Twist基因在非小细胞肺癌中的表达及意义

鲍文华,魏士刚,阎红娥,宿海峰

(佳木斯大学附属第一医院呼吸内科,黑龙江 佳木斯 154003)

Twist是存在于果蝇、鼠和人等生物体内的一种碱性螺旋-环-螺旋转录调节因子,正常情况下主要表达于胎盘、胚胎中胚层和成人的某些中胚层来源的未分化组织[1]。近期在多种人类上皮来源肿瘤中发现 Twist表达增高,如乳腺癌、前列腺癌、胃癌等,这可能与 Twist能介导上皮-间充质转化 (epithelial mesenchymal transition,EM T)有关 ,但 Twist基因在非小细胞肺癌中的作用如何却少见报道。我们利用免疫组织化学方法检测了非小细胞肺癌(NSCLC)组织中Twist基因的表达,以探讨其在肺癌发生、发展过程中的作用。

1 材料与方法

1.1 标本来源

随机选取佳木斯大学附属第一医院 2007— 02～ 2009—02手术切除 NSCLC组织标本45例,其中鳞癌 26例,腺癌19例;高、中分化30例,低分化15例;按 UICC1997肺癌分期标准分期 ,Ⅰ 、Ⅱ 期 32例 ,Ⅲ 期 13例 ;男 28例 ,女 17例。均为原发性肺癌,且术前未接受放化疗,取 12例癌旁正常肺组织作为对照。

1.2 试剂

Twist兔抗人多克隆抗体 Twist(H-81,SC15393)购自美国 Santa Cruz生物技术公司,SP免疫组织化试剂盒(KIT-9710)和 DAB显色试剂盒 (DAB-0031)均购自福州迈新生物技术公司。

1.3 实验方法

肺癌标本经福尔马林液固定、常规石蜡包埋。每例连续切片 3张 ,切片厚4μ m,供常规 HE染色和 Twist免疫组织化学染色。Twist兔抗人多克隆抗体浓度为1∶150。参照检测试剂盒说明进行。

1.4 结果判断标准

Twist蛋白表达于细胞浆,呈清晰的棕黄色为阳性表达。在 10×40高倍视野下 ,随机选10个视野,计数肿瘤细胞中阳性比例计算百分率,阳性细胞 ＜10%记为(-);阳性细胞数在10%～25%记为(+);阳性细胞数在25%～50%记为(++ );阳性细胞数＞50%记为(+++)。结果判定采用双盲对照法。

1.5 统计学处理

应用 SPSS 13.0统计分析软件进行统计学处理。据不同需求分别进行了χ2检验及 Fisher确切概率法,P ＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 Twist的表达

在45例 N SCLC组织中,31例癌细胞 Twist呈阳性 [(+)-(+++)]表达 ,阳性率为 68.9%;12例癌旁正常肺组织有2例为阳性表达,阳性率为 16.7%,两者比较差异有统计学意义 (i2= 10.599,＞＜0.01)。Twist阳性表达于癌细胞胞浆中,为棕黄色,间质和血管未见表达 (见图1、2)。

2.2 肺癌组织中 Twist蛋白的表达与临床病理因素的关系

Twist的表达水平与肺癌的分化程度相关 (P＜0.05),与患者的性别、年龄、病理类型、肿瘤直径、有无淋巴结转移和 TNM分期无明显相关性 (P＞ 0.05),见表1。

表1 肺癌组织 Twist蛋白表达与临床病理因素的关系[n(%)]

鳞癌 26 20(76.9) 6(23.1)腺癌 19 11(57.9) 8(42.1)肿瘤直径 0.652 ＜0.05≤3cm 11 6(54.5) 5(45.5)＞3cm 34 25(73.5) 9(26.5)分化程度 7.407 ＜0.05高9 4(44.4) 5(55.6)中21 13(61.9) 8(38.1)低15 14(93.3) 1(6.7)淋巴结转移 0.254 ＞0.05阳性 25 18(72.0) 7(28.0)阴性 20 13(65.0) 7(35.0)TNM分期 0.105 ＞0.05Ⅰ～Ⅱ 32 23(71.9) 9(28.1)Ⅲ13 8(61.5) 5(38.5)

3 讨论

Twist基因首先在果蝇中被发现,随后相继在水母、文昌鱼、斑马鱼、非洲、蟾蜍、小鼠、大鼠以及人类中被确认。人的Twist基因位于7p21.2,编码由202个氨基酸组成的蛋白质。Twist在胚胎生长发育阶段诱导细胞迁移过程中起关键的调控作用,广泛表达于中胚层起源的组织细胞,在出生后降至极底水平。2004年 Weinberg在小鼠乳腺癌肺转移模型中发现 Twist基因的重要作用[2],从而引发了研究人员对于肿瘤事件中 Twist的作用关注。近期研究证实,Twist参与了多种上皮来源的肿瘤细胞发生上皮-间充质转化(EM T)并促进其侵袭转移[3],其可在转录水平上通过影响 E-box启动子的表达,诱导 EM T的形成[4],从而抑制 E-cadherin转录,使由 E-cadherin所调控的细胞黏附作用失效,使肿瘤细胞从原发灶上脱落,从而侵入周围组织[5]。此外,Twist还可以通过抑制分化、通过阻断 p53通路、阻碍 N-M yc的促凋亡作用和抑制 NF-κB/TN F通路等多种途径引起恶性肿瘤的发生[6,7]。本试验通过对非小细胞肺癌组织中 Twist基因的表达进行检测分析,发现 Twist在 NSCLC组织中阳性率为68.9%,显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义,提示Twist蛋白可为肺癌与非癌的鉴别提供参考。本实验通过Twist与临床病理资料相关分析发现 Twist基因的高表达与肺癌分化程度相关 (P＜0.05),这与惠林萍等[8]的研究结果相似 ,提示通过检测肺癌组织中 Twist的表达情况,可能对肿瘤的恶性程度做出判断和预测。

综上所述,Twist在非小细胞肺癌发生发展过程中起重要作用,Twist很可能是肺癌发生、发展过程中的一个新的重要基因,但其参与肺癌的发生、转移、复发和预后的机制及其与其他相关基因的关系方面,尚需进一步研究。

[1]Kang Y,Massague J.Epithelial-mesenchymal transitions:twist in development and metastasis[J].Cell,2004,118(3):277-279

[2]Yang J,Mani S A,Donaher J L,et al.Twist,a master regulator of morphogenesis,plays an essential role in tumor metastasis[J].Cell,2004,117:927-939

[3]Elias M C,Tozer KR,Silber JR,et al.TWIST is expressed in human gliomas and promotes invasion[J].Neoplasia,2005,7(9):824-837

[4]Ansieau S,Bastid J,Doreau A,et al.Induction of EM T by twist proteins as a collateral effect of tumor-promoting inactivation of premature senescence[J].Cancer Cell,2008,14(1):70-89

[5]Vesuna F,van Diest P,Chen JH,et al.Twist is a transcriptional repressor of E-cadherin g ene ex pressionin breast cancer[J].Biochem Biophys Res Commun,2008,367(2):235-241

[6]Sosic D,Richardson JA,Yu K,et al.Twist regulates cytokine gene expression through a negativ e feedback loop that represses N F-κ B activity[J].Cell,2003,112(2):169-180

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[8]惠林萍,刘冰冰,赵蕾,等.Twist在肺癌中高表达并与肺癌的分化有关 [J].中国肺癌杂志,2009,12(4):294-299