S100A9蛋白在子宫内膜腺癌中的表达及临床意义
2014-10-08武爱芳尹格平季美玲王美玲
武爱芳,尹格平,陈 铭,李 娟,韩 燕,季美玲,王美玲
子宫内膜癌是起源于子宫内膜的一组上皮性恶性肿瘤[1-4],以来源于子宫内膜腺体的腺癌最多见,占所有组织学类型的80%[5],占女性生殖系统肿瘤的20%~30%[5-9]。近年来,子宫内膜癌发病有年轻化趋势,在发达国家,<40岁的患者由2/10万增长为40/10万~50/10万[10],因此进行早期诊断和治疗具有十分重要的意义。S100A9是一组EF-手型钙结合蛋白。钙结合蛋白是钙离子在体内发挥其黏附性、突触迁移、肌肉细胞收缩、细胞分化等生理作用的关键部分。研究发现,在多种肿瘤组织中钙结合蛋白中的多个成员均有异常的表达,这种表达与肿瘤的浸润和转移表现出一定的相关性,因此可以推断,S100蛋白家族与肿瘤的生长有密切关系[11]。本文旨在探讨S100A9蛋白在子宫内膜腺癌发生、发展及预后中的作用。
1 资料与方法
1.1 临床资料 收集2010年1月—2013年1月在济南军区总医院妇科就诊并经组织病理学明确诊断的子宫内膜腺癌组织标本60例和子宫内膜上皮内瘤变(EIN)组织标本16例,子宫内膜腺癌患者年龄40~77岁,平均54.5岁;根据2009年国际妇产科联盟手术-病理分期标准(FIGO),其中Ⅰ期26例,Ⅱ期16例,Ⅲ~IV期18例;根据WHO病理分级,高分化20例,中分化25例,低分化15例;转移情况:有淋巴转移12例,无淋巴转移48例。EIN患者年龄38~55岁,平均46.5岁;其中Ⅰ级9例,Ⅱ级5例,Ⅲ级2例。选择同期正常子宫内膜组织14例,年龄41~56岁,平均48岁;其中分泌期9例,增殖期5例。
1.2 主要试剂 兔抗人S100A9单克隆抗体(工作浓度1∶2500)购自北京博奥森有限公司,Sp-9000免疫组化染色试剂盒及ZLI-9033浓缩型DAB试剂盒购自北京中杉金桥生物测定组织中技术有限公司。
1.3 实验方法及步骤 石蜡标本均由济南军区总医院病理科提供。免疫组化法测定组织中S100A9蛋白的表达,常规染色,用磷酸盐缓冲液代替一抗作为阴性对照。染色设立用试剂公司提供的已知阳性组织玻片作为阳性对照。免疫组化染色强度参照Formwitz评分进行半定量分级,根据阳性细胞的百分率(每片随机观察5个40×10倍视野,对其中的阳性细胞进行计数)及显色情况分级。按内膜组织的显色比例评分,<25%为1分,25%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4分;按内膜细胞的显色深浅评分,无显色为0分,浅黄色或黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。免疫反应的得分即每个标本的加权分数(Bax weighted core,BaxWS)为二者的乘积。免疫反应得分>4分为S100A9阳性表达,≤4分为S100A9阴性表达。免疫组化结果均由2或3名高级职称病理科医师协助判定。
1.4 统计学方法 使用SPSS 17.0软件包进行统计学分析,计数资料以率(%)表示,采用χ2检验、χ2校正检验、Fisher精确检验,多样本率之间的多重比较采用χ2分割法,α=0.05为检验水准。
2 结果
2.1 S100A9蛋白表达 S100A9蛋白在正常子宫内膜组织、EIN组织和子宫内膜腺癌组织中均表达(图1、2、3),阳性表达率分别为 28.57%(4/14)、75.00%(12/16)、80.00%(48/60)。S100A9 蛋白在EIN和子宫内膜腺癌中的阳性表达率均高于正常子宫内膜,差异有统计学意义(χ2=6.467,P=0.026;χ2=14.371,P=0.000),但 EIN 中的阳性表达率与子宫内膜腺癌比较差异无统计学意义(χ2=0.190,P=0.548)。
图1 S100A9蛋白在正常子宫内膜组织中的表达(SP×100)
图2 S100A9蛋白在子宫内膜上皮内瘤变中的表达(SP×100)
图3 S100A9蛋白在子宫内膜腺癌中的表达
2.2 S100A9蛋白的表达与子宫内膜腺癌临床参数的关系 在子宫内膜腺癌组织中,S100A9的表达强度与组织学分化程度和手术-病理分期相关(P<0.05),而与绝经情况、肌层浸润深度和有无淋巴转移无明显相关性(P>0.05),见表1。
表1 S100A9蛋白表达与子宫内膜腺癌临床参数的关系(例)
3 讨论
子宫内膜癌是癌基因激活、抑癌基因失活及细胞信号传导途径异常表达、细胞增殖过度而凋亡的结果[12],S100蛋白生物学功能涉及多方面,其中包括激活信号传导通路、细胞骨架建立,调节钙离子稳态、蛋白质的磷酸化、作为转录因子、调控细胞生长分化、加强分子间的黏附作用、参与炎性应激反应等。综合国内外文献资料我们认为S100A9蛋白参与了核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信号通路,通过此途径来调控基因及调整肿瘤发展过程中的相关基因,包括细胞的生长、细胞分化、基因扩增、血管生成、分子黏附等[13]。研究发现在转移性肿瘤组织中,S100A8和S100A9可以诱导血清淀粉样蛋白A3的生成,而血清淀粉样蛋白A3通过TLR4 可以激活 NF-κB 信号系统[14],在 NF-κB 通路的参与下,可以引起肿瘤基因的克隆扩增,导致肿瘤的发生及侵袭,同时激活的NF-κB信号系统又可引起S100A8、S100A9蛋白过表达,这种正反馈的调节机制又加速了肿瘤的侵袭及转移。表明S100A8、S100A9参与了肿瘤的发生及发展。另外,还有些信号蛋白调节也需要S100A9蛋白的参与,如STAT3、casepase,其在信号传导通路中发挥了极其重要的作用,并且与肿瘤发生、发展也均有密切相关性[15-16]。同样在对子宫内膜癌的研究中发现,通过NF-κB信号传导通路能调节基因的表达及增强酶的活性,促进肿瘤细胞的增殖及肿瘤的侵袭[17-18],因此S100A9蛋白可能通过NF-κB信号传导通路促进了子宫内膜癌的发生、发展、侵袭及转移。
本研究结果显示,S100A9蛋白在正常子宫内膜组织、EIN组织和子宫内膜腺癌组织中均有表达,但其阳性表达率在子宫内膜腺癌中最高,提示S100A9蛋白参与了子宫内膜癌的发生发展,并且可以作为早期诊断的一项检测指标。本研究还显示,S100A9蛋白阳性表达率随组织分化程度的降低而升高,随手术-病理分期的升高而升高,这充分说明S100A9蛋白的表达在子宫内膜癌的发生发展中有重要作用,且其表达上调对子宫内膜癌的浸润、转移及判断预后有一定的指导作用。由于组织分化程度和临床分期与恶性肿瘤的转移、预后有关,推测S100A9蛋白可能反映了子宫内膜癌的生物学行为,并提示子宫内膜癌患者的预后。Chiba 等[10]、杜雪梅等[18]及Sharma等[19]报道在腺细胞来源的肿瘤中S100A9蛋白均为高表达,且与肿瘤组织的分化程度呈负相关。本研究结果与文献报道一致。在相关血清方面的研究,Grebhardt等[20]和 Miao 等[21]报道前列腺癌患者的血清中S100A9蛋白阳性表达率显著高于正常人和良性前列腺增生者,但研究发现S100A9蛋白的特异性不能取代前列腺特异性抗原(prostate specific antigen,PSA)的测定。Kim 等[22]研究发现在大肠腺瘤和早期大肠癌中S100A8和S100A9较腺苷高半胱氨酸酶和转移抑制基因(Nm23-H1)显著高表达,且免疫组化结果显示大肠癌中肿瘤浸润的免疫细胞在细胞质中也呈高表达。提示S100A9蛋白可能在腺细胞癌变的发病机制中担任重要角色。而Fan等[23]研究显示,S100A9在中国人食管鳞状细胞癌患者中表达降低,Roesch等[24]研究发现S100A9、S100A8在头颈部鳞状细胞癌中表达明显下调。提示S100A9蛋白可能在鳞状上皮癌变的发病机制中发挥重要作用。由此可以推测,对于来源于不同的组织类型的肿瘤,在其发生过程中,S100A9蛋白可能发挥着不同的调控作用。
本研究发现S100A9蛋白在子宫内膜腺癌中呈高表达,在正常子宫内膜组织中低表达,这种组织的特异性可为子宫内膜癌生物学分子靶向治疗提供临床指导作用。另外,S100A9蛋白在手术-病理分期越晚、组织分化越差的患者中阳性表达率越高,因此通过检测S100A9蛋白表达水平可以在一定程度反映肿瘤的组织分化程度,分化程度越低,恶性可能越大,提示患者预后越差,对子宫内膜癌患者的预后有一定的指导作用。
综上所述,应不断深入研究S100A9蛋白的基因功能及其在肿瘤发生发展中的作用机制,为子宫内膜癌的早期筛查、病情监测、预后判断提供重要的理论依据。
[1] 张萌,邓燕杰.子宫内膜癌腹水细胞学阳性与预后关系的研究[J].中国现代医生,2013,51(5):28-30.
[2] 薛晓馥,邰贺,王宏宾,等.ERK2和P13K蛋白在子宫内膜癌中的表达及意义[J].武警后勤学院学报:医学版,2012,21(8):620-622,封 4.
[3] 徐凤华,张丽华.腹腔镜手术与开腹手术治疗早期子宫内膜癌的效果比较[J].中国现代医生,2012,50(17):58-59.
[4] 曹泽毅.中华妇产科学[M].北京:人民卫生出版社,2010:1.
[5] 王孟丽,罗莎.宫腔镜检查在诊断子宫内膜癌中的作用分析[J].中国当代医药,2012,19(5):178-179.
[6] 崔开宇,孔宪超.肿瘤干细胞在子宫内膜癌的诊断与治疗中的研究进展[J].首都医科大学学报,2012,33(2):280-283.
[7] 李贝贝,刘贵鹏,赵晓东.子宫内膜癌组织 NRF-1和mtTFA表达及其临床意义的初步分析[J].中华肿瘤防治杂志,2012,19(5):340-343.
[8] 郑燕,李学慧,孟亚丽,等.PINCH蛋白和COX-2蛋白在子宫内膜腺癌中的表达及临床意义[J].疑难病杂志,2010,9(9):667-672.
[9] Sorosky J I.Endometrial cancer[J].Obstet Gynecol,2008,111(2 Pt 1):436-447.
[10] Chiba M,Murata S,Myronovych A,et al.Elevation and characteristics of Rab30 and S100a8/S100a9 expression in an early phase of liver regeneration in the mouse[J].Int J Mol Med,2011,27(4):567-574.
[11] Temkin S M,Fleming G.Current treatment of metastatic endometrial cancer[J].Cancer Control,2009,16(1):38-45.
[12] 徐雪,朱小霞,薛愉,等.钙粒蛋白 A/钙粒蛋白B在自身免疫性疾病中的作用及意义[J].临床荟萃,2012,27(14):1272-1275.
[13] Azare J,Leslie K,Al Ahmadie H,et al.Constitutively activated Stat3 induces tumorigenesis and enhances cell motility of prostate epithelial cells through integrin beta 6[J].Mol Cell Biol,2007,27(12):4444-4453.
[14] Cheng P,Corzo C A,Luetteke N,et al.Inhibition of dendritic cell differentiation and accumulation of myeloidderived suppressor cells in cancer is regulated by S100A9 protein[J].J Exp Med,2008,205(10):2235-2249.
[15] 何玥,吴玉梅,赵群,等.宫颈上皮内瘤变与正常宫颈组织差异表达蛋白分析[J].首都医科大学学报,2012,33(1):36-44.
[16] Oh J H,Kim J H,Ahn H J,et al.Syndecan-1 enhances the endometrial cancer invasion by modulating matrix metalloproteinase-9 expression through nuclear factor kappaB[J].Gynecol Oncol,2009,114(3):509-515.
[17] Saegusa M,Hashimura M,Kuwata T.Pin1 acts as a modulator of cell proliferation through alteration in NF-kappaB but not beta-catenin/TCF4 signalling in a subset of endometrial carcinoma cells[J].J Pathol,2010,222(4):410-420.
[18] 杜雪梅,昌红,孙焕英,等.钙离子结合蛋白S100A9在乳腺癌中表达及临床意义[J].细胞与分子免疫学杂志,2012,28(6):637-639.
[19] Sharma S,Dubinett S,Salgia R.CD14(+)S100A9(+)myeloid-derived suppressor cells portend decreased survival in patients with advanced lung cancer[J].Am J Respir Crit Care Med,2012,186(10):940-941.
[20] Grebhardt S,Veltkamp C,Strobel P,et al.Hypoxia and HIF-1 increase S100A8 and S100A9 expression in prostate cancer[J].Int J Cancer,2012,131(12):2785-2794.
[21] Miao L,Grebhardt S,Shi J,et al.Prostaglandin E2stimulates S100A8 expression by activating protein kinase A and CCAAT/enhancer-binding-protein-beta in prostate cancer cells[J].Int J Biochem Cell Biol,2012,44(11):1919-1928.
[22] Kim H J,Kang H J,Lee H,et al.Identification of S100A8 and S100A9 as serological markers for colorectal cancer[J].J Proteome Res,2009,8(3):1368-1379.
[23] Fan N J,Gao C F,Wang C S,et al.Identification of the up-regulation of TP-alpha,collagen alpha-1(VI)chain,and S100A9 in esophageal squamous cell carcinoma by a proteomicmethod[J].J Proteomics,2012,75(13):3977-3986.
[24] Roesch Ely M,Nees M,Karsai S,et al.Transcript and proteome analysis reveals reduced expression of calgranulins in head and neck squamous cell carcinoma[J].Eur J Cell Biol,2005,84(2-3):431-444.