胰岛素样生长因子受体及雌激素受体在子宫内膜样腺癌中的表达及临床病理意义
2011-04-09梁元姣张慧明郝群徐艳季爱华胡娅莉
梁元姣,张慧明,郝群,徐艳,季爱华,胡娅莉
0 引言
子宫内膜样腺癌是妇科常见的恶性肿瘤之一,发病机制不明,已知与过多的无孕激素对抗的雌激素(estrogen,E)刺激有关。雌激素通过与ER结合发挥效应。已知ER有2种亚型,即ERα和ERβ。过去多数研究表明,ERα蛋白表达量随着临床分期、细胞分化程度的增加而下降,ERα蛋白阳性表达提示预后良好。Hu等[1]的研究显示,ERα和ERβ在子宫内膜增生和子宫内膜样腺癌中,其绝对表达和相对表达都有不同。ERα从正常增生内膜-简单增殖-复杂增殖的发展中,表达呈上升趋势,但在不典型增生和子宫内膜样腺癌中却表达下调甚至缺失。而ERβ在正常增生内膜、简单增殖和复杂增殖中,表达无显著不同,而在不典型增生和子宫内膜样腺癌中表达较前3者显著降低。IGF包括IGF-1和IGF-2,它们亦与各自的受体IGF-1R、IGF-2R结合发挥生物学效应。对IGF中单个成员的免疫组化研究较多,但对IGF和ER亚型蛋白质表达与内膜样腺癌临床病理特征间关系的研究较少。本实验收集内膜样腺癌组织标本,采用免疫组化的方法,检测IGF-1R、IGF-2R、ERα、ERβ蛋白质表达的变化及其与临床病理表型特征的关系。
1 材料与方法
1.1 研究对象2006年1月至2010年5月,回顾性分析在南京军区南京总医院住院进行全面分期手术的子宫内膜样腺癌患者(癌组织组)80例,年龄33~84岁,中位数年龄为65岁。手术病理分期:按2009年国际妇产科联盟(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)的标准进行分期,其中Ⅰ期45例,Ⅱ期19例,Ⅲ期16例,Ⅳ期0例;病理分级:G121例,G245例,G314例。同时选取因良性疾病行手术治疗的患者正常内膜组织(正常组)22例,不典型增生内膜(不典型增生组)33例患者作为对照,2组患者年龄与癌组织组无统计学差异。
1.2 主要试剂及来源IGF-1R、IGF-2R均为兔抗人多克隆抗体,购自武汉博士德生物技术有限公司,货号和工作浓度如下:IGF-1R,货号BA0498,工作浓度1∶50;IGF-21R,货号BA0942,工作浓度1∶50。ERα和ERβ购自福建迈新生物技术有限公司,为兔抗人单克隆抗体,ERα克隆号SP1,工作浓度1∶50;ERβ克隆号6F11,工作浓度1∶50。即用型EnVision检测试剂盒(北京中衫金桥生物技术有限公司)。
1.3 实验方法
1.3.1 IGF-1R、IGF-2R以及ERα、ERβ免疫组化染色将石蜡包埋的组织标本制成4 μm厚切片,贴于0.1%多聚赖氨酸包被的载玻片上,采用EnVision二步法进行免疫组化染色。以PBS代替一抗做阴性对照,以相应的阳性切片做阳性对照。
1.3.2 结果判断免疫组化结果判断:依赖于着色细胞的阳性率和染色强度综合评分[1-2]。着色细胞阳性率评分标准:未染色为0分;<10%为1分;10%~50%为2分;>50%为3分。染色强度评分标准:未染色为0分;轻度染色为1分;中度染色为2分;重度染色为3分。着色细胞的阳性率和染色强度的评分相加为综合评分。所得分数≤1分为阴性结果,反之为阳性;2~3分为弱阳性(+),4~5分为中度阳性(2+),>5分为强阳性(3+)。将(+)、(2+)、(3+)均视为阳性,(2+)(3+)视为强阳性。阳性对照为已知乳腺癌切片,PBS缓冲液代替一抗作为阴性。
1.4 统计学分析采用SPSS 13.0软件进行统计学分析,率的比较采用χ2检验,相关性分析采用Spearman等级相关,计算相关系数rs以P≤0.05为差异有显著性统计学意义。
2 结果
2.1 ERα、ERβ、IGF-1R、IGF-2R蛋白质在正常内膜及癌组织中的表达ER为细胞核表达,显微镜下阳性细胞可见细胞核呈棕黄色,细胞质无染色。IGFR为细胞膜及细胞质表达。ERα蛋白质在正常组和不典型增生组中呈强阳性表达,阳性率达93.9%~100%,而在癌组织组中阳性率下降为73.8%,强阳性率仅12.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。ERβ的表达正常组最低,癌组织组阳性率最高,正常组、癌组织组和不典型增生组的强阳性率分别为13.6%、45.5%、93.8%,差异有统计学意义(P<0.05)。IGF-1R表达在癌组织组最高,正常组最低,强阳性率分别为:正常组5%,不典型增生组27.3%,癌组织组40.0%。IGF-2R的表达在不典型增生组中最高,其次是正常组,而癌组织组最低,正常组、癌组织组和不典型增生组的强阳性率分别为75.8%、45.5%、12.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
2.2 ERα、ERβ、IGF-1R、IGF-2R蛋白质在癌组织中的表达将内膜样腺癌患者按临床分期、细胞分级、肌层浸润深度以及绝经状态分组,比较这4个受体蛋白质的表达差异。表2中看出,ERα的表达随着分期、分级以及浸润深度的增加而逐渐较少,Ⅰ期、Ⅱ期与Ⅲ期、G1、G2与G3、浅肌层与深肌层侵润组间差异有统计学意义(P<0.05)。ERβ在癌组织中强阳性率高达93.8%,按分期、分级、浸润深度和绝经状态分组后,各组间差异均无统计学意义。IGF-1R蛋白质的表达随临床分期、分级以及浸润深度的增加有所增加,按分期从早至晚的强阳性率分别为15.6%、52.6%、93.8%;按细胞分级由低向高分组,强阳性率分别为19.1%、33.3%、92.9%,按浸润深度由浅至深分组,强阳性率分别为24.1%、81.8%,差异均有统计学意义(P<0.05)。IGF-2R的蛋白质表达与IGF-1R呈相反的趋势,随着分级的增加,表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.05);按分期、肌层浸润深度分组,表达差异无统计学意义。按绝经状态分组除了ERα的表达有差异外其他3个受体蛋白质的表达均无差异。见表2。
2.3 ERα、ERβ、IGF-1R、IGF-2R蛋白质表达与临床病理特征的相关性分析用Spearman软件分析4个受体蛋白质表达与临床分期、分级、肌层浸润深度以及患者绝经状态之间的相关性。结果为ERα的表达与分期呈负相关,相关系数为-0.468,P=0.005,与分级亦呈负相关,相关系数为-0.386,P=0.0219,与浸润深度的相关性无统计学意义;ERβ的表达与临床病理特征无相关性;IGF-1R与分期、分级及浸润深度呈正相关,相关系数分别为0.616、0.628、0.546,P<0.01;IGF-2R与细胞分级呈负相关,相关系数为-0.379,P=0.001,与分期、浸润深度无相关性;4个受体蛋白质的表达与患者绝经状态均无相关性。见表3。
表1 ERα、ERβ、IGF-1R、IGF-2R蛋白质在各组中的表达Table 1 Expression of ERα,ERβ,IGF-1R and IGF-2R proteins in different groups
表2 ERα、ERβ、IGF-1R、IGF-2R蛋白质在癌组织中的表达Table 2 Expressions of ERα,ERβ,IGF-1R and IGF-2R proteins in endometrioid carcinoma
表3 ER亚型、IGFR蛋白质表达与分期、分级、浸润深度及绝经状态的相关性分析(rs)Table 3 Correlation of the expressions of ERα,ERβ,IGF-1R and IGF-2R proteins with the clinical stage,cell grade,infiltration depth and menopause of the patients with endometrial cancer(rs)
3 讨论
高雌激素效应是子宫内膜样腺癌发生发展的主要致病因素。而E-ER信号途径在内膜样腺癌的发生发展过程中起着非常重要的作用。既往有学者应用RT-PCR的方法,检测子宫内膜样腺癌组织中ERα和ERβ mRNA的表达,并以正常组织作对照,发现子宫内膜样腺癌中ERα mRNA、ERβ mRNA均比正常子宫内膜明显增加[3]。但蛋白质是基因功能的执行者,从基因的mRNA转录到蛋白质翻译过程中,存在许多调控机制,要研究ER与内膜样腺癌的关系,应该研究ER的蛋白表达变化。Seagusa等[4]关于子宫内膜样腺癌和正常子宫内膜的ERα和ERβ mRNA及蛋白的研究,则得出相反的结论,认为ER亚型在内膜样腺癌中的明显下调可能与肿瘤的发生有关。Shabani等[5]用免疫组化染色方法,研究子宫内膜样腺癌组织中ER亚型和PR亚型蛋白质的表达,分析ER亚型和PR亚型与中分期、分级的关系,他认为,ERα和PR-A的蛋白质表达与分期分级有关,ERα的表达随着分期、分级的增加而减少,ERα的丢失提示患者预后不良。而ERβ蛋白质的表达与患者存活时间无紧密联系。ERα是子宫内膜样腺癌独立的预后因子[6],而ERα/ERβ比值与癌浸润深度密切相关。因此,ERβ是内膜样腺癌细胞肌层浸润最重要的因素[7],恶性内膜细胞中完整的ERβ以及表达混乱的ERα可能是重要的致癌因素[8]。我们的研究结果提示,ERα蛋白质在正常组织和不典型增生内膜组织中阳性率及强阳性率开始略有下降,而不典型增生到癌组织阳性率及强阳性率明显下降,表达明显下调,且随着临床分期、分级及浸润深度的增加,阳性率逐渐下降;ERβ则呈不同的趋势,从正常内膜-不典型增生-癌组织,阳性率逐渐增加,癌组织中强阳性高达93.75%,但与分期、分级、肌层浸润无明显相关性。ERα与分期、细胞分化程度呈中度负相关,说明ERα蛋白质在早期、分化良好的内膜样腺癌中表达相对较高,在晚期、分化差的癌细胞中表达减少,ERα蛋白质阳性提示内膜样腺癌预后良好。
近年来,IGF在肿瘤发生中的作用已成为肿瘤研究的热点。2007年,Pavelic等[9]研究结果提示,内膜样腺癌组织中IGF-1R的mRNA及蛋白质表达均较正常内膜明显增高,而且晚期内膜样腺癌的表达明显高于早期。IGF-2R的表达则相反,在癌组织中表达下调,同时发现59例癌患者中有46例发生IGF-2R基因突变,他认为这也许就是IGF-2R基因表达下调的原因。本实验结果显示,IGF-1R在癌组织中表达明显增加,且随着分期、分级、浸润深度的增加,阳性率也随着增加,尽管IGF-1R mRNA表达与临床特征的相关性不明显,但它的蛋白质表达与内膜样腺癌的分期、分级、浸润深度呈高度正相关;IGF-2R则表现为相反的趋势,其与细胞分化程度呈负相关,与分期、癌浸润深度无明显相关性。IGF-1R表达上调、IGF-2R表达下调或缺失提示内膜样腺癌患者预后不良。
本研究结果提示,内膜样腺癌组织中ERα蛋白质表达下调,而IGF-1R蛋白质表达上调,IGF-2R的表达与ERα相似,呈下调趋势,而且与细胞分化程度呈负相关,ERα及IGF-2R的蛋白质表达下调可能与基因突变或高甲基化使基因沉默有关。所以,ERα及IGF-2R的表达缺失、IGF-1R的异常高表达,提示内膜样腺癌患者预后不良。ERα及IGF-1R基因的高表达、ERα蛋白质表达下调可能是内膜样腺癌变的早期信号,IGF-1R的高活性可能是临床单纯抗雌激素治疗,以阻断ER效应治疗内膜样腺癌效果不理想的原因之一。从相关系数的大小来看,IGF-1R与内膜样腺癌临床病理特征的关系比其他3个受体蛋白质密切,IGF-1R蛋白质表达的预后意义更强。同时,IGF-2R的表达缺失也不容忽视,若将它们的蛋白质表达同时应用于临床,可更准确地筛选出高危患者,更准确地判断患者预后。
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