Livin和Smac蛋白在胰腺癌中的表达及其意义

赵永福 吕以东 刘洪峰 唐哲 吴阳 张水军

·论著·

Livin和Smac蛋白在胰腺癌中的表达及其意义

赵永福 吕以东 刘洪峰 唐哲 吴阳 张水军

目的探讨凋亡抑制蛋白Livin和促凋亡蛋白Smac在胰腺癌组织中的表达及其临床意义。方法利用免疫组化SP法检测46例胰腺癌、15例胰岛素瘤和14例正常胰腺组织中Livin和Smac的表达,分析其与胰腺癌临床病理特征的关系。结果胰腺癌、胰岛素瘤和正常胰腺组织Livin蛋白表达率分别为73.9%(34/46)、73.3%(11/15)和14.3%(2/14)。胰腺癌、胰岛素瘤均高表达，两者间差异无统计学意义，但均显著高于正常胰腺组织(P值均<0.05)。 Livin蛋白的表达与胰腺癌淋巴结转移、组织病理分级及临床分期有关(P<0.05或<0.01)。胰腺癌、胰岛素瘤和正常胰腺组织Smac蛋白表达率分别为39.1%(18/46)、100%(15/15)和92.9%(13/14)。正常胰腺和胰岛素瘤组织均高表达，两者间差异无统计学意义，但均显著高于胰腺癌组织(P值均<0.05)。Smac蛋白的表达与胰腺癌淋巴结转移、组织病理分级、临床分期及患者年龄有关(P<0.05或<0.01)。结论Livin可能在胰腺癌的发生、发展中起重要促进作用，而Smac在防止胰腺癌的发生、发展中起一定的作用。

胰腺肿瘤； 凋亡抑制蛋白质类； 凋亡调节蛋白质类； Livin； Smac； 免疫组织化学

Livin是最新发现的一个凋亡抑制蛋白家族成员，不但具有抑制细胞凋亡的功能，而且其表达具有明显的组织特异性，在多种肿瘤细胞中均有表达，与肿瘤发生关系密切[1]。Smac是新近发现的一种线粒体膜间蛋白，是一种caspase的线粒体激活因子，在细胞凋亡中，通过解除凋亡抑制因子(IAPs)对caspase-3、caspase-7和caspase-9的抑制作用而发挥促凋亡作用[2]。本实验检测胰腺癌、胰岛细胞瘤和正常胰腺组织中Livin和Smac蛋白的表达，探讨二者在胰腺癌发生、发展中的作用及其意义。

材料与方法

一、材料

收集郑州大学第一附属医院2007年1月至2010年1月手术切除、病理证实、且临床资料完整的46例胰腺癌、15例胰岛素瘤和14例正常胰腺(5例来自外伤性胰腺部分切除，9例为瘤旁正常胰腺)组织。所有患者术前均未给予放疗、化疗。

二、方法

采用常规免疫组化SP法检测所有组织的Livin和Smac蛋白表达。兔抗人Livin多抗或兔抗人Smac多抗均购自美国 SANTA CRUZ公司。最后DAB显色(北京中杉生物工程公司),苏木素复染,梯度乙醇脱水，二甲苯透明,中性树胶封片。Livin和Smac蛋白主要定位于细胞质，呈淡黄色至棕黄色颗粒沉淀。每例观察5个高倍视野，参照Ohuchida等[3]和杜媛等[4]的标准，根据肿瘤细胞染色程度及阳性细胞百分率进行评分。0分为无阳性细胞，1分为<20%,2分为20%～75%,3分为>75%;0分为无着色，1分为淡黄色，2分为黄色，3分为棕黄或棕褐色。两积分乘积0～3分为阴性，4～9分为阳性。

三、统计学方法

应用SPSS 13.0统计软件进行统计。阳性率的比较采用Fisher精确检验和χ2检验。相关性检验采用Speaman等级相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、Livin蛋白表达

Livin蛋白主要分布于细胞质。胰腺癌、胰岛素瘤和正常胰腺组织Livin蛋白表达率分别为73.9%(34/46)、73.3%(11/15)和14.3%(2/14)。胰腺癌、胰岛素瘤均高表达，两者间差异无统计学意义，但均显著高于正常胰腺组织 (χ2=18.51、7.96，P值均<0.05)。胰腺癌组织Livin蛋白表达与肿瘤的淋巴结转移、组织病理分级及临床分期有关(P<0.05或0.01)；与患者性别和年龄、肿瘤大小及发生部位无关(表1)。

表1 Livin和Smac蛋白表达与胰腺癌临床病理特征的关系

二、Smac蛋白表达

Smac蛋白主要分布于细胞质。胰腺癌、胰岛素瘤和正常胰腺组织Smac蛋白表达率分别为39.1%(18/46)、100%(15/15)和92.9%(13/14)。正常胰腺和胰岛素瘤组织均高表达，两者间差异无统计学意义，但均显著高于胰腺癌组织(χ2=10.35、14.52，P值均<0.05)。胰腺癌组织Smac蛋白的表达与淋巴结转移、组织病理分级、临床分期及患者年龄有关(P<0.05或0.01)；与患者性别、肿瘤大小及发生部位无关(表1)。

三、Livin和Smac蛋白表达的相关性

胰腺癌及正常胰腺组织Livin蛋白与Smac蛋白表达呈负相关(r=-0.47，P<0.05)；胰岛素瘤组织Livin蛋白与Smac蛋白表达呈正相关(r=0.69，P<0.05)。

讨 论

Livin 是新近发现的IAPs成员，在大多数正常成人组织中不表达或低表达，但在多种恶性肿瘤组织中高表达，并使肿瘤细胞对缺血、缺氧、放射治疗及化学治疗等产生耐受[5-6]。本实验结果显示，胰腺癌及胰岛素瘤细胞Livin蛋白的表达上调，且Livin的表达与胰腺癌组织临床分期、淋巴结转移及组织学分级有相关性，提示胰腺癌细胞可通过表达Livin 抑制肿瘤细胞凋亡。Crnkovic-Mertens等[7]运用RNA干扰技术沉默非小细胞肺癌细胞Livin基因,结果使癌细胞对多种凋亡刺激物致敏而发生凋亡；菌落形成测定法也显示Livin基因被沉默后,细胞的生长受到了阻滞，且这种沉默效应对Livin阳性表达的肿瘤细胞具有特异性。因此，Livin可能成为肿瘤靶向治疗的一个良好靶点。

正常情况下Smac主要存在于细胞线粒体中,当细胞受到各种凋亡刺激时,Smac从线粒体释放到胞质，与抑制caspases活性的IAPs结合,使caspases恢复活性而促进细胞凋亡[8]。Smac表达下降可减缓细胞凋亡。本实验结果显示，胰腺癌组织Smac表达降低，而胰岛素瘤和正常胰腺中高表达，与此观点相符。

Livin含有IAPs家族成员特有的BIR和RING结构域，它直接与caspase蛋白结合，抑制其介导的级联激活反应及多种途径引起的细胞凋亡。Smac与caspase有着相同的结构域,均可与Livin的BIR结构相结合，它们之间存在着复杂的相互关系[9]。如：Livin通过与caspase结合发挥其抗凋亡作用；Smac通过与Livin结合抑制Livin抗凋亡作用,发挥其促凋亡作用。Livin C-端含有一个环指结构(ring finger),环指结构具有E3(泛素连接酶)活性。因此Livin可通过泛素-蛋白酶体途径促进Smac降解,这是Livin除抑制caspase之外另一抗凋亡机制。Smac可促使Livin自身泛素化但不促使其降解。这可能是胰岛素瘤中Smac蛋白与Livin蛋白同时高表达但并未引起恶性肿瘤发生的机制。深入研究二者在胰腺癌中的关系、作用及其机制，将为胰腺癌的基因诊断、预防及治疗提供新思路。

[1] Chang H,Schimmer AD.Livin/melanoma inhibitor of apoptosis protein as a potential therapeutic target for the treatment of malignancy.Mol Cancer Ther,2007,6:24-30.

[2] Schimmer AD.Inhibitor of apoptosis proteins translating basic knowledge into clinical practice.Cancer Res,2004,64:7183-7190.

[3] Ohuchida K,Mizumoto K,Ishikawa N,et al.The role of S100A6 in pancreatic cancer development and its clinical implication as a diagnostic marker and therapeutic target.Clinical Cancer Research,2005,11:7785-7793.

[4] 杜媛，冯一中，李峰，等.Livin在胰腺癌组织芯片中的表达及其临床意义.苏州大学学报(医学版),2008,28:244-246.

[5] Bencomo E,Perez R,Arteaga MF,et al.Apoptosis of cultured granulose-lutein cells is reduced by insulin-like growth factor I and may correlate with embryo fragmentation and pregnancy rate.Fertil Steril,2006,85:474-480.

[6] Vaira V,Lee CW,Goel HL,et al.Regulation of survivin expression by IGF-1/mTOR signaling.Oncogene,2007,26:2678-2684.

[7] Crnkovic-Mertens I,Muley T,Meister M,et al.The anti-apoptotic livin gene is an important determinant for the apoptotic resistance of non-small cell lung cancer cells.Lung Cancer,2006,54:135-142.

[8] Yao X,Hu JF,Daniels M,et al.A methylated oligonucleotide inhibits IGF-2 expression and enhances survival in a model of hepatocellular carcinoma.Clin Invest,2003,111:265-273.

[9] 王娴静,孙慧.Livin和Smac在肿瘤发生中的相互关系及研究进展.肿瘤基础与临床,2007,20:275-276.

2010-11-21)

(本文编辑：屠振兴)

ExpressionandclinicalsignificanceofLivinandSmacproteininpancreaticcarcinoma

ZHAOYong-fu,LÜYi-dong,LIUHong-feng,TANGZhe，WUYang，ZHANGShui-jun.

DepartmentofHepatobiliaryandPancreaticSurgery,FirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China

ZHAOYong-fu,Email:yfzhao3698@126.com

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of apoptosis inhibitory protein, Livin and Smac,in pancreatic carcinoma.MethodsThe expressions of Livin and Smac protein in 46 cases of pancreatic carcinoma tissues and 15 cases of insulinoma tissues and 14 cases of normal pancreatic tissues were examined by using immunohistochemical SP staining, and its relationship with clinicopathological parameters was analyzed.ResultsThe positive expression rates of Llivin protein were 73.9%(34/46), 73.3%(11/15) and 14.3%(2/14) in pancreatic carcinoma, insulinoma and normal pancreatic tissue. Livin was highly expressed in pancreatic carcinoma and insulinoma, but there was no significant difference between the two groups, however, both were significantly higher than that in normal pancreatic tissues group (P<0.05). The expression of Livin was significantly correlated with lymph node metastasis, histopathological grading and clinical staging (P<0.05 orP<0.01). The positive expression rates of Smac protein were 39.1%(18/46), 100%(15/15) and 92.9%(13/14) in pancreatic carcinoma, insulinoma and normal pancreatic tissue. Smac was highly expressed in normal pancreatic tissues and insulinoma, but there was no significant difference between the two groups, however, both were significantly higher than that in pancreatic cancer group (P<0.05). The expression rate of Smac protein was significantly correlated with lymph node metastasis, histopathological grading, clinical staging and patients′ age (P<0.05 orP<0.01).ConclusionsLivin protein may play an important role in genesis and development of pancreatic carcinoma, but Smac protein may play a role in preventing the development of pancreatic carcinoma.

Pancreatic neoplasms; Inhibitor of apoptosis proteins; Apoptosis regulatory proteins; Livin; Smac; Immunohistochemistry

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.04.014

450052 郑州，郑州大学第一附属医院肝胆胰外科 河南省高等学校肝胆胰外科与消化器官移植重点学科开放实验室

赵永福，Email:yfzhao3698@126.com