IL-11及其受体在乳腺癌组织中的表达及临床病理意义

赵建刚 杨进强 尹长恒

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，发病率逐年提高，而且乳腺癌的发病年龄出现了年轻化的倾向，已成为严重威胁女性健康的重大疾病之一。白细胞介素-11(IL-11)是一种具有多种生物学活性的细胞因子，是近来年研究比较热点的生物因子，在多种恶性肿瘤组织中都可发现IL-11，其可能与恶性肿瘤的发生、发展及转移密切相关。本研究通过免疫组织化学染色方法研究80例乳腺癌石蜡标本中IL-11、IL-11R蛋白的表达情况，探讨乳腺癌组织中IL-11、IL-11R蛋白的表达与临床病理以及预后间的关系，为临床进一步了解乳腺癌生物学行为，判断预后及进行治疗干预提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2011年5月至2013年12月在我院普通外科手术切除的乳腺癌标本80例、正常乳腺小叶68例，均为已做成的蜡块，乳腺癌病例在术前均未接受任何抗癌治疗。每个蜡块均在光镜下定位，用3 mm内径乳腺穿刺针取肿瘤中间处非坏死组织，置于预先备好的7×7点阵组织芯片内。记录患者病理号，由病理科医师进行诊断及分级。

1.2 主要试剂与方法 石蜡切片脱蜡与水化后，热抗原修复，灭活内源性过氧化物酶，室温下滴加正常山羊血清工作液，封闭内源性生物素，滴加甩掉血清，勿洗。滴加一抗(美国SANTA CRUZ公司，IL-11(G27)pAb，IL-11R(4D12):sc-130920)(IL-11，1∶200;IL-11R，1∶100)，放入湿盒中4℃冰箱过夜。次日切片复温，每张切片加适量二抗，37℃湿盒温育40 min，洗涤后加DAB显色液显微镜下观察信号并终止显色，苏木素衬染，脱水、透明、封片。

1.3 结果判定

1.3.1 组织芯片染色结果判定:组织芯片中研究样本充足的位点为有效病例;因供体组织太少或缺失，判断为无效或无意义病例，该病例在研究样本中剔除。乳腺癌组织80例，丢失12例，镜下无意义组织9例，有意义59例;正常乳腺组织68例丢失7例，无意义组织2例，有意义59例。

1.3.2 免疫组织化学结果判断:IL-11及IL-11R定位于细胞质内，镜下以细胞质内出现棕黄色细颗粒为阳性;对组织芯片上每个位点的免疫组化染色进行评价，随机观察5个高倍视野，以阳性细胞数量及单个细胞的染色深浅进行判断:阳性细胞数 ＜10%为(－)、11% ～25%为(+)、26% ～50%为(++)、51% ～75%为(+++)、≥76%为(++++)。着色强度:阴性为0分，弱阳性为1分，阳性为2分，强阳性为3分;凡染色强度与背景无明显差别者为阴性。最后得分为两项积分相乘即为该病例的免疫组化评分。如在同一病例中存在多个不同评分的视野，则取最大值和最小值的平均值作为免疫组化评分。根据最后得分分四组:0分为阴性(－)，1～4分为弱阳性(+)，5～8分为中度阳性(++)，9～12分为强阳性(+++)。结果均经2次重复观察，计分不一致者经再次观察确认。

1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0统计软件，计数资料采用χ2检验，两变量相关性检验采用Spearman等级相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 乳腺癌内IL-11与正常IL-11情况 本组59例乳腺癌中 IL-11、IL-11R的表达率为100%，阳性部位主要位于癌细胞胞质内棕黄色颗粒状染色。IL-11、IL-11R在乳腺癌组织细胞质中表达浓度远远高于正常乳腺组织。IL-11、IL-11R在乳腺癌组织细胞核及细胞膜上未见表达。见图1～4，表1、2。

图1 IL-11在乳腺癌细胞内表达(SP×200)

图2 IL-11R在乳腺癌细胞内表达(SP×200)

图3 IL-11在正常乳腺细胞内表达(SP×100)

图4 IL-11R在正常乳腺细胞内表达(SP×200)

表1 乳腺癌内IL-11与正常IL-11情况 例

表2 乳腺癌内IL-11R与正常IL-11R情况 例

2.2 IL-11、IL-11R的表达与乳腺癌临床病理指标的关系 IL-11的表达阳性与乳腺癌年龄大小(P=0.024)、淋巴结转移(P=0.001)、临床分期(P=0.027)、以及分化程度(P=0.000)密切相关;与肿瘤直径(P=0.437)和病理类型(P=0.393)无关。而IL-11R的表达阳性与乳腺癌的淋巴结转移(P=0.02)及分化程度(P=0.04)密切相关;与肿瘤直径(P=0.266)、病理类型(P=0.787)、临床分期(P=0.686)无关。见表3、4。

表3 乳腺癌组织中IL-11表达与临床病理指标之间的关系 例

表4 乳腺癌组织中IL-11R表达与临床病理指标之间的关系例

3 讨论

3.1 IL-11 IL-11是一种具有多种生物学活性的细胞因子，对造血系统、免疫应答、炎性反应以及脂肪细胞、神经元和骨细胞的发育起关键的调控作用［1］。由于IL-11是一种肽类细胞因子，它必须通过与靶细胞表面的特异性受体结合，才能活化细胞内的信号传导途径，进而影响基因表达。IL-11与IL-11R特异性结合后，再与gp130结合形成二聚体，即IL-11的功能性受体复合物。IL-11受体复合物自身无激酶活性，胞内部分不含蛋白激酶区，但胞内近膜区有富含Pro的BOX1结构，是JAK结合位点，它的功能是偶联和激活JAK蛋白激酶家族实现信号的传导［2］。配体-受体复合物可激活几种JAK(包括JAK1、JAK2、TYK2)蛋白与受体形成多聚复合物，JAK自身聚集使磷酸化位点交叉发生自磷酸化反应，再使其底物磷酸化。在JAK的直接底物中有一类转录因子称为信号转导因子和转录激活子(STAT1和STAT3)，可在被JAK磷酸化后形成二聚体，穿过核膜结合到特定的DNA序列，调节特定基因表达，对IL-11的诱导作出反应［3］。

3.2 IL-11与乳腺癌 本研究表明IL-11、IL-11R在乳腺癌组织细胞质中表达浓度远远高于正常乳腺组织。且IL-11的表达阳性与乳腺癌年龄大小(P=0.024)、淋巴结转移(P=0.001)、临床分期(P=0.027)、以及分化程度(P=0.000)密切相关;与肿瘤直径(P=0.437)和病理类型(P=0.393)无关。而 IL-11R 的表达阳性与乳腺癌的淋巴结转移(P=0.02)及分化程度(P=0.04)密切相关;与肿瘤直径(P=0.266)、病理类型(P=0.787)、临床分期 (P=0.686)无关。提示其与乳腺癌的发生、发展有密切关系。研究证明IL-11/IL-11R调节细胞内PI3K和MAPK通路的活性［4，5］，PI3K 信号传导通路活化可以抑制多种刺激诱发的细胞凋亡，促进细胞周期进展，从而促进细胞的生存和增殖，同时参与血管形成，在肿瘤的形成中扮演重要角色，并参与肿瘤的侵袭和转移［6］，而MAPK通路的作用是将细胞外信号传至细胞内，参与细胞的生长、分化、增殖的调节及恶性转化，与肿瘤的发生、发展有关［7］。研究表明 PI3K/Akt及 MAPK/ERK信号通路不断被激活，与肿瘤细胞生存、增殖、迁移、侵袭和转移等方面密切相关［6］。在结、直肠腺癌细胞中，IL-11可通过激活 PI3K/Akt通路而促进癌细胞迁移和转化［8］。研究发现IL-11激活的gp130/STAT3信号通路与人类胃肠道肿瘤密切相关，在基因小鼠模型的试验中，通过药物抑制IL-11缓解STAT3信号激活，可抑制肿瘤细胞增殖，减少肿瘤的侵入性能力和增长，这实验表明IL-11与肿瘤的发展、转移密切相关［9］。有研究表明在乳腺癌骨转移骨质破坏的过程中IL-11扮演重要的角色:乳腺癌细胞可以激活破骨细胞的破骨作用促进骨质溶解，其功能主要通过一系列的因子激活包括M-CSF、转化生长因子(TGF)-β、肿瘤坏死因子α、胰岛素样生长因子-Ⅱ、甲状旁腺激素相关肽，IL-6和IL-11等［10］，而IL-11能够促进破骨细胞形成独立NF-κB配体的受体激活剂(RANKL)，且IL-11可以通过诱导成骨细胞分泌RANKL诱导破骨细胞的形成［11］，这可能是IL-11促进乳腺癌骨转移的主要机制。

综上所述，IL-11及其受体在乳腺癌组织中高表达可能与乳腺癌发生、发展、浸润及转移有关。

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