左凯 薛栋 孔丽 夏修良
【摘要】 目的:檢测肝癌组织中富含脯氨酸的酪氨酸蛋白激酶2(proline-rich tyrosine kinase-2,Pyk2)、Twist和基质金属蛋白酶-7(MMP-7)的表达,并分析它们相互之间的关系及其临床意义。方法:应用免疫组织化学法检测80例肝癌组织及癌旁肝组织中Pyk2、Twist及MMP-7蛋白的表达情况,分析其与临床病理因素的关系。结果:Pyk2在肝癌组织及癌旁肝组织中的阳性表达率分别为71.3%、12.0%,差异有统计学意义(P<0.05);Twist在肝癌组织及癌旁肝组织中的阳性表达率分别为66.3%、6.0%,差异有统计学意义(P<0.05);MMP-7在肝癌组织及癌旁肝组织中的阳性表达率分别为68.8%、8.0%,差异有统计学意义(P<0.05)。Pyk2阳性表达与肝癌病理分级、分化程度、血管侵犯及TNM分期明显相关(P<0.05),Twist阳性表达与肝癌病理分级、分化程度、血管侵犯及TNM分期明显相关(P<0.05),MMP-7阳性表达与肝癌病理分级、分化程度、血管侵犯及TNM分期明显相关(P<0.05)。肝癌组织中,Pyk2与Twist表达呈正相关(P<0.05),Pyk2和MMP-7表达亦呈正相关(P<0.05),Twist和MMP-7表达亦呈正相关(P<0.05)。结论:Pyk2、Twist和MMP-7蛋白的表达水平在肝癌组织中与肿瘤组织的分化程度、病理分级、血管侵犯及临床TNM分期等均有关。因此,临床联合检测Pyk2、Twist和MMP-7对肝癌患者的预后判断具有重要意义。
【关键词】 肝细胞癌; 富含脯氨酸的酪氨酸蛋白激酶2; Twist; 基质金属蛋白酶-7; 免疫组织化学
Expression and Signifance of Pyk2,Twist and MMP-7 in Hepatocellular Carcinoma/ZUO Kai,XUE Dong,KONG Li,et al.//Medical Innovation of China,2017,14(02):045-048
【Abstract】 Objective:To study the expressions and their clinical significance of Pyk2,Twist and MMP-7 in hepatocellular carcinoma.Method:The expressions of Pyk2,Twist and MMP-7 proteins were tested by immunohistochemistry in 80 cases of hepatocellular carcinomas and adjacent paracancerous tissues.Result:The positive rate of Pyk2 in hepatocellular carcinomas was significantly higher than that of adjacent paracancerous tissues(71.3% vs 12.0%,P<0.05).Significant differences were also observed in the expression rate of Twist between the patients with hepatocellular carcinomas and paracancerous tissues(66.3% vs 6.0%,P<0.05).The positive rate of MMP-7 in hepatocellular carcinomas was significantly higher than that of adjacent paracancerous tissues(68.8% vs 8.0%,P<0.05).The differences of the expression of Pyk2 in hepatocellular carcinoma of pathological grading,tumor differentiation,vascular invasion and clinical TNM stage were significant(P<0.05).The differences of the expression of Twist in hepatocellular carcinoma of pathological grading,differentiation,vascular invasion and clinical TNM stage were also significant(P<0.05).The differences of the expression of MMP-7 in hepatocellular carcinoma of pathological grading,differentiation,vascular invasion and clinical TNM stage were also significant(P<0.05).Significantly positive correlation was found between Pyk2 and Twist by using spearman correlation analysis(P<0.05).There was positive correlation between Pyk2 and MMP-7 (P<0.05).There was positive correlation between Twist and MMP-7(P<0.05).Conclusion:The expressions of Pyk2,Twist and MMP-7 are related to the pathological grading,differentiation,vascular invasion and clinical TNM stage,and their combined detection can help estimate the outcomes of the patients.
【Key words】 Hepatocellular carcinoma; Proline-rich tyrosine kinase-2; Twist; MMP-7; Immunohischemistry
First-authors address:The Peoples Hospital of Binzhou City,Binzhou 256610,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.02.012
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系统较常见的恶性肿瘤,其发病率呈逐年上升趋势。近年来,尽管肝癌的治疗方法和技术取得了很大的进步,但其总的5年生存率没有显著提高,局部复发和转移是其主要原因[1]。因此,寻找有效的分子靶点一直都是肝癌靶向治疗的研究热点。富含脯氨酸的酪氨酸蛋白激酶2(proline-rich tyrosine kinase-2,Pyk2)是一种非受体型蛋白酪氨酸激酶,是粘着斑激酶 (focal adhesion kinase,FAK)家族的一个新成员,在肿瘤细胞增殖、侵袭转移等过程中发挥重要作用[2]。国内外研究已证实,Pyk2在神经胶质细胞瘤[3]、非小细胞肺癌[4]、膀胱癌[5]等肿瘤组织中高表达,并且与肿瘤分期及转移密切相关。Twist基因是碱性螺旋-环-螺旋(basic helix loop helix,bHLH)转录因子家族的一个重要成员,Twist与肿瘤侵袭、转移密切相关[6]。基质金属蛋白酶-7(MMP-7)是存在于细胞外基质中的一类蛋白水解酶,能够降解细胞外基质,在肿瘤细胞增殖、侵袭及转移中发挥重要作用[7]。本研究采用免疫组织化学(EnVision)方法观察Pyk2、Twist及MMP-7在肝癌中的表达并探讨其临床肿瘤学意义,为临床判定肝癌恶性程度、选择治疗方式及评价预后提供一定的理论依据,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本研究通过滨州市人民医院伦理委员会批准,选取2006年2月-2012年2月滨州市人民医院肝细胞癌手术切除临床标本,共80例,其中配对癌旁组织(距离癌组织边缘<3 cm)50例。男56 例,女24例,年龄33~79岁;53例肿瘤直径<5 cm,27例肿瘤直径≥5 cm。所有标本病理诊断均为原发性肝细胞癌,术前未接受过放、化疗等抗肿瘤治疗,依据2010年国际抗癌联盟分期标准:Ⅰ、Ⅱ期共51例,Ⅲ、Ⅳ期共29例。
1.2 试剂与方法 选取病理科存档的肿瘤组织蜡块,病理科医师重新切片诊断,进一步行病理学分级,分别实施Pyk2、Twist和MMP-7免疫组织化学染色,应用免疫组化检测Pyk2、Twist和MMP-7蛋白的表达。兔抗人Pyk2单克隆抗体、兔抗人Twist多克隆抗体及兔抗人MMP-7多克隆抗体(均购自美国Santa Cruz公司),工作浓度均为1∶200。EnVision试剂盒(购自丹麦Dako公司),操作步骤按试剂盒说明书进行。同时设立阳性和阴性对照:阳性对照为试剂公司提供的强阳性标本切片,磷酸盐缓冲溶液(PBS)代替一抗作为阴性对照。
1.3 判定标准 Pyk2蛋白阳性:细胞质内出现棕黄色或棕褐色颗粒;Twist蛋白阳性:细胞质内出现棕黄色颗粒;MMP-7蛋白阳性:细胞质内出现棕黄色颗粒。在不知任何背景资料的情形下,由两位病理专家采用双盲法进行阅片。首先依据染色强度打分:无染色记为0分,淡黄色记为1分,棕黄色记为2分,棕褐色记为3分(染色需与背景着色相比较)。再将阳性细胞所占的百分比进行打分:无阳性细胞记为0分,阳性细胞所占百分比(1%~25%)记为1分,阳性细胞所占百分比(26%~50%)记为2分,阳性细胞所占百分比(51%~75%)记为3分;阳性细胞所占百分比(76%~100%)记为4分。最后将染色强度与阳性细胞百分比乘积打分,≥4分记为免疫反应阳性,<4分记为免疫反应阴性。
1.4 统计学处理 采用SPSS 13.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,比较采用 字2检验,等级相关检验采用Spearman。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 肝癌组织及癌旁组织中Pyk2、Twist、MMP-7表達的比较 Pyk2阳性染色主要位于细胞质,细胞核未见明显染色,染色为棕黄色或棕褐色,小片状或弥漫性分布。两者Pyk2阳性表达率比较,差异有统计学意义(P<0.001)。Twist蛋白的阳性着色位于细胞质,染色为棕黄色颗粒。两者Twist阳性表达率比较,差异有统计学意义(P<0.001)。MMP-7蛋白的阳性着色主要位于细胞质,染色呈棕黄色或棕褐色颗粒。两组MMP-7阳性表达率比较,差异有统计学意义(P<0.001)。见表1。
2.2 Pyk2、Twist和MMP-7蛋白表达与肝癌临床病理特征的关系 肝癌中Pyk2阳性表达与患者年龄、性别、肿瘤大小及AFP等均无关(P>0.05)。Pyk2蛋白阳性表达与病理分级、肿瘤分化、血管侵犯及临床TNM分期均有关(P<0.05)。肝癌组织中Twist阳性表达与患者年龄、性别、肿瘤大小及AFP等均无关(P>0.05)。Twist蛋白阳性表达与病理分级、肿瘤分化、血管侵犯及临床分期均有关(P<0.05)。肝癌组织中MMP-7阳性表达与患者年龄、性别、肿瘤大小及AFP等均无关(P>0.05)。MMP-7蛋白阳性表达与病理分级、肿瘤分化程度、血管侵犯及临床分期均有关(P<0.05)。Pyk2、Twist及MMP-7共同高表达伴随肝癌组织分化程度降低、病理分级差及血管侵袭。见表2。
2.3 Pyk2、Twist和MMP-7在肝癌组织中表达的关系 Spearman等级相关分析发现,肝癌组织中Pyk2与Twist蛋白表达呈正相关(r=0.425,P=0.032),Pyk2与MMP-7的表达亦呈正相关(r=0.498,P=0.026);Twist与MMP-7的表达亦呈正相关(r=0.302,P=0.041)。
3 讨论
Pyk2(proline-rich tyrosine kinase 2)是一种富含脯氨酸的非受体酪氨酸蛋白激酶,定位于人第8号染色体 ( 8p21.1),基因全长4.048 kbp,在脑、肠、脾及肾等多种组织中有表达。Pyk2依赖于钙离子浓度的变化而被激活,调控细胞增殖、分化及侵袭[8-10]。Pyk2能诱导乳腺癌细胞发生上皮间质转化,促进腫瘤细胞侵袭和迁移[11]。本研究发现,Pyk2在肝癌组织中高表达,Pyk2在肝癌组织中的阳性表达率明显高于癌旁肝组织(P<0.05),提示Pyk2基因与肝癌的发生、发展有关。进一步研究还发现Pyk2阳性表达还与病理分级、肿瘤分化、血管侵袭及临床分期密切均相关,提示Pyk2能在肝癌细胞分化、侵袭转移过程中发挥重要作用。
Twist是一个新发现的细胞内转录因子,不仅在胚胎形态发生中起关键作用,还参与调控肿瘤细胞增殖分化、侵袭转移等过程[12]。胰腺癌中Twist高表达,并且与肿瘤分期、侵袭转移密切相关[13]。沉默Twist基因后结直肠癌细胞增殖及迁移力显著下降[14]。本研究结果表明,Twist在肝癌组织中的阳性表达率明显高于癌旁肝组织(P<0.05);并且Twist阳性表达还与病理分级、肿瘤分化、血管侵袭及临床TNM分期均有关(P<0.05),提示Twist在肝癌侵袭转移过程中发挥重要作用。Twist在低分化、中晚期的肝癌中的表达明显增强,进一步支持了Twist参与了肝癌恶性进展,这与车娜等[15]研究报道相一致。相关性分析表明,Pyk2与Twist在肝癌中的表达呈正相关(P<0.05),提示Pyk2与Twist共同参与了肝癌恶性侵袭,推测Pyk2可能通过上调Twist促进了肝癌侵袭及转移。
基质金属蛋白酶-7(MMP-7)是一种胶原蛋白酶,当MMP-7表达上调,细胞间的黏附力下降,促进肿瘤细胞侵袭及转移[16-18]。MMP-7在食管癌及乳腺癌组织中高表达,其表达与临床分期及淋巴结转移均密切相关[19-20]。本研究结果显示,MMP-7在肝癌组织中的阳性表达率显著高于癌旁肝组织(P<0.05)。MMP-7阳性表达还与病理分级、肿瘤分化、血管侵袭及临床TNM分期均有关(P<0.05)。以上结果表明MMP-7与肝癌侵袭转移密切相关。本研究还发现Pyk2、Twist和MMP-7在肝癌组织中异常表达,并且三者密切相关,提示Pyk2、Twist和MMP-7在肝癌侵袭转移过程中发挥了协同作用。
综上所述,本研究发现肝癌组织中Pyk2、Twist和MMP-7表达均与肿瘤病理分级、临床分期、肿瘤分化程度及血管侵袭密切相关,提示Pyk2、Twist和MMP-7与肝癌的发生发展和侵袭转移有关。因此,联合检测Pyk2、Twist和MMP-7有助于预测肝癌的局部侵袭及转移,同时也可以作为评估肝癌患者预后的新指标。
参考文献
[1] Hsieh C H,Wei C K,Yin W V,et al.Vascular invasion affects survival in early hepatocellular carcinoma[J].Molecular Clinical Oncology,2015,3(1):252-256.
[2] Lim S T,Miller N L,Nam J O,et al.Pyk2 inhibition of p53 as an adaptive and intrinsic mechanism facilitating cell proliferation and survival[J].J Biol Chem,2010,285(3):1743-1753.
[3] Gutenberg A,Bruck W,Buchfelder M,et al.Expression of tyrosine kinases FAK and Pyk2 in 331 human astrocytomas[J].Acta Neuropathol,2004,108(3):224-230.
[4] Zhang S,Qiu X,Gu Y,et al.Up-regulation of proline-rich tyrosine kinase 2 in non-small cell lung cancer[J].Lung Cancer,2008,62(3):295-301.
[5] Marco Genua,Shi-Qiong Xu,Simone Buraschi,et al.Proline-Rich Tyrosine Kinase 2(Pyk2) Regulates IGF-I-Induced Cell Motility and Invasion of Urothelial Carcinoma Cells[J].PLoS One,2012,7(6):e40 148.
[6]平金良,顾栋桦,徐炜,等.喉鳞状细胞癌组织Twist表达与上皮-间质转化相关性分析[J].中华肿瘤防治杂志,2015,22(18):1451-1455.
[7] Gao F,Zhang Y,Yang F,et al.Survivin promotes the invasion of human colon carcinoma cells by regulating the expression of MMP7[J].Mol Med Rep,2014,9(3):825-830.
[8] Kimberly D.Fisher,Juan Codina,Snezana Petrovic,et al.
Pyk2 regulates H+-ATPase-mediated proton secretion in the outer medullary collecting duct via an ERK1/2 signaling pathway[J].Am J Physiol Renal Physiol,2012,303(9):F1353-F1362.
[9] Selitrennik M,Lev S.PYK2 integrates growth factor and cytokine receptors signaling and potentiates breast cancerinvasion via a positive feedback loop[J].Oncotarget,2015,6(26):22 214-
22 226.
[10] Cao J,Chen Y,Fu J,et al.High Expression of Proline-Rich Tyrosine Kinase2 is associated with poor survival of hepatocellular carcinoma via regulating phosphatidylinositol 3-Kinase/AKT pathway[J].Ann Surg Oncol,2012,20(Suppl 3):S312-323.
[11] Verma N,Keinan O,Selitrennik M,et al.PYK2 sustains endosomal-derived receptor signalling and enhances epithelial-to-mesenchymal transition[J].Nature Communications,2015,4(6):6064.
[12]楊丞,饶翔,张弦,等.Twist基因转染对人宫颈癌细胞生物学行为影响的观察[J].中华肿瘤防治杂志,2013,20(3):185-190.
[13]张同军,薛栋,刘敏,等.转录因子Twist在胰腺癌中的表达及在上皮间质转化中的作用[J].国际外科学杂志,2014,41(6):382-386.
[14]王琳.Twist蛋白在结直肠癌中的表达水平及其促进癌症发展的机制研究[J].中国现代医学杂志,2016,26(8):28-32.
[15]车娜,赵秀兰,古强,等.Twist、E-cadherin和β-catenin在肝细胞肝癌中的表达及其与预后的关系[J].中国肿瘤临床,2010,37(6):305-308.
[16] Ahmed Haji Omar A,Haglund C,Virolainen S,et al.MMP-7,MMP-8,and MMP-9 in oral and cutaneous squamous cell carcinomas[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol,2015,119(4):459-467.
[17] Long Z W,Wang J L,Wang Y N.Matrix metalloproteinase-7 mRNA and protein expression in gastric carcinoma: a meta-analysis[J].Tumour Biol,2014,35(11):11 415-11 426.
[18] Xiao X Y,Lang X P.Correlation Between MMP-7 and bFGF Expressions in Non-small Cell Lung Cancer Tissue and Clinicopathologic Features[J].Cell Biochem Biophys,2015,73(2):427-432.
[19] Miao S,Zhou S Y,Han C S,et al.Clinicopathological significance of matrix metalloproteinase-7 protein expression in esophageal cancer:a meta-analysis[J].Drug Des Devel Ther,2015,9:3729-3740.
[20]苏书娟.MMP-7和Col Ⅳ在乳腺导管癌中的表达及其相关性[J].中国医学创新,2012,9(35):1-2.
(收稿日期:2016-11-16) (本文编辑:程旭然)