乳腺癌组织中多药耐药相关基因产物表达的研究
发表时间：2009-06-24 浏览次数：587次
作者：刘新兰，王程，陈萍 作者单位：宁夏医学院附属医院化疗科，银川 750004
【摘要】 目的 探讨多药耐药(MDR)基因产物P-糖蛋白(P-gp)、谷胱甘肽-S-转移酶-π(GST-π)及DNA拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)在乳腺癌组织中的表达，分析其与临床病理特征及预后的关系。方法 采用免疫组织化学方法，检测184例术前未经抗肿瘤治疗的原发性乳腺癌组织中P-gp、GST-π及TopoⅡ基因产物的表达。结果 乳腺癌组织中P-gp、GST-π和TopoⅡ阳性表达率分别为49.5%、45.6%和73.9%；2种MDR基因产物共表达率为31.0%，3种MDR基因产物阳性表达率共为67.4%，明显高于单独阳性表达率12.4％(P＜0.01)。P-gp、GST-π和TopoⅡ的阳性表达在不同年龄、组织学类型间的表达率差异无统计学意义(P＞0.05)；在腋淋巴结有无转移者间的表达率差异有统计学意义(P＜0.05)；P-gp阳性表达率在不同临床分期的差异无统计学意义(P＜0.05)，GST-π和TopoⅡ的阳性表达率在不同临床分期间有统计学意义(P＞0.05)。但三种耐药基因产物阳性表达率在根治术后局部复发和远处转移者明显高于无复发转移者。结论 乳腺癌组织中存在着P-gp、GST-π及TopoⅡ表达水平的变化；单基因和多基因协同作用，以多基因共表达为主；阳性表达者根治术后局部复发和远处转移率较高。化疗前联合检测P-gp、GST-π及TopoⅡ对乳腺癌化疗药物的选择具有指导作用，对预后的判断有参考价值。
【关键词】 乳腺肿瘤 多药耐药 P-糖蛋白 谷胱甘肽-S-转移酶-π 拓扑异构酶Ⅱ
The Expression of Drug-resistance-associated Genes in Breast Carcinoma Tissues
(Dept. of Oncology, the Affiliated Hospital of Ningxia Med. Coll.，Yinchuan 750004)
Abstract：Objective To explore expression of multidrug resistance(MDR)gene production of Glycoprotein(p-gp)，P-glutathione-s-transferase -π and TopoⅡ in breast cancer tissues. Methods A total of 184 cases before surgery and non -chemotherapy were detected immunohistochemically for P-gp、GST-π and TopoⅡ. Results The positive expression rate of P-gp、GST-π and TopoⅡwere 49.5%、45.6% and 73.9% respectively. The coexpression rate of 2 MDR gene production and 3 MDR gene production was 31.0% and 67.4% respectively. The positive expression rate of P-gp、GST-π and TopoⅡ were no relation with histological type and age(P＞0.05)，and which was significantly associated with lymph node metasis(P＜0.05). The positive expression rate of P-gp was associated with clinical stage. Positive expression rate of GST-π and TopoⅡ were not related with clinical stage but expression positive were significant associated with metastsis. Conclusion The results suggested that expression levels of P-gp、GST-π and TopoⅡwere varied in breast cancer. A combined analysis of expression of MDR before chemotherapy patients with breast cancer might be useful for the selection of drugs in chemotherapy and prognosis of breast cancer.
Key words：breast cancer；multidrug resistance；P-glycoprotein；glutathione-s-transferase-π；TopoⅡ
肿瘤细胞对抗肿瘤药物产生耐药，是导致肿瘤化疗失败的主要原因，也是困扰肿瘤治疗的关键性难题。肿瘤耐药性产生机制较为复杂，目前研究较多的主要包括以下几个方面：一是Ⅰ型多药耐药基因(MDR1)表达过渡介导的，称为典型多药耐药；二是由拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)介导的，称为不典型多药耐药；三是谷胱甘肽-S-转移酶(GST-π)的表达。我们采用免疫组织化学法对184例未经抗肿瘤治疗的原发乳腺癌进行MDR1、GST-π及TopoⅡ基因产物的检测，以探讨它们在乳腺癌组织中的表达及与临床病理参数之间的关系。
1 资料与方法
1.1 临床资料
184例标本来自本院2003年1月—2006年5月间手术切除的病例，经病理证实的女乳腺癌患者。术前均未行化放疗治疗。年龄27～68岁，中位年龄48岁，＞50岁70例，≤50岁114例。应用WHO乳腺肿瘤组织学分类，其中浸润性导管癌123例，导管内癌伴早期浸润癌18例，浸润性小叶癌5例，其它38例。按1997年UICC临床分期标准：其中Ⅰ期31例，Ⅱ期117例，Ⅲ期24例，Ⅳ期12例。腋淋巴结转移114例，无腋淋巴结转移70例。
1.2 方法
所有标本经10％福尔马林液固定，常规包埋，4μm厚切片，分别进行HE染色和P-gp、GST-π及TopoⅡ免疫组化染色，用正常羊血清代替一抗作为阴性对照，用已知的阳性切片为阳性对照，其操作均按试剂盒说明进行，所有的试剂购自福州迈新生物技术开发公司。
1.3 结果评定标准
P-gp阳性染色定位于细胞浆和细胞膜，GST-π定位于细胞浆和(或)细胞核，TopoⅡ定位于细胞核，根据肿瘤细胞染色程度以及阳性细胞所占百分比进行综合评分，阳性细胞＜10％且染色极浅为阴性(-)；阳性细胞占10％～25％，染色呈淡黄色为阳性(+)；阳性细胞在25％～50％之间，染色呈棕黄色为(++)；阳性细胞占75％之上，染色呈棕褐色为(+++)。
1.4 统计学方法 实验数据采用χ2检验和秩和检验。
2 结果
2.1 P-gp、GST-π及TopoⅡ在乳腺癌组织中的阳性表达
P-gp、GST-π及TopoⅡ在乳腺癌组织中的阳性表达见图1～3(封2)；184例乳腺癌组织中TopoⅡ阳性表达率最高，为73.91%(136/184)，高于P-gp 49.50%(91/184)和GST-π45.65%(84/184)的阳性表达率(χ2分别为23.3和30.6，P均＜0.01)，而P-gp和GST-π阳性表达率间差异无统计学意义(χ2=0.53，P＞0.05)，见表1。表1 P-gp、GST-π及TopoⅡ在乳腺癌组织中的阳性表达（略）
2.2 P-gp、GST-π及TopoⅡ基因蛋白的阳性表达与乳腺癌临床病理参数之间的关系
乳腺癌组织中P-gp、GST-π及TopoⅡ基因产物的阳性表达率在不同年龄、组织学类型间差异无统计学意义(P＞0.05)，在有无腋淋巴结转移间阳性表达率差异有统计学意义(P＜0.05)，有腋淋巴结转移者较腋淋巴结无转移者阳性表达高；在临床Ⅲ期中P-gp阳性表达率高达87.5％，与临床Ⅱ期相比差异有统计学意义(P＜0.05)，因Ⅰ期和Ⅳ期病例数较少，未行统计学处理，而GST-π和TopoⅡ的阳性表达在不同临床分期间差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。表2 P-gp、GST-π及TopoⅡ阳性表达与乳腺癌临床病理参数之间的关系（略）
2.3 P-gp、GST-π及TopoⅡ基因产物在乳腺癌组织中的共表达的情况
在184例乳腺癌组织中同时检测了这3种耐药基因产物，均可出现单独表达。P-gp和GST-π共表达率为8.7%(16/184)，P-gp和TopoⅡ共表达率为13.0%(24/184)，GST-π与TopoⅡ共表达率为9.2%(17/184)，即有2个耐药基因产物共表达率合计为31.0%，明显高于单独表达率12.4%(χ2=28.73，P＜0.01)。P-gp、GST-π及TopoⅡ3种耐药基因产物共表达率为36.4%(67/184)，即有2个和2个以上耐药基因产物共表达率合计为67.4%，明显高于单独表达率12.4%(χ2=14.20，P＜0.01)。 2.4 P-gp、GST-π及TopoⅡ表达与乳腺癌复发转移的关系
P-gp、GST-π及TopoⅡ在根治术后无局部复发及远处转移组的阳性表达率均低于有局部复发及远处转移组，差异均有统计学意义(见表3)。表3 P-gp、GST-π及TopoⅡ表达与乳腺癌根治术后复发转移的关系（略）
3 讨论
随着化疗方案的改进和新抗癌药的使用，乳腺癌化疗疗效虽有所提高，但仍有一部分患者因化疗不敏感，导致化疗失败。而肿瘤细胞的多药耐药(MDR)机制的存在是造成化疗失败的一个主要原因。近年来研究表明MDR的产生可能与MDR1、GST-π及TopoⅡ有关［1］。P-gp是MDR1基因的蛋白产物，其耐药机制是通过消耗ATP将药物从细胞内泵出到细胞外，从而降低肿瘤细胞内药物的浓度，导致多药耐药。P-gp高表达的肿瘤对长春新碱、长春花碱、阿霉素等高度耐药。GST是机体中催化还原型谷胱肽与亲电性物质发生结合的一类酶，是一多基因家族，其中GST-π与肿瘤关系最为密切。通过非特异性GST-π的结合作用可协助药物通过P-gp形成的药物排流泵，还可通过酶结合方式将抗癌药物及亲脂性化合物从体内排除。在许多肿瘤细胞中和癌变形成过程中，GST-π的表达会异常升高［2］，GST-π阳性表达的肿瘤对顺铂及烷化剂具有耐受性。TopoⅡ是机体重要的核酶，是许多化疗药物的靶目标，细胞内TopoⅡ水平直接影响TopoⅡ抑制剂的抗肿瘤活性，TopoⅡ表达的下调或性质改变［3-4］都会影响DNA酶易解离复合物的形成，降低化疗药物的敏感性，TopoⅡ阴性表达的肿瘤可能对拓扑异构酶抑制剂类不敏感，这与P-gp、GST-π耐药机制明显不同。本研究结果显示P-gp、GST-π和TopoⅡ在乳腺癌组织中的阳性表达率分别为49.5%、45.6%和73.9%，提示乳腺癌在未化疗前肿瘤细胞内已存在不同程度的多药耐药。P-gp、GST-π及TopoⅡ阳性表达与年龄、组织学类型无关；在临床Ⅲ期中P-gp阳性表达率高达87.5％明显高于临床Ⅱ期，GST-π和TopoⅡ的阳性表达与临床分期无关；P-gp、GST-π及TopoⅡ阳性表达与有无腋淋巴结转移有关，有腋淋巴结转移者阳性表达高于无转移者，文献也有类似报道［2，5］；从本实验结果中还显示3种耐药基因蛋白均阳性表达者根治术后复发转移率高于阴性者。说明检测P-gp、GST-π及TopoⅡ可帮助临床判断预后。
本研究中还发现P-gp和GST-π共表达率为8.7%，P-gp和TopoⅡ共表达率为13.4%，GST-π与TopoⅡ共表达率为9.2%，即有2个和2个以上耐药基因产物共表达率合计为31.0%；P-gp、GST-π与TopoⅡ共表达率为36.4%，即有2个耐药基因产物共表达率为67.4%，均高于P-gp、GST-π与TopoⅡ单独表达率，提示乳腺癌中单基因作用较弱，以多基因共表达协同作用为主要特征。
综上所述，我们认为，采用免疫组织化学法检测上述3种耐药基因产物是可行的，在实际工作中也易于推广应用。联合检测乳腺癌组织中多个MDR基因产物，一方面可以揭示乳腺癌耐药、复发机制。另一方面根据耐药基因产物所表达的固有耐药机制，对乳腺癌患者进行较为准确的个体化分析和评价，有目的地选择化疗方案和临床耐药逆转，最终达到提高乳腺癌生存率的目的。
【参考文献】 ［1］Chung H C，Rha SY，Kim JH，et al. P-glycoprotein P-glycoprotein：the intermediate end point of drug response to induction chemotherapy in locally advanced breast cancer［J］.Breast Cancer Res Treat，1997，42：65.
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