何 烨,郑绘霞
(1山西医科大学基础医学院病理教研室,太原 030001;2大同市第五人民医院妇产科;3山西医科大学第一医院病理科)
宫颈癌是全球女性最常见的癌症之一,也是癌症死亡的第四大原因[1]。宫颈癌日益年轻化,具有很高的人类、社会和经济成本。研究表明Hedgehog信号通路在乳腺癌[2]、前列腺癌[3]、肺癌[4]等多种肿瘤中过度表达,与肿瘤的增殖与分化密切相关。Hedgehog信号通路中研究最多的刺猬蛋白是SHH。它具有最高的生物学活性,参与胚胎发育过程中各种器官的发育[5,6]。目前关于SHH信号转导通路与宫颈癌的发生发展关系的研究较少,本研究通过免疫组化方法检测SHH蛋白在宫颈癌组织中的表达,探讨Hedgehog信号通路在宫颈癌的发生发展中的作用,从而为宫颈癌的早诊断、早治疗提供新的思路和线索。
选择2008-01~2017-01山西医科大学第一医院病理科存档的低级别宫颈上皮内瘤变(LSIL)石蜡标本40例,高级别宫颈上皮内瘤变(HSIL)石蜡标本35例,宫颈鳞状细胞癌(SCC)石蜡标本77例。患者年龄26-72岁,中位年龄49岁。所有患者按照FIGO标准分期:Ⅰ-Ⅱ期37例,Ⅲ-Ⅳ期40例;其中合并淋巴结转移者34例,无转移为43例。随机选择同期的正常宫颈上皮30例作为对照。所有患者术前均未进行放疗、化疗。
鼠抗人SHH多克隆抗体购自Santa Cruz公司。
所有石蜡标本进行切片,切片厚度4 μm。采用SP法检测SHH蛋白的表达情况。工作浓度是1 ∶100。以无菌PBS液代替一抗作为阴性对照,DAB显色。
结果判定[7]:SHH蛋白以胞膜和胞质染成黄棕色或黄褐色均匀颗粒状为阳性。高倍显微镜下随机观察6个视野,大约600个细胞,阳性细胞1%-25%为1分,26%-50%为2分,51%-75%为3分,76%-100%为4分。阳性强度:无色为0分,淡黄色为1分,黄色为2分,棕黄色为3分。二者相乘0-1分为阴性,≥2分为阳性[8]。
采用SPSS 19.0统计学软件进行处理,组间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
本研究通过免疫组化方法检测了SHH蛋白在不同宫颈组织中的表达情况,SHH蛋白主要表达在胞质或胞膜,出现黄色或棕黄色的细小颗粒着色为阳性细胞。SHH在正常宫颈组织中不表达或低表达,宫颈癌组织及高级别上皮内瘤变组织的阳性表达高于在正常宫颈组织及低级别宫颈上皮内瘤变组织的表达(见图1)。SHH蛋白在正常宫颈组织、低级别宫颈上皮内瘤变组织、高级别宫颈上皮内瘤变组织及宫颈癌组织中的表达呈上升趋势,SHH蛋白在不同组别间的表达差异有统计学意义(P<0.05,见表1)。
SHH蛋白在宫颈癌组织中的表达与分化程度、TNM分期和淋巴结转移情况有关,差异有统计学意义(P<0.05),而与年龄无关(P>0.05,见表2)。
A.正常宫颈组织 B.低级别宫颈上皮内瘤变 C.高级别宫颈上皮内瘤变 D.宫颈鳞状细胞癌图1 SHH蛋白免疫组化法在宫颈组织中的表达 (SP,×100)Figure 1 Expression of SHH cervical cancer (SP,×100)
表1SHH在不同宫颈组织中的表达情况
Table1TheexpressionofSHHindifferentcervicaltissues
组织类型nSHH+- χ2P正常组织3032751.7640.001低级别上皮内瘤变40535高级别上皮内瘤变352015宫颈鳞状细胞癌775324
HH信号通路在哺乳动物细胞中发现了不同于果蝇的成分。在哺乳动物体内,HH信号分子包含三种配体:SHH、IHH和DHH;两种受体:PTCH1和PTCH2;一个关键的信号转导蛋白:SMO;三个转录因子:Gli1、Gli2和Gli3[9]。当配体不存在时,SMO的功能被另一种跨膜受体蛋白抑制,受体一旦结合活化的HH配体蛋白,这种抑制解除,允许SMO信号下行,最终导致Gli转录活性分子通过结合具体位于靶基因启动子区的特定序列完成翻译过程[10,11]。研究表明,HH通路在多种恶性肿瘤中发现有异常激活[12]。目前有关SHH信号转导通路与宫颈癌的发生发展关系的研究较少,因此本课题通过免疫组化研究宫颈癌中SHH信号通路的表达与意义,探讨SHH信号通路在宫颈癌中的作用。
表2SHH在宫颈癌组织中与临床参数的比较
Table2RelationshipsbetweentheexpressionofSHHandclinicopathologicparametersincervicalcancer
临床病理特征nSHH+- χ2P年龄0.1100.740 ≤45岁463115 >45岁31229分化程度13.5940.001 高20812 中332310 低24222TNM分期4.8400.028 Ⅰ-Ⅱ期372116 Ⅲ-Ⅳ期40328淋巴结转移10.6850.001 无432320 有34304
本研究结果表明,SHH蛋白在正常宫颈组织、宫颈上皮内瘤变组织及宫颈癌组织中的表达呈上升趋势,表达差异有显著性,在宫颈癌组织中的表达与年龄无关,而与分化程度、TNM分期和淋巴结转移情况有关。肿瘤分化程度越低,表达增强,我们推测由于SHH的过表达,与跨膜蛋白Ptch结合,并通过SMO蛋白导致了下游转录因子Gli1表达增加,从而引起该信号转导通路激活,提示SHH信号通路在宫颈癌组织中表达上调,并参与了宫颈癌的发生与发展。TNM分期越高,伴淋巴结转移者,阳性表达率越高,预后越差。冯亚光等[13]通过免疫组化法检测SHH和Gli1蛋白在胃癌中的表达,证实SHH和Gli1蛋白在胃癌组织中的表达高于正常胃黏膜组织,表明SHH和Gli1蛋白在胃癌中高表达,并且在胃癌的发生发展中具有协同作用,为胃癌早期诊断以及判断预后提供了很好的依据。本研究结果与其一致。另外还有研究表明SHH信号通路与鼻咽癌[14]、膀胱癌[15]和食管癌[16]等肿瘤的表达密切相关。
综上,SHH蛋白在宫颈癌中高表达,提示SHH信号通路在宫颈癌中异常激活,并有可能参与了宫颈癌的发生与发展,积极探索SHH信号通路与宫颈癌的关系,对宫颈癌的早诊断、早治疗,以及预后判断意义深远。
参考文献:
[1] 周芩,王金桃,邵淑丽,等.宫颈癌危险因素的病例对照研究[J].山西医科大学学报,2006,37(4):379-381.
[2] Kubo M, Nakamura M, Tasaki A,etal. Hedgehog signaling pathway is a new therapeutic target for patients with breast cancer[J]. Cancer Res, 2004, 64(17):6071-6074.
[3] Karhadkar SS, Bova GS, Abdallah N,etal. Hedgehog signalling in prostate regeneration, neoplasia and metastasis[J]. Nature, 2005, 173(4):707-712.
[4] Watkins DN, Berman DM, Burkholder SG,etal. Hedgehog signalling within airway epithelial progenitors and in small-cell lung cancer[J]. Nature, 2003, 422(6929):313-314.
[5] Park HL, Bai C, Platt KA,etal. Mouse Gli1 mutants are viable but have defects in SHH signaling in combination with a Gli2 mutation[J]. Development, 2000, 127(8):1593-1594.
[6] Lum L, Beachy PA. The Hedgehog response network: sensors, switches, and routers[J]. Science, 2004, 304(5678):1755-1759.
[7] Lopezrios J, Duchesne A, Speziale D,etal.Attenuated sensing of SHH by Ptch1 underlies evolution of bovine limbs[J].Nature,2014, 511(7507):46-51.
[8] Lee MJ, Kim JY, Lee SI,etal. Association of Shh, and Ptc, with keratin localization in the initiation of the formation of circumvallate papilla and von Ebner’s gland[J]. Cell Tissue Res, 2011, 49(4):701-705.
[9] Lum L, Beachy PA. The Hedgehog response network: sensors, switches, and routers[J]. Science, 2004, 304(5678):1755-1759.
[10] Briscoe J, Thérond PP. The mechanisms of Hedgehog signalling and its roles in development and disease[J]. Nature, 2013, 14(7):416-429.
[11] Nybakken K, Perrimon N. Hedgehog signal transduction: recent findings[J]. Curr Opin, 2002, 12(5):503-504.
[12] 潘文泉.EGCG对胃癌细胞SHH信号通路Ptch、Gli-1的表达影响[D].太原:山西医科大学,2016:1-38.
[13] 冯亚光,魏正强.Shh、Gli1、Foxm1蛋白在胃癌中的表达及临床意义[J].广东医学,2011,32(19):2536-2538.
[14] 姚利,聂国辉,蔡智,等.Hedgehog信号通路中Shh与PCNA蛋白在鼻咽癌中的表达及临床意义[J].中国肿瘤外科杂志,2017,9(1):17-20.
[15] Shin K, Lim A, Zhao C,etal. Hedgehog signaling restrains bladder cancer progression by eliciting stromal production of urothelial differentiation factors[J]. Cancer Cell, 2014, 26(4):521-522.
[16] 史志猛.食管鳞状细胞癌Shh与CK14的表达及意义[D].太原:山西医科大学,2013:1-51.