PTEN、PCNA、CerbB-2在膀胱尿路上皮癌中的表达及意义

叶木石,苏 劲

(广东医学院附属医院泌尿外科,广东湛江,524023)

目前认为,膀胱肿瘤的发生发展基于多因素的结构,其中抑癌基因(PTEN)起重要的作用。PTEN是迄今为止发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因,其编码的蛋白质是一种磷酸酶,通过PI3K/Akt途径影响细胞的生长、增殖、浸润转移等生物学行为。目前国内尚较少见对于膀胱尿路上皮癌中PTEN的研究报道,为探讨PTEN在膀胱尿路上皮癌中的作用,本实验对膀胱尿路上皮癌和膀胱良性病变组织PTEN基因的表达进行检测,探讨其与膀胱尿路上皮癌发生发展的关系及其临床意义。

1 材料与方法

1.1 材料收集

2007年6月～2009年4月本院收存膀胱尿路上皮癌病理石蜡块45例,其中男36例,女9例,年龄42～76岁,平均年龄61.4岁。病理分级按WHO分级标准,Ⅰ级14例,Ⅱ级22例,Ⅲ级9例。临床分期按UICC-TNM标准,T112例,T224例,T39例。经开放手术取30例正常膀胱黏膜组织作为对照组。

1.2 方法

采用免疫组化链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶(SP)法检测3项指标的蛋白表达。免疫组化染色过程:石蜡切片、烘烤、脱蜡、过氧化氢灭活内源性过氧化物酶,微波修复抗原,血清封闭,PTEN羊多克隆蛋白抗体[细胞增殖核抗原(PCNA)和原癌基因(CerbB-2)蛋白抗体]4℃过夜孵育,PBS冲洗,链霉素白素标记兔抗羊血清置于室温下30 min,冲洗,辣根过氧化物酶标记抗体置于室温下30 min,冲洗后DAB显色,苏木素染色,封片。并以原已知阳性尿路上皮癌作阳性对照,用PBS液取代第一抗体标记作阴性对照,以便较为确切而客观地反映检测结果,显微镜下观察。

1.3 结果判定标准

每张切片随机选取10个视野,高倍镜下计数500～1 000个细胞。根据癌细胞染色程度、范围和分布的不同进行判断,计算阳性细胞百分率。阳性细胞<10为阴性(-),≥10为阳性(+)。PTEN阳性染色为肿瘤细胞膜及细胞浆内见棕褐色颗粒,而PCNA染色定位于细胞核,呈棕黄色。CerbB-2染色定位于细胞膜,部分胞浆着色,呈红色颗粒状。用PBS液取代第一抗体标记作阴性对照,以便较为确切而客观地反映检测结果。

2 结果

PTEN染色大多定位细胞膜及细胞质,细胞核无表达。几乎所有正常膀胱粘膜组织均有显著的PTEN阳性染色,阳性率为97.7%。在45例膀胱尿路上皮癌组织中PTEN蛋白阳性表达17例,阳性率为37.8%,膀胱尿路上皮癌Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级间相比差异有显著性(P<0.05),但Ⅰ级与Ⅱ级间的差异无显著性(P>0.05);膀胱尿路上皮癌T1和T2期相比差异无显著性(P>0.05),其余各组相比均具有显著性(P<0.05),膀胱尿路上皮癌PTEN蛋白阳性表达率随肿瘤细胞病理分级、临床分期的增高呈下降趋势。在正常膀胱黏膜组织和膀胱尿路上皮癌中PCNA表达阳性率分别为26.7%和78.8%。PCNA的阳性表达与病理分级和相关,CerbB-2在正常膀胱黏膜组织和膀胱尿路上皮癌中表达阳性率分别为16.7%和42.2%。其阳性表达与临床分期、相关,与病理分级无明显相关性。PCNA与CerbB-2在癌中表达呈负相关(P<0.05),PTEN表达与PCNA表达呈负相关(P<0.05)。见表1。

表1 PTEN PCNA和C-erbB2在膀胱尿路上皮癌和正常膀胱粘膜中的表达(例)

3 讨 论

PTEN定位于人类染色体10q23,包含9个外显子和8个内含子,其cDNA包含1209个核苷酸组成的开放阅读框,翻译由403个氨基酸的蛋白,是一种磷酸酶。目前认为,PTEN在多种类型的恶性肿瘤和肿瘤细胞株中存在缺失或突变,它与肿瘤的形成和进展密切相关。其突变、失活与人类多数恶性肿瘤,如肾癌、前列腺癌等肿瘤[1-2]的发生、发展有密切关系。PTEN的基因突变或缺失导致PTEN蛋白磷酸酶活性降低,阻断苏氨酸激酶等激酶的活性,使恶性细胞增殖细胞凋亡活动失去控制;对肿瘤细胞的负调控作用受到抑制而使细胞发生迁移[3-4]。

就PTEN与膀胱肿瘤之间的关系而言,目前已确定PTEN是与膀胱尿路上皮癌相关的抑癌基因,但有关PTEN蛋白在膀胱尿路上皮癌表达的研究较少。本实验检测结果为,膀胱尿路上皮癌组织中PTEN蛋白染色均定位于细胞质中,在细胞核无表达。本组45例膀胱尿路上皮癌组织中PTEN蛋白阳性表达率仅为37.8%,而正常膀胱组织中PTEN几乎全部呈阳性表达,说明PTEN蛋白在膀胱尿路上皮癌中表达减少,缺失或失活,提示在膀胱尿路上皮癌发生及发展过程中,PTEN基因的失活及其表达丢失可能起着重要作用。另外,本实验结果也显示,随着膀胱尿路上皮癌的病理分级、临床分期程度的增高,PTEN蛋白阳性表达率逐渐下降,阳性程度逐渐减弱,Ⅲ级阳性表达率低于Ⅰ、Ⅱ级,T3期PTEN蛋白阳性表达率低于T1与T2期;这说明PTEN蛋白表达与膀胱尿路上皮癌的分化及临床分期密切相关,PTEN的失活对膀胱尿路上皮癌的发生、发展及转移产生了重要作用,PTEN蛋白可作为膀胱癌进展的一个标志物,检测PTEN蛋白的表达有助于判断其病情与预后。本实验对PTEN蛋白是否与膀胱尿路上皮癌的肌肉浸润性未进行探讨,国外有学者的研究发现PTEN在浸润性膀胱癌中有24.5%发生基因丢失,而在非浸润性膀胱癌中仅仅有6.6%发生基因丢失[5]。这也说明了PTEN与膀胱尿路上皮癌的临床分期有关。

本次实验并未能就PTEN的减低表达的原因进行探讨,国外的学者认为[6]PTEN的减低表达的原因可能是突变、缺失或甲基化有关,PTEN的抑癌作用表现在诱导凋亡、促使肿瘤细胞Gl期停滞、抑制细胞的迁移;PTEN还可能抑制胰岛素样生长因子Ⅰ受体的合成。总之,PTEN通过多种途径参与肿瘤的进程。

PCNA和CerbB-2是与肿瘤细胞增殖密切相关的基因。PCNA是是细胞核内DNA聚合酶的辅助蛋白,是DNA合成所必须的物质,在细胞增殖过程中起重要作用,对评价细胞增殖状态十分重要[7-8]。本实验结果显示,45例膀胱尿路上皮癌中PCNA阳性表达78.8%,明显高于正常组织;PCNA的阳性表达与病理分级相关,提示肿瘤细胞的异常增殖对疾病的恶性进展起到推动作用。因此,PCNA的过度表达影响肿瘤的增殖和分化,它的表达与肿瘤的恶性行为相关。本研究还显示PTEN与PCNA异常表达呈负相关,提示PTEN失活可能会促进肿瘤细胞增殖活性的增强。本组实验中,Cerb-B2在膀胱尿路上皮癌中表达阳性率逐渐增加。说明在膀胱尿路上皮癌中的发生、发展起重要作用,而CerbB-2与临床分期也相关,说明对于膀胱癌的预后判断具有重要意义。

综上所述,PTEN、PCNA和CerbB-2与膀胱癌的发生、发展、治疗及预后密切相关。PTEN蛋白异常表达在膀胱癌的进展中有重要作用,这3项指标的联合检测可弥补单一指标的不足,为膀胱尿路上皮癌的发生、发展提供依据,同时对治疗和判断预后均有很大帮助。有关PTEN在膀胱癌中的分子机制尚需进一步探索,其结果可为开发新的抗肿瘤药物及临床治疗肿瘤提供新的思路。

[1] 高 英,李 红,刘屹立,等.PTEN蛋白在前列腺癌发生和发展中的表达及临床病理意义[J].中国医师进修杂志,2008,31(5):29.

[2] 倪建华,辛 军,伍伯聪,等.Livin和PTEN在肾细胞癌中的表达及其临床意义[J].实用癌症杂志,2011,26(1):42.

[3] Gao Q,Ye F,Xia X,et al.Correlation between PT EN expression and PI3K/Akt signal pathway in endometrial carcinoma[J].Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2009,29(1):59.

[4] Cho G S,Ahn T S,Jeong D,et al.Expression of the survivin-2B splice variant related to the progression of colorectal carcinoma[J].J Korean Surg Soc,2011,80(6):404.

[5] Pitt SC,Davis R,Kunnimalaiyaan M,et a1.AKT and PTEN expression in human gastrointestinal carcinoid tumors[J].Am J T ransl Res,2009,1(3):291.

[6] Qiao Y H,Cheng J,Guo R X.Expression of phosphorylated protein kinase B and PT EN protein in ovarian epithelial cancer[J].Zhonghua Fu Chan Ke Za Zhi,2007,42(5):325.

[7] Aita M,Benedetti F,Carafelli E,et a1.Effects of hypophyseal or thymic allograft on thymus development in partially decerebrate chicken embryos:expression of PCNA and CD3 markers[J].Eur J Histochem,2010,54(3):e37.

[8] 吴少萍,范靓靓,吴绍峰.大鼠胸主动脉内皮损伤后内膜增生及PDGF-BB、PCNA、P16表达的变化[J].中西医结合心脑血管病杂志,2011,9(2):196.