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胃癌组织中Src激酶激活和HER2、Ki-67的表达及相关性研究

2012-12-15王永辉毛卫波周月芬

关键词:激酶免疫组化分化

王永辉 陈 敬 沈 朋* 毛卫波 周月芬

胃癌组织中Src激酶激活和HER2、Ki-67的表达及相关性研究

王永辉1,2陈 敬1沈 朋1*毛卫波3周月芬2

(1浙江大学医学院附属第一医院肿瘤内科,杭州310003;2浙江省丽水市中心医院肿瘤内科,3病理科,丽水323000)

目的 研究胃癌组织中非受体酪氨酸激酶c-Src激活形式p-Src(Y419)和HER2、Ki-67的表达及相互关系。方法 应用免疫组化法检测123例胃癌组织及56例癌旁组织p-Src(Y419)、HER2、Ki-67的表达,分析其临床病理意义和相互关系。结果 p-Src(Y419)在胃癌及癌旁组织中表达积分中位值分别为80和30,差异显著(P<0.05),其表达强弱与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、p TNM分期显著相关;HER2在胃癌组织中高表达率为39%,癌旁组织HER2无表达,差异显著(P<0.05);分化良好,肠型,单纯腺癌的胃癌组织HER2表达率高。Ki-67在胃癌及癌旁组织中标记指数范围分别为0-98%和0-20%,其中位值分别为70%和3.5%,差异显著(P<0.05)。Ki-67表达高低与组织类型、Lauren分型、脉管癌栓显著相关,与分化程度有显著差异的趋势;胃癌组织中HER2表达与p-Src(Y419)、Ki-67表达呈正相关,而癌旁组织中无类似关系;胃癌及癌旁组织中p-Src(Y419)表达与Ki-67表达均呈正相关。结论 胃癌组织Src激活、HER2及Ki-67表达在胃癌中有重要的临床意义,可能作为胃癌生物学行为的标记物。胃癌中c-Src激活和HER2、Ki-67表达有一定的相关性。

胃癌;c-Src/p-Src(419);HER2;Ki-67;免疫组织化学

胃癌是世界范围内最常见恶性肿瘤的第4位[1],To GA试验[2]证实化疗联合药物赫赛汀治疗进展期胃癌可使患者中位生存期延长,但也仅有13.5个月。因此寻找新的治疗靶点一直是胃癌治疗研究中的重点。了解胃癌发生发展中的信号传导通路,对于寻找新的治疗靶点有着重要的指导意义。Src蛋白是鸡逆转录病毒v-Src在人体同源基因c-Src的蛋白产物,是非受体酪氨酸激酶Src超家族的一员,与肿瘤的发生、发展关系最为密切。HER2是由HER2癌基因编码的表皮生长因子家族成员,HER2有很强的催化激酶活性,且HER2异源二聚体有很强的信号功能[3],可通过多个信号通路促进细胞增殖。Ki-67蛋白存在于除休眠或静止细胞的G0期以外的G1,S,G2和有丝分裂期[4],可反映细胞的增殖状态。本研究检测123例胃癌术后组织标本及邻近的56例癌旁组织标本,探讨三者与临床病理参数之间及其相互关系。

材料和方法

1.一般资料

收集浙江大学医学院附属第一医院及浙江省丽水市中心医院2008年1月-2010年12月行胃癌根治性切除的组织标本123例及其中相应的癌旁组织标本56例。全部病例均经手术和病理证实,术前未行化疗或放疗,具有完整的病理资料。组织标本保存于病理科。所有标本均经40g/L缓冲中性福尔马林液固定,常规石蜡包埋,4μm厚度连续切片。123例病例中男性98例,女性25例;年龄36-81岁,中位年龄61岁;肿瘤直径0.5c m-12c m,中位直径4c m;贲门癌37例,非贲门癌86例;分化良好病例包括中高分化腺癌56例,分化不良病例包括低分化腺癌,未分化癌及粘液腺癌、印戒细胞癌及混有粘液腺癌或印戒细胞癌成分者共67例;Lauren分型包括肠型50例,弥漫型45例,混合型27例,未确定型1例;胃癌p TNM分期依据2010年出版的《AJCC癌症分期手册》,其中T120例,T222例,T327例,T454例;N053例,N117例,N228例,N325例;Ⅰ期32例,Ⅱ期34例,Ⅲ期57例,Ⅵ期0例。脉管癌栓定义为HE组织切片检查于血管或淋巴管内见癌细胞者,共26例。神经侵犯[5]11例,未见神经侵犯112例。

2.试剂

兔抗人p-Src(Y419)多克隆Ig G抗体(产品编号AF2685)购自美国R&D公司。即用型免疫组化Envision染色试剂盒,即用型鼠抗人Ki-67单克隆抗体(克隆号K-2)及即用型鼠抗人HER2单克隆抗体(克隆号CB11)均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。

3.实验方法

采用免疫组织化学Envision二步法,石蜡切片经脱蜡,梯度酒精水化后,抗原热修复,用3%双氧水室温孵育20 min,消除内源性过氧化物酶的活性,p H 7.2磷酸盐缓冲液冲洗,加入一抗(p-Src(Y419)1∶20;HER2 1∶20;Ki-67 1∶75),37℃恒温水箱孵育1h,PBS冲洗,滴加试剂Envision T M通用型二抗50μl,置于37℃恒温水箱孵育25-30 min。DAB显色,苏木素复染,封片,镜检。所有抗体阴性对照以PBS代替第一抗体。Ki-67和HER2抗体阳性对照选择已知阳性标本为对照。

4.结果判定

p-Src(Y419)阳性判断标准及阳性对照参照文献报道的恶性间皮瘤[6]:以细胞浆或细胞膜出现棕黄色或棕褐色颗粒为阳性,染色的强弱以0-3表示,染色范围以0-100表示,通过染色强度和染色范围相乘得到染色积分(0-300),以染色积分大于中位数为高表达。HER2阳性判断以To GA研究[2]中采用的评价标准,并将HER2免疫组化3+和2+视为高表达。Ki-67阳性以细胞核呈棕黄色为阳性,每张切片选取3个高倍视野,显微镜下每个视野计数1000个细胞中的阳性细胞,其百分率的平均值为标记指数,用百分比表示,以大于等于50%为高表达。免疫组化结果由两位病理医师采用双盲法读片评定。

5.统计学方法

采用SPSS16.0软件进行数据分析。无序分类资料用χ2检验,单向有序分类资料及偏态资料采用秩检验,三者之间的关系采用Spear man等级相关并予曲线拟合,以P<0.05为有统计学意义,P<0.01有显著统计学意义。

结 果

1.胃癌组织及 癌旁组织 中 p-Src(Y419)、HER2、Ki-67的表达

p-Src(Y419)癌基因蛋白在胃癌细胞中呈棕黄色颗粒,主要定位于细胞浆,其低、中、高表达强度分别为57.7%,23.6%和6.5%,表达范围为0-99%,中值为75%;表达积分范围0-297,中值为80。癌旁组织P-Src(Y419)癌基因蛋白为无表达或低表达,表达率38%,表达积分1-90,中值30,差异显著(P=0.000)(图1A,1B);胃癌组织中 HER2在胃癌细胞中呈棕黄色颗粒,定位于细胞膜,1+、2+、3+分别为35%,27.6%和11.4%,癌旁组织 HER2无表达,具有显著差异(P=0.000);(图2 A,2B);Ki-67蛋白呈棕黄色颗粒定位于细胞核,Ki-67在胃癌及癌旁组织中标记指数范围分别为0-98%和0-20%,其中位值分别为70%和3.5%,差异显著(Z值=-9.97,P=0.000)(图3 A,3B)。

2.胃癌组织p-Src(Y419)、HER2、Ki-67表达与临床病理参数之间的关系

Src激活与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、分期显著相关;分化良好、肠型、单纯腺癌的癌组织HER2表达率显著增高。Ki-67高表达与单纯腺癌、Lauren分型、脉管癌栓显著相关,与分化程度有显著差异的趋势(见表1)。

表1 123例胃癌组织中 HER2、p-Src(Y419)、Ki-67的表达与临床病理参数的关系Table 1 Correlation of HER2,p-Src(Y419),Ki-67 expression to clinicopathologic characteristics of 123 patients in gastric cancer

3.胃癌组织中 HER2表达与p-Src(Y419)、Ki-67表达之间的关系

胃癌HER2表达与p-Src(Y419)表达积分呈正相关,(rs=0.429,P=0.000);HER2表达与 Ki-67表达百分比呈正相关(rs=0.253,P=0.005);胃癌p-Src(Y419)表达积分与 Ki-67表达百分比呈正相关(rs=0.426,P=0.000)。(图4A-C)

图4 A HER2和Ki-67的关系图4B HER2和Src的关系图4C Src和Ki-67的关系Fig.4 A The relationship of HER2 and Ki67 expressionFig.4 B The relationship of HER2 and p-Src(Y419)expressionFig.4 C The relationship of p-Src(Y419)and Ki-67 expression

4.癌旁组织p-Src(Y419)蛋白表达强度与 Ki-67表达之间的关系

癌旁组织中p-Src(Y419)蛋白表达强度与 Ki-67表达呈正相关(rs=0.31,P 值=0.02)。癌旁组织 HER2无表达,与p-Src(Y419)蛋白和 Ki-67表达不相关。

讨 论

Src蛋白是Src基因的表达产物,是SRC家族的成员,作为非受体酪氨酸激酶,其与肿瘤关系最密切。Src蛋白激活的主要途径[7,8]有负调节磷酸化位点Y530去磷酸化、缺失、突变;Src蛋白高亲和力肽竞争SH2/SH3域,介导分子置换,解除Src蛋白的自我抑制;正调节自身磷酸化位点Y419位点磷酸化。其中Y419位点的自磷酸化对于整个Src蛋白的完全激活至关重要。Src蛋白参与多种信号传导。目前发现Src蛋白在乳腺、胃等[9,10]多种肿瘤组织存在过表达或过度活化。Takekura等[11]发现在胃癌组织中,Src蛋白的激活有时和Src蛋白的表达并不一致。因此,Src功能的实现可能主要通过Src的激活。既往对胃癌组织Src蛋白激活的研究多采用免疫印迹法[11,12],Masaki等[12]应用免疫印迹法在胃癌中测定Src激活发现分化好的组织Src激酶活性高,但未阐述Src激活与其他临床病理参数间的关系。Aligayer等[13]应用免疫复合物激酶法在结直肠癌中测定Src活性,发现Src激活水平与Duke′s分期、T分期和N分期有关。我们首次应用p-Src(Y419)多克隆抗体直接测定大样本胃癌组织及癌旁组织激活Src的含量,证实胃癌组织中较非癌组织Src显著激活,并与肿瘤大小、分化程度、浸润深度、分期显著相关,结论和既往研究[12,13]基本一致。

信号分子的异常表达或活化在肿瘤的发生发展中有着重要的作用。除非受体酪氨酸激酶通路外,受体酪氨酸激酶通路也在胃癌的发生发展过程中起到重要的作用。HER2是人细胞膜上存在的受体酪氨酸激酶,在HER家族中,HER2通过形成异源二聚体传递信号[3],对许多生命活动有重要意义。目前HER2已阐明的致癌机制主要有:(1)HER2过表达促成HER2-EGFR二聚体增多,降低其胞吞降解,延长信号传导时间[14]。(2)与 HER3形成异源二聚体激活下游PI3 K/Akt信号途径,促进细胞迁徙、转化、增殖、生存[15]。(3)HER2过度表达使内皮细胞收缩,增宽细胞间隙,肿瘤细胞更易穿过细胞间隙而转移[16]。HER2在乳腺癌、卵巢癌、胃癌等许多肿瘤中过表达,以HER2为靶点的抗癌治疗取得了良好的效果。乳腺癌的临床试验[17]已经证实加用曲妥珠单抗(赫赛汀)可改善无病生存期和总生存期。胃癌的TOGA试验[2]也证实联合HER2拮抗剂可增强胃癌的治疗效果。武鸿美等[18]研究860例中国人胃癌HER2高表达率为15.7%,HER2+++者为9%。而我们的病例显示HER2高表达率(++~+++)39%,其中HER2+++者为11.4%,略高于武鸿美等的病例,可能和单中心病例分布不同有关。我们研究结果显示HER2阳性与胃癌的分化程度,组织类型,Lauren分型显著相关,而与患者年龄、性别、肿瘤发生部位、临床分期无关,与武鸿美等研究基本一致。

Ki-67作为一种与增殖细胞相关的核抗原,其临床意义在胃癌研究中并不一致,De Manzoni等[19]研究56例胃癌根治术患者,发现 Ki-67与浸润深度、淋巴结转移、3年生存率无关,而Ki-67>40%在68岁以上组患者和预后差有统计学意义。而Lee等[20]对245例胃癌组织进行Ki-67免疫组化标记发现,Ki-67标记指数低与肿瘤分化差、浸润深度及淋巴结转移有关。Ki-67增殖指数低较增殖指数高者有更差的预后。研究发现Ki-67高表达与肿瘤组织类型、Lauren分型、脉管癌栓显著相关,分化差者有Ki-67表达率低的趋势,与既往研究者的结果部分一致,其差异可能与病例数及病理类型组成不同有关,需进一步研究。

体内外研究发现HER2-Src在信号通路中相互影响。Luttrell等[21]在人乳腺癌细胞株中应用免疫印迹法发现包含Src区域SH2/SH3的融合蛋白可以和HER2共沉淀,认为Src和HER2是信号传导中不可分割的一部分。Tan等[22]在乳腺癌细胞株研究发现HER2可增加Src蛋白的翻译并使其稳定,而Src抑制剂或者Src显性失活突变体可以抑制HER2介导的肿瘤侵犯和转移。Ishizawar等[23]在体外实验中发现Src可增强HER2/HER3异源二聚体的形成,增加了受体的基础活性及神经生长因子结合HER3导致的活性,进而激活下游的效应分子。Wilson等[24]研究129例女性乳腺导管内原位癌,发现HER2阳性与Src活性和Ki-67表达呈正相关。Wiener等[25]应用免疫组化法研究15例晚期卵巢癌,发现Src激活与HER2过表达正相关,但没有统计学意义。目前尚无HER2-Src在胃癌中研究的相关报道。研究结果表明胃癌组织中HER2与Src激活、Ki-67表达正相关,有统计学意义,提示胃癌中HER2-Src信号通道促进了胃癌的增殖,其信号传导通路在胃癌的发生发展中有一定的作用。而癌旁组织中 HER2与Src不相关,P-Src(Y419)、Ki-67表达正相关,有统计学意义,说明Src激活尚存在旁路途径。

综上所述,胃癌中HER2、Ki-67表达和Src激活有着重要的临床意义,HER2-Src信号通道在胃癌的发生发展中起着一定的作用。近来,Zhang等[26]体内外研究乳腺癌,发现赫赛汀联合Src蛋白抑制剂可以克服并逆转肿瘤的先天和获得性耐药,由于胃癌中有相同的信号传导通路,是否有同样的治疗效果,Src激活在胃癌中是否为独立的预后因素,都值得进一步研究。

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图 版 说 明

图1 A p-Src(Y419)癌组织高表达 (Envision法,×100)

图1B 癌旁组织p-Src(Y419)低表达 (Envision法,×100)

图2 A HER2癌组织中高表达 (Envision法,×100)

图2B 癌旁组织HER2表达阴性 (Envision法,×100)

图3 A 胃癌组织Ki-67高表达 (Envision法,×100)

图3B 癌旁组织Ki-67表达阴性 (Envision法,×100)

EXPLANATION OF FIGURES

Fig.1 A P-Src(Y419)highly expressed in the gastric cancer tissues(Envision T M×100)

Fig.1 B P-Src(Y419)low expressed in the tu mor-adjacent tissues(Envision T M×100)

Fig.2 A HER2 highly expressed in the gastric cancer tissues(Envision T M×100)

Fig.2 B HER2 expression negative in the tu mor-adjacent tissues(Envision T M×100)

Fig.3 A Ki-67 highly expressed in t he gastric cancer tissues(Envision T M×100)

Fig.3 B Ki-67 low expressed in the tu mor-adjacent tissues

(Envision T M×100)

Expression and corelation of activated c-Src protein tyrosine kinase,HER2 and Ki-67 in gastric cancer

Wang Yonghui1,2,Chen Jing1,Shen Peng1*,Mao Weibo3,Zhou Yuefen2
(1Depart ment of Medical Oncology,The First Affiliated Hospital,College of Medicine,Zhejiang Universit y,Hangzhou 310003,China;2Depart ment of Medical Oncol ogy,3Depart ment of Pathology,Lishui Centr al Hospital,Lishui 323000,China)

Objective To st udy the expression of p-Src(Y419),the activated f or m of c-Src kinase,HER2,Ki-67 in gastric cancer,and explore t heir correlation.Met hods I mmunohistoche mical investigations were carried out to study the expression of p-Src(Y419),HER2 and Ki-67 and their correlation in 123 gastric cancer speci mens and 56 corresponding adjacent speci mens.Results The median of staining score of p-Src(Y419)in gastric cancer tissues and adjacent nontu morous tissues was 80 and 30,respectively,with a significant difference.Activated c-Src correlated wit h t u mor size,differentiation,depth of wall invasion,and p TNM classification.The high expression rate of HER2 was 39%in gastric cancer,while t here was no expression of HER2 in adjacent nontu morous tissues,and the difference was significant(P<0.05).High expression of HER2 correlated wit h t he well diff erentiated or intestinal type,and pure adenocarcinoma.The range of Ki-67 index in the t wo kinds of tissues was 0-98%and 0-20%,and the median Ki-67 index was 70%and 3.5%,respectivel y,which was significant.The high expression of Ki-67 significantly correlated wit h pure adenocarcino ma,intestinal type,and cancer e mbol us,and wit h well diff erentiated cancer tissues in a significant tendency.High expression of HER2 correlated with high levels of activated c-Src and Ki-67 expression in gastric cancer tissues.There was no such relationship in adjacent nont u morous tissues.High levels of activated c-Src correlated with high levels of Ki-67 expression in the t wo kinds of tissues.Conclusion Activation of c-Src and expression of HER2 and Ki-67 are of significance in gastric cancer.They shoul d be considered as mar kers of t he biological behavior of gastric caner.Furt her more,activation of c-Src may be associated with HER2 and Ki-67 expression.

Gastric cancer;c-Src/p-Src(419);HER2;Ki-67;I mmunohistochemistr y

R735.2

A

10.3870/zgzzhx.2012.04.017

2012-03-12

2011-05-23

王永辉,男(1978年),汉族,主治医师。

*通讯作者(To who m correspondence should be addressed)

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