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(青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院病理科,山東 青島 266003)
肺癌是當(dāng)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一,其中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)約占肺癌的75%~80%,5 年生存率平均不到50%[1]。目前臨床多采用手術(shù)與放、化療結(jié)合的綜合治療方案,其中順鉑是臨床上NSCLC化療方案中必不可少的一線(xiàn)藥物。但是治療過(guò)程中腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的耐藥性是影響療效的重要因素,現(xiàn)在臨床多通過(guò)檢測(cè)DNA修復(fù)家族成員核苷酸切除修復(fù)基因1(ERCC1)來(lái)評(píng)估腫瘤組織的順鉑耐藥性。已有研究顯示,高表達(dá)耐藥蛋白的腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出與親本細(xì)胞不同的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,耐藥癌細(xì)胞系的侵襲轉(zhuǎn)移力顯著提高,腫瘤多藥耐藥與侵襲轉(zhuǎn)移存在一定的內(nèi)在聯(lián)系[2];上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[3-5],提示在腫瘤的進(jìn)展過(guò)程中,EMT的發(fā)生和腫瘤耐藥性之間可能存在著一定的相關(guān)性。本研究從組織學(xué)角度證實(shí)化療耐藥性的發(fā)生與EMT有關(guān),為化療耐藥性的研究拓展新的思路。
收集青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院及青島市市立醫(yī)院病理科近5年NSCLC新輔助化療后手術(shù)切除標(biāo)本40例(新輔助化療組,其中12例有術(shù)前未作化療時(shí)的活檢標(biāo)本),同時(shí)收集2011年7月—2012年6月手術(shù)切除的NSCLC組織標(biāo)本40例(單純手術(shù)組,術(shù)前未經(jīng)化療)。新輔助化療組均給予以順鉑為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療(其中28例為NP方案:重酒石酸長(zhǎng)春瑞濱+順鉑,12例為GP方案:鹽酸吉西他濱+順鉑),術(shù)前行2周期化療,化療后3周左右手術(shù)。
鼠抗人E-鈣黏素(E-cadherin)單克隆抗體、鼠抗人波形蛋白(vimentin)單克隆抗體、鼠抗人CK單克隆抗體、鼠抗人ERCC1單克隆抗體、PV-6000檢測(cè)試劑盒及DAB顯色劑,均購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
所有組織標(biāo)本均制成4 μm厚度的連續(xù)切片,二甲苯脫蠟,系列乙醇水化至蒸餾水,含體積分?jǐn)?shù)0.03的過(guò)氧化氫滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,高壓修復(fù);采用免疫組織化學(xué)PV-6000二步法染色;其中一抗ERCC1濃度為1∶100,E-cadherin為1∶200,vimentin為1∶100;DAB顯色,蘇木精復(fù)染,封片。用PBS代替一抗作為陰性對(duì)照,用已知的陽(yáng)性切片作為陽(yáng)性對(duì)照。
ERCC1以腫瘤細(xì)胞核和(或)細(xì)胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒狀染色為陽(yáng)性,E-cadherin以腫瘤細(xì)胞膜或細(xì)胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒狀染色為陽(yáng)性,vimentin以細(xì)胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒狀染色為陽(yáng)性。免疫組化結(jié)果根據(jù)染色深淺和陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)兩項(xiàng)綜合分析:每例標(biāo)本在400倍視野下隨機(jī)選取500個(gè)腫瘤細(xì)胞,觀(guān)察陽(yáng)性細(xì)染色強(qiáng)度,并計(jì)數(shù)陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)。細(xì)胞染色強(qiáng)度評(píng)分:無(wú)著色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,深棕色或棕褐色為3分;陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)評(píng)分:
應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)間比較采用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)秩和檢驗(yàn)(Mann-Whitney Test),兩變量間相關(guān)性分析采用Spearman分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
新輔助化療組ERCC1陰性表達(dá)11例,陽(yáng)性表達(dá)29例(72.5%);vimentin陰性者13例,陽(yáng)性27例(57.5%);E-cadherin陰性者31例,陽(yáng)性9例(29.0%)。vimentin和ERCC1表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.482,P<0.05);E-cadherin和ERCC1表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.519,P<0.05)。見(jiàn)表1。
單純手術(shù)組ERCC1陰性表達(dá)19例,陽(yáng)性表達(dá)21例(52.5%);vimentin陰性表達(dá)21例,陽(yáng)性表達(dá)19例(47.5%);E-cadherin陰性表達(dá)27例,陽(yáng)性表達(dá)13例(32.5%)。vimentin和ERCC1表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.405,P<0.05);E-cadherin和ERCC1表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.346,P<0.05)。見(jiàn)表1。
新輔助化療組與單純手術(shù)組的E-cadherin、vi-mentin和ERCC1表達(dá)陽(yáng)性率比較,差異無(wú)顯著性(P>0.05)。見(jiàn)表2。
新輔助化療組和單純手術(shù)組低分化癌病人的ERCC1、E-cadherin和vimentin表達(dá)強(qiáng)度與分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(Z=-2.031~-1.976,P<0.05),而與病理類(lèi)型、性別及年齡無(wú)關(guān)(P>0.05)。新輔助化療組EMT現(xiàn)象以及腫瘤耐藥性均比單純手術(shù)組明顯,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表3、4。
近年來(lái),NSCLC治療領(lǐng)域取得了較大的進(jìn)展,引進(jìn)多學(xué)科綜合治療和靶向治療為代表的新治療方法的同時(shí),傳統(tǒng)化療依然是肺癌主要的治療手段之一。但是腫瘤細(xì)胞普遍存在多藥耐藥現(xiàn)象,是影響療效的重要因素。肺癌化療過(guò)程中常用的順鉑抗癌作用的主要靶點(diǎn)為DNA,兩者可以共價(jià)結(jié)合形成順鉑-DNA復(fù)合物,引起DNA損傷,從而造成細(xì)胞死亡[6]。DNA損傷修復(fù)基因ERCC1主要參與DNA損傷的核苷酸切除修復(fù),可以修復(fù)順鉑等多種原因所引起的DNA損傷,因此ERCC1過(guò)表達(dá)提示腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性增強(qiáng)[7]。目前,國(guó)際上公認(rèn)檢測(cè)ERCC1是評(píng)估NSCLC順鉑耐藥性的重要指標(biāo)之一,但是關(guān)于化療耐藥的機(jī)制不完全清楚。
越來(lái)越多的研究顯示,腫瘤細(xì)胞的EMT與化療耐藥性之間有著密切的聯(lián)系[8],因此對(duì)腫瘤細(xì)胞EMT機(jī)制的研究有可能成為了解化療耐藥性關(guān)鍵所在。EMT指上皮細(xì)胞暫時(shí)喪失原有的細(xì)胞極性,細(xì)胞間黏附減少,表現(xiàn)出具有移行能力的間質(zhì)細(xì)胞特征; 同時(shí)細(xì)胞表型發(fā)生改變,即上皮表型標(biāo)志物E-cadherin 等表達(dá)下調(diào)、vimentin等間充質(zhì)表型標(biāo)志物表達(dá)上調(diào),其中最具特征性的是E-cadherin表達(dá)下調(diào)。現(xiàn)已證實(shí),EMT存在于多種病理過(guò)程中,如傷口愈合、腫瘤發(fā)生及轉(zhuǎn)移,是目前腫瘤轉(zhuǎn)移研究的熱點(diǎn)之一[8],其最有力的證據(jù)是EMT的調(diào)控基因或信號(hào)通路廣泛地參與腫瘤的形成和轉(zhuǎn)移的過(guò)程[9]。隨著腫瘤浸潤(rùn)性與EMT的相關(guān)性研究的深入,EMT與腫瘤耐藥性相關(guān)性研究也逐漸受到重視。目前,對(duì)EMT與化療耐藥性相關(guān)性的研究主要采用體外培養(yǎng)細(xì)胞系。YANG等[10]研究結(jié)果表明,耐奧沙利鉑的結(jié)直腸癌細(xì)胞出現(xiàn)EMT現(xiàn)象,表現(xiàn)為細(xì)胞呈長(zhǎng)梭形、極性喪失,黏附性降低、偽足形成等;免疫熒光示細(xì)胞的上皮標(biāo)志物E-cadherin和橋粒斑蛋白表達(dá)下調(diào),間質(zhì)標(biāo)志物vimentin 表達(dá)上調(diào)。RHO等[11]成功建立了NSCLC耐吉非替尼細(xì)胞系A(chǔ)549/GR,并且也觀(guān)察到上述的EMT 現(xiàn)象,細(xì)胞在Transwell小室中侵襲性及運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)。THOMSON等[12]將能夠耐受埃羅替尼的NSCLC細(xì)胞(H460和Calu6)接種至小鼠體內(nèi),其腫瘤組織檢測(cè)不到E-cadherin表達(dá)或表達(dá)少量E-cadherin,而埃羅替尼敏感的NSCLC細(xì)胞(H292)接種瘤體則高表表達(dá)E-cadherin;相反,纖連蛋白(fibronectin)和vimentin只在耐藥組中高表達(dá)。
表1 新輔助化療組與單純手術(shù)組ERCC1和vimentin、E-cadherin表達(dá)的相關(guān)性(例)
表2 新輔助化療組與單純手術(shù)組ERCC1、E-cadherin和vimentin表達(dá)陽(yáng)性率比較(例)
表3 兩組ERCC1表達(dá)與臨床病理的關(guān)系(例)
表4 新輔助化療組和單純手術(shù)組vimentin和E-cadherin表達(dá)與臨床病理的關(guān)系(例)
鑒于上述研究均建立在細(xì)胞系研究的基礎(chǔ)上,本實(shí)驗(yàn)選用NSCLC單純手術(shù)組及新輔助化療組手術(shù)標(biāo)本,在前期實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇分化程度構(gòu)成比相近的病例,對(duì)比分析E-cadherin、vimentin和ERCC1的表達(dá)情況,結(jié)果顯示兩組腫瘤組織中vimentin和ERCC1表達(dá)呈正相關(guān),E-cadherin和ERCC1表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。提示發(fā)生EMT的腫瘤細(xì)胞化療耐藥性增強(qiáng),也就是說(shuō)EMT和腫瘤化療耐藥性之間聯(lián)系緊密。另外,兩組之間各種蛋白的陽(yáng)性表達(dá)比較結(jié)果顯示,新輔助化療組EMT現(xiàn)象以及腫瘤耐藥性均比單純手術(shù)組明顯,雖然其差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,原因一方面可能與所選病例數(shù)量相對(duì)有限有關(guān),另一方面提示腫瘤耐藥性的產(chǎn)生以及EMT表型的獲得可能與處理方式聯(lián)系不緊密,而與腫瘤的異質(zhì)性有關(guān),有待進(jìn)一步研究。
綜上所述, NSCLC化療耐藥性與EMT現(xiàn)象呈正相關(guān)。深入研究NSCLC化療抵抗與EMT產(chǎn)生的機(jī)制,對(duì)于預(yù)測(cè)腫瘤化療的敏感性,實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤病人的個(gè)體化治療,具有重要的臨床意義。
[1] 于文娟,項(xiàng)鋒鋼,王曰偉. 非小細(xì)胞肺癌肺耐藥相關(guān)蛋白定量分析及其臨床意義[J]. 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2007,43(2):164-166.
[2] THOMSON S, BUCK E, PETTI F, et al. Epithelial to me-senchymal transition is a determinant of sensitivity of non-small-cell lung carcinoma cell lines and xenografts to epidermal growth factor receptor inhibition[J]. Cancer Research, 2005,65(20):9455-9462.
[3] THIERY J P. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression[J]. Nature Reviews Cancer, 2002,2(6):442-454.
[4] SAVAGNER P. Leaving the neighborhood: molecular mechanisms involved during epithelial-mesenchymal transition[J]. Bio Essays, 2001,23(10):912-923.
[5] MA L I, TERUYA-FELDSTEIN J, WEINBERG R A. Tumour invasion and metastasis initiated by microRNA-10b in breast cancer[J]. Nature, 2007,449(7163):682-688.
[6] STEWART D J. Mechanism of resistance to cisplatin and ear-boplatin[J]. Critical Reviews in Oncology/Hematology, 2007,63(1):12-31.
[7] 谷海燕,項(xiàng)鋒鋼,信芳杰,等. NSCLC含鉑新輔助化療后ERCC1和BRCAl表達(dá)及其與療效關(guān)系[J]. 齊魯醫(yī)學(xué)雜志, 2012,27(2):98-100.
[8] GUARINO M. Epithelial-mesenchymal transition and tumour invasion[J]. International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 2007,39(12):2153-2160.
[9] THIERY J. Epithelial-mesenchymal transitions in tumor progression[J]. Nature Reviews Cancer, 2002,2:442-454.
[10] YANG A D, FAN F, CAMP E R, et al. Chronic oxaliplatin resistance induces epithelial-to-mesenchymal transition in colorectal cancer cell lines[J]. Clinical Cancer Research: an Official Journal of the American Association for Cancer Research, 2006,12(14 Pt 1):4147-4153.
[11] RHO J K, CHOI Y J, LEE J K, et al. Epithelial to mesenchymal transition derived from repeated exposure to gefitinib determines the sensitivity to EGFR inhibitors in A549, a non-small cell lung cancer cell line[J]. Lung Cancer, 2009,63(2):219-226.
[12] THOMSON S, BUCK E, PETTI F, et al. Epithelial to mesenchymal transition is a determinant of sensitivity of non-small-cell lung carcinoma cell lines and xenografts to epidermal growth factor receptor inhibition[J]. Cancer Research, 2005,65(20):9455-9462.