Frat1与β-catenin在非小细胞肺癌中表达的相关性及意义

张 勇 王业林 王恩华

(中国医科大学病理教研室，辽宁 沈阳 110001)

Frat(Frequently rearranged in advanced T-cell lymphomas)家族是Wnt信号传导途径的正向调节因子〔1〕，在人类基因组中Frat基因有两个亚型，分别是Frat1和Frat2。以往的报道显示，Frat1可以通过与糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)结合，抑制GSK-3β依赖的对Wnt信号通路中的中心环节β-catenin的磷酸化作用，使β-catenin在细胞质内蓄积，β-catenin入核后通过与β-catenin结合而激活靶基因c-myc等的转录〔2〕。目前研究表明，Frat1在一些恶性肿瘤中存在过表达〔3〕，但是 Frat1与β-catenin表达的相关性研究还较少。本研究分析 Frat1和β-catenin在非小细胞肺癌(NSCLC)中表达的相关性，并探讨Frat1是否有可能作为新的肺癌靶向治疗的靶点。

1 材料与方法

1.1 病例资料 115例原发性NSCLC患者的术后组织标本收集自中国医科大学附属第一医院病理科2006～2010年存档蜡块。男77例，女38例，男女性别比1.9∶1。年龄36～76〔平均(58.2±16.9)〕岁。按国际抗癌联盟(UICC2002)肿瘤TNM分期标准:Ⅰ期38例，Ⅱ期32例，Ⅲ期42例，Ⅳ期3例。按WHO(2004)肺癌分类标准，鳞状细胞癌57例，腺癌58例。高分化18例，中分化60例，低分化37例。所有病例术前均未接受放、化疗。(所有标本的使用均获得了中国医科大学伦理委员会同意)。

1.2 免疫组织化学染色 组织经中性甲醛固定、石蜡包埋，制成4μm连续切片。采用生物素-辣根过氧化物酶 (SP)法进行免疫组化染色。一抗为羊抗人Frat1多克隆抗体 (Santa Cruz Biotechnology，Santa Cruz，CA，USA 1∶50)，鼠抗人 βcatenin单克隆抗体 (Santa Cruz Biotechnology，Santa Cruz，CA，USA 1∶100)。生物素标记的二抗 (MB-9207，福州迈新生物技术公司)为即用型。3，3'-二氨基联苯胺 (DAB)进行显色。以磷酸盐缓冲液 (PBS)代替一抗作为阴性对照。SP超敏免疫组织化学试剂盒和DAB酶底物显色试剂盒购自福州迈新生物技术公司。

1.3 结果判定 选肿瘤细胞阳性染色集中区域，每张切片计数400个癌细胞，由两名病理医师双盲观测。Frat1表达判定标准:以胞质或核内出现棕黄色染色颗粒为阳性信号，阳性细胞数≤10%为阴性表达;＞10%为阳性表达。正常肺泡上皮和支气管上皮β-catenin表达为膜阳性＞90%，β-catenin异常表达判定标准:膜阳性＜50%，或者细胞质阳性≥20%，或者细胞核阳性＞10%。

1.4 统计学分析 应用SPSS16.0统计软件进行分析，分类资料采用χ2检验和Spearman等级相关分析。

2 结果

2.1 Frat1在肺癌组织中的表达 Frat1在正常肺泡上皮和支气管上皮中阴性表达，在肺癌组织中主要在细胞质内弥漫分布，核阳性表达未见。在肺癌组织中Frat1的表达率为60.9%(70/115)，Frat1在肺癌组织中的表达阳性率随着肺癌组织的分化程度降低而逐渐升高;伴有淋巴结转移者的阳性率明显高于没有淋巴结转移者，Ⅲ期+Ⅳ期肺癌患者Frat1的阳性表达率高于Ⅰ期+Ⅱ期患者，但是Frat1的异常表达与年龄、性别、肺癌组织学分型相关性没有统计学意义 (P＞0.05)。见表1。

2.2 β-catenin在肺癌组织中的表达 在肺泡上皮和支气管上皮中，β-catenin为细胞膜连续阳性表达。β-catenin在肺癌组织中主要在细胞质内弥漫分布，伴有细胞膜表达明显下降，部分病例伴有核阳性表达。在115例肺癌组织标本中，71例伴有淋巴结转移，其中β-catenin的异常表达率，明显高于没有淋巴结转移组，β-catenin在肺癌组织中的表达阳性率随着肺癌组织的分化程度降低及临床分期升高而逐渐升高。在肺癌患者标本中，β-catenin的异常表达与患者的年龄、性别、肺癌组织学分型等的相关性没有统计学意义 (P＞0.05)。见表1。

表1 Frat1、β-catenin在NSCLC中的表达与临床病理因素之间的关系(n)

2.3 Frat1和β-catenin在肺癌组织中表达的相关性 在115例肺癌组织标本中，Frat1和β-catenin同时阴性20例，同时阳性57例，仅Frat1阳性25例，仅β-catenin阳性13例。Spearman相关性分析结果显示，Frat1和β-catenin在肺癌组织中的表达有相关性(P=0.003)。

3 讨论

Wnt信号传导通路的活性受到多种相关蛋白的调节〔4〕，其中β-catenin与T细胞因子/淋巴样增强因子(LEF/TCF)家族成员形成复合体是Wnt信号传导通路的关键环节〔5〕。Frat是T细胞淋巴瘤的原癌基因，它的同源物人糖原合成结合蛋白(GBP)作为糖原合成酶激酶(GSK3-β)结合蛋白被分离后，人们才知道Frat也是Wnt信号传导通路的重要组成部分。Frat通过封闭GSK3抑制β-catenin的磷酸化及伴发的β-catenin的降解，并且通过β-catenin/TCF复合物激活下游的靶基因〔6〕。研究证实Frat1主要通过其与GSK3的结合及由此产生的β-catenin/TCF信号通路的激活而发挥作用〔7〕。由此可以认为，在 Wnt信号通路中，GSK3中间缺失的连接因子就是Frat〔8〕;另外，有学者在食管癌、宫颈癌、肺癌中以及乳腺癌中发现Frat1的表达相对较高〔9〕。

本研究表明，在肺癌组织中Frat1很有可能通过对GSK3β的抑制，导致β-catenin/TCF信号通路的激活，也就是导致经典Wnt通路激活，所以随着在肺癌当中对Frat1的研究不断深入，Frat1有可能成为新的靶向治疗的靶点，为肺癌的治疗提供新的思路。

1 Haeseleer F，Pollet JF，Bollen A，et al.Molecular cloning and sequencing of the attachment site and integrase gene of the temperate mycobacteriophage FRAT1〔J〕.Nucleic Acids Res，1992;20(6):1420.

2 Hedgepeth CM，Deardorff MA，Rankin K，et al.Regulation of glycogen synthase kinase 3beta and downstream Wnt signaling by axin〔J〕.Mol Cell Biol，1999;19(10):7147-57.

3 Wang Y，Liu S，Zhu H，et al.FRAT1 overexpression leads to aberrant activation of beta-catenin/TCF pathway in esophageal squamous cell carcinoma〔J〕.Int J Cancer，2008;123(3):561-8.

4 Killick R，Pollard CC，Asuni AA，et al.Presenilin 1 independently regulates beta-catenin stability and transcriptional activity〔J〕.J Biol Chem，2001;276(5):48554-61.

5 Guo G，Mao X，Wang P，et al.The expression profile of FRAT1 in human gliomas〔J〕.Brain Res，2010;1320:152-8.

6 van Amerongen R，Nawijn MC，Lambooij JP，et al.Frat oncoproteins act at the crossroad of canonical and noncanonical Wnt-signaling pathways〔J〕.Oncogene，2010;29(1):93-104.

7 Hovanes K，Li TW，Munguia JE，et al.Beta-catenin-sensitive isoforms of lymphoid enhancer factor-1 are selectively expressed in colon cancer〔J〕.Nat Genet，2001;28(1):53-7.

8 Boon EM，Keller JJ，Wormhoudt TA，et al.Sulindac targets nuclear betacatenin accumulation and Wnt signalling in adenomas of patients with familial adenomatous polyposis and in human colorectal cancer cell lines〔J〕.Br JCancer，2004;90(1):224-9.

9 Flora A，Garcia JJ，Thaller C，et al.The E-protein Tcf4 interacts with Math1 to regulate differentiation of a specific subset of neuronal progenitors〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2007;104(39):15382-7.