卵巢上皮癌中细胞外信号调节激酶的表达及其与预后的关系*
2012-07-31陈亚侠卢红鲜万小云
倪 娟,陈亚侠,卢红鲜,程 蓓,万小云,谢 幸
(1杭州师范大学附属医院妇科肿瘤科,浙江 杭州 310015;2浙江大学医学院附属妇产科医院妇科肿瘤科,浙江 杭州 310006)
卵巢上皮癌是妇科癌症最主要的死亡原因,晚期患者的5年生存率仅为30%[1]。近年来研究表明,卵巢上皮癌的发生与细胞内信号转导密切相关[2]。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是90年代以来发现的最重要的生长信号调节蛋白,其成员细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases,ERKs)与细胞的增殖、分化有关[3]。本研究通过Western印迹方法测定正常卵巢组织、良性卵巢组织以及卵巢上皮癌组织中的ERK活性形式即磷酸化ERK(phosphorylated ERK,p-ERK)含量,并收集卵巢上皮癌患者的临床资料,包括患者的年龄、手术术后的残余灶、分期、分化、化疗的疗程、病理分型和生存时间,探讨卵巢上皮癌中p-ERK的表达及其与肿瘤患者预后之间的相互关系。
材料和方法
1 材料
收集浙江医科大学附属妇产科医院2001年1月~2008年12月符合本实验要求患者共计142例。
所有组织置于液氮中快速冰冻,然后保存于-80℃冰箱中。
正常卵巢组:35例,年龄41~62岁(中位年龄51岁);良性卵巢组:35例(浆液性囊腺瘤20例、黏液性囊腺瘤15例),年龄39~61岁(中位年龄50岁);卵巢上皮癌组:72例,年龄33~70岁(中位年龄52 岁)。组织学分级:G1,13 例;G2,26 例;G3,33例。临床分期:I~II期21例,Ⅲ~Ⅳ期51例。病理类型:浆液性卵巢癌39例,未分化腺癌17例,黏液性卵巢癌6例,卵巢子宫内膜样癌10例。所有组织均经浙江医科大学附属妇产科医院病理科证实。卵巢上皮癌均为原发性卵巢肿瘤,术前无任何治疗,术后均采用以铂类为基础的联合化疗,其中疗程大于或等于6个的有53例,小于6个的有19例。残余灶直径大于2 cm的有26例,小于2 cm的有46例。
自手术之日起为随访开始时间,收集卵巢上皮癌患者的年龄、FIGO分期、病理分级、术后残余灶、化疗的疗程、病理类型以及生存时间,生存时间随访至2010年12月,纳入实验要求的卵巢癌患者均可随访。
2 主要试剂
小鼠抗大鼠p-ERK单克隆抗体(SC-7383)、化学发光试剂(sc-2048)购自Santa Cruz,辣根过氧化物酶标记山羊抗小鼠IgG(ZB-2305)购自北京中山生物技术有限公司,辣根过氧化物酶标记单克隆小鼠抗甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)购自上海康成生物工程有限公司,苯甲磺酰氟(phenylmethylsulfonyl fluoride,PMSF)、抑肽酶(aprotinin)和亮肽素(leupeptin)购自Sigma,聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜购自 Amersham,其余试剂均购自上海生物工程公司。
3 方法
3.1 样品的获取 切下约0.5 g新鲜冻存组织,剪碎后加入5倍体积的裂解液,其组成为:Tris-HCl 50 mmol·L-1(pH 8.0),NaCl 150 mmol·L-1,乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetra-aceticacid,EDTA)0.5 mmol· L-1,二硫苏糖醇 (dithiothreitol,DTT)1 mmol·L-1,NP -401%,脱氧胆酸钠 0.5%,十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)0.1%,钒酸钠100 μmol·L-1,PMSF 100 mg·L-1,抑肽酶 1 mg·L-1,亮肽素 2 mg·L-1,冰浴条件下进行组织匀浆,4℃、12000×g离心10 min,取上清,用Folin酚法进行蛋白定量后保存于-70℃。
3.2 Western blotting检测p-ERK蛋白表达 取40 μg蛋白,加入上样缓冲液煮沸3 min变性后按文献报道的Western blotting方法[4],完成十二烷基硫酸钠/聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和蛋白转膜操作,膜片与I抗(小鼠抗大鼠p-ERK单克隆抗体,稀释浓度为1∶1000)进行抗原抗体结合反应,再与辣根过氧化物酶标记II抗(山羊抗鼠IgG,稀释浓度为1∶10000)反应,经适当洗涤,膜片与ECL温浴1 min,保鲜膜包裹后,经X光片曝光、显影和定影。为平衡所用蛋白量,所有PVDF膜均经洗脱后用辣根过氧化物酶结合的GAPDH抗体检测GAPDH的表达。应用Bio-Rad显影仪和相应图像分析软件程序光密度法定量检测p-ERK和GAPDH蛋白信号。以p-ERK和相应GAPDH蛋白信号的比值表示p-ERK的相对表达量。
4 统计学处理
用SPSS 16.0统计软件进行分析。生存时间指从手术之日至任何原因所致的死亡时间。p-ERK水平采用均数±标准差()表示,生存时间采用中位数表示。多组间比较采用单因素方差分析(ANOVA),生存曲线绘制用Kaplan-Meier法。以P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1 卵巢组织中p-ERK水平比较
分别测定正常卵巢组织、良性卵巢组织、I~II期卵巢上皮癌组织、Ⅲ~Ⅳ期卵巢上皮癌组织中p-ERK含量。在正常卵巢组织和良性卵巢组织中p-ERK含量较低,两者无明显差异(P>0.05),I~II期卵巢上皮癌组织和Ⅲ~Ⅳ期卵巢上皮癌组织中p-ERK含量较高,与正常卵巢组织p-ERK含量相比,差异显著(P<0.01),而且Ⅲ~Ⅳ期卵巢上皮癌组织中p-ERK含量明显高于I~II期卵巢上皮癌,两者相比有明显差异(P<0.01),见图1。
Figure 1.Expression of p-ERK in ovarian tissues from different groups..**P<0.01 vs normal.图1 不同组别卵巢组织中p-ERK表达水平
2 不同病理分化卵巢上皮癌组织中p-ERK水平比较
在不同病理分化的卵巢上皮癌组织中,低分化卵巢上皮癌组织中p-ERK含量最高,高分化卵巢上皮癌组织中p-ERK含量最低,两两相比,均有显著差异(P<0.05),见图2。
3 不同病理类型卵巢上皮癌组织中p-ERK水平比较
不同病理类型卵巢上皮癌中,p-ERK水平不同。与浆液性卵巢上皮癌组织相比,腺癌组织中p-ERK含量与其相仿(P>0.05),而黏液性卵巢上皮癌、卵巢宫内膜样癌组织中p-ERK含量较低(P<0.05),见图3。
Figure 2.Changes of p-ERK in ovarian cancer tissues with different pathological grades.G1:poorly - differentiated;G2:moderately-differentiated;G3:well-differentiated..*P<0.05 vs G1.图2 不同病理分化卵巢上皮癌组织中p-ERK的表达水平
Figure 3.Changes of p-ERK in ovarian cancer tissues with different pathological types.Lane 1:serous carcinoma of ovary(n=39);Lane 2:adenocarcinoma(n=17);Lane 3:endometrioid carcinoma of ovary(n=10);Lane 4:mucinous carcinoma of ovary(n=6)..*P <0.05vs serous carcinoma of ovary.图3 不同病理类型卵巢上皮癌组织中p-ERK水平比较
4 卵巢上皮癌组织中p-ERK水平与生存时间的关系
根据p-ERK水平,将卵巢上皮癌患者分成3组,p-ERK <1.0组13例,1.0<p-ERK <1.6组34例,p-ERK >1.6组25例。p-ERK <1.0组中位生存时间 60.0月(95%可信区间 53.4~66.6月);1.0<p-ERK <1.6组中位生存时间 50.0月(95%可信区间38.1~61.9月);p-ERK>1.6组中位生存时间 28.0月(95%可信区间 19.8~36.2月)。p-ERK水平越高的,生存时间越短,两者呈负相关。两两相比,均有明显差异(P<0.01),见图4。
Figure 4.The correlation between p-ERK expression level in ovarian cancer tissues and survival time(n=72).图4 卵巢上皮癌组织中p-ERK水平与生存时间的关系
5 多因素与生存时间的关系
采用多因素变量Cox回归分析多因素与生存时间的关系,见图5、表1。
Figure 5.Total survival curve(n=72).图5 总的生存率曲线
表1 卵巢癌患者Cox比例风险模型多因素回归分析结果Table 1.Multivariable Cox proportional hazards regression analysis of patients with ovarian cancer(n=72)
从表1可以看出,p-ERK含量、残余灶、肿瘤分期、肿瘤分级以及化疗疗程均P<0.05,说明卵巢上皮癌患者的生存时间与p-ERK含量、残余灶、肿瘤分期、肿瘤分级以及化疗疗程有着密切关系。p-ERK含量越低,患者生存时间越长。而年龄、病理类型P>0.05,无统计学意义,说明卵巢上皮癌患者的生存时间与患者的年龄、肿瘤的病理类型没有相关性。
讨 论
近年来,卵巢癌的发病率逐年上升,却缺乏有效的诊断和治疗方法,发现时多属于晚期,手术、化疗效果不佳。因此,研究导致卵巢上皮癌发生的分子发病机制,为卵巢癌的早期诊断和有效治疗提供理论依据是十分重要的。
体外及动物实验提示,ERK的激活与结肠癌、乳腺癌和前列腺癌等有关[5-6],提示这一转导通路的异常可能与肿瘤的发生、发展、转移、预后有关。ERK在卵巢上皮癌组织中有过高表达[7],促性腺激素诱导卵巢肿瘤细胞迁移和增殖需要ERK激活[8],ERK可被顺铂、紫杉醇、内皮素1和促性腺激素释放激素激活并调节[9-10],这些均提示ERK信号转导途径在调节外界刺激对卵巢癌的细胞增殖、存活和凋亡方面有很重要的作用。但对于p-ERK含量与肿瘤分期、肿瘤分级以及病理类型是否有关尚不明确,p-ERK与生存时间的研究未见报道。
我们的实验表明p-ERK在卵巢上皮癌中有过高表达,并且与卵巢上皮癌的分期、病理类型、病理分级有关。卵巢上皮癌组织中p-ERK含量明显高于良性卵巢组织和正常卵巢组织,Ⅲ~Ⅳ期卵巢上皮癌组织中p-ERK含量明显高于I~II期,良性卵巢组织中p-ERK含量与正常卵巢组织无显著差异;低分化卵巢上皮癌组织中的p-ERK含量高于中、高分化。在不同病理类型卵巢癌中,与浆液性卵巢上皮癌组织相比,腺癌组织中p-ERK含量与其相仿,而黏液性卵巢上皮癌、卵巢宫内膜样癌组织p-ERK含量较低。不同临床病理因素间p-ERK表达不同,其机制尚不明确。我们推测卵巢上皮癌,ERK信号途径被某种因素刺激,参与了卵巢上皮癌细胞的增殖和分化,p-ERK表达随着卵巢癌病程进展而增强。
迄今为止,仍未发现一种良好的预测卵巢上皮癌预后的生物学标志物[11]。晚期卵巢上皮癌的预后较差与多种因素有关。一般说来FIGO分期越晚、分化越低、术后残余灶>2 cm、疗程越短,卵巢上皮癌的预后相对更差。在我们的实验中,卵巢上皮癌患者的生存时间与p-ERK含量、残余灶、肿瘤分期、肿瘤分级以及化疗的疗程有着密切关系,而肿瘤的病理类型没有相关性。提示p-ERK含量在判断卵巢上皮癌预后有着重要意义。
上述研究显示:p-ERK含量在卵巢上皮癌中表达过高,可能是卵巢上皮癌发病机制一个重要的调节激酶,测定p-ERK水平可能对卵巢上皮癌患者预后有预测价值。
[1]Tentes AA,Korakianitis OS,Kakolyris S,et al.Cytoreductive surgery and perioperative intraperitoneal chemotherapy in recurrent ovarian cancer[J].Tumori,2010,96(3):411-416.
[2]Tanaka Y,Terai Y,Tanabe A,et al.Prognostic effect of epidermal growth factor receptor gene mutations and the aberrant phosphorylation of Akt and ERK in ovarian cancer[J].Cancer Biol Ther,2011,11(1):50 -57.
[3]黄朝阳,朱建华,刘 忠,等.苯那普利对高血压大鼠细胞外信号调节激酶和B型钠尿肽的影响[J].中国病理生理杂志,2006,22(8):1524-1528.
[4]Ventura AP,Radhakrishnan S,Green A,et al.Activation of the MEK-S6 pathway in high-grade ovarian cancers[J].Appl Immunohistochem Mol Morphol,2010,18(6):499-508.
[5]Kim BW,Lee ER,Min HM,et al.Sustained ERK activation is involved in the kaempferol-induced apoptosis of breast cancer cells and is more evident under 3-D culture condition[J].Cancer Biol Ther,2008,7(7):1080 -1089.
[6]Sun Y,Eichelbaum EJ,Wang H,et al.Vessel dilator and kaliuretic peptide inhibit ERK 1/2 activation in human prostate cancer cells[J].Anticancer Res,2006,26(5A):3217-3222.
[7]Zhou JW,Gan NY,Zhang WJ.The expression of MKP-1 and p-ERK(1/2)in primary ovarian epithelial tumor tissues[J].Fen Zi Xi Bao Sheng Wu Xue Bao,2009,42(3-4):224-230.
[8]Mertens- Walker I,Bolitho C,Baxter RC,et al.Gonadotropin-induced ovarian cancer cell migration and proliferation require extracellular signal-regulated kinase 1/2 activation regulated by calcium and protein kinase Cδ[J].Endocr Relat Cancer,2010,17(2):335 - 349.
[9]Lin M,Wang X,Zhu J,et al.Cellular and biomolecular responses of human ovarian cancer cells to cytostatic dinuclear platinum(II)complexes[J].Apoptosis,2011,16(3):288-300.
[10]Wang J,Zhou JY,Wu GS.ERK-dependent MKP-1-mediated cisplatin resistance in human ovarian cancer cells[J].Cancer Res,2007,67(24):11933 -11941.
[11]Visintin I,Feng Z,Longton G,et al.Diagnostic markers for early detection of ovarian cancer[J].Clin Cancer Res,2008,14(4):1065 -1072.