HMGA1和HMGA2在胰腺癌中的表达及临床意义

王运良 李翠

·论著·

HMGA1和HMGA2在胰腺癌中的表达及临床意义

王运良 李翠

目的 探讨高迁移率族蛋白A1(high mobility group protein A1，HMGA1)、高迁移率族蛋白A2(high mobility group protein A2，HMGA2)在胰腺癌组织中的表达及其临床意义。方法 采用免疫组化SP法检测60例胰腺癌组织和 30 例正常胰腺组织中的HMGA1、HMGA2表达,并分析两者与胰腺癌临床病理参数间的相互关系。结果 在胰腺癌组织中HMGA1和HMGA2的表达均显著高于正常胰腺组织(P<0.01)；HMGA1的表达强度与胰腺癌的TNM分期、组织学分级、淋巴结转移情况有关(P<0.05)；而HMGA2的表达强度仅与胰腺癌的组织学分级及TNM分期有关(P<0.05)；HMGA1和HMGA2的表达呈正相关关系(r=0.428,P=0.001) 。结论HMGA1、HMGA2在胰腺癌组织中呈高表达,二者在胰腺癌的发生、发展过程中具有协同作用,共同促进胰腺癌的侵袭和转移，HMGA1及HMGA2联合检测可作为胰腺癌早期诊断和判断预后的辅助指标。

胰腺肿瘤；高迁移率族蛋白A1；高迁移率族蛋白A2

高迁移率族蛋白(high mobility group protein，HMG)是一系列染色质相关蛋白质，包括HMGA、HMGB和HMGN 3个家族，其中HMGA蛋白家族又根据编码基因的不同分为HMGA1和HMGA2两个亚型[1]。近年来大量国内外研究发现，HMGA1和HMGA2蛋白可以广泛参与细胞核内的多种生物学功能的调节,包括调节DNA复制、转录、重组和修复等，进而影响细胞增殖、分化、凋亡等进程，并发现其与人类多种肿瘤的发生和发展过程密切相关，如乳腺癌、大肠癌、肝癌、子宫内膜癌等[2-4]。目前关于HMGA在胰腺癌中的研究报道较少，而有关HMGA1和HMGA2二者在胰腺癌中关系的研究国内外未见有文献报道。本文采用免疫组化方法检测HMGA1和HMGA2在正常胰腺和胰腺癌组织中的表达,分析探讨其在胰腺癌生长、浸润和转移中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采用保定市第一中心医院病理科2005年1月至2014年1月胰腺癌根治术后存档蜡块60 例，其中男32例,女28例；年龄31～78岁,中位年龄为65岁。全部病例术前均未接受放疗或化疗,均经组织病理学诊断为胰腺癌，其中导管腺癌58例,实性乳头状癌1例,黏液腺癌1例。按照2002年国际抗癌协会UICC制定的分期标准：Ⅰ期7例,Ⅱ期14例,Ⅲ期24例,Ⅳ期15例;组织学分级:高分化腺癌 24例,中分化腺癌21例,低分化腺癌15例。取同期30例外伤后切除的正常胰腺组织作为对照。

1.2 试剂及实验方法 兔抗人HMGA1多克隆抗体及鼠抗人HMGA2单克隆抗体均购自英国Abcam公司,SP免疫组织化学试剂盒购自北京中杉金桥生物技术开发公司。全部标本经4%甲醛固定,常规石蜡包埋,4 μm厚连续切片,采用SP免疫组化法测定,实验步骤按试剂盒说明书进行。以PBS液代替一抗作为阴性对照,阳性对照为已知的HMGA1及HMGA2阳性的胰腺癌组织切片.

1.3 结果判定 HMGA1及HMGA2蛋白阳性信号均呈浅黄色至棕褐色颗粒样物质,主要位于细胞核内。高倍镜下随机计数1 000个细胞，按阳性细胞所占百分比及细胞着色程度进行结果综合判定[5]：阳性细胞百分比<10%为0分,11%～25%为1分,26%～50%为2分,51%～75%为3分,>75%为4分，切片中细胞着色深浅评分:细胞无显色为0分,浅黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。取两项评分的乘积作为总积分,0分为阴性(-),1～4分为阳性(+)，5～12分为强阳性(++)。

1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0统计软件,HMGA1和HMGA2与胰腺癌临床病理参数关系的评估采用χ2检验。HMGA1和HMGA2表达的相关性应用 Spearman 相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1HMGA1和HMGA2在正常胰腺和胰腺癌组织中的表达HMGA1蛋白阳性产物主要位于肿瘤细胞的胞核中,呈浅黄色至深黄色颗粒。HMGA1蛋白在正常胰腺组织及胰腺癌组织中的表达率分别为6.7%(2/30)、70.0%(42/60),组间比较差异有统计学意义(χ2=32.105,P<0.01)。HMGA2蛋白阳性产物也主要定位于胞核中,呈棕黄色或深黄色颗粒。HMGA2蛋白在正常胰腺组织及胰腺癌组织中的表达率分别为3.3%(1/30)、73.3%(44/60),组间比较差异有统计学意义(χ2=39.200,P<0.01)。见表1，图1、2。

表1 HMGA1及HMGA2在正常胰腺组织及胰腺癌组织中的表达 例(%)

2.2HMGA1和HMGA2的表达与胰腺癌临床病理参数间的关系HMGA1的表达强度与胰腺癌的TNM分期、组织学分级、淋巴结转移情况有关(χ2值分别为6.774、4.776、12.614,P<0.05),而与性别、年龄、肿瘤大小、胰腺癌发生部位等临床病理参数无关(P>0.05)；而HMGA2的表达强度仅与胰腺癌的组织学分级及TNM分期有关(χ2值分别为8.200、7.253,P<0.05),而与淋巴结转移及性别、年龄、肿瘤大小、胰腺癌发生部位等临床病理参数均无关(P>0.05)。见表2。

正常胰腺组织

胰腺癌组织

2.3 胰腺癌组织HMGA1和HMGA2表达的相关性 在60例胰腺癌组织中,HMGA1 阳性表达42例中,其中HMGA2蛋白表达阳性占36例,而HMGA1表达阴性的18病例中,其中HMGA2 蛋白表达阴性的占10例。HMGA1及HMGA2蛋白在胰腺癌组织中的表达呈正相关关系(r=0.428,P=0.001)。见表3。

3 讨论

HMG是一系列染色质相关蛋白质，因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中具有较高的迁移能力而得名，HMG包括HMGA、HMGB和HMGN3个家族，其中HMGA蛋白家族又根据编码基因的不同分为HMGA1和HMGA2两个亚型。HMGA1和HMGA2的空间结构大致相同，均具有3个特征性的DNA结合域，当其与细胞核内DNA上富含AT的区域结合时后，DNA分子的形态结构将会发生相应的改变，由于被结合的DNA序列不同、结构差异或长度有别，这些结构改变可以是弯曲、拉直、卷曲和诱导成环等，因此HMGA也被称为“构架转录因子”(architecturaltranscriptionfactor)[6]。近年来大量研究发现，HMGA1和HMGA2蛋白可以通过基因转录调控、染色质结构重组、DNA损伤修复等一系列细胞核内生物学功能的调节,影响细胞增殖、分化、死亡等进程，并发现其与人类多种肿瘤的发生发展过程密切相关[7,8]。

正常胰腺组织

胰腺癌组织

临床病理特征MHGA1+%χ2值P值MHGA2+%χ2值P值性别 男(n=32)2268．80．0510．8212371．90．0750．785 女(n=28)2071．42175．0年龄(岁) <61(n=24)1666．70．2120．6451875．00．0570．812 ≥61(n=36)2672．22672．2肿瘤大小(cm) <5(n=31)2271．00．0290．8662374．20．0240．876 ≥5(n=29)2069．02172．4组织分级 高分化(n=24)1354．26．7740．0341354．28．2000．017 中分化(n=21)1571．41781．0 低分化(n=15)1493．31493．3TNM分期 Ⅰ～Ⅱ(n=21)1152．44．7760．0291152．47．2530．007 Ⅲ～Ⅳ(n=39)3179．53384．7淋巴转移 有(n=31)2890．312．6140．0002374．20．0240．876 无(n=29)1448．32172．4肿瘤部位 胰头部(n=36)2569．40．0130．9082775．00．1280．721 体尾部(n=24)1770．81770．8

表3 胰腺癌组织中HMGA1和HMGA 2表达的相关性 例

研究表明，在正常的组织细胞中，HMGA1仅在胚胎的发生阶段表达，伴随组织器官的逐步发育成熟，HMGA1在组织细胞中的含量也随之逐渐减少，在分化成熟的组织细胞中HMGA1呈极低表达状态或检测不到[9]。另外，近期的国内外临床研究还发现，HMGA1在恶性肿瘤中呈高表达状态，而在良性肿瘤中呈极低表达状态或不表达，并且发现其表达量与肿瘤的恶性程度、转移状态等参数呈正相关[10,11]。随着对HMGA1蛋白构架转录因子功能的认识和深入研究，目前已经发现HMGA1可以通过多种途径参与靶基因启动因子的结构激活，从而影响细胞进程的各个不同重要阶段，包括：诱导基因的表达和调控；RNA加工和DNA修复；在相关位点上代替H1组蛋白，从而改变染色质的结构；诱导致瘤性转变；促进肿瘤细胞的生长和迁移；整合逆转录病毒进入同源染色体[12]。

本研究显示HMGA1蛋白阳性产物定位于肿瘤细胞的胞核中，其在胰腺癌组织中的表达明显高于正常胰腺组织，并且发现HMGA1在胰腺癌组织中的表达与胰腺癌的TNM分期、组织学分级、淋巴结转移情况有关，而与性别、年龄、肿瘤大小、胰腺癌发生部位等临床病理参数无关，提示HMGA1参与了胰腺癌浸润、转移的全过程，在胰腺癌的发生、发展中发挥着极其重要的作用，这与国外学者的相关文献报道[13]基本一致。本研究证明，HMGA1在胰腺癌的发生、发展过程中起着重要的作用，其过度表达是诱导正常细胞发生恶变的重要因素，并且其表达量与肿瘤的恶性程度成正相关，这提示HMGA1不仅可以作为肿瘤的标志物指标， 而且还可以作为肿瘤的预后指标，今后针对HMGA1的靶向治疗亦可能成为肿瘤治疗的新途径，为肿瘤的基因治疗提供一个新的有效靶点。

目前的临床研究表明，与HMGA1相似，HMGA2也仅在早期胚胎组织中表达,在健康成熟组织或细胞中基本不表达或较低表达,但在几乎所有的肿瘤组织中都存在着HMGA2的高表达[14]。HMGA2高表达的具体机制目前尚不十分明确，国内外相关研究表明，可能与以下两个因素有关：(1)各种因素导致癌基因的激活；(2)HMGA2基因的重排[15]。研究发现，HMGA2可以通过基因转录调控、染色质结构重组、DNA损伤修复等一系列细胞核内生物学功能的调节,进而影响细胞增殖、分化、死亡等进程[16]。

本研究显示HMGA2蛋白阳性产物也定位于肿瘤细胞的胞核中，其在胰腺癌组织中的表达也明显高于正常胰腺组织，但是与HMGA1不同，HMGA2在胰腺癌组织中的表达仅与TNM分期、组织学分级有关，而与淋巴结转移及性别、年龄、肿瘤大小、胰腺癌发生部位等临床病理参数均无关，提示HMGA2与胰腺癌的发生、发展密切相关，这与相关的文献报道[17]也基本一致。所以本研究认为，HMGA2蛋白是胰腺癌的一个较理想的肿瘤标记物，为进展期和晚期胰腺癌的靶向治疗提供了可行的理论依据。

目前关于HMGA在胰腺癌中的研究报道较少，而有关HMGA1和HMGA2二者在胰腺癌中关系的研究国内外未见有文献报道。本研究联合检测HMGA1及HMGA2在胰腺癌中的表达，结果表明HMGA1及HMGA2蛋白的表达呈正相关关系,提示二者在胰腺癌的发生、发展过程中可能起到了协同作用，共同参与了胰腺癌浸润、转移的过程，所以联合检测HMGA1及HMGA2蛋白的表达有利于我们进一步地了解胰腺癌的生物学行为,为胰腺癌的早期诊断和治疗提供了一个新的途径，但其能否作为临床预后的判断指标,仍需进一步深入研究.

1ShahSN,ResarLM.HighmobilitygroupA1andcancer:potentialbiomarkerandtherapeutictarget.HistolHistopathol,2012,27:567-579.

2PalumboJuniorA,DaCostaNM,EspositoF,etal.HighMobilityGroupAproteinsinesophagealcarcinomas.CellCycle,2016,15:2410-2413.

3JunKH,JungJH,ChoiHJ,etal.HMGA1/HMGA2proteinexpressionandprognosticimplicationsingastriccancer.IntJSurg,2015,24:39-44.

4ZhangZ,WangQ,ChenF,etal.ElevatedexpressionofHMGA1correlateswiththemalignantstatusandprognosisofnon-smallcelllungcancer.TumourBiol,2014,36:1213-1219.

5VanderZeeJA,tenHagenTL,HopWC,etal.DifferentialexpressionandprognosticvalueofHMGA1inpancreaticheadandperiampullarycancer.EurJCancer,2010,46:3393-3399.

6ShiZ,LiX,WuD,etal.SilencingofHMGA2suppressescellularproliferation,migration,invasion,andepithelial-mesenchymaltransitioninbladdercancer.TumourBiol,2016,37:7515-7523.

7WatanabeM,NiS,LindenbergerA,etal.CharacterizationofthestoichiometryofHMGA1/DNAcomplexes.OpenBiochemJ,2013,7:73-81.

8DeMartinoI,VisoneR,FedeleM,etal.RegulationofmicroRNAexpressionbyHMGA1proteins.Oncogene,2016,35:5817-5818.

9D’AngeloD,BorboneE,PalmieriD,etal.TheimpairmentofthehighmobilitygroupA(HMGA)proteinfunctioncontributestotheanticanceractivityoftrabectedin.EurJCancer,2013,49:1142-1151.

10PegoraroS,RosG,PiazzaS,etal.HMGA1promotesmetastaticprocessesinbasal-likebreastcancerregulatingEMTandstemness.Oncotarget,2013,4:1293-1308.

11SepeR,PiscuoglioS,QuintavalleC,etal.HMGA1overexpressionisassociatedwithaparticularsubsetofhumanbreastcarcinomas.JClinPathol,2016,69:117-121.

12HuangR,HuangD,DaiW,etal.OverexpressionofHMGA1correlateswiththemalignantstatusandprognosisofbreastcancer.MolCellBiochem,2015,404:251-257.

13PiscuoglioS,ZlobecI,PallanteP,etal.HMGA1andHMGA2proteinexpressioncorrelateswithadvancedtumourgradeandlymphnodemetastasisinpancreaticadenocarcinoma.Histopathology,2012,60:397-404.

14KumarMS,Armenteros-MonterrosoE,EastP,etal.HMGA2functionsasacompetingendogenousRNAtopromotelungcancerprogression.Nature,2014,505:212-217.

15PalumboAJr,DaCostaNM,EspositoF,etal.HMGA2overexpressionplaysacriticalroleintheprogressionofesophagealsquamouscarcinoma.Oncotarget,2016,7:25872-25884.

16XiaYY,YinL,TianH,etal.HMGA2isassociatedwithepithelial-mesenchymaltransitionandcanpredictpoorprognosisinnasopharyngealcarcinoma.OncoTargetsTher,2015,8:169-176.

17HristovAC,CopeL,ReyesMD,etal.HMGA2proteinexpressioncorrelateswithlymphnodemetastasisandincreasedtumorgradeinpancreaticductaladenocarcinoma.ModPathol,2009,22:43-49.

Expression and clinical significance of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma

WANGYunliang*,LICui.
*DepartmentofOncology,TheFirstCentralHospitalofBaodingCity,Hebei,Baoding071000,China

Objective To investigate the expression and clinical significance of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma.Methods The expression levels of HMGA1 and HMGA2 were detected by immunohistochemistry (SP) in 60 cases of pancreatic carcinomas and 30 cases of normal pancreatic tissues.The correlation between the expressions and cliniopathological indexes of pancreatic carcinoma was analyzed.Results The expression levels of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma were significantly higher than those in normal pancreatic tissues (P<0.01).TheexpressionlevelsofHMGA1werecloselycorrelatedtoTNMstaging,histologicalgradingandlymphnodemetastasisofpancreaticcarcinomas(χ2=6.774,4.776,12.614,respectively,P<0.05),however,theexpressionlevelsofHMGA2wereonlycorrelatedwithTNMstagingandhistologicalgradingofpancreaticcarcinomas(χ2=8.200,7.253,respectively,P<0.05).MoreovertheexpressionofHMGA1waspositivelyassociatedwiththatofHMGA2 (r=0.428,P<0.01).Conclusion The HMGA1 and HMGA2 are highly expressed in pancreatic carcinoma,both of them play an important role in the pathogenesis and development of pancreatic carcinoma,which can promote invasion and metastasis of pancreatic carcinoma.The combined detection of HMGA1 with HMGA2 can be regarded as assistant indexes for early diagnosis and prognostic evaluation of pancreatic carcinoma.

pancreatic carcinoma; high mobility group protein A1; high mobility group protein A2

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.10.002

项目来源：河北省医学科学研究重点课题计划(编号：20120190)

071000 河北省保定市第一中心医院肿瘤内科(王运良)；河北大学公共卫生学院(李翠)

李翠，071000 河北省保定市，河北大学公共卫生学院；

E-mail:licui0316@126.com

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A

1002-7386(2017)10-1449-04

2016-11-18)