孫曉艷,王亞帝,何東寧,李 萍,哈敏文
腫瘤細胞對化療的敏感性和耐受性存在個體差異,可能是導致化療失敗、病情進展的重要原因。目前,國內(nèi)外已對非小細胞肺癌(NSCLC)相關的多種化療預后因子進行了研究,為NSCLC的分子分型及個體化治療提供了實驗依據(jù),但有些預后因子的特異性并未達到理想的效果,研究結(jié)果仍存在爭議,如BAG-1蛋白。BAG-1蛋白能與多種基因蛋白產(chǎn)物相作用,調(diào)節(jié)細胞增殖和凋亡。BAG-1基因編碼的產(chǎn)物BAG-1蛋白有4個異構體,均是由1條mRNA鏈通過選擇性剪切翻譯而成的,其中3個主要的異構體是BAG-1L、BAG-1M和BAG-1S蛋白。BAG-1蛋白雖是抗凋亡蛋白,但其對預后的意義有一定爭議,認為與BAG-1蛋白的優(yōu)勢亞型有關。王慧等[1]研究發(fā)現(xiàn)在大腸癌中BAG-1L蛋白表達水平越高,其惡性程度越高,臨床預后越差;Millar等[2]認為浸潤性導管癌的核型BAG-1蛋白即BAG-1L蛋白的高表達提示局部復發(fā)、遠處轉(zhuǎn)移率低,其預后較好;Rorke等[3]研究發(fā)現(xiàn)在NSCLC細胞質(zhì)中BAG-1蛋白的高表達與患者生存期的延長相關。環(huán)氧化酶-2(COX-2)蛋白在多種腫瘤組織中高表達,能促進癌細胞的增殖,延緩凋亡,致使癌癥患者預后較差。郭琰[4]通過對胃癌細胞的研究發(fā)現(xiàn)COX-2蛋白能夠激活上調(diào)Bcl-2蛋白的表達。BAG-1蛋白促進抗細胞凋亡的能力也是通過與Bcl-2形成復合物并上調(diào)Bcl-2蛋白的表達,最終使生存期延長。BAG-1與COX-2蛋白可能通過某種通路影響NSCLC的預后。
本研究采用免疫組化法和RT-PCR技術檢測BAG-1蛋白的不同亞型及COX-2蛋白在NSCLC中的表達,探討NSCLC的BAG-1預后優(yōu)勢亞型,探討聯(lián)合檢測BAG-1與COX-2蛋白的表達對NSCLC預后的指導意義。
1.1 臨床資料 選取2009年1月—2010年1月于遼寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院行肺癌手術且術后行6~8個周期化療的120例NSCLC患者的手術病理標本,其中男62例,女58例,年齡45~76歲,中位年齡66歲;鱗癌54例,腺癌66例;高分化癌46例,中分化癌31例,低分化癌43例;按臨床術后外科病理分期(p-TNM)分為Ⅰ期22例、Ⅱ期42例、Ⅲ期56例(美國癌癥聯(lián)合委員會2002年分期標準);無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者45例,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者75例。從化療結(jié)束開始每3個月對患者行電話隨訪1次,隨訪截止日期為2013年6月。根據(jù)臨床隨訪資料進行回顧性研究,分析BAG-1S和COX-2蛋白表達與性別、年齡、病理類型、分化程度、病理分期和有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關系。
1.2 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達的檢測 采用免疫組化法檢測BAG-1蛋白和COX-2蛋白的表達,鼠抗BAG-1多克隆抗體(CC9E8,工作稀釋度為1∶15)購自Santa Cruz,兔抗COX-2多克隆抗體工作液、SP免疫組化試劑盒及DAB顯色試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術公司。按SP免疫組化試劑盒說明書進行操作。
1.3 BAG-1S mRNA表達的檢測 采用石蠟包埋組織提取RNA及RT-PCR方法檢測BAG-1S mRNA的表達。石蠟包埋組織40 μm,EASY spin石蠟包埋組織RNA快速提取試劑盒購自北京艾德萊生物科技有限公司(目錄號 RN30),PrimeScript RT-PCR Kit購自大連寶生物工程有限公司(DRR014A)。
1.4 結(jié)果判定 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達:于免疫染色最多的區(qū)域計數(shù)1 000個肺癌細胞,觀察細胞著色程度,計算其陽性細胞百分數(shù)。著色強度評分:無色(-)為0分,淺黃色(+)為1分,棕黃色(++)為2分,深棕色(+++)為3分;陽性細胞百分數(shù)評分:0為0分,<25 %為1分,26 %~50 %為2分,51 %~75 %為3分,76 %~100 %為4分。細胞著色強度與陽性細胞百分數(shù)得分之和≥3分即為免疫組化染色陽性。PCR產(chǎn)物:10 μl擴增產(chǎn)物在1 % 瓊脂糖(Agarose)凝膠(含有EB)中150 V電泳30 min,同時以5 μl標準分子量DNA Marker 2 000 bp作為參照,電泳結(jié)束后,紫外燈下觀察結(jié)果并照相。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,率的比較采用χ2檢驗;BAG-1S和COX-2蛋白表達的相關性采用Spearman秩相關分析;繪制生存曲線,生存數(shù)據(jù)的分析采用Kaplan-Meier法,組間比較采用Log-rank檢驗;采用Cox回歸模型進行生存期的多因素分析,納入的自變量為年齡、性別、病理類型、分化程度、病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、BAG-1S蛋白表達和COX-2蛋白表達;以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義,均為雙側(cè)檢驗。
2.1 BAG-1蛋白和COX-2蛋白表達 BAG-1蛋白在胞質(zhì)及胞核均有表達,共有103例陽性表達,單獨在胞質(zhì)表達41例,單獨在胞核表達12例,在胞質(zhì)和胞核同時表達50例。COX-2蛋白主要在胞質(zhì)表達,共有67例陽性表達,陽性表達率為55.8%(見圖1~6)。
2.2 RT-PCR產(chǎn)物 BAG-1S mRNA陽性表達73例,陽性表達率為60.8%(見圖7)。
圖7 BAG-1S mRNA陽性表達Figure 7 The positive expression of BAG-1S mRNA
2.3 BAG-1S蛋白和COX-2蛋白表達與臨床特征的關系 不同分化程度NSCLC患者BAG-1S蛋白陽性表達率比較,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=10.551,P=0.005);不同病理類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者COX-2蛋白陽性表達率比較,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=9.069、7.320,P=0.003、0.007,見表1)。
圖1 BAG-1蛋白在胞質(zhì)表達(SP法,×400)
Figure1 BAG-1 protein expression in the cytoplasm
圖2 BAG-1蛋白在胞質(zhì)、胞核同時表達(SP法,×400)
Figure2 BAG-1 protein expression in the cytoplasm and the nucleus
圖3 BAG-1蛋白在胞核表達(SP法,×400)
Figure3 BAG-1 protein expression in the nucleus
圖4 BAG-1蛋白表達陰性對照(SP法,×400)
Figure4 BAG-1 protein expression in the negative control
圖5 COX-2蛋白在胞質(zhì)表達(SP法,×400)
Figure5 COX-2 protein expression in the cytoplasm
圖6 COX-2蛋白在胞核表達(SP法,×400)
Figure6 COX-2 protein expression in the nucleus
表1 不同臨床特征患者BAG-1S和COX-2蛋白陽性表達率比較〔n(%)〕Table 1 Comparison of BAG-1S and COX-2 protein positive expression rate in patients with different characteristics
2.4 生存曲線比較 BAG-1S蛋白陽性表達、BAG-1L/M蛋白陽性表達、BAG-1蛋白陰性表達患者的總生存期(OS)、無進展生存期(PFS)分別為39.482、36.414、35.806個月,25.760、24.235、23.925個月。BAG-1S蛋白陽性表達、BAG-1L/M蛋白陽性表達、BAG-1蛋白陰性表達患者的OS、PFS比較,差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=37.191、35.051,P<0.001),BAG-1L/M蛋白陽性表達與BAG-1蛋白陰性表達患者的OS、PFS比較,差異均無統(tǒng)計學意義(χ2=1.220、1.209,P=0.269、0.272,見圖8、9)。
COX-2蛋白陽性與陰性表達患者的OS(37.671、39.007個月)、PFS(24.861、25.520個月)比較,差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=4.605、4.232,P=0.032、0.040,見圖10、11)。
BAG-1S、COX-2蛋白單獨陽性表達及二者同時表達的OS(41.516、35.948、38.330個月)、PFS(26.805、24.056、25.173個月)比較,差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=31.246、28.442,P<0.001,見圖12、13)。
圖8注:OS=總生存期
圖8 BAG-1不同亞型蛋白表達患者的OS曲線
Figure8 OS curves of patients in BAG-1 protein expression with different subtypes
圖9注:PFS=無進展生存期
圖9 BAG-1不同亞型蛋白表達患者的PFS曲線
Figure9 PFS curves of patients in BAG-1 protein expression with different subtypes
圖10 COX-2蛋白陽性表達與陰性表達患者的OS曲線
Figure10 OS curves of patients in COX-2 positive expression or not
圖11 COX-2蛋白陽性表達與陰性表達患者的PFS曲線
Figure11 PFS curves of patients in COX-2 positive expression or not
圖12 BAG-1S、COX-2各自陽性表達及二者同時陽性表達患者的OS曲線
Figure12 OS curves of patients in BAG-1S,COX-2 respectively positive expression and both are positive expression
圖13 BAG-1S、COX-2各自陽性表達及二者同時陽性表達患者的PFS曲線
Figure13 PFS curves of patients in BAG-1S,COX-2 respectively expression and both are positive expression
2.5 Spearman秩相關分析 BAG-1S蛋白與COX-2蛋白的表達呈正相關(r=0.180,P=0.049)。
2.6 Cox回歸分析 Cox回歸分析顯示BAG-1S蛋白、COX-2蛋白、分化程度、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是NSCLC患者生存期的影響因素(見表2)。
表2 NSCLC患者生存期的Cox回歸分析Table 2 Cox regression analysis of survival time for NSCLC patients
病理組織分型曾是預測NSCLC治療效果的重要指標。但目前隨著分子生物學及遺傳學的進展,逐漸認識到腫瘤的發(fā)生發(fā)展不僅在病理,而且在遺傳及基因表型等方面同樣具有異質(zhì)性,目前結(jié)合分子生物學標記等預測指標,已成為指導NSCLC臨床個體化治療及預測療效的重要研究方向。
BAG-1基因是一種抗凋亡基因,其編碼產(chǎn)物能與多種基因蛋白產(chǎn)物相互作用,調(diào)節(jié)細胞增殖和凋亡。BAG-1蛋白在多種惡性腫瘤中高表達,但表達的意義不盡相同[5-10]。Dzhagalov 等[11]發(fā)現(xiàn) BAG-1蛋白表達陰性的肺癌患者PFS和OS明顯延長。但Rorke等[3]研究發(fā)現(xiàn),BAG-1蛋白陽性表達組患者的PFS及5 年生存率均高于陰性表達組??紤]可能與BAG-1蛋白的優(yōu)勢亞型有關,不同亞型的BAG-1蛋白過表達在細胞中的分布與腫瘤患者預后之間的關系仍有爭議。Rorke等[3]發(fā)現(xiàn)胞質(zhì)中BAG-1蛋白表達情況與較長的OS相關。而汪小沅[12]得出的結(jié)論與Rorke相反,其認為腫瘤胞核中BAG-1蛋白的過表達與死亡風險減低相關。本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1蛋白在NSCLC中高表達,其中BAG-1S蛋白是NSCLC患者的預后優(yōu)勢亞型,可以延長患者的預后生存期,而BAG-1L/M蛋白對患者的預后無影響,BAG-1L/M蛋白陽性表達者的期與陰性表達者間無明顯差異,年齡、性別、病理類型、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對BAG-1S蛋白的表達無影響。
BAG-1基因是抗凋亡基因,理論上該蛋白的高表達會導致患者的預后較差,而部分研究的結(jié)論恰恰相反,對于這一矛盾,Dzhagalov等[11]推測可能與不同個體內(nèi)BAG-1不同亞型蛋白的表達有關。這種矛盾關系在Bcl-2的抗凋亡活動中同樣存在[13]。本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1S蛋白在NSCLC組織中高表達,是NSCLC患者的預后優(yōu)勢亞型,但其具體作用機制有待于進一步研究。
大量研究表明COX-2蛋白在大多數(shù)腫瘤中高表達,Jiang等[14]通過Meta分析得出COX-2蛋白的表達狀態(tài)是NSCLC的獨立預后因素,并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預后有關。COX-2蛋白在細胞周期調(diào)控中起重要作用,其過表達會抑制細胞分裂。研究發(fā)現(xiàn)其過表達與腫瘤侵襲性和不良預后有關[15-16]。本研究結(jié)果顯示:COX-2蛋白在NSCLC中高表達,病理類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移可能是其表達的影響因素,而其陰性表達患者的預后生存期明顯長于陽性表達者。
本研究顯示:BAG-1S與COX-2蛋白在NSCLC中的表達呈正相關,BAG-1S蛋白、COX-2蛋白、分化程度、病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移對患者的生存期有影響。BAG-1S及COX-2蛋白同時陽性表達的患者生存期明顯長于單獨COX-2蛋白陽性表達者,但低于單獨BAG-1蛋白陽性表達者。吳倩等[17]、Wang等[18]和 Liu等[19]報道,BAG-1基因在NSCLC中的表達可能與鉑類藥物的化療敏感性相關。本研究患者均接受化療藥物治療,可能導致BAG-1S及COX-2蛋白對化療藥物的敏感性增加。
BAG-1基因是抗凋亡基因,但本研究發(fā)現(xiàn)BAG-1S蛋白陽性表達具有生存優(yōu)勢,可能是其對化療藥物敏感所致;COX-2蛋白同樣具有重要的預后作用。BAG-1S及COX-2蛋白既是預后的獨立影響因素,又能相互作用影響。因此,在腫瘤的臨床治療中,可以聯(lián)合檢測BAG-1S、COX-2蛋白預測NSCLC預后,又可以根據(jù)兩因子的相互關系指導臨床個體化治療,延長患者的生存時間。
本研究未對BCL-2蛋白進行檢測,今后的研究中將對BAG-1S及COX-2相關通路進行研究,并研究BAG-1S的作用機制。
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