66例乳腺癌的分子病理学研究
发表时间:2009-06-23 浏览次数:512次
作者:徐虓,马斌林,耿中利,王进 作者单位:新疆医科大学, 新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺头颈外科, 新疆乌鲁木齐830011
【摘要】 目的:研究人类乳腺癌组织中与张力蛋白同源第10号染色体缺失的磷酸酶基因(PTEN)和过氧化物酶体增长因子活化受体γ(PPARγ)蛋白及其与相关分子病理学指标表达的关系和临床意义,为乳腺癌的分子病理分型提供基础研究依据。方法:随机选取我院临床证实66例乳腺癌患者的临床资料及病理切片,利用免疫组织化学链霉素抗生物素过氧化物酶(SP)法检测乳腺癌组织中PTEN、PPARγ、雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、Her2蛋白的表达,分析乳腺癌组织中PTEN和PPARγ蛋白表达与患者淋巴结转移率及Her2、ER、PR表达之间的关系。结果:乳腺癌组织中PTEN和PPARγ蛋白表达阳性率分别为68.2%、63.6%,PTEN阳性表达主要在细胞核内,占72.86%,胞浆占27.14%,PPARγ阳性表达在核膜占87.3%。相关分析表明PTEN与PPARγ、ER、PR、HER2表达无显著相关(P均>0.05),PPARγ与ER、PR、HER2表达无显著相关(P均>0.05)。PTEN阳性表达乳腺癌患者淋巴结转移率为48.97%,阴性表达淋巴结转移率为46.04%。PPARγ阳性表达乳腺癌患者淋巴结转移率为53.96%,阴性表达淋巴结转移率为43.64%。结论:PTEN、PPARγ可能作为独立的乳腺癌预后标记物,对乳腺癌生物治疗和临床预后提供依据。
【关键词】 乳腺癌; 与张力蛋白同源10号染色体缺失的磷酸酶基因; 过氧化物酶体增长因子活化受体γ; 免疫组织化学; 分子病理学
A molecule pathology study in human breast cancer
XU Xiao, MA Binlin, GENG Zhongli, et al
(Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)
Abstract: Objective: To study the function and the clinical significance of expression of PTEN , PPARγ and its correlations with related molecule pathology index in human breast cancer (HBC). In order to give a basic data for molecule pathology typing. Methods: Sixty six HBC cases were collected randomly, Streptaviin perxidse immuno histochemistry was used. The relationship between expressions of PTEN, PPARγ, Her2, ER, PR,and matastasis rate of lymph node were analysed. Results: The positive rate of PTEN and PPARγ expression in HBC were 68.2% and 63.6% respectively. For PTEN, 72.86% was nuclear expression. Normal expression was 27.14%. The normal expression of PPARγ was 87.3%. Correlation analyzation showed that there had no relationship between PTEN and PPARγ, ER, PR, HER2 (P>0.05), also, so did between PPARγ and ER, PR, HER2 (P>0.05). Conclusion: PTEN and PPARγ can be used as a specialty prognosis marker, it can give an evidence for human breast cancer biotherapy and clinic prognosis.
Key words: breast cancer; gene of phosphate and tension homology deleted on chromosome ten (PTEN); peroxisome proliferators activated receptor γ(PPARγ); immunohistochemistry; molecule pathology
乳腺癌(HBC)是女性常见的恶性肿瘤之一,全世界每年约有130万妇女患乳腺癌,50万人死于乳腺癌。在西欧、北美等发达国家乳腺癌发病率占女性恶性肿瘤首位,我国虽属乳腺癌的低发区,但近年来发病率增长趋势明显,目前国内约有47万患者,在一些城市已成为女性恶性肿瘤发病的首位,20年后,乳腺癌将是我国发病率最高的恶性肿瘤[1]。肿瘤的发生、发展与癌基因的激活与抑癌基因的失活有关,目前与张力蛋白同源的第10号染色体丢失的磷酸酶基因(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)已被确定为一个抑癌基因,该基因编码的蛋白PTEN能特异性地使磷脂酰肌醇3,4,5三磷酸(phosphatidylinositol 3,4,5triphosphate, PIP3)去磷酸化,拮抗磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/AKT信号传导通路,具有调节细胞生长、增殖、迁移、分化等多种效应 [2]。过氧化物酶体增长因子活化受体(peroxisome proliferator activated receptor,PPAR)最初由英国科学家Issemann和Green于1990年发现,因其可以被过氧化物酶体增殖剂激活而得名,后来被认为属于核激素受体(nuclear hormonereceptor)超家族的新成员。目前已鉴别出3种PPAR亚型,即PPARα、PPARγ和PPARδ,它们由不同的基因编码,氨基酸序列高度相似,特别是在DNA结合域和配体结合域。PPAR的生物学功能复杂,参与调节脂质代谢与糖代谢、脂肪细胞分化和能量平衡、炎症反应、动脉粥样硬化及肿瘤细胞的分化与凋亡等生理和病理过程,其中PPARγ与肿瘤的关系已日益引起人们关注[3]。PTEN单指标在乳腺癌中的表达已有报道[4,5],但在乳腺癌组织切片中联合检测PTEN和PPARγ表达的情况报道较少见。本研究利用免疫组织化学方法检测乳腺癌中PTEN和PPARγ的表达情况,结合临床资料分析PTEN和PPARγ在乳腺癌发生、发展中的作用和可能机制,为进一步研究靶向治疗和乳腺癌分子病理学分型提供基础研究依据。
1材料与方法
1.1材料随机选取2004年2月~2007年1月新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺外科手术切除的乳腺癌存档标本66例,均为女性,年龄31~69岁,中位年龄46岁。病理证实为乳腺癌,按照NCCN制定的乳腺癌TNM分期标准:Ⅰ期2例,Ⅱa期9例,Ⅱb期21例,Ⅲa期23例,Ⅲb期9例,Ⅳ期1例,将存档标本重新包埋,4 μm连续切片,做免疫组织化学染色。
1.2免疫组织化学检测鼠抗人PTEN抗体、SP试剂盒、鼠抗人PPARγ单抗、雌激素受体(ER)抗体、孕激素受体(PR)抗体、Her2(北京中杉金桥生物有限公司)均为即用型产品,工作浓度1∶70。微波修复,其余步骤按链霉素抗生物素过氧化酶(SP)法进行,PTEN、PPARγ均用癌旁非癌组织做阳性对照,用PBS代替一抗做阴性对照,二氨基联苯胺(DBA)显色。
1.3阳性判断标准
1.3.1PTEN结果判定参照 Axiotis 等 [6]的标准,高倍镜(×400)下, 根据染色强度和阳性细胞所占比例进行判定。染色强度评分标准:不着色 0 分,黄色1 分,棕黄色2分,黄褐色 3分。阳性细胞所占比例评定标准:阳性细胞率<10%为0分,10%~40%为 1分,41%~70%为 2分,>70%为 3分。两种评分相加,0~1分为阴性,≥3分为阳性。
1.3.2PPARγ结果判定[7]随机选取 10个不重复高倍镜视野(不足10个视野的,按实际观察到的视野数),根据阳性细胞占观察同类细胞总数的百分率分为:阴性(-):细胞染色弱,阳性细胞率<30%;阳性(+):细胞比较集中,阳性细胞率为 >30%。
1.4统计学处理采用SPLM3.0统计软件对数据进行分析,定性资料根据样本理论频数采用Fisher确切概率法或χ2检验,检验水准α=0.05,指标之间的相关性采用有序表的相关分析。
2结果
2.1乳腺癌组织中PTEN及PPARγ的表达66例乳腺癌患者中PTEN表达阳性率占68.2%,PPARγ表达阳性率占63.6%。PTEN阳性乳腺癌切片表达阳性部位主要在细胞核内,占72.86%,胞浆表达占27.14%。PTEN蛋白阳性定位于癌细胞胞浆和胞核,呈棕黄色颗粒,与正常组织相比癌细胞中PTEN蛋白在胞浆中分布不均匀(图1a),阳性部位靠近胞核(图1b),在病期较晚的患者切片中PTEN胞核内表达较明显(图1c),有的甚至阴性表达(图1d)。PPARγ阳性主要定位于肿瘤细胞核膜上(图2a),呈棕黄色颗粒状,细胞质内也见PPARγ蛋白的表达(图2b),胞浆内PPARγ表达不均一,呈片状。
2.2乳腺癌组织中PTEN、PPARγ、ER、PR与Her2表达的相互关系有序表的相关分析表明,在乳腺癌组织中PTEN的表达与PPARγ、ER、PR、Her2的阳性表达均无显著相关(P均>0.05),Pearson积距相关系数分别为0.035 7、0.173 2、3.029 8、0.216 1;PPARγ的表达与ER、PR、Her2阳性表达均无显著相关(P均>0.05),Pearson积距相关系数分别为0.158 4、0.132 0、0.212 5,见表1。
图1PTEN在乳腺癌组织中的表达(×400)(略)
a: 胞浆; b: 胞浆和核膜; c: 胞核; d: 阴性表达
图2PPARγ在乳腺癌组织中的表达(×400)(略)
a: 核膜; b: 胞浆2.3PTEN、PPARγ、ER、PR与Her2在乳腺癌组织中的表达与淋巴结转移的关系PTEN表达阳性、阴性乳腺癌患者淋巴结转移率分别为48.97%、46.04%,PPARγ表达阳性、阴性乳腺癌患者淋巴转移率分别为53.96%、43.64%,PTEN 和PPARγ阴性表达者淋巴结转移率较高,相反PTEN 和PPARγ蛋白阳性表达淋巴结转移率较低,见表2。
表1乳腺癌组织中PTEN、PPARγ、ER、PR与Her2表达的相互关系(略)
3讨论
目前PTEN基因被确定为一个抑癌基因,在多种肿瘤中发现有体细胞PTEN基因的缺失和突变[2],该基因蛋白的阴性表达被认为与肿瘤的预后有关。PPAR 3种亚型的分布具有组织特异性: α主要分布在心肌、肾脏及肝脏,γ主要由脂肪细胞和免疫系统表达,而δ分布广泛[8]。PPARγ是调节脂肪细胞分化的重要转录因子[9],亦在多种非脂肪源性肿瘤中高表达,噻唑烷二酮类药物(TDZs)可以抑制这些肿瘤的生长[10]。本研究结果表明乳腺癌组织中PTEN、PPARγ、ER、 PR 、Her2等指标间各自相互独立,无明显相关性,提示PTEN、PPARγ可能是新的乳腺癌预后的独立标记物。本研究结果与Depowski等[11]报道相近。 Shi等[12]发现36% 乳腺癌患者有PTEN蛋白表达缺失或减弱,Lin等[4]的研究结果证明了PTEN的低表达与乳腺癌患者的不良预后相关。Bose等[5]调查发现PTEN蛋白表达随乳腺癌病情进展而降低。大多数学者认为PTEN蛋白均定位于细胞质中,而最近有学者对成胶质细胞瘤与正常组织进行免疫组化染色[13],在细胞核及核周边区域均发现有特异性蛋白表达。本研究发现在乳腺癌组织中,细胞核及其周边区域也有PTEN的特异性表达。Sano等[14]首先运用卡迈氏存活点检测发现蛋白表达高低与患者的病理分级及预后有关,预后越差,恶性程度越高,PTEN蛋白表达水平越低。Yuan[15]报道PTEN在乳腺癌组织中表达突变,发现正常乳腺组织中PTEN呈高表达,有腋淋巴结转移的乳腺癌组织中PTEN表达率为37.8%,明显低于无腋淋巴结转移者。PTEN表达水平与患者肿瘤大小、组织学分级及临床分期有关,随组织学分级和临床分期的增加,PTEN表达呈下降趋势。本研究结果也显示PTEN表达阴性的乳腺癌患者淋巴结转移率明显高于PTEN蛋白表达阳性的患者。此外,本研究还发现在乳腺癌患者切片中多数患者PTEN蛋白阳性表达,但表达部位与正常乳腺组织相比较偏向于细胞核周围和核内表达,正常乳腺组织PTEN主要表达在胞浆且表达较为均匀。由此推断PTEN在乳腺癌患者中虽然表达但可能不能发挥应有的生理作用,或者有无功能的融合蛋白的表达。因此对PTEN活性分子构象还有待进一步的研究。PPARγ正常表达位置在核膜,本研究发现乳腺癌组织中PPARγ表达也较丰富,提示PPARγ的配体在PPARγ表达阳性的乳腺癌患者中可以发挥其诱导细胞分化、抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、抑制血管生成和降低肿瘤细胞的侵袭能力等方面的作用。
【参考文献】 [1]徐兵河,邵志敏,姜军,等.乳腺癌[M].北京:北京大学医学出版社,2005. 15.
[2]刘华伦,楼丽广.PTEN功能调节的研究进展[J].中国药理通报,2005,21(7):778781.
[3]周彦明,殷正丰,杨甲梅.PPARγ激动剂抗肿瘤作用的研究进展[J].第二军医大学学报,2005,26(11):12901292.
[4]Lin Q, Zhang YZ, Xu DP, et al. Expresion of PTEN protein and its correlation with p27kip1 and cyclin D1 expression in primary breast cancer [J]. Zhong Hua Zhong Liu Za Zhi, 2003,25(3):246249.
[5]Bose S,Crane A, Hibshoosh H, et al. Reduced expression of PTEN correlates with breast cancer progression [J]. Hum Pathol, 2002, 33 (4):405409.
[6] Axiotis CA, Monteagudo C, Merino MJ, et al. Immunohistochemical detection of Pglycoprotein in endometrical adenocarcinoma [J]. Am J Pathol, 1991,138(4):799806.
[7]Larid DW. Fistouris P, Batist G, et al. Defficiency of connexin43 gap junction is independent marker for breast tumors [J]. Cancer Res,1999,59(16):41044110.
[8]Willson TM,Brown PJ, Sternbach DD, et al.The PPARs: from orphan receptors to drug discovery[J].J Med Chem, 2000,43(4):527550.
[9]Shinkai H, Onogi S, Tanaka M, et al. Isoxazolidine 3,5dione and noncyclic 1,3 dicarbonyl compounds as hypoglycemic agents[J].J Med Chem, 1998, 41(11):19271933.
[10]董育玮,谢传高,吴凯,等.过氧化物酶体增殖因子活化受体γ在胰腺癌中的表达及其意义[J]. 中华实验外科杂志,2002,19:512513.
[11]Depowski PL, Rosenthal SI, Ross TS, et al. Loss expression of the PTEN product is associated with poor outcome in breast cancer [J].Mod Pathol, 2001, 14(7):672676.
[12]Shi W, Zhang X, Pintilie M, et al. Dyregulated PTENPKB and negative receptor status in human breast cancer [J].Int J Cancer, 2003, 104(2):195203.
[13]李祥勇,林观平, 周克元. 抑癌基因PTEN的突变缺失与乳腺癌[J].国外医学肿瘤学分册,2004,31(11):846849.
[14]Sano T, Lin H, Chen X, et al. Differential expression of MMAIC/PTEN in glioblastoma multiforme: Relationship to localization and prognosis[J]. Cancer Res,1999, 59(8):18201824.
[15]Yuan HZ. The gene expression of the tumor suppressor PTEN in the breast cancer organizes[J]. Practical Cancer Magazine, 2002,7(1):3739.