乳腺癌组织中CD151 mRNA和蛋白表达的临床病理学意义

王丽强　朴永洪　玄延花

(延边大学医学院病理学教研部，吉林　延吉　133002)

乳腺癌组织中CD151 mRNA和蛋白表达的临床病理学意义

王丽强1朴永洪玄延花

(延边大学医学院病理学教研部，吉林延吉133002)

〔摘要〕目的探讨CD151 mRNA和蛋白在乳腺癌中的表达及临床病理学意义。方法采用免疫组织化学染色检测CD151蛋白在乳腺癌组织中的表达情况，用统计学方法分析CD151表达与临床特征的关系。结果CD151蛋白在乳腺癌组织高表达，在正常乳腺导管上皮几乎不表达。在乳腺癌组织，CD151蛋白的高表达与淋巴结转移、ER、PR、HER2和分子分型密切相关。结论CD151乳腺癌，尤其是在Luminal B型和TNBC型，可作为评估乳腺癌转移潜能和预后的重要指标。

〔关键词〕CD151；乳腺癌；癌症基因组图谱

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤，以浸润性导管癌为主，严重威胁女性生命健康。中国是乳腺癌发病率增长最快的国家之一，中国抗癌协会公布的统计数字显示，我国近年来乳癌发病率正以每年3%的速度递增，成为城市中死亡率增长最快的癌症，发病年龄也呈逐渐年轻化的趋势〔1〕。CD151是新近发现的癌基因,属于四跨膜蛋白家族成员，是该家族惟一的癌基因，CD151在人体细胞中广泛存在，表达于包括上皮细胞、内皮细胞、肌细胞、巨核细胞、血小板等多种细胞类型中。它通过与整合素的特异性结合，参与调控细胞生长、黏附、迁移、信号转导等多种病理生理过程〔2〕。近年来许多研究发现，其蛋白产物在多种肿瘤细胞的表面都有较高水平的表达，并与肿瘤的侵袭、转移等密切相关，对肿瘤的诊断、治疗、预后评估等方面具有重要意义。鉴于国内外对CD151在乳腺癌组织中的表达研究报道较少，本研究利用癌症基因组图谱(TCGA)下载的数据，统计分析了CD151基因的mRNA量与乳腺癌生物学行为的关系，并采用免疫组织化学染色方法观察了CD151在乳腺癌组织中的表达，探讨CD151基因对判定乳腺癌预后的临床意义。

1材料与方法

1.1实验对象从开放阅览TCGA网站(http://tcga-data.nci.nih.gov)下载标准化的937例乳腺癌患者CD151 mRNA量。乳腺癌分期Ⅰ期162例、Ⅱ期526例、Ⅲ期212例、Ⅳ期37例。无淋巴结转移155例，有淋巴结转移782例(LN1:211例，LN2:170例，LN3:401例)。50例乳腺浸润性导管癌和10例正常乳腺组织选自延边大学医院病理科2000～2003年的存档标本。50例乳腺浸润性导管癌组织中Ⅰ+Ⅱ期32例，Ⅲ+Ⅳ期18例；无淋巴结转移28例，有淋巴结转移22例。

1.2乳腺癌分子分型根据乳腺癌患者ER、PR和HER2蛋白免疫组织化学染色的数据将乳腺癌分为4个分子分型。LuminalA型为ER/PR阳性，HER2阴性；LuminalB型为ER/PR和HER2均阳性；HER2型为ER/PR阴性，HER2阳性；TNBC型为ER/PR和HER2均阴性。

1.3CD151 mRNA分组标准937例乳腺癌患者的CD151 mRNA含量属于正态分布。分别计算第一四分位数和第三四分位数，CD151 mRNA量小于第一四分位数为低表达，第一四分位数和第三四分位数之间是中等表达，大于第三四分位数为高表达。

1.4免疫组织化学染色采用EnVision法，检测试剂盒为北京中衫试剂公司产品，CD151兔抗人单克隆抗体为Abcam(ab131028)公司产品。染色步骤按常规说明书步骤进行。实验中用兔IgG代替一抗作为对照组，结果为阴性。

1.5结果判定染色结果按每张切片的阳性细胞比例及着色深浅计分,行半定量分析。阳性染色细胞百分率判定(A)：5%为0分,5%～25%为1分,26%～50%为2分,51%～75%为3分,75%为4分。染色强度判定(B)：无着色或与背景均匀一致的淡黄色为0分，浅棕黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。根据两项指标的积分数(IS)(A×B)进行最终计分判定，IS≥3计阳性。分别统计细胞质和细胞核的染色。

1.6统计学处理应用SPSS19.0软件。计数资料的比较采用χ2检验；计量资料。多组间比较采用方差分析、LSD-t检验，两组间比较用t检验。

2结果

2.1CD151 mRNA表达与乳腺癌患者临床特征的关系乳腺癌患者的CD151 mRNA高表达与中表达率在LN0是62.6%，LN1是76.3%，LN2是81.8%，LN3是76.0%，各组间表达有差异(P<0.05)。ER阴性组CD151 mRNA高表达率是38.0%，而阳性组高表达率是19.9%，两组间差异具有统计学意义(P<0.001)。PR阴性组CD151 mRNA高表达率(32.4%)高于阳性组(19.9%)，两组间差异具有统计学意义(P<0.001)。乳腺癌患者的CD151 mRNA高表达率在LuminalB组最低(18.5%)，其次是LuminalA(23.1%)组和HER2组(26.5%)，在TNBC组最高(44.2%)，其差异具有统计学意义(P<0.001)。在乳腺癌患者CD151 mRNA表达与年龄、临床分期和HER2无显著性关系，见表1。

表1　CD151 mRNA表达与乳腺癌临床特征的关系〔n(%)〕

2.2CD151蛋白在乳腺癌组织中的表达及其临床病理学意义在乳腺癌CD151主要分布于细胞质，其在乳腺癌组织中高表达，在正常乳腺导管上皮几乎不表达。在乳腺癌组织，CD151表达在淋巴结转移组明显高于未转移组(P<0.05)；在ER和PR阴性组高于阳性组(P<0.01，P<0.05)；在HER2阳性组高于阴性组(P<0.05)。乳腺癌4种分子分型中CD151蛋白表达在HER2型最高，在LuminalB型最低，各型间具有显著性差异(P<0.001)，见图1，表2。

图1　CD151在乳腺癌组织中的表达

2.3CD151 mRNA表达与乳腺癌各个分子分型临床特征的关系在LuminalB型CD151 mRNA 高表达与中表达率在LN0组最低(49.6%)，在LN1、2、3组分别为70.7%、82.9%、69.4%，各组间具有显著性差异(P<0.01)。CD151 mRNA 高表达率在临床分期Ⅲ期和Ⅳ期(27.3%，17.6%)较高，在Ⅰ期和Ⅱ期(11.9%，15.7%)较低(P<0.05)。在LuminalB型CD151 mRNA 高表达患者的总生存率最低，低表达患者的总生存率最高(P<0.01)。而CD151 mRNA 表达与患者的年龄无显著性关系。在TNBC型CD151 mRNA 高表达患者的总生存率最低，中表达与低表达患者的总生存率最高(P<0.01)。而CD151 mRNA 表达与患者的年龄、淋巴结转移和临床分期无显著性关系。在LuminalA型和HER2型TNBC型CD151 mRNA 表达量与年龄、淋巴结转移、临床分期和患者的生存率无显著性关系。见表3～表6，图2。

表2　CD151在乳腺癌组织中表达的临床病理学意义

TNBC:triple negative breast carcinoma

表3　CD151 mRNA表达与LuminalA型乳腺癌

表4　CD151 mRNA表达与LuminalB型乳腺

表5　CD151 mRNA表达与HER2型乳

表6　CD151 mRNA表达与TNBC型乳腺

A:LuminalA型，P=0.131，B:LuminalB型，P=0.001，C:HER2型，P=0.169，D:TNBC型，P=0.001图2　乳腺癌分子分型中CD151 mRNA表达与总生存率之间的关系

3讨论

TCGA计划是由美国国立卫生研究院(NIH)组织美国国立癌症研究所(NCI)和国立人类基因组研究所(NHGRI)于2006年启动的大型研究。TCGA计划目的是希望能够全面的、系统性的了解恶性肿瘤的形成、生长、转移等过程的生物学基础，以及与病理机制相关的基因组变化，促进癌症的早期诊断和加速癌症治疗的发展步伐，并且能进一步的预防癌症的发生。TCGA计划是大规模收集了数百例特定癌症患者的临床信息，肿瘤组织及其相对应的正常组织样本或血液样本，并进行全面的基因组数据分析和整合分析，以便能够进一步加深对癌症分子生物机制的了解。本论文利用TCGA网站下载的乳腺癌患者标准化CD151 mRNA量，系统分析了CD151与乳腺癌患者四种分子分型的临床特征之间的关系。

文献报道，CD151蛋白的表达与乳腺癌分级，ER状态，以及乳腺癌患者ER/HER2状态组合之间存在显著关联〔3〕。在雌激素受体阴性和HER2阳性的乳腺癌组织中，CD151蛋白过表达的比例较高。这与我们的研究结果一致。免疫组化结果，在HER2亚型CD151蛋白的表达增高，而Luminal A型亚型中CD151蛋白的表达比例最低〔4〕。本文结果示，CD151蛋白的表达水平在ER/PR呈阴性，HER2呈阳性的HER2型乳腺癌中最高，而在3个基因均呈阳性的LuminalB型乳腺癌最低。但CD151蛋白表达水平在LuminalA型和LuminalB型中无显著性差异。Yang等〔3〕报道CD151蛋白在乳腺癌组织中的阳性率为31%，而Kwon等〔4〕报道CD151蛋白在886例乳腺癌中其阳性率仅为14.3%。这些表达率的差异主要是由于CD151蛋白阳性判定标准不一或组织来源不同有关。然而，CD151过表达病例的临床病理特征在上述两型中相似。

文献报道，在乳腺癌CD151过表达的患者预后较差。而且CD151的表达与肿瘤大小和区域淋巴结受累呈正相关〔3～5〕。说明CD151在乳腺癌进展过程中起积极作用。转染CD151的肿瘤细胞株能增强细胞迁移和侵袭能力〔6,7〕。在体内证明CD151通过调控细胞运动参与转移过程〔8〕。高表达CD151的肿瘤细胞用抗CD151抗体处理时能降低细胞迁移和转移能力〔9〕。 阻断CD151的抗体能抑制原发肿瘤的侵袭和血管内的浸润〔8〕。Huang等〔10〕报道，CD151的表达在肝内胆管细胞癌组织中明显升高，并且在体外用shRNA-CD151干扰HCCC-9810细胞株，发现下调CD151后细胞在体外的侵袭和转移能力明显减弱，且CD151表达与肿瘤的大小、恶性分化、多发结节、微血管/胆管浸润、淋巴转移和患者生存率成正相关。此外，最近的体内研究表明，CD151缺失的小鼠明显降低乳腺癌细胞的肺转移〔11〕。然而，CD151的表达与ER亚型，病理分级，临床分期和年龄之间没有关联〔3,4〕。本文中CD151 mRNA和蛋白高表达与淋巴结转移、ER/PR和分子分型均相关。

研究发现，CD151过度表达的乳腺癌患者的总生存率降低〔3～5〕。本研究结果示，在LuminalB型和TNBC型乳腺癌CD151mRNA高表达患者的总生存率低。目前研究表明，CD151在恶性肿瘤如结肠癌、肝癌、胃癌、前列腺癌等组织促进肿瘤的转移，当CD151表达升高时肿瘤的复发率提高而生存率显著降低〔12，13〕。与以前的CD151研究相比，TCGA数据具有足够的随访资料，可能更准确地反映CD151表达与患者预后的关系。

CD151在乳腺癌高表达，与肿瘤的临床分期、淋巴结转移和生存率密切相关。检测CD151基因表达水平可为评估乳腺癌的恶性进展、转移潜能和预后提供依据。

4参考文献

1李霓，郑荣寿，张思维，等.中国城乡女性乳腺癌发病趋势分析和预测〔J〕.中华预防医学杂志,2012；46(8):703-7.

2Richardson MM，Jennings LK，Zhang XA，etal.Tetraspanins and tumor progression〔J〕.Chin Exp Metastasis,2011;28(3):261-70.

3Yang XH,Richardson AL,Torres-Arzayus MI,etal.CD151 accelerates breast cancer by regulating alpha 6 integrin function,signaling,and molecular organization〔J〕.Cancer Res,2008;68(9):3204-13.

4Kwon MJ,Park S,Choi JY,etal.Clinical significance of CD151 overexpression in subtypes of invasive breast cancer〔J〕.Br J Cancer,2012;106(5):923-30.

5Sadej R,Romanska H,Baldwin G,etal.CD151 regulates tumorigenesis by modulating the communication between tumor cells and endothelium〔J〕.Mol Cancer Res,2009;7(6):787-98.

6Ang J,Fang BL,Ashman LK,etal.The migration and invasion of human prostate cancer cell lines involves CD151 expression〔J〕.Oncol Rep,2010;24(6):1593-7.

7Ke AW,Shi GM,Zhou J,etal.CD151 amplifies signaling by integrinalpha6beta1 to PI3K and induces the epithelial-mesenchymal transition in HCC cells〔J〕.Gastroenterology,2011;140(5):1629- 41.

8Zijlstra A,Lewis J,Degryse B,etal.The inhibition of tumor cell intravasation and subsequent metastasis via regulation of in vivo tumor cell motility by the tetraspanin CD151〔J〕.Cancer Cell,2008;13(3):221-34.

9Deng X,Li Q,Hoff J,etal.Integrin-associated CD151 drives ErbB2-evoked mammary tumor onset and metastasis〔J〕.Neoplasia,2012;14(8):678-89.

10Huang XY，Ke AW，Shi GM，etal. Overexpression of CD151as an adverse marker for intrahepatic cholangiocarcinoma patients〔J〕.Cancer，2010;116(23):5440-51.

11Sadej R,Romanska H,Kavanagh D,etal.Tetraspanin CD151 regulates transforming growth factor beta signaling:implication in tumor metastasis〔J〕.Cancer Res,2010;70(14):6059-70.

12Ke AW，Shi GM，Zhou J，etal.Role of overexpression of CD151 and/or c-Met in predicting prognosis of hepatocellular carcinoma〔J〕.Hepatology,2009;49(2):491-503.

13Romanska HM,Berditchevski F.Tetraspanins in human epithelial malignancies〔J〕.J Pathol,2011;223(1):4-14.

〔2015-03-17修回〕

(编辑李相军)

Clinical pathological significance of CD151 expression in breast cancer

WANG Li-Qiang,PIAO Yong-Hong,XUAN Yan-Hua.

Department of Pathology,Yanbian University College of Medicine,Yanji 133002,Jilin,China

【Abstract】ObjectiveTo study the expression of CD151 mRNA and protein in breast cancer and investigate the clinical pathological significance of CD151 in breast cancer patients.MethodsNormalized breast cancer CD151 mRNA was downloaded from open reading TCGA website(http://tcga-data.nci.nih.gov) and CD151 protein expression in breast cancer tissues was detected by immunohistochemistry.The relationship between CD151 expression and clinical features was analyzed by statistic methods.ResultsCD151 mRNA overexpression was significantly associated with lymph node metastasis,ER,PR,and breast subtypes.In Luminal B type breast cancer,CD151 mRNA overexpression was significantly associated with lymph node metastasis,clinical stage and patients overall survival.However,in TNBC type,CD151 mRNA overexpression was significantly associated with poor overall survival.CD151 protein was overexpressed in breast cancer tissues,and almost not expressed in normal mammary duct epithelium.In breast cancer tissues,CD151 protein overexpression was significantly associated with lymph node metastasis,ER,PR,HER2,and breast subtypes.ConclusionsThe detection of CD151 gene is important indicator for evaluate breast cancer metastasis potential and prognosis,especially in Luminal B and TNBC subtypes.

【Key words】CD151; Breast cancer; Cancer genome atlas

基金项目：国家自然科学基金资助项目(81160315,81460390)

通讯作者：玄延花(1973-)，女，医学博士，副教授，主要从事肿瘤分子病理学研究。

〔中图分类号〕R737.9

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)11-2684-04；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.11.053

1吉林大学中日联谊医院内镜中心

第一作者：王丽强(1979-)，女，医学硕士，主治医师，主要从事临床医学研究。