ERCC1、β-TubulinⅢ在非小细胞肺癌中的表达及其与肺癌预后相关性研究

陕西省核工业二一五医院(咸阳712000)

梁英平 刘娟妮 白国栋 廖和和 贺艳锋 杨学超

ERCC1、β-TubulinⅢ在非小细胞肺癌中的表达及其与肺癌预后相关性研究

陕西省核工业二一五医院(咸阳712000)

梁英平 刘娟妮 白国栋 廖和和 贺艳锋 杨学超

目的：观察ERCC1、β-TubulinⅢ在非小细胞肺癌组织中的表达，探讨其与肺癌预后的相关性研究。方法：采用免疫组化方法(SP二步法)检测手术切除的45例非小细胞肺癌组织和15例癌旁肺组织中ERCC1、β-TubulinⅢ的表达情况，并采用χ2检验和生存分析的方法分析ERCC1、β-TubulinⅢ与肺癌临床病理特征的关系及其术后用铂类、紫杉醇辅助化疗的非小细胞肺癌患者预后情况。结果：非小细胞肺癌组织中ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白表达阳性率分别为42.2%、71.1%，ERCC1表达在肺癌组和正常癌旁组之间差异有统计学意义；β-TubulinⅢ蛋白表达在以上两组间无差异。45例术后用含紫杉醇、铂类化疗方案患者中，ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白表达阳性者的生存率较全阴性者低；肺癌中ERCC1、β-TubulinⅢ表达与肿瘤淋巴结转移情况、分化程度、临床分期均有关，同时与患者的年龄、性别、病理类型无关。结论： NSCLC患者肿瘤组织中ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白均升高，二者表达均阳性预示着肿瘤的恶性程度较高, 对紫杉醇、铂类化疗药物的敏感性较差，术后预后较差。

手术治疗是早期非小细胞肺癌( Non-small cell lung cancer，NSCLC)的主要治疗手段，术后辅助化疗仅少部分患者从中受益，患者术后的长期生存并不乐观[1]。局部晚期和转移性非小细胞肺癌是以铂类为基础的联合化疗，有效率为30%左右，中位生存时间仅8～10个月，5年生存率只有15%。因此提高肺癌的治疗效果，使患者得到有效的治疗是当务之急[2]。临床工作中如果通过基因表达来帮助患者筛选有效的化疗方案，不仅能提高化疗疗效，而且还可以避免不必要的化疗不良反应。本研究探讨核苷酸切除修复交叉互补基因1 ( Excision repair cross complementing gene 1，ERCC1) 和β微管蛋白Ⅲ(β-TubulinⅢ)在NSCLC中的表达及预后意义。

材料与方法

1 材 料 所有患者来自2008年10月至2011年10月陕西省核工业二一五医院肿瘤科，肺癌手术切除术后，病理科证实为NSCLC，有完整病例资料，且术前均未行任何放化疗。取其45例病理存档蜡块标本，作为观察组，男性30例，女性15例，年龄34～75岁，中位年龄54.5岁。组织学类型：鳞癌22例，腺癌23例；分化程度：高中分化16，低分化29例；临床分期Ⅰ+Ⅱ12例，Ⅲ+Ⅳ33例；术后用紫杉醇、顺铂化疗药物行辅助化疗( TP方案)。另选15例癌旁正常肺组织为对照，其中男性10例，女性5例，年龄45～75岁，中位年龄60岁，5例失访。

2 方 法 采用免疫组化(SP二步法)检测ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白在肺癌组织石蜡病理标本中的表达情况。试剂购于北京中杉生物技术有限公司，操作步骤严格按照试剂盒说明。阳性对照用公司提供的已知阳性组织，以PBS代替一抗为阴性对照。

3 结果判定[2]ERCC1阳性均位于细胞核，呈棕黄色颗粒，随机选择5个高倍视野，ERCC1 (+)：阳性细胞数>10%。β微管蛋白Ⅲ主要均匀的位于细胞的胞浆，呈黄色或棕黄色颗粒，以内皮细胞或神经细胞染色为阳性参考标准。染色强度评判标准参照文献[3]。如果样品中包含< 50%的阳性细胞染色为β-TubulinⅢ(-) ，即低表达, 相反，如果标本中包含≥50%阳性染色细胞为β-TubulinⅢ (+)，即高表达。

45例NSCLC患者术后接受TP方案化疗，具体为紫杉醇 175 mg/m2，第1天，顺铂 75mg/m2，d1～3d，21d为1周期。化疗结束后我们依据RECIST疗效评价标准评价疗效，分为完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、稳定(NC)、进展(PD) 四类。随访时间3～5年。生存期是从患者开始化疗日至患者死亡或最后1 次随访。

4 统计学方法 采用SPSS13.0统计学软件，用χ2检验进行数据处理，P<0.05为有统计学意义；对于疾病的DFS采用Kaplan-Meier法计算生存率。

结 果

1 ERCC1、β-TubulinⅢ在癌旁组织和肺癌组织中表达 ERCC1、β-TubulinⅢ在癌旁组织的阳性率分别为13.3%、53.3%；两者在肺癌组织中阳性率分别为42.2%、71.1%。ERCC1蛋白阳性表达率在肺癌组和正常癌旁组之间差异有统计学意义(P<0.05)；β-TubulinⅢ蛋白阳性表达率在以上两组间无差异(P>0.05)。

表1 ERCC1、β-TubulinⅢ在正常肺组织与肺癌中表达

组 别nERCC1β⁃TubulinⅢ对照组1528实验组451932

2 ERCC1、β-TubulinⅢ表达与肺癌临床病理参数的关系 实验表明ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白表达与患者的年龄、性别、肿瘤病理类型无相关性(P>0.05)。但ERCC1蛋白的表达与淋巴结转移、肿瘤分化程度、临床分期均相关(P<0.05)，β-TubulinⅢ蛋白表达与肿瘤的淋巴结转移、分化程度、病理分期均相关(P<0.05)，见表2。ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白表达越高，肿瘤分化程度越差、淋巴结转移越多、临床分期越晚。

表2 ERCC1、β-TubulinⅢ表达与NSCLC临床病理参数的关系

3 ERCC1、β-TubulinⅢ表达与肺癌预后关系 观察组45例NSCLC患者术后行用TP方案化疗，其中ERCC1、β-TubulinⅢ均为阳性者26例, 其1、2、3年生存率分别为68. 75% 、18. 75%和10%，中位生存期为18个月。两者均为阴性者16例，其1、2、3年生存率为87. 5% 、56. 25%和31. 25% , 中位生存期为27个月。两者1、2、3年生存率及中位生存期相比，两者有统计学意义(P<0.05)。在NSCLC患者中ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白表达越高，生存期越短，预后越差。

讨 论

核酸切除修复系统(Nucleotide excision repair，NER)是DNA损伤主要的修复机制，其功能异常可导致肿瘤的发生及对铂类耐药。ERCC1不仅是NER活性的标志性基因，也是细胞存活必须的DNA修复基因。肺癌的发生发展涉及多种癌基因和抑癌基因的功能变化[4]。如Olaussen[5]等利用免疫组化检测1867例非小细胞肺癌根治术后的ERCC1蛋白表达，发现以顺铂为基础的术后辅助化疗可以明显延长ERCC1表达阴性患者的生存期，但不能延长ERCC1表达阳性的患者生存期。本次研究ERCC1在肺癌组织表达高于癌旁正常组织表达，两者有统计学意义。ERCC1表达与肿瘤分化程度、淋巴结转移、临床病理分期有相关性。ERCC1阳性患者易对铂类耐药，故接受含铂类化疗后，生存期改善不明显。

微管(Microtubule)是构成细胞骨架的主要成分，有研究认为β-tubulin基因TUBB 突变可能与紫杉类耐药相关。研究发现β-TubulinⅢ表达水平高的患者，其化疗疗效及患者生存期要低于表达低的患者[6]。紫杉醇类化疗药物对G2和M期细胞敏感，它既可以促进微管拆卸，也可以抑制微管的裂解，导致微管排列异常，从而使纺锤体失去正常功能，继而引起细胞死亡达到治疗肿瘤的目的[7]。ERCC1表达高可使停滞在G2/M 期的损伤DNA迅速修复，尤其是ERCC1能使顺铂诱导的DNA络合物的清除增加，从而导致其对顺铂耐药。Ⅰ～Ⅲ期可手术的NSCLC 患者，ERCC1mRNA 低表达者比高表达者的DFS 延长，预后比高表达者好，且可以从铂类化疗中获益，ERCC1 mRNA 的表达水平可以作为以铂类为基础化疗NSCLC 患者预后和预测指标[8]。紫杉醇类化疗药物出现耐药的主要原因是微管蛋白同型抗原改变，这些蛋白包括β-TubulinⅢ。α-微管蛋白和IVa-微管蛋白类。β-TubulinⅢ的过表达导致紫杉醇耐药出现在多种肿瘤中，包括肺癌、卵巢癌等。Pascal等[9]研究发现β-TubulinⅢ的过表达患者应用紫杉类化疗药物的敏感性下降，疗效的降低，可能是由于β-TubulinⅢ过表达降低了紫杉醇类化疗药物抑制微管蛋白解聚的效应而诱导紫杉类化疗药物耐药。我们推断，ERCC1、β-TubulinⅢ蛋白的表达水平的高低可能作为检测紫杉、铂类化疗药物敏感性的因子，并可以作为预测患者对紫杉、铂类药物化疗疗效的指标。本研究结果显示，ERCC1、β-TubulinⅢ均呈阳性时，患者生存期较为阴性者短，提示ERCC1、β-TubulinⅢ均呈阳性表达的患者对铂类、紫杉醇类化疗药的敏感性较其均呈阴性表达者差。我们认为ERCC1、β-TubulinⅢ均呈阳性表达时，NSCLC 患者对紫杉醇、铂类化疗药物的敏感性下降, 患者术后化疗效果较差。

[1] Ceppi P，Volante M．ERCC1 and RRM1 gene expressions but not EGFR are predictive of shorter survival in advanced Non-small-cell-lung cancer treated with cisplatin and gemcitabine[J].Ann Oncol，2006,17(12) : 1819-1823．

[2] Wachters FM，Wong LS，Timens W．ERCC1，hRad51 and BRCA1 protein expression in relation to tumour response and survival of stage Ⅲ/Ⅳ NSCLC patients treated with chemotherapy[J]. Lung Cancer，2005，50( 2) : 211-217.

[3] Seve P, Mackey J, Isaac S,etal. Class Ⅲ beta-tubulin expression in tumor cells p redicts response and outcome in patients with non-small cell lung cancer receiving paclitaxel [J]. Mol CancerTher, 2005, 4 (12) :2001 - 2007.

[4] 曾凡军.非小细胞肺癌组织中p33 ING1蛋白的表达及临床意义[J].陕西医学杂志，2008，37( 5 ) :577-579.

[5] Olaussen KA,Dunant A,Fouret P,etal.DNA repair by ERCC1 in non-small-cell lung cancer and cisplatin-based adjuvant chemotherapy[J].N Eng J Med,2006,355(10):983-991.

[6] Gan PP, Pasquier E, Kavallaris M. ClassⅢbeta-tubulin mediates sensitivity to chemoth-erapeutic drugs in non-small-cell-lung cancer[J]. Cancer Res, 2007, 67(19 ) : 9356-9363.

[7] AlliE, Yang JM, Ford JM,etal.Reversal of stathm in-mediated resistance to paclitaxel and v inblas tine in human breast carcinom a cells[ J]. Mol Pharmaco, 2007, 71(5 ): 1233-1240.

[8] 刘 芯,李 莹.可切除非小细胞肺癌ERCC1的表达与预后的关系[J].Guangdong Medical Journal,2014,35(11):1710-1712.

[9] Pascal S, Mackey J, Isaac S,etal.Class Ⅲ beta-tubulin expressionin tum er cell pred icts response and outcome in patients with non-small cell lung cancer receiving paclitaxel[J]. Mol Cancer,2005, 4( 12 ): 2001-2007.

(收稿：2014-12-13)

The expression of ERCC1、β-TubulinⅢ and its relationship with prognosis in Non-small cell lung cancer

The Nuclear Industry 215 Hospital of Shaanxi Province(Xianyang 712000)

Liang Yingping Liu Juanni Bai Guodong et al

Objective：To investigate the expression of excision repair cross complementing-1(ERCC1)、β-TubulinⅢ in NSCLC and explore its relationship of prognosis. Methods： Expression levels of ERCC1、β-TubulinⅢ in 45 resected patients with NSCLC and 15 normal tissues were detected with the method of immunohistochemistry(SP). We analysed its relationship withχ2test and Kaplan-Meier in NSCLC . Analysis of ERCC1, β-Tubulin Ⅲ these two indicators and the relationship between lung cancer patients of clinicopathological characteristics with paclitaxel and platinum chemotherapy drugs in the prognosis of NSCLC patients. Results： The positive rates of ERCC1,β-TubulinⅢ protein expression were 42.2% and 71.1%in NSCLC respectively .The positive rate of ERCC1 in NSCLC showed a significant diference from those of comparison group.The positive rate of β-TubulinⅢ showed no significant diference from two group. 45 cases of postoperative chemotherapy with paclitaxel and platinum chemotherapy for patients, ERCC1, β-Tubulin Ⅲ expression positive patients had lower survival rates than all negative.The expression level of ERCC1,β-TubulinⅢwere related to tumor differentiation, lymph node metastasis and clinical stage were associated. However, the expression of ERCC1,β-TubulinⅢ were not associated with gender, age, pathology. Conclusions ：NSCLC tumor tissue in patients with ERCC1,β-Tubulin Ⅲ protein are increased. Expression of both positive tumors indicates a high degree of malignancy . Expression of both positive tumors with paclitaxel, platinum is less sensitive to chemotherapy, poor prognosis after surgery.

Lung neoplasms @Excision repair cross complementing gene1 Tubulin Prognosis

肺肿瘤 @修复交叉互补基因1 微管蛋白 预后

R363.2

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.07.010