对照组。应用免疫组化方法检测两组中Smad3、4和PTEN的表达。结果两组Smad3、4和PTEN表达阳性率差别均显著。观察组Smad3、4和PTEN表达阳性率与肿瘤最大径、Fuhrman分级密切相关,而与性别、年龄因素无关。相关性分析显示观察组中Smad3和PTEN、Smad4和PTEN间表达均呈正相关性。结论肾透明细胞癌术后组织中Smad3、4和PTEN低表达是促进肿瘤的发生和进展的重要因素。
关键词〔〕肾透明细胞癌;Smad3;Smad4;磷酸酶及张力蛋白同源蛋白(PTEN)
第一作者:姜拥军(1972-),男,副主任医师,主要从事泌尿系统疾病研究。
肾透明细胞癌病变形成过程中涉及癌基因和抑癌基因的表达失调〔1,2〕。Smad蛋白家族是转化生长因子β信号转导途径中与细胞内信号转导或调节密切相关的重要分子,Smad3和4是家族的重要成员,不仅参与Smad成员形成复合物的功能,还可以进入细胞核内调节目的基因,对肿瘤细胞来说,其减少可以引起细胞的过度增生〔3,4〕。磷酸酶及张力蛋白同源蛋白(PTEN)是一种经典的抑癌基因,其可以通过脱磷酸化作用调节细胞内信号传导的通路,并调节细胞的生长和发育〔5〕。本研究针对肾透明细胞癌中Smad3、4和PTEN的表达进行分析,关注其临床意义。
1资料与方法
1.1一般资料2011年1月至2013年12月我院行肾透明细胞癌手术治疗的患者56例作为观察组,留取临床资料及术后蜡块组织,纳入均经病理医师再次阅片复诊,并符合WHO中的标准。男29例,女27例,年龄45~85岁,平均(61.4±8.9)岁。选择上述患者中距肿瘤边缘>3 cm的正常肾皮质40例作为对照组,男21例,女19例;年龄49~81岁,平均(60.8±8.3)岁。两组一般资料无明显差异。
1.2 Smad3、4和PTEN的检测Smad3、4和PTEN蛋白的检测均应用免疫组化SP法、二氨基联苯胺(DAB)显色,操作均由同一主管技师进行,做好质量控制。
1.3Smad3、4和PTEN结果判读Smad3、4和PTEN均以细胞质中染成棕黄色定为阳性细胞(染色强度为中-重度染色,弱阳性不计为阳性),选择5个(400倍高倍视野)上皮细胞密集且染色较为明显的区域进行计数,取平均值,以阳性率<10%为阴性,以≥10%为阳性。
1.4统计学方法应用SPSS13.0软件进行χ2检验及线性相关性分析。
2结果
2.1两组Smad3、4和PTEN表达的比较观察组Smad3、4和PTEN阳性率明显低于对照组(P<0.000 1)。见表1。
表1 两组Smad3、4和PTEN阳性表达的比较〔n(%)〕
2.2观察组不同临床特征中Smad3、4和PTEN阳性率的比较观察组中Smad3、4和PTEN表达的阳性率与肿瘤最大径、Fuhrman分级密切相关,而与性别、年龄因素无关。见表2。
表2 观察组不同临床特征中Smad3、4和
2.3观察组中Smad3、4和PTEN的相关性Smad3和PTEN(r=0.45,P=0.043 2)、Smad4和PTEN(r=0.49,P=0.040 7)表达均呈正相关性。
3讨论
引起肾透明细胞癌的发生因素较多,如吸烟、工业生产中接触砷或饮用水中含砷、石棉、镉、有机溶剂等。肿瘤常呈实性,多位于肾皮质,肿瘤与周围肾组织界线较清楚,形成推压式边界和假包膜,弥漫浸润于肾脏者少见。肿瘤含有脂质,呈金黄色或多彩状,部分肿瘤可见囊腔、坏死、出血和钙化。肿瘤细胞形成泡巢状和腺泡状结构,肿瘤由小的薄壁血管构成的网状间隔,泡巢状结构中无腔,内充以淡染的嗜酸性浆液,肿瘤细胞质内有脂质和糖原,使其细胞质变得透明,胞膜清楚。近年来学者关注基因和蛋白表达失调对肾肿瘤的促进作用〔2〕。Smad蛋白家族是近几年发现的蛋白,至少有8种,按结构和功能分为三类:通路限制型、共同介导型和抑制型〔6,7〕。Smad3是通路限制型,是转化生长因子(TGF)β的下游信号转导分子,TGF-β与胞膜上的受体结合后,Smad3蛋白被磷酸化活化,随即与Smad4结合成杂聚体转导入细胞核内,激活靶基因的转录〔8,9〕。PTEN是磷酸酶家族中发现的第一个肿瘤抑制基因,可以对第二信使PIP3有脱磷酸作用〔10,11〕。PTEN能抑制细胞的生长、浸润、迁移和聚集黏附,PTEN与张力蛋白tensin和辅助蛋白auxilin高度同源,而张力蛋白能与肌动蛋白结合形成复合体,与细胞聚集黏附明显关联〔12,13〕。PTEN基因的突变,失去了对细胞生长的负调控,引起肿瘤的生长〔14〕。梁增文等〔15〕通过对肝细胞癌组织中检测Smad3的表达,发现Smad3在肝细胞癌中表达下降,认为其可能是一种抑癌基因,其表达水平的下调可能与肝细胞癌发生的早期事件有关。樊勇等〔16〕通过对肝外胆管癌中Smad4和PTEN的表达进行研究,发现肝外胆管癌中Smad4和PTEN的表达明显低于对照组,且二者具有正相关性,认为Smad4和PTEN在肿瘤中的表达有助于反映肝外胆管癌生物学特性,为预后判断提供参考指标。
本研究提示Smad3、4和PTEN低表达可以促进肾透明细胞癌的发生。Smad3、4的表达下降,在某种程度上失去了TGF-β抑制肿瘤细胞增殖及诱导凋亡的功能,使肿瘤的生长加速〔17〕。PTEN表达下降时,失去对PI3K信号途径的下调作用,有利于三磷酸盐质膜的形成,导致丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)的活性增强,同时增强了对缺氧诱导因子的生成,使血管生成能力增强,也增加了肿瘤的侵袭能力〔18〕。本文提示Smad3、4和PTEN低表达时可以引起肿瘤的生长,肿瘤体积增大。Smad3、4和PTEN低表达是肿瘤进展的重要因素,由于Fuhrman分级被认为与肿瘤的预后有关,因此Smad3、4和PTEN的表达可能与肿瘤的预后有一定的关系。本实验提示Smad3、4和PTEN之间可能有协同作用。三者的协同作用与肿瘤抑制基因对肿瘤细胞的作用有关,也可能与对增殖的影响有关。
参考文献4
1Haddad AQ,Kapur P,Singla N,etal.Validation of mammalian target of rapamycin biomarker panel in patients with clear cell renal cell carcinoma〔J〕.Cancer,2015;121(1):43-50.
2Brugarolas J.Molecular genetics of clear-cell renal cell carcinoma〔J〕.J Clin Oncol,2014;32(18):1968-76.
3李晓茹,李玉红,许倩,等.TGF-B1对绒癌JEG-3细胞增殖及其Smad3,7mRNA表达的影响〔J〕.中国妇幼保健,2010;25(12):1685-9.
4杨扬,何威,吴军,等.基底细胞癌和鳞状细胞癌皮损中Smad2、Smad3和Smad4 mRNA表达下调〔J〕.中国麻风皮肤病杂志,2008;24(5):341-3.
5Suto T,Sugai T,Habano W,etal.Allelotype analysis of the PTEN,Smad4 and DCC genes in biliary tract cancer〔J〕.Anticancer Res,2002;22(3):1529-36.
6Cho SY,Ha SY,Huang SM,etal.The prognostic significance of Smad3,Smad4,Smad3 phosphoisoform expression in esophageal squamous cell carcinoma〔J〕.Med Oncol,2014;31(11):236-7.
7Jiang F,Wang X,Liu Q,etal.Inhibition of TGF-β/SMAD3/NF-κB signaling by microRNA-491 is involved in arsenic trioxide-induced anti-angiogenesis in hepatocellular carcinoma cells〔J〕.Toxicol Lett,2014;231(1):55-61.
8Sivadas VP,George NA,Kattoor J,etal.Novel mutations and expression alterations in SMAD3/TGFBR2 genes in oral carcinoma correlate with poor prognosis〔J〕.Genes Chromosomes Cancer,2013;52(11):1042-52.
9Qiao W,Li AG,Owens P,etal.Hair follicle defects and squamous cell carcinoma formation in Smad4 conditional knockout mouse skin〔J〕.Oncogene,2006;25(2):207-17.
10Xu X,Ehdaie B,Ohara N,etal.Synergistic action of Smad4 and PTEN in suppressing pancreatic ductal adenocarcinoma formation in mice〔J〕.Oncogene,2010;29(5):674-86.
11Teng Y,Sun AN,Pan XC,etal.Synergistic function of Smad4 and PTEN in suppressing forestomach squamous cell carcinoma in the mouse〔J〕.Cancer Res,2006;66(14):6972-81.
12李金梅,王静,刘江惠,等.CDC25A,Smad3在食管鳞癌中的表达及其相互关系〔J〕.第三军医大学学报,2008;30(3):233-5.
13黄亮,刘镭,黄旭,等.甲状腺乳头状癌PTEN、Smad4的表达及意义〔J〕.承德医学院学报,2012;29(4):347-9.
14魏松锋,黄亮,张艳,等.PTEN,Smad4在肿瘤发生、发展中作用的研究进展〔J〕.现代肿瘤医学,2011;19(2):376-9.
15梁增文,张国,王天才,等.肝细胞癌及肝癌旁组织中SMDA3蛋白的表达及其生物学意义〔J〕.广西医学,2002;24(12):1947-8.
16樊勇,张国梁,陈澍周,等.PTEN mRNA、Smad4 mRNA在肝外胆管癌中的表达及临床意义〔J〕.江苏医药,2005;31(11):804-7.
17杨竹林,李永国,王群伟,等.胰腺良恶性疾病组织中Smad4mRNA,PTENmRNA,P73mRNA表达及意义〔J〕.中华肝胆外科杂志,2003;9(3):169-71.
18Xu X,Kobayashi S,Qiao W,etal.Induction of intrahepatic cholangiocellular carcinoma by liver-specific disruption of Smad4 and Pten in mice〔J〕.J Clin Invest,2006;116(7):1843-52.
〔2014-12-19修回〕
(编辑苑云杰)
中图分类号〔〕R73〔
文献标识码〕A〔
文章编号〕1005-9202(2016)01-0115-03;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.01.052