肺癌患者肺组织中COX2和PGE2表达的变化及其意义

　　作者：黄翠萍　　作者单位：咸宁学院附属第一医院内科，湖北 咸宁

　　【摘要】 目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)患者肺组织中环氧合酶2(COX2)和前列腺素E2(PGE2)表达的变化及其与临床病理参数之间的关系。 方法 采用逆转录聚合酶联反应(RTPCR)和放射免疫法，分别检测38例NSCLC患者正常肺组织和肺癌组织中COX2 mRNA和PGE2表达的变化。结果 38例肺癌患者正常肺组织和肺癌组织中分别有34例和3例检测到COX2 mRNA表达，阳性表达率分别为89.47%和7.89%;半定量分析肺癌组织中的COX2 mRNA平均吸光度显著高于正常肺组织(P<0.01)。肺癌组织和正常肺组织匀浆中PGE2浓度分别为(42.33±6.13)μg/L和(5.87±1.40)μg/L，两者比较差异亦具有显著性(P<0.01)。直线相关分析发现肺癌组织中COX2 mRNA的表达和PGE2浓度的变化呈正相关(r=0.552，P<0.05)。COX2 mRNA表达在不同性别、年龄、组织分型、TNM分期和分化程度之间差异均无显著性(P均>0.05)。结论NSCLC患者肺癌组织中COX2 mRNA和PGE2表达增强，可能在NSCLC的发生和发展中具有重要作用。

　　【关键词】 肺癌;环氧合酶;前列腺素E2

　　Expression of Cyclooxygenase 2 and Prostaglandin E2 in Lung Tissue of NSCLC and Its Clinical Significance HUANG Cuiping (Department of Medicine,the First Affiliated Hospital of Xianning University,Xianning Hubei 437100,China) ABSTRACT：Objective To explore the changes of cyclooxygenase 2(COX2) and prostaglandin E2(PGE2) in lung tissue of nonsmall cell lung cancer(NSCLC) patients and their clinical significance.Methods By reverse-transcriptional polymerase chain reaction(RTPCR) and radioimmunoassay, the changes of COX2 mRNA and PGE2 in carcinome tissue and normel lung tissue of 38 cases of NSCLC patients were measured respectively.Results The positive percentage and averge absorbance of COX2 mRNA expression in lung cancer tissue were significantly higher than those in lung normal tissue (P<0.01).PGE2 in lung cancer tissue were significantly higher than that of normal tissue (P<0.01).There was a good positive correlation between the expression of COX2 mRNA and PGE2(r=0.552，P<0.05).The expression of COX2 mRNA had no relation to sex, age, histopathological type, TNM staging and differentiation degree(P>0.05).ConclusionsThe expression of COX2 mRNA and PGE2 is increased in lung cancer tissue of NSCLC patients, which may play an important role in carcinogenesis and development of lung cancer.

　　KEY WORDS:Lung cancer; Cyclooxygenase2;Prostaglandin E2

　　环氧合酶(COX)是分解花生四烯酸(AA)、生成各种内源性前列腺素(PG)过程中的重要限速酶。目前发现其主要存在两种亚型：COX1和COX2。近年来的研究表明COX2参与了多种肿瘤的细胞增殖、抗凋亡和血管生成过程，与肿瘤的发生和发展密切相关[1]。为探讨COX2与肺癌的关系，我们采用逆转录聚合酶联反应(RTPCR)技术和放射免疫法分别检测肺癌组织中COX2 mRNA和PGE2的表达，并探讨其与肺癌临床病理参数的相关性。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　我院2002年10月至2004年4月经病理确诊非小细胞肺癌(NSCLC)患者38例。男26例，女12例;年龄31～69岁，平均46.7岁。其中鳞癌22例，高、中、低分化分别为8、10、4例;腺癌16例，高、中、低分化分别为6、7、3例。按UICC 1997分期标准[2]进行TNM分期：Ⅰa期4例，Ⅰb期5例，Ⅱa期7例，Ⅱb期8例，Ⅲa期6例，Ⅲb期5例，Ⅳ期3例。所有患者均为首次发现并确诊，不伴有慢性阻塞性肺疾病、哮喘、肺间质纤维化以及其他感染性疾病，术前均未行放疗、化疗或生物免疫治疗。术中取肺癌组织和远离肿瘤的正常组织在1h内速冻后，置-80℃保存待测。

　　1.2 肺组织中COX2 mRNA表达的检测

　　采用TRIzol一步法提取肺组织总RNA。用DNA/RNA测定仪(英国 Pharmarcia公司产品)检测RNA浓度和纯度。取2μg总RNA，加入Oligo(dt)15引物及逆转录酶(均为美国Promega产品)在25μg体积下，37℃，60min完成逆转录反应后，进行聚合酶链反应。COX2引物序列[3]为：上游5'TGAAAC CCACTCCAAACACA3',下游5'TGGAACAACTGCTCATCACC3';βactin引物序列为：上游5'GATGGTGGGTATGGGTCAGAAGGA3',下游5'GCTCATTGCCGATAGTGATGACCT3',均由上海生物工程公司合成。反应条件分别为：COX2：94℃，30s;55℃，1min;72℃，2min;72℃，10min，35个循环;βactin: 94℃，1min;56℃，1min;72℃，1min;72℃，7min，35个循环。COX2、βactin的扩增产物分别为728bp和630bp。经2%琼脂糖凝胶电泳，利用MUVB20凝胶分析系统(美国Ultralum公司)对扩增产物条带进行扫描，以COX2/βactin的吸光度(A值)作为COX2 mRNA表达的相对含量。

　　1.3 肺组织匀浆PGE2的测定

　　每克肺组织加入9ml生理盐水，冰浴下匀浆30s，4℃下3500r/min离心30min，取上清液置-30℃保存待测。采用放射免疫法检测PGE2浓度。操作步骤按试剂盒(北京东亚免疫技术研究所提供)说明书进行。

　　1.4 统计学处理

　　采用SPSS10.0软件包进行统计，计量资料数据采用q检验和直线相关分析，计数资料百分率比较采用卡方检验。P<0.05为差异有显著性。

　　2 结 果

　　2.1 肺组织COX2 mRNA 和PGE2表达的变化

　　38例肺癌患者正常肺组织中发现有3例检测到微弱的COX2 mRNA表达，阳性表达率为7.89%，半定量分析平均吸光度为0.0162±0.0021;肺癌组织中有34例检测到明显的COX2 mRNA表达，阳性表达率为89.47%，半定量分析平均吸光度为0.8648±0.2415，与正常肺组织比较，差异均具有显著性(P均<0.01)。肺癌组织和正常肺组织匀浆中PGE2浓度分别为(42.33±6.13)μg/L和(5.87±1.40)μg/L，两者比较差异具有显著性(P<0.01)。直线相关分析发现肺组织中COX2 mRNA的表达和PGE2浓度的变化呈正相关(r=0.552，P<0.05)。

　　2.2 肺癌组织中COX2 mRNA表达与临床参数的关系

　　COX2 mRNA表达在不同性别、年龄、组织分型、TNM分期和分化程度之间差异均无显著性P>0.05。 肺癌患者COX2 mRNA表达

　　与临床参数的关系

　　临床参数例数阳性例数阳性率(%)年龄(岁)≥50211888.89<50171694.12性别男262388.46女121191.67组织类型鳞癌222090.91腺癌161487.5TNM分期Ⅰ～Ⅱ期242187.5Ⅲ～Ⅳ期141392.86分化程度高、中分化312890.32低分化7685.71

　　3 讨 论

　　COX是PG合成过程中的一个重要限速酶。其中COX1亚型为结构型，在多数组织细胞中持续低浓度表达，参与维持集体正常的生理功能;COX2亚型为可诱生型，在正常生理状态下多数组织内检测不到，当细胞受到细胞因子、生长因子、炎症介质、促癌剂及一些癌基因产物等刺激后便开始表达合成，其表达在24h内可以增加数十倍。活化的COX2催化AA产生一些具有多种生物学活性的小分子物质PG，从而参与机体的多种生理和病理生理过程。

　　COX2在肿瘤中的意义首先明确于结肠和直肠肿瘤，随后的研究逐渐发现消化道肿瘤及宫颈癌中也有不同程度的表达。COX2在肺癌中的作用研究开始于1998年，Hide[4]采用免疫组织化学方法研究COX2在肺癌中的表达并初步探讨了COX2表达与临床病理类型等方面的关系。以后又有多项研究证实COX2在多种类型的肺癌中均有不同程度的表达[5]。本文通过半定量分析发现肺癌患者COX2 mRNA表达的平均吸光度显著高于正常对照组，肺癌患者COX2 mRNA的阳性表达率高达89.47%，而正常对照组中仅为7.89%，提示COX2 mRNA对肺癌的诊断具有较高的敏感性和特异性。结果还显示COX2 mRNA表达和肺癌患者的性别、年龄、组织分型、TNM分期和分化程度等临床参数无关。

　　关于COX2参与肺癌的作用机制目前仍不很清楚。有研究报道COX2催化产生PGE2，与细胞膜上或核内的受体结合，促进细胞生长增殖;或者诱导白介素6(IL6)、基质金属蛋白酶1和基质金属蛋白酶2的表达，增强肿瘤细胞的侵袭力[6,7]。我们亦发现肺癌患者血浆中PGE2浓度较正常组织显著性升高，COX2 mRNA的表达和PGE2浓度的变化呈显著正相关，提示COX2可能通过PGE2发挥其致癌作用。有关COX2在肺癌中的作用机制有待于进一步研究。

　　【参考文献】

　　[1]Dannenberg AJ,Altorki NK,Boyle JO,et al.Cyclooxygenase 2: a pharmacological target for the prevention of cancer[J].Lancet Oncol,2001,2(9):544

　　[2]Lababede O,Meziane MA,Rice TW.TNM staging of lung cancer: a quick reference chart[J].Chest,1999，115:233

　　[3]Watkins DN,Peroni DJ,Lenzo JC,et al.Expression and localization of COX2 in human airways and cultured airway epithelial cells[J].Eur Respir J,1999,13:999

　　[4]Hida T,Yatabe Y,Achiwa H,et al.Increased expression of cyclooxygenase 2 occurs frequently in human lung cancers,specifically in adenocarcinomas[J].Cancer Res,1998,58:3761

　　[5]Hasturk S,Kemp B,Kalapurakal SK,et al.Exptession of cyclooxygenase1 and cyclooxygenase2 in bronchial epithelium and nonsmall cell lung carcinoma[J].Cancer，2002，94:1023

　　[6]Fosslien E.Molecular pathology of cyclooxygenase2 in neoplasia[J].Ann Clin lab Sci,2000，30(1):3

　　[7]Cao Y,Prescott SM.Many actions of cyclooxygenase2 in cellular dynamics and in cancer[J].J Cell Physiol,2002，190:279