乳腺癌中COX-2蛋白与HER2基因表达的相关性

周兵，黄京，王洁，张剑锋，黄传生

（1.九江市第一人民医院病理科，江西 九江 332000；2.江西省肿瘤医院病理科，江西 南昌 330006；3.南昌医学院，江西 南昌 330004）

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,其发病因素复杂,深入研究其分子生物学机制对疾病的诊疗和预后评估具有重要的意义[1]。HER2 作为目前乳腺癌研究最为透彻的驱动基因,其扩增状态是指导临床个性化治疗方案、预后评估和随访的重要依据，根据《2020年乳腺癌新辅助治疗的病理诊断专家共识》推荐，所有的浸润性乳腺癌无论其年龄以及有无家族史,都应该接受HER2 状态的检测[2]。而环氧合酶2 (cyclo-oxygenase,COX-2)蛋白的表达被认为与乳腺癌、肺癌、肠癌和喉癌等多种肿瘤的发生存在着重要的联系,正成为新的研究热点[3,4]。本文探讨乳腺浸润性导管癌组织中的COX-2蛋白表达和HER2基因扩增与临床病理特征联系，同时分析与两者的相关性及其临床意义,为乳腺癌患者的个体化诊疗方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 标本的收集 回顾性收集2018年3 月-2021年3 月九江市第一人民医院经病理形态学及免疫组化确诊为乳腺浸润性导管癌的78 病例，患者年龄27～73 岁，中位年龄48 岁，同时并记录患者肿瘤大小、病理分级、淋巴结转移和ER、PR的表达情况。

1.2 免疫组化及抗体 COX-2 单克隆抗体为福州迈新公司产品（工作浓度1:100）。高年资技师常规石蜡4μm 切片,采用SP 法按照COX-2 试剂说明书规范操作,以磷酸盐缓冲液代替一抗为阴性对照,已知乳腺癌COX-2 阳性表达切片为阳性对照。COX-2 阳性为棕黄染色，定位于胞质。随机计数5个高倍视野，肿瘤细胞按表达强度评分：0 分为无染色；1 分为浅黄色；2 分为棕黄色；3 分为棕褐色。肿瘤细胞按表达的阳性占比评分：0 分为＜5%，1分为5%～25%，2 分为26%～50%，3 分为＞50%。两项评分结果相加:总分＜3 分者认为阴性，3～6 分认为阳性。

1.4 FISH 检测 HER2 双色扩增探针购自于美国Abbott Molecular 公司，专业分子技师对蜡块行3μm 切片，按照实验说明规范化操作，根据探针说明，红信号为HER2基因，绿信号为17 号染色体着丝粒（CEP17）。荧光显微镜100×物镜下计数100 个肿瘤细胞，按照ASCO/CAP 标准，HER2/CEP17 比值≥2 判断为阳性，认为HER2基因存在扩增。反之则为阴性，认为HER2基因无扩增。

1.5 统计方法 采用SPSS20.0 软件进行数据分析。计数资料行χ2检验及Fisher 精确概率法,相关性分析采用Logistic 回归。分析检验水准α=0.05，P<0.05 具有统计学意义。

2 结果

2.1 COX-2蛋白和HER2基因表达与乳腺癌临床病理特征的关系 78例乳腺癌组织中，免疫组化检测COX-2蛋白结果显示阳性表达率为55.1%（43/78），见图1,在癌旁正常乳腺组织中表达阴性或弱阳性，见图2。COX-2的阳性表达与肿瘤直径、病理分级、淋巴结转移存在相关性（P＜0.05），但与年龄、ER及PR的表达无明显相关性（P＞0.05）。FISH检测HER2基因扩增阳性率为26.9%（21/78），见图3，其57例乳腺癌未见基因扩增，见图4。HER2基因扩增阳性与病理分级、淋巴结转移存在正相关性（P＜0.05）；与ER、PR的表达存在负相关性（P＜0.05），但与年龄和肿瘤直径无明显相关性,见表1。

表1 COX-2蛋白和HER2基因的表达与乳腺癌临床病理参数间关系[n（%）]

图1 乳腺癌组织中COX-2 阳性（×100）;图2 乳腺癌旁组织中COX-2 阴性（×100）;图3 HER2基因扩增阳性;图4 HER2基因扩增阴性

2.2 乳腺癌中COX-2蛋白表达及与HER2基因的相关性 78例乳腺癌组织中，COX-2蛋白表达与HER2基因均阳性表达的有16例，两者均为阴性表达的30例；不一致者32例，其中HER2基因突变而COX-2蛋白表达阴性的5例。采用Spearman分析检验两者相关性发现，COX-2蛋白表达与HER2基因扩增水平呈正相关(P＜0.05)，见表2。

表2 乳腺癌组织中COX-2蛋白和HER2基因表达的相关性

3 讨论

乳腺癌的发生是多种因素共同作用的结果，其瘤细胞高侵袭性和高转移性的特点被认为与微环境和多种肿瘤因子存在密切的联系。HER2基因属于EGFR受体家族成员，分子量185kDa，定位于17q12 染色体上,能够通过促使酪氨酸激酶磷酸化、激活PI3K-AKT/MEK-ERK 信号通路、上调VEGF/VPF 削弱机体屏障等因素促进肿瘤的生长[5]。同时，HER2 作为美国FDA 批准的首个靶向治疗基因，其靶向药物在乳腺癌治疗中取得了良好的效果，显著的延长患者的生存周期，而未发生HER2基因突变的患者，由于无敏感性的靶点药物，成为临床后手术期治疗的难题[6]。因此，寻找潜在治疗和预后评估的靶点，正成为乳腺癌研究的热点。COX-2 为前列腺素过氧化物合成的限速酶，通过诱导花生四烯酸向前列腺素和血栓素转化而发挥生理和病理作用,当生长因子、炎症细胞因子、内毒素或癌基因的刺激导致COX-2 过表达时，可促进多种恶性肿瘤的发生[7]。已有研究表明COX-2的高表达与乳腺癌的发生关系密切,其机制可能与以下原因有关：通过免疫逃逸、调控细胞周期和激活EP4/P13K/AKT/NOTCH/ WNT 信号通路等作用促进细胞增殖；促使抗凋亡基因Bcl2的过表达和激活NF-κB 信号通抑制肿瘤细胞凋亡；增加内皮细胞增殖活性和VEGF的表达水平促使瘤组织脉管的生成等因素促进乳腺癌的生长、浸润和迁徙[8,9]。因此，COX-2 有望成为乳腺癌治疗的新靶点。

本研究显示，在78例乳腺浸润性导管癌患者中，相对于癌旁正常乳腺组织的低表达，COX-2蛋白的阳性表达率达51.6%。在与临床特征的关系上，肿瘤体积越大、WHO 病理分级越高、淋巴结更易转移，COX-2蛋白的阳性率越高,证实COX-2蛋白可以促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。Xu 等[10]通过大样本的Meta 分析乳腺癌与临床病理参数发现，COX-2蛋白的高表达与乳腺癌患者的预后不良相关,并预示着肿瘤体积更大和更易发生淋巴结转移。郑玲玲等[11]也证实COX-2蛋白高表达的乳腺癌肿瘤直径更大、分期更高和更易发生淋巴结转移，这些可能与COX-2蛋白能促进微血管及微淋巴管生长有关。因此，COX-2 有望成为评判乳腺癌的恶性程度及预后的一个重要标准。78例乳腺癌组织中共发现21例（26.9%）HER2基因扩增。在与临床特征的关系上，WHO 病理分级高、淋巴结转移、ER及PR蛋白阴性更易发生HER2基因扩增，证实出现HER2基因扩增的乳腺癌更易复发和转移,有着更差的预后。Kurozumi 等[12]发现HER2基因的高表达不仅与除年龄外的临床病理参数密切相关外，还与PD-L1的表达相关，能对PD-L1抑制剂在三阴型乳腺癌的应用中起到指导作用。

目前多量的研究证实，COX-2蛋白和Her2基因在乳腺癌中存在着强相关性，两者在肿瘤发生发展的进程中具有协同性，Wu 等[13]通过体外实验发现，雌二醇(E2)能够诱导COX-2的表达，通过激活雌激素受体/ Her2 信号通路促进乳腺癌细胞的增殖。Vadlamudi 等[14]研究发现COX-2 高表达在结直肠癌细胞有丝分裂作用中发挥重要作用，其机制可能是由于HER2 异源二聚体的自分泌/旁分泌激活引起。杨杨等[15]认为HER2与COX-2的过度表达是肺非小细胞癌的不良预后因子，同时HER2与COX-2在NSCLC 中的表达具有一定的相关性，可作为判断NSCLC 恶性程度的重要生物学指标。本研究通过分析乳腺癌组织中COX-2蛋白和HER2基因两者相关性发现，两者的相关度r 值为0.75，证实结果为正相关。提示两者在乳腺癌的发生发展中可能存在协同和促进作用，而通过有效的抑制COX-2的高表达，或许可以提高Her2 抑制剂的效果。目前COX-2蛋白或基因的靶向治疗还处于实验阶段，但已有研究结果发现穿心莲内酯能够通过降低p300 组蛋白乙酰转移酶活性来抑制COX-2的表达，通过VEGF通路抑制新生血管生成，从而可作为治疗乳腺癌的抗肿瘤药物，极有可能成为潜在治疗靶点[16]。

综上，COX-2蛋白与HER2基因的表达与临床病理参数密切相关，是作为评价乳腺癌生物学行为和预后的重要指标。