LRP、TOPOⅡ及GSTπ在非小细胞肺癌中的表达及临床意义

　　作者：王霞 王培源 吴淑华 于宁 牟清海 作者单位：1 滨州医学院病理学教研室 滨州市 256603;2 滨州医学院影像学教研室;3 滨州医学院附属医院

　　【摘要】 目的 探讨肺耐药蛋白(lung resistance protein, LRP)，DNA拓扑异构酶Ⅱ(topoisomeraseⅡ, TOPOⅡ)，谷胱甘肽S转移酶π(glutathioneStransferaseπ, GSTπ)在非小细胞肺癌(nonsmall cell lung cancer, NSCLC)的表达及其临床意义。方法采用免疫组化技术(SP法)检测57例术前均未进行化疗的非小细胞肺癌中LRP、TOPOⅡ及GSTπ的表达情况。结果 在NSCLC中LRP、TOPOⅡ及GSTπ的表达阳性率分别为68.42%(39/57)，66.67%(38/57)和84.21%(48/57)，三者的表达均与病人的年龄、性别、肿瘤的大体类型、淋巴结转移以及临床分期无关(P>0.05)，而与肿瘤的分化程度相关，高中分化与低分化之间差异有显著性(P<0.05)。且TOPOⅡ表达与组织学类型相关，鳞癌组的表达显著高于腺癌和细支气管肺泡癌(P<0.05)。结论 LRP、GSTπ和TOPOⅡ共同参与了NSCLC的固有耐药，表达的差异提示对药物敏感度不同，联合检测为制定科学有效的治疗方案具有临床意义。

　　【关键词】 肺耐药蛋白;DNA拓扑异构酶Ⅱ;谷胱甘肽S转移酶π;非小细胞肺癌;多药耐药性

　　Expression and clinical significance of lung resistance protein,topoisomeraseⅡ and glutathioneStransferaseπ in

　　nonsmall cell lung cancer

　　WANG Xia1 WANG Peiyuan2 WU Shuhua1 et al

　　1 Deptartment of Pathology,Binzhou Medical University,Binzhou 256603;2 Deptartment of Radiology,Binzhou Medical University

　　【Abstract】 Objective To investigate the expression and evaluate clinical significances of lung resistance protein (LRP), topoisomeraseⅡ(TOPOⅡ), glutathioneStransferaseπ (GSTπ) in nonsmall cell lung cancer (NSCLC).Methods Immunohistochemical SP method was used to examine the expression of LRP, TOPOⅡ and GSTπ in 57 NSCLC cases.Results The positive rates of LRP, TOPOⅡ and GSTπ in NSCLC were 68.42%(39/57)，66.67%(38/57) and 84.21%(48/57),which were not correlated with age, sex, position, lymph node metastasis and TNM stage(P>0.05). The positive rates were correlated with the degree of tumor differentiation, the poorly differentiated carcinomas were significantly different with well-differentiated and moderately differentiated carcinomas(P<0.05). And the expression of TOPOⅡ was correlated with histological types，the positive rate in squamouscell carcinoma was higher than that in adenocarcinoma and bronchioalveolar carcinoma(P<0.05).Conclusion LRP, TOPOⅡ and GSTπ intervene in the original multidrug resistance together. The expression difference indicates the sensitive difference to pharmaceuticals of NSCLC.The expression status detection of LRP, TOPOⅡ and GSTπ is significant for making scientific and efficient clinical treatment plan.

　　【Key words】 LRP, TOPOⅡ, GSTπ, NSCLC, multidrug resistance

　　肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，近年来发病率和死亡率明显增高，根据其组织学形态可分为小细胞性肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)。NSCLC占所有肺癌的80%～85%，虽然以手术为主的综合性治疗措施不断提高，NSCLC患者的5年生存率仅为15%，这与两种因素有关[1]，一是诊断时间，大约70%NSCLC患者诊断时已经转移或局部侵袭而失去手术机会;二是 NSCLC包含多种分子耐药机制，最常见的是肿瘤组织的多药耐药性(multidrug resistance, MDR)。MDR基因在肿瘤组织中的异常表达往往导致肿瘤患者化疗的失败，并影响的病情的进展。本文回顾性分析了57例非小细胞肺癌中肺耐药蛋白(LRP)、DNA拓扑异构酶Ⅱ(TOPOⅡ)、谷胱甘肽S转移酶π(GSTπ)的表达，探讨其临床意义，为临床治疗方案的制定提供理论指导。

　　1 材料和方法

　　1.1 材料 收集滨州医学院附属医院2007年6月—2008年5月手术切除经病理证实的57例非小细胞肺癌组织标本。所有患者术前均未进行化疗，其中男35例，女22例;年龄43～75岁，平均58.6岁，≤58岁30例，>58岁27例。肿块为中央型21例，周围型36例;组织学类型：鳞癌16例，腺癌24例，细支气管肺泡癌17例;分化程度高分化16例，中分化18例，低分化23例;淋巴结有转移34例，无转移23例;临床分期根据2002年国际癌症防治联合会(UICC)制定的标准进行TNM分期，其中Ⅰ期18例，Ⅱ期26例，Ⅲ～Ⅳ期13例。

　　1.2 试剂与方法 鼠抗人LRP、TOPOⅡ和GSTπ单克隆抗体，SP免疫组化即用型试剂盒均购自福州迈新生物技术有限公司。石蜡标本4 μm连续切片，严格按照说明书染色步骤分别进行LRP、TOPOⅡ和GSTπ免疫组化染色，用PBS代替一抗作阴性对照，用已知阳性的乳腺癌作阳性对照。

　　1.3 结果判定 LRP、GSTπ阳性表达位于胞浆，TOPOⅡ阳性表达位于胞核，均以出现棕黄色颗粒为阳性标志。

　　1.4 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行χ2及精确概率法等检验，P<0.05为差异有显著意义。

　　2 结果

　　57例NSCLC中LRP、TOPOⅡ和GSTπ的阳性表达率分别为68.42%、66.67%和84.21%，三者在癌组织中的表达均与病人的年龄、性别、肿瘤的大体类型、淋巴结转移以及临床分期无相关关系(P>0.05)。LRP、TOPOⅡ和GSTπ的表达均与肿瘤的分化程度密切相关，其中LRP和GSTπ在低分化癌中表达显著低于高分化者(χ2=11.20，χ2=4.94，P<0.05)。TOPOⅡ在低分化癌中表达显著高于高分化者(χ2=9.37，P<0.05)，且TOPOⅡ的表达与组织学类型有相关关系，在鳞癌中的表达显著高于腺癌和支气管肺泡癌(χ2=7.34，P<0.05)。免疫组化结果见图1～4。非小细胞肺癌中LRP、TOPOⅡ和GSTπ的表达与临床病理资料的关系见表1。

　　3 讨论

　　肺癌高居全球癌症死亡率之首，严重威胁人们的生命健康。对化疗的抵抗仍是肿瘤化疗效果不理想的关键问题，多药耐药性是最为常见的原因。多药耐药(MDR)基因是指肿瘤细胞对分子结构不同、作用机制各异的抗肿瘤药物产生交叉耐药。MDR基因的过度表达或扩增往往导致肿瘤患者化疗的失败, 并伴随病情的发展或肿瘤复发及转移[2]，其机制很复杂，涉及细胞的凋亡、药物转运过程和细胞解毒作用等方面。

　　LRP是构成人体穹窿蛋白的主要成分，正常情况下主要分布于体腔上皮、分泌器官等与异物接触的组织中，清除外源性物质，起保护作用。研究证实LRP参与多种肿瘤对化疗药物的耐药[3]，LRP的阳性表达提示对化疗不敏感。目前认为LRP引起多药耐药的机制主要有：第一，它使那些以细胞核为靶点的药物不能通过核孔进入胞核，有些药物即使进入胞核也很快被运回到胞质中，降低了药物分布的核质比率;第二，可使进入胞质的药物转运到运输囊泡中，通过胞吐的方式排出细胞外，从而产生耐药[4]。GST是一多基因家族，目前发现有5种同工酶(α、μ、π、θ和膜结合型)，是一种多功能药物代谢酶，GSTπ是同工酶中表达最高的一种，可催化亲电物质(如抗癌药物)与谷胱甘肽(GSH)结合，将抗癌药物排出细胞，使肿瘤细胞对抗癌药物的代谢和运输能力增强，从而产生耐药;GSTπ本身还可以与亲脂性细胞毒性药物结合增加其水溶性，促进药物代谢，降低抗癌药物的细胞毒性作用，导致耐药。本研究中LRP、GSTπ的阳性表达率分别为68.42%、84.21%，提示NSCLC存在着原发性耐药，LRP、GSTπ参与了NSCLC的固有耐药。LRP、GSTπ的表达与组织的分化程度相关，低分化中的表达显著低于高、中分化，高中分化之间表达无差异性，提示癌组织分化程度越低，对化疗药物越敏感。姬明丽等[5]也发现相同的表达规律，并提出LRP、GSTπ在NSCLC的固有化疗耐药机制中起一定作用，参与NSCLC对环磷酰胺、顺铂+5Fu、阿霉素的耐药性。其中LRP参与了阻止顺铂、5Fu等对肿瘤细胞DNA的破坏，且通过胞吐作用限制阿霉素作用的转录，GSTπ阳性则提示对顺铂、阿霉素、氮芥、环磷酰胺等药物疗效不佳。Hida等[6]报道化疗前低GSTπ水平的NSCLC患者对含顺铂联合方案的敏感性显著高于高水平者。

　　TOPOⅡ是机体内重要的核酶，参与DNA的转录、翻译、复制及染色体的分离等过程，主要存在于S2、G2/M期，有两种功能：一作为细胞的增殖指数，表达于S2、G2/M期;二作为抗癌药物的靶点指数。化疗药物主要通过与TOPOⅡ结合造成DNA复制及转录异常，是肿瘤化疗的主要靶酶。一般认为TOPOⅡ阳性表达越高，化疗药物具备的靶点越多，对抗癌药物敏感性越高。本研究中TOPOⅡ的阳性表达率为66.67%，与组织的分化程度相关，低分化者表达显著高于高中分化，提示组织分化越差，说明其恶性程度高，细胞增殖活跃，存在于S2、G2/M期的TOPOⅡ量多，阳性率就高，同时也提示耐药性越低，对化疗药物敏感性高[7]。临床许多化疗药物如DNA嵌入剂放线菌素D、阿霉素、米托蒽醌等，非嵌入剂异黄酮类、喜树碱、鬼臼毒素、VP16等都是以TOPOⅡ为靶点的抗肿瘤药物。本研究还发现TOPOⅡ的表达与组织学类型有关，鳞癌的阳性表达率显著高于腺癌和支气管肺泡癌，这也与临床鳞癌对化疗相对敏感一致。

　　本研究结果表明，LRP、GSTπ和TOPOⅡ共同参与了NSCLC中的固有耐药，三者的表达均与病人的年龄、性别、肿瘤的大体类型、淋巴结转移以及临床分期无关，提示不同性别、年龄、肿瘤的发病部位肿瘤的耐药几率相同，淋巴结转移与临床分期只代表肿瘤的进展而与耐药性无关。但肿瘤间表达存在差异，提示不同肿瘤对化疗药物敏感性不同。联合检测多种耐药基因和蛋白，可为临床选择不同的化疗药物，制定相对科学有效的化疗方案，实现肿瘤治疗方案的个体化，提高疗效。

　　【参考文献】

　　[1] Anne M, Myriam R, Nicky D,et al.Development of a chemoresistant orthotopic human nonsmall cell lung carcinoma model in nude mice[J].Cancer,2004, 101(8):19081917.

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　　[3] 王洁，刘叙议，蒋巍，等.LRP、MRP、MDR1基因在非小细胞肺癌中的表达及其临床意义[J].中华肿瘤杂志，2000,22(4):304308.

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　　[5] 姬明丽，千智斌，宋晓荣.LRP及GSTπ的表达与非小细胞肺癌的耐药性关系[J].肿瘤防治研究，2006,33(5):317320.

　　[6] Hida T, Kuwabara M, Ariyoshi Y,et al.Serum glutathione Stransferasepi level as a tumor marker for nonsmall cell lung cancer. Potential predictive value in chemotherapeutic response[J].Cancer, 1994, 73(5): 13771382.

　　[7] 郑少江，吴焕明，王伟. LRP、ToPoⅡ在非小细胞肺癌中的协同表达及其临床意义[J].中国组织化学与细胞化学杂志，2004,13(2):180183.