线粒体转录因子A在非小细胞肺癌中的表达及其与临床病理因素的关系
2014-02-27栾岚韩斌白阳滕猛王翠芳徐洪涛王恩华
栾岚,韩斌,白阳,滕猛,王翠芳,徐洪涛,王恩华
(1.沈阳医学院附属中心医院病理科,沈阳110023;2.中国医科大学附属盛京医院泌尿外科,沈阳110004;3.中国医科大学附属第一医院病理科,沈阳110001)
·短篇论著·
线粒体转录因子A在非小细胞肺癌中的表达及其与临床病理因素的关系
栾岚1,韩斌2,白阳1,滕猛1,王翠芳1,徐洪涛3,王恩华3
(1.沈阳医学院附属中心医院病理科,沈阳110023;2.中国医科大学附属盛京医院泌尿外科,沈阳110004;3.中国医科大学附属第一医院病理科,沈阳110001)
线粒体转录因子A(TFAM)在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达鲜有报道。本研究通过免疫组化方法检测TFAM在70例NSCLC中的表达情况,并进行Kaplan-Meier生存分析。结果提示TFAM高表达与NSCLC淋巴结转移相关,且可以作为1个生物学标记用于预测肿瘤的预后,为NSCLC的治疗提供了新的思路。
线粒体转录因子A;非小细胞肺癌;转移;预后
The Expression of MitochondrialTranscription Factor Ain Non-small-cellLung Cancer and Its ClinicalSignificance
肺癌是目前我国致死率最高的恶性肿瘤。研究肺癌的生物学特性,从而探讨其诊断与治疗的途径具有极高的现实意义。线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)是高迁移率族蛋白(HMG box蛋白家族)的一员[1],它通过与线粒体的置换环区域相结合从而激活线粒体DNA(mtDNA)转录[2,3]。TFAM不仅参与转录,还参与mtDNA的复制,能够识别并纠正mtDNA的损伤,阻止细胞凋亡[4~6]。目前,关于TFAM在非小细胞肺癌中的表达情况及意义鲜有报道。本研究应用免疫组化的方法检测了TFAM蛋白在肺癌组织中的表达,并通过Kaplan-Meier生存分析探讨了TFAM检测对患者生存时间的影响,旨在研究TFAM在非小细胞肺癌中的表达与意义。
1 材料与方法
1.1 材料
70例非小细胞肺癌组织和30例癌旁正常肺组织均来自中国医科大学附属第一医院病理科2004-2006年存档蜡块。所有病例均具有完整随访资料。随访从手术之日起到随访结束日期或由于复发、转移而死亡之日止。70例非小细胞肺癌患者中,男42例,女28例,年龄29~81岁,中位年龄60岁。根据第7版国际抗癌联盟肺癌TNM分期标准[7]:Ⅰ期23例,Ⅱ期11例,Ⅲ期35例,Ⅳ期1例。根据WHO 2004肺癌组织学分类标准[8]:腺癌51例,鳞癌19例。所有患者术前均未接受化疗或放射治疗。
1.2 免疫组织化学染色
手术切除的组织经10%中性甲醛固定后,石蜡包埋,制成4 μm切片,采用SP免疫组化法进行染色。一抗使用兔源性TFAM(1∶500稀释,购于美国Abcam公司),4℃孵育过夜。以PBS代替一抗作为空白对照。生物素标记的二抗IgG(福州迈新生物技术开发有限公司)37℃孵育20 min,DAB显色。
结果判定:TFAM阳性表达定位于胞质。每张切片随机选择5个视野,每个视野计数100个瘤细胞。根据计数细胞着色的百分比,将TFAM的表达划分为5个等级:无着色为0分,1%~≤25%为1分,>25%~≤50%为2分,>50%~≤75%为3分,>75%为4分。再根据细胞着色的强度,将TFAM的表达划分3个等级:无着色为0分,浅黄色颗粒为1分,深黄色或者黄褐色颗粒为2分。将2者相乘,所得乘积即为该切片的最终得分。根据30例正常的支气管上皮染色后得分均为<3分,因此,本研究中将得分<3分者计为阴性表达(正常表达),而得分≥3分者计为阳性表达(高表达)。
1.3 统计学分析
采用SPSS 17.0统计学软件进行统计学分析。采用Chi-Square检验TFAM表达与临床病理因素之间的关联。采用Kaplan-Meier法检测TFAM对患者生存时间的影响。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 TFAM在非小细胞肺癌中高表达并与淋巴结转移呈正相关
免疫组化结果显示:TFAM在正常支气管上皮及肺泡上皮均呈弱着色,为阴性表达(图1A)。在70例非小细胞肺癌中,TFAM阳性表达33例,阳性表达率47.14%(33/70)。阳性信号主要表达于肿瘤细胞的胞质中(图1B、1C、1D)。对临床
病理因素进行分析发现,TFAM的阳性表达与非小细胞肺癌淋巴结转移密切相关(P=0.015),而与年龄、性别、病理类型、分化(高分化:中、低分化,P=0.147)及p-TNM分期(Ⅰ~Ⅱ∶Ⅲ~Ⅳ,P=0.054)无相关性(表1)。
图1 TFAM蛋白在非小细胞肺癌中的表达SP法
2.2 TFAM高表达与非小细胞肺癌患者的不良预后相关
将70例具有5年随访资料的非小细胞肺癌进行Kaplan-Meier生存分析,结果显示:TFAM高表达的患者术后生存时间[(31.03±4.87)个月]明显短于TFAM低表达的患者[(55.81±3.29)个月](Log Rank P=0.000)(图2)。通过Cox多因素回归分析发现:淋巴结转移(P=0.021)和TFAM阳性表达(P=0.001)均可作为非小细胞肺癌独立判断预后的因素(表2),即发生淋巴结转移的患者和TFAM阳性表达的患者生存预后差。
图2 Kaplan⁃Meier生存分析显示TFAM高表达的患者术后生存时间明显短于TFAM低表达的患者
3 讨论
本研究结果显示:在70例非小细胞肺癌中有33例(47.14%)TFAM呈阳性表达,且TFAM的阳性表达与非小细胞肺癌淋巴结转移密切相关(P=0.015),这与Nakayama等[9]及Toki等[10]分别在结肠癌和子宫内膜癌的研究结果一致。提示TFAM的表达可能与肿瘤的侵袭和转移相关。
对70例具有5年随访资料的非小细胞肺癌进行Kaplan-Meier生存分析的结果发现:TFAM高表达的患者术后生存时间明显短于TFAM低表达的患者(Log Rank,P=0.000),且通过Cox多因素回归分析发现TFAM阳性表达(P=0.001)可作为非小细胞肺癌独立判断预后的因素。表明TFAM对于肿瘤的预后有重要的意义。
糖的有氧代谢减弱而无氧酵解明显增强是肿瘤细胞的1个共同特点,对缺氧条件的适应是肿瘤进一步发展非常关键的一步。在大多数实体性肿瘤中,这种能量代谢的改变和mtDNA拷贝数有着密切的联系。研究证明,TFAM是参与mtDNA转录及维持mtDNA拷贝数的重要因子[11]。在Hela细胞系中,用小RNA干扰内源性TFAM的表达后,发现TFAM和mtDNA拷贝数均出现下降[12]。相反,在小鼠体内过表达TFAM时,mtDNA拷贝数增加,并可显著改善由于心肌梗死引起的心脏功能障碍[11]。目前已报道的不同肿瘤类型mtD-NA的含量也是不同的,如在肝细胞癌[13]、乳腺癌[14]和肾细胞癌[15]中mtDNA含量较低,相反,一些研究显示在浆液性卵巢癌[16]、前列腺癌[17]、皮肤癌[18]中mtDNA含量则较高。这种差异可能与细胞所处环境不同有关。目前,TFAM是否能直接影响mtDNA在癌细胞中的含量还不是很清楚,因此TFAM在非小细胞肺癌中高表达且与淋巴结转移相关的机制问题仍需进一步实验探讨。
表2 70例非小细胞肺癌患者预后的多因素回归分析
总之,本研究证实了TFAM蛋白在非小细胞肺癌中呈高表达,分析其与临床病理因素的关系,发现与淋巴结转移相关。为继续TFAM在侵袭转移方面的研究奠定了基础。同时,在生存分析中发现TFAM蛋白阳性表达的患者术后生存时间短,提示TFAM可以作为1个生物学标记用于预测肿瘤的预后。以上结果不仅让人们更加全面地认识了TFAM蛋白,也对肺癌的发生发展有了进一步的了解,从而为非小细胞肺癌的治疗开拓新的思路。
[1]Parisi MA,Clayton DA.Similarity of human mitochondrial transcription factor 1 to high mobility group proteins[J].Science,1991,252(5008):965-969.
[2]Larsson NG,Wanf J,Wilhelmsson H,et al.Mitochondrial transcription factor A is necessary for mtDNA maintenance and embryogenesis in mice[J].Nat Genet,1998,18(3):231-236.
[3]Yoshida Y,Hasegawa J,Nezu R,et al.Clinical usefulness of mitochondrial transcription factor A expression as a predictive marker in colorectal cancer patients treated with FOLFOX[J].Cancer Sci,2011,102(3):578-582.
[4]Yoshida Y,Izumi H,Torigoe T,et al.P53 physically interacts with mitochondrial transcription factor A and differentially regulates binding to damaged DNA[J].Cancer Res,2003,63(13):3729-3734.
[5]Han B,Izumi H,Yasuniwa Y,et al.Human mitochondrial transcription factor A functions in both nuclei and mitochondria and regulates cancer cell growth[J].Biochem Biopys Res Commun,2011,408(1):45-51.
[6]Guo JH,Zheng L,Liu WY,et al.Frequent truncating mutation of TFAM induces mitochondrial DNA depletion and apoptotic resistance in microsatellite-unstable colorectal cancer[J].Cancer Res,2011,71(8):2978-2987.
[7]Goldstraw P.Updated staging system for lung cancer[J].Surg Oncol Clin N Am,2011,20(4):655-666.
[8]Travis WD,Brambilla E,Müller-Hermelink HK,et al.Pathology and genetics:tumours of the lung,pleura,thymus and heart[M]. IARC Lyon,International Agency for Research on Cancer,2004:9-10.
[9]Nakayama Y,Yamauchi M,Minagawa N,et al.Clinical significance
of mitochondrial transcription factor A expression in patients with colorectal cancer[J].Oncol Rep,2012,27(5):1325-1330.
[10]Toki N,Kagami S,Kurita T,et al.Expression of mitochondrial transcription factor A in endometrial carcinomas:clinicopathologic corelations and prognostic significance[J].Virchows Arch,2010,456(4):387-393.
[11]Kang D,Kim SH,Hamasaki N.Mitochondrial transcription factor A(TFAM):role in maintenance of mtDNA and cellular functions[J].Mitochondrion,2007,7(1-2):39-44.
[12]Kanki T,Ohgaki K,Gaspari M,et al.Architectural role of mitochondrial transcription factor A in maintenance of human mitochondrial DNA[J].Mol Cell Biol,2004,24(22):9823-9834.
[13]Yin PH,Lee HC,Chau GY,et al.Alteration of the copy number and deletion of mitochondrial DNA in human hepatocellular carcinoma[J].Br J Cancer,2004,90(12):2390-2396.
[14]Mambo E,Chatterjee A,Xing M,et al.Tumor-specific changes in mtDNA content in human cancer[J].Int J Cancer,2005,116(6):920-924.
[15]Simonnet H,Alazaed N,Pfeiffer K,et al.Low mitochondrial respiratory chain content correlates with tumor aggressiveness in renal cell carcinoma[J].Carcinogenesis,2002,23(5):759-768.
[16]Kurita T,Izumi H,Kagami S,et al.Mitochondrial transcription factor A regulates BCL2L1 gene expression and is a prognostic factor in serous ovarian cancer[J].Cancer Sci,2012,103(2):239-244.
[17]Singh KP,Kumari R,Treas J,et al.Chronic exposure to arsenic causes increased cell survival,DNA damage,and increased expression of mitochondrial transcription factor A(mtTFA)in human prostate epithelial cells[J].Chem Res Toxicol,2011,24(3):340-349.
[18]Lee CH,Wu SB,Hong CH,et al.Aberrant cell proliferation by enhanced mitochondrial biogenesis via mtTFA in arsenical skin cancers[J].Am J Pathol,2011,178(5):2066-2076.
(编辑王又冬)
R734.2
A
0258-4646(2014)01-0078-04
国家自然科学基金(81372497)
栾岚(1977-),女,主治医师,博士. E-mail:luanlan33@163.com
2013-11-11
网络出版时间: