李龍,張紅,唐發(fā)兵,楊蘭生
(1.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院呼吸科,甘肅蘭州 730000;2.甘肅省第二人民醫(yī)院急診科,甘肅蘭州 730000;3.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院病理科,甘肅蘭州 730000)
肺癌是一種嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康和生命的疾病。近年來(lái)世界各國(guó)肺癌的發(fā)病率和死亡率逐漸上升,而這種疾病的發(fā)病機(jī)制目前尚不完全明了。本研究擬通過(guò)對(duì)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)、RAS/MARK信號(hào)通路活化蛋白ERK1/2在肺部正常組織和惡變組織中表達(dá)的研究,探討EGFR、ERK1/2在肺癌發(fā)病機(jī)制中的可能作用。
選用蘭州大學(xué)第一醫(yī)院2008年10月至2011年12月間胸外科手術(shù)及呼吸內(nèi)科纖維支氣管鏡活檢肺癌組織標(biāo)本36份,均經(jīng)病理組織學(xué)檢查確診;男22例,女14例,年齡34~78歲,平均58歲;其中鱗癌17例,腺癌9例,小細(xì)胞癌10例,均為未接受化療、放療或其他抗癌治療的初治病例。同時(shí)各取同一病人距癌變組織>5 cm的外周非惡變組織1份共計(jì)36份。另取非惡性肺組織標(biāo)本14份,其中普通炎癥5例,正常肺組織9例,男10例,女4例,年齡32~71歲,平均56歲。標(biāo)本經(jīng)福爾馬林固定,常規(guī)脫水包埋,5 μm連續(xù)切片,分別行常規(guī)HE染色和免疫組化染色。
LSAB試劑盒購(gòu)自丹麥DAKO公司;抗體EGFR和ERK1/2均購(gòu)自Santa Cruz Biotechnology Inc(北京中山生物技術(shù)有限公司分裝),工作濃度分別為1∶120和1∶100;3,3'二氨基聯(lián)苯胺(DAB)購(gòu)自華美公司;稀釋緩沖液為0.05 mol·L-1TBS(pH 7.4)。
免疫組化(LSAB法)染色參照試劑盒說(shuō)明進(jìn)行。
光鏡下隨機(jī)觀察8個(gè)高倍視野,記錄4個(gè)高倍視野中染色陽(yáng)性細(xì)胞的百分率。采用單盲法閱片,顯微鏡下細(xì)胞膜呈棕褐色或細(xì)胞質(zhì)呈棕黃色細(xì)顆粒狀為表達(dá)陽(yáng)性細(xì)胞,被染色的細(xì)胞數(shù)≥整個(gè)細(xì)胞數(shù)的25%定為陽(yáng)性,<25%定為陰性。
采用SPSS 12.0軟件包進(jìn)行χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
14例非惡性肺組織中僅1例EGFR弱陽(yáng)性表達(dá),ERK1/2無(wú)表達(dá),肺癌組織及遠(yuǎn)癌肺組織 EGFR和ERK1/2表達(dá)均較高,與非惡性肺組織相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),詳見(jiàn)表1和圖1~4。
表1 不同組織中EGFR、ERK1/2表達(dá)情況比較 份
圖1 EGFR在肺腺癌中的表達(dá) HE×200
圖2 EGFR在慢性炎肺組織中的表達(dá) HE×200
圖3 ERK1/2在肺腺癌中的表達(dá) HE×200
圖4 ERK1/2在慢性炎肺組織中的表達(dá) HE×200
36例肺癌標(biāo)本中,26例非小細(xì)胞肺癌標(biāo)本的EGFR陽(yáng)性率(21/26,80.8%)顯著高于10例小細(xì)胞肺癌標(biāo)本(2/10,20.0%)(P<0.05)。ERK1/2陽(yáng)性率與肺癌類(lèi)型無(wú)明顯關(guān)系,非小細(xì)胞肺癌標(biāo)本為65.4%(17/26),小細(xì)胞肺癌標(biāo)本為80.0%(8/10),兩者比較,P >0.05。
36例肺癌標(biāo)本中,EGFR與ERK1/2共陽(yáng)性21例(占58.3%),共陰性10例(27.8%),兩者表達(dá)有明顯相關(guān)性,r=0.551,P <0.01。
已經(jīng)證實(shí),EGFR家族與配體結(jié)合后,激活其酪氨酸激酶,使自身酪氨酸殘基磷酸化,進(jìn)一步促發(fā)一系列生物學(xué)效應(yīng),如細(xì)胞分裂與增殖等[1-2]。異常表達(dá)的EGFR常與許多增生性疾病如實(shí)體腫瘤(多見(jiàn)于非小細(xì)胞肺癌等)相關(guān),通常提示疾病的預(yù)后不良[3]。本研究顯示,在癌變組織以及遠(yuǎn)癌肺組織中,EGFR陽(yáng)性表達(dá)率較高,與非惡性肺組織差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這與EGFR基因突變密切相關(guān)[4]。
本研究36例肺癌標(biāo)本中,非小細(xì)胞肺癌EGFR陽(yáng)性表達(dá)率顯著高于小細(xì)胞肺癌,與文獻(xiàn)報(bào)道的EGFR主要在腺、鱗癌中陽(yáng)性率高,而小細(xì)胞肺癌EGFR大多為陰性相一致,說(shuō)明EGFR與非小細(xì)胞肺癌關(guān)系更為密切。
為進(jìn)一步揭示肺癌發(fā)生的機(jī)制,本研究通過(guò)各組標(biāo)本中ERK1/2的表達(dá)來(lái)檢測(cè)RAS/MARK信號(hào)通路活化狀況。RAS/MARK信號(hào)通路是EGFR活化的一條重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,ERK1/2蛋白是這條通路上的關(guān)鍵蛋白,ERK1/2通過(guò)一系列磷酸化后,可以將多種細(xì)胞外刺激產(chǎn)生的信號(hào)從細(xì)胞膜傳遞到細(xì)胞核內(nèi),調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡[5-6]。免疫組化檢測(cè)到ERK1/2蛋白通常表示RAS/MARK信號(hào)通路的活化。本研究發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)癌肺組織中有ERK1/2蛋白的高表達(dá)(且與肺癌組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義),提示這些遠(yuǎn)癌肺組織中有RAS/MARK信號(hào)通路的活化。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),ERK1/2表達(dá)與肺癌組織學(xué)類(lèi)型無(wú)明顯相關(guān)性,從而提示RAS/MARK信號(hào)通路活化在肺癌病變中可能是普遍的。
同時(shí)本研究顯示,EGFR陽(yáng)性的肺癌組織中常有較高ERK1/2基因的表達(dá),兩者之間有顯著相關(guān)性(r=0.551)。有研究發(fā)現(xiàn)63%的高表達(dá)EGFR的肺癌細(xì)胞可檢測(cè)到基因突變。研究表明,細(xì)胞EGFR高表達(dá)時(shí),常同時(shí)合并其它基因的異常。EGFR高表達(dá)的肺癌細(xì)胞常合并有ERK1/2基因突變,兩者同時(shí)表達(dá)促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[7]。還有研究[8-9]表明,ERK信號(hào)通路參與腫瘤血管生成,促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲。推測(cè)可能ERK1/2基因的突變與造成EGFR基因的重排有關(guān),從而使EGFR在細(xì)胞膜表面表達(dá)增多,但具體機(jī)制有待進(jìn)一步探索。
本研究表明,鑒于小細(xì)胞肺癌與非小細(xì)胞肺癌EGFR表達(dá)水平的顯著差異,因此,可通過(guò)測(cè)定癌組織中EGFR表達(dá)水平以幫助一些病理學(xué)難以分類(lèi)的肺癌進(jìn)行分型;同時(shí),對(duì)于 ERK活性增高的腫瘤,利用RNA干擾技術(shù)剔除ERK,降低ERK蛋白表達(dá),或利用MEK抑制劑抑制ERK活性,控制ERK過(guò)度磷酸化,均能抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng);以ERK為靶點(diǎn)可開(kāi)發(fā)對(duì)抗腫瘤藥物,為預(yù)防和治療惡性腫瘤提供新思路。
[1] JOSEPH S.Cell signaling by receptor tyrosine kinases[J].Cell,2000,103(2):211.
[2]李龍,余勤,胡建明.博來(lái)霉素致鼠肺纖維化不同時(shí)間點(diǎn)EGFR的表達(dá)和Iressa的干預(yù)作用[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2011,30(3):499-502.
[3]SWINSON D E,COX G,JONES J L,et al.Activated epidermal growth factor receptor correlates with a poor prognosis in epidermal growth factor receptor[J].Proc Am Aoc Clin Oncol,2002,21:303a.
[4]DAPHNE W B,THOMAS J L,SARA M H,et al.Epidermal growth factor receptor mutations and gene amplification in non-small-cell lung cancer[J].J Clin Oncol,2005,23(31):8081-8092.
[5]CORONA G,DEIANA M,INCANI A,et al.Hydroxytyrosol inhibits the proliferation of human colon adenocarcinoma cells through inhibition of ERK1/2 and cyclin D1[J].Mol Nutr Food Res,2009,53(7):897-903.
[6]PARK H,IM J Y,KMI J,et al.Effects of apicidin,a histine deacetylase inhibitor,on the regulation of apoptosis in H-rastransformed breast epithelial cells[J].Int J Mol Med,2008,21(3):325-333.
[7]RUSCH V,KLIMSTRA D,LINKOV I,et al.Expression of p53 or the epidermal growth factor receptor is frequent in early bronchial neoplasia,and co-expression precedes squamous cell carcinoma development[J].Cancer Res,1995,55(6):1365-1372.
[8]梁璇,丁新民,霍艷英.ERK1/2-Sp l信號(hào)通路對(duì)肺癌細(xì)胞VEGF的調(diào)控作用[J].癌變·畸變·突變,2007,19(4):280-284.
[9]YANG Y H,WANG Y,LAM K S,et al.Suppression of the Raf/MEK/ERK signaling cascade and inhibition of angiogenesis by the carboxyl terminus of angiopoietin-like protein 4[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2008,28(5):835-840.