TRAIL受体 DR4、DR5、DcR1在结肠癌中的表达及意义

王雪平 罗 玉贤 马 亮亮 顾 福杭 赫 建平 陈娟

结肠癌是发生于结肠部位的常见消化道恶性肿瘤，占胃肠道肿瘤第三位，其发病率逐年上升，人们一直都在积极寻求攻克结肠癌的方法，但到目前为止仍然没有十分有效的治疗手段。现有的传统治疗方法如化学治疗、放射治疗、免疫治疗等虽然能杀灭肿瘤细胞，但却无法避免杀灭人体的正常组织细胞，有着严重的不良反应。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)，是1995年Wiley等［1］发现 TNF超家族的新成员，被称为继FasL、肿瘤坏死因子(TNF)之后第三个凋亡因子，它具有选择性诱导肿瘤细胞发生凋亡的作用。TRAIL通过与其受体结合而发挥其选择性的细胞毒性作用。本文对TRAIL受体DR4、DR5、DcR1在结肠癌中的表达进行研究，探讨其对结肠癌治疗的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 35例结肠癌组织取自石家庄市第一医院2007至2010年经手术切除的结肠癌组织标本，同时以14例良性结肠组织(外伤或良性造瘘等)为正常对照，全部标本均经病理诊断证实。

1.2 方法 采用免疫组化SP法染色，步骤严格按试剂盒说明操作。一抗工作浓度 DR4、DR5为1∶50，DcR1为1 100。以PBS代替一抗作为空白对照。免抗人DR4、DR5、DcR1多克隆抗体购于美国NeoMarkers公司;鼠及兔SPN免疫组化试剂盒、DAB试剂盒购于美国ZYMED公司。

1.3 结果判定 采用半定量积分法，根据免疫组化染色反应的深度及阳性细胞的数量分别记分为0～3分，其中染色深度以多数细胞的呈色反应为准。浅黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分，不着色为0分。阳性细胞数≤10%为0分，11%～45%为1分，46% ～70%为2分，＞70%为3分，并根据这两项指标的积分数分为4级，即阴性(－)为0分，弱阳性(+)为2分，阳性(++)为3～4分，强阳性(+++)为5～6分。应用Olyumpus BX51型光学显微镜观察并摄片。

1.4 统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件，计数资料比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

TRAIL受体DR4、DR5、DcR1免疫阳性产物均为棕黄色颗粒，定位于胞浆或胞膜。结肠癌组织中DR5、DR4、DcR1的阳性表达率，均明显高于正常结肠黏膜组织(P＜0.05)。DR5的阳性表达率明显高于DR4(P＜0.05)。正常结肠黏膜组织中DcR1的阳性表达率明显高于结肠癌，差异有统计学意义(P＜0.01)。见表 1。

表1 DR4、DR5和DcR1在结肠癌及正常结肠组织中的表达 例(%)

3 讨论

TRAIL是1995年Wiley等［1］发现TNF超家族的新成员，为Ⅱ型膜蛋白，与其受体(TRAIL-R)结合后可启动细胞内的信号传导，能特异性地诱导多种肿瘤细胞凋亡，而对大多数正常细胞几乎没有毒性，使其成为目前肿瘤治疗研究领域的热点。目前已知的 TRAIL受体共有5种:DR4、DR5、DcR1、DcR2和OPG，其中，DR4、DR5含有胞浆内“死亡域”，与 TRAIL结合能够传递凋亡信号，诱导细胞凋亡，故称为“死亡受体”(death receptor，DR)。DcR(decoy receptor)即诱骗受体，包括 DcR1和DcR2，主要表达于正常细胞，它们不含完整的死亡域(death domain，DD)，故不引起正常细胞凋亡［2］。OPG(osteoprotegerin):是TRAIL的一种可溶性受体，主要作用是调节骨细胞的代谢。TRAIL通过与 DR4、DR5结合，死亡诱导信号复合物(DISC)可被诱导合成，通过触发caspase级联反应，最终导致程序性细胞凋亡［3］。无论凋亡信号在细胞内如何传递，TRAIL要发挥诱导细胞凋亡的作用必须首先与其受体结合。因此，细胞表面TRAIL受体表达水平及功能对TRAIL介导的细胞凋亡至关重要。对于TRAIL-R在结肠癌中表达情况的研究，可为应用TRAIL治疗结肠癌提供重要的理论基础。

本研究结果显示，DR5在结肠癌中的阳性表达率为27/35(77.14%)，DR4的阳性表达率为19/35，差异有统计学意义(54.28%)，均明显高于正常结肠黏膜组织 4/14(28.57%)，差异有统计学意义(P ＜0.05)。DR4、DR5是TRAIL的功能受体，它可以介导细胞的凋亡信号传导，诱导细胞凋亡。结肠癌中DR4、DR5的高表达为TRAIL用于结肠癌的临床治疗提供了理论依据。

Kim等［4］的研究发现，TRAIL对肿瘤细胞的敏感性主要与DR4的表达有关，而与DR5的表达无关;Dominic Stadel研究发现，胰腺癌中TRAIL诱导的凋亡优先通过TRAIL-R1(DR4)，XIAP抑制剂可增强其能力［5］。而另外有些学者则得出相反结论，认为主要与 DR5的表达有关［6］。Wang等［7］应用 RNA 干扰技术获得了DR5表达缺失的结肠癌细胞系，将其接种裸鼠后发现移植瘤对化疗药物5-FU产生了抗性，提示DR5可能在肿瘤发生和化疗耐药方面起着关键作用。本研究结果显示，DR5在结肠癌中的表达27/35(77.14%)要高于DR4在结肠癌中的表达19/35(54.28%)，据此推测可能DR5在结肠癌的发病中所起的作用更积极一些。Truneh等［8］研究表明，TRAIL与受体的结合力是受温度调控的。在4℃时，TRAIL与其所有受体的结合力相似;而在37℃时TRAIL与DR5有最高的亲和力。因此，在机体及细胞的最适生存温度(37℃)时，DR5相对于其它受体来讲，将以更强的亲和力与TRAIL结合并介导凋亡反应。由此提示，DR5可能在TRAIL诱导的凋亡通路中发挥更重要的作用，与本实验结果相符。

此外，本研究结果还显示，DcR1在正常结肠黏膜组织中阳性表达率为100%，主要表达于正常结肠粘膜组织，在正常结肠黏膜组织高表达的DcR1可与死亡受体DR5竞争结合TRAIL，从而保护其免受TRAIL诱导的细胞凋亡。而在结肠癌中DcR1也有低表达(37.14%)，推测结肠癌中DcR1的表达可能与肿瘤细胞对TRAIL诱导的凋亡耐受有关，它是否竞争与TRAIL结合，使癌细胞逃脱凋亡诱导，变得对TRAIL不敏感，仍需进一步实验证实。

1 Wiley SR，Schooley K，Smolak PJ，et al.Identification and characterization of a newmemberof theTNF family that induces apoptosis.Immunity，1995，3:673-682.

2 Kim K，Fisher MJ，Xu SQ，et al.Molecular determinants of response to TRAIL in killing ofnormal and cancer cells.Clin Cancer Res，2000，6:335-346.

3 Pennarun B，Meijer A，de Vries EG，et al.Playing the DISC:Turning on TRAIL death receptor-mediated apoptosis in cancer.Biochim Biophy Acta，2010，1805:123-140.

4 Kim Y，Seol DW.TRAIL，a mighty apoptosis inducer.Mol Cells，2003，15:283-293.

5 Stadel D，Mohr A，Ref C，et al.TRAIL-Induced Apoptosis Is Preferentially Mediated via TRAIL Receptor 1 in Pancreatic Carcinoma Cells and Profoundly Enhanced by XIAP Inhibitors.Clin Cancer Res，2010，16:5734-5749.

6 Takeda K，Yamaguchi N，Akiba H，et al.Induction of tumor-specific T cell immunity by anti-DR5 antibody therapy.J Exp Med，2004，199:437-448.

7 Wang S，EIDeiry WS.Inducible silencing ofKILLER/DR5 in vi-vo promotes bioluminescent colon tumor xenograft growth and con-fers resistance to chemotherapeutic agent 5-fluorouracil.Cancer Res，2004，64:6666-6672.

8 Truneh A，Sharna S，Silverman C，et al.Temperature-sensitive differ-ential affinity of TRAIL for its receptors.DR5 is the highest affinity receptor.J Biol Chem，2000，275:23319-23325.