胰岛素样生长因子－1信号系统在前列腺癌组织表达及意义

鲍小招范广民吴忠明陈振乾吴忠标曾爱平屈宏斐

胰岛素样生长因子－1信号系统在前列腺癌组织表达及意义

鲍小招1范广民2吴忠明1陈振乾1吴忠标1曾爱平1屈宏斐1

目的 观察胰岛素样生长因子－1（IGF－1）及其受体（IGFR－1）信号通路在前列腺癌中的作用。方法 取50例前列腺癌患者石蜡包埋的前列腺癌组织（前列腺癌组），标本经行根治性前列腺切除术留取；并与50例良性前列腺增生组织（良性前列腺增生组）对照，标本经行尿道前列腺电切除术留取。免疫组化法测定两组前列腺组织IGF－1、IGFR－1蛋白的表达。结果 前列腺癌组IGF－1、IGFR－1蛋白的阳性表达率均显著高于良性前列腺增生组（依次为：56%比30%、60%比38%，P＜0.05）。前列腺癌组IGF－1、IGFR－1蛋白的阳性表达强度（依次为：0.168±0.016、0.174±0.022OD值）也均显著高于良性前列腺增生组（依次为：0.135±0.024、0.150±0.027OD值）（P＜0.01）。相关分析显示，IGF－1/IGFR－1蛋白的阳性表达强度无显著相关性（r=0.242，P＞0.05）。结论 前列腺癌组织中IGF－1/IGFR－1的表达水平增强，IGF/IGFR信号系统可作为前列腺癌预后的预测指标。

前列腺癌；前列腺增生；胰岛素样生长因子；信号转导系统

图1 免疫组化法示I G F-1蛋白的表达

图2 免疫组化法示I G F R-1蛋白的表达

前列腺癌居男性癌症死亡的第二位，发病情况不同种族间存在差异，且受不同文化、社会、心理因素等影响[1]。其发病机制复杂，目前发现，胰岛素样生长因子（IGF）及其受体（IGFR－1）在细胞增殖、分化、凋亡、转化中具有重要作用，抑制IGFR－1的表达可以促进癌细胞的凋亡和抑制其生长[2]。研究发现，IGF/IGFR信号通路可影响前列腺癌的发生及发展，其死亡率与IGF－2的基因多态性相关，而与IGF－1无关[3]。本研究通过观察IGF/IGFR在前列腺癌组织的表达，探讨IGF/IGFR信号通路在前列腺癌形成中的作用机制，为临床治疗前列腺癌提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选择台州市各医院2010年5月—2014年2月的前列腺癌（前列腺癌组）住院手术患者50例，年龄59～82岁，平均71岁，标本均经术后病理确诊。良性前列腺增生患者50例（良性前列腺增生组），年龄53～81岁，平均69岁，均经尿道前列腺电切除术留取增生前列腺组织。两组患者年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 试 剂 人IGF－1和IGFR－1免疫组化试剂盒分别购自上海雅吉酶联生物科技有限公司（批号b0356,工作浓度为1：50）和上海研吉生物科技有限公司（批号030611,工作浓度为1：75）；二抗羊抗兔试剂盒购自北京中山生物技术有限公司。

1.3 免疫组化法检测IGF－1和IGFR－1蛋白的表达

采用SP法进行检测，主要步骤如下：标本经10%甲醛固定、浓度梯度的乙醇脱水、石蜡包埋、4μm厚度切片、脱蜡、抗原修复，3%过氧化氢灭活内源性过氧化物酶，兔血清封闭，滴加一抗4℃过夜、二抗及链霉素抗生物素蛋白－过氧化物酶复合物，DAB显色、复染、封固。PBS代替一抗作为阴性对照。

1.4 结果判断 阳性表达细胞为棕黄色，表达定位在细胞浆。每张切片随机选择5个视野（200倍），细胞阳性率计数方法为：无着色为（－），＜30%记为+，30%～70%记为++，＞70%记为+++；并对阳性细胞采用Image Pro－plus 5.1免疫组化图像分析系统进行灰度扫描来表达其平均吸光强度，取其平均值代表该片的吸光度（OD）值。

1.5 统计学方法 应用SPSS16.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间均数比较采用t检验，计数资料采用χ2检验，相关性采用直线相关分析法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组前列腺组织IGF－1蛋白表达水平比较 免疫组化结果显示，阳性细胞呈棕黄色，主要表达在细胞浆和组织间质，两组均有呈阳性表达的细胞。前列腺癌组IGF－1蛋白的阳性率和平均吸光强度均显著高于良性前列腺增生组（P＜0.05），见表1～2，图1（封二）。

2.2 两组前列腺组织IGFR－1蛋白表达水平比较免疫组化结果显示，两组均有IGFR－1蛋白阳性细胞，阳性细胞呈棕黄色表达。前列腺癌组IGFR－1蛋白的阳性率和平均吸光强度均显著高于良性前列腺增生组（P＜0.05，P＜0.01），见表1～2，图1（封二）。

表1 两组前列腺组织IGF－1、IGFR－1蛋白呈阳性表达比较（OD，±s）

表1 两组前列腺组织IGF－1、IGFR－1蛋白呈阳性表达比较（OD，±s）

组别前列腺癌组良性前列腺增生组IGF－1 IGFR－1例数28 15例数30 19 t值P吸光度0.168±0.016 0.135±0.024 5.332＜0.01吸光度0.174±0.022 0.150±0.027 3.448＜0.01

2.3 相关性分析 前列腺癌组与良性前列腺增生组IGF－1/IGFR－1蛋白的平均吸光强度无显著相关性（r=0.242，P＞0.05）

3 讨论

IGF是一种多肽类蛋白质，具有胰岛素样作用和促进生长等重要的生理作用，由肝脏和其他不同组织产生，存在于激素依赖的器官，例如子宫、乳腺、睾丸和前列腺增生组织中，并受雌、雄性激素的影响而改变免疫定位部位。但高水平的IGF却又与前列腺癌、乳腺癌及结肠直肠癌等癌症相关。IGF－1是由70个氨基酸组成的多肽链，相对分子质量为7650，生成和作用机制有赖于生长激素的促生长作用。通过IGFR－1在细胞内与酪氨酸激酶连接后激活酪氨酸激酶，并发生磷酸化，并促进细胞内增殖、分化，然后通过激活磷脂酰肌醇3激酶/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶通路和丝裂原活化蛋白激酶通路而发挥作用。IGF与泌尿系肿瘤关系密切，参与了前列腺癌、膀胱癌、肾癌、肾上腺癌等发生、发展过程[4]。

已往研究[5]发现，IGF－1、IGFR－1参与了前列腺癌的发生和发展过程。前列腺癌患者血清IGF－1的浓度明显高于前列腺增生组和健康组，并在术后其浓度能明显下降，而与Stamey临床分期无关，认为IGF－1有可能作为临床上一个新的前列腺癌筛查指标。我市的一项研究[6]也发现，前列腺癌患者血清IGF－1浓度明显高于前列腺增生组和健康组，VEGF、IGF－1和f－PSA这三项肿瘤指标联检阳性率与特异性均高于单项检测，认为三项指标联检对鉴别诊断前列腺癌具有较高的临床价值。本研究发现IGF－1、IGFR－1蛋白在上皮细胞中均有表达，前列腺癌组IGF－1、IGFR－1蛋白的阳性表达率和平均吸光强度均高于良性前列腺增生组（P＜0.05，P＜0.01），推测前列腺癌的形成可能与IGF－1、IGFR－1的过度表达有关，IGF－1、IGFR－1参与了前列腺癌的发生、发展过程，与国内外的研究相一致[7－8]。相似的结果也见于其它的研究，Cardillo等[9]研究发现，IGF－I及其受体在上皮间质和正常组织均有表达，上皮间质高于正常组织。在前列腺癌组织高于正常组织，恶性组织中呈强烈表达，其表达程度与格里森评分、组织学分级、TNM临床分期相关，IGF系统可能与恶性表型和肿瘤的浸润有关。胡广平等[10]运用实时荧光定量PCR技术，对前列腺癌组织和良性前列腺增生症组织中IGF－1 mRNA进行检测，发现IGF－1 mRNA的表达值在前列腺癌组织中明显高于前列腺增生组织，进一步肯定IGF－1在前列腺癌诊断中的意义。本研究还发现，IGF－1、IGFR－1平均吸光强度无显著相关性，提示IGF－1、IGFR－1信号系统没有一致性。

表2 两组前列腺组织IGF－1、IGFR－1蛋白阳性率比较（例）

综上所述，前列腺癌IGF－1、IGFR－1的表达水平增强，IGF、IGFR信号系统可能参与了前列腺癌的形成过程，增强表达的IGF－1、IGFR－1蛋白可能与前列腺癌的恶化有关，IGF、IGFR信号系统可作为前列腺癌预后的预测指标。它们可能被作为治疗前列腺癌新的分子靶点，具有广阔的应用前景。

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（收稿：2014－08－15 修回：2014－09－18）

Expression of Insulin-Like Growth Factor-I Signaling Pathway in Prostatic Cancer and Its Significance

BAO Xiaozhao1,FAN Guangmin2,WU Zhongming1,CHEN Zhenqian1,WU Zhongbiao1,ZENG Aiping1,QU Hongfei1.1 Department of Urinary Surgery,Department of Pathology,Wenzhou Medical College Affiliated Wenlin Hospital, Taizhou(317500),China；2 Department of Pathology,Taizhou Central Hospital,Taizhou(317000),China..

Objective To investigate the potential roles of insulin－like growth factor－I（IGF－I）and it's type I receptor（IGFR－I）in the prostate neoplastic tissues.Methods Fifty paraffin－embedded prostatic cancer samples（prostatic cancer group）which were obtained by radical prostatectomy were analyzed by using immunohistochemistry.Other 50 samples of benign prostatic hyperplasia（benign prostatic hyperplasia group）which were obtained by transurethral resection of prostate served as control.Results The positive expression rate of IGF－I and IGFR－I in prostatic cancer group were significantly higher than those in benign prostatic hyperplasia group（56%vs 30%,60% vs 38%,respectively;P all＜0.05）.The expression levels of them in prostatic cancer group（0.168±0.016;0.174± 0.022 optical density，respectively） were dramatically higher than those in benign prostatic hyperplasia group（0.135±0.024;0.150±0.027 optical density,respectively;all P＜0.01）.There was no statistic correlation between IGF－1 and IGFR－1 expression in two groups（r=0.242，P＞0.05）.Conclusion Levels of IGF－1 and IGFR－1 expression are elevated in prostatic cancer tissue.These findings indicate IGF/IGFR－1 signal pathway could serve to predict the outcome of prostatic cancer.

prostatic cancer；prostatic hyperplasia；insulin－like growth factor；signal transduction system

浙江省温岭市科技计划项目（No.2010－1－53）

1温州医学院附属温岭市医院泌尿外科（鲍小招、吴忠明、陈振乾、吴忠标、屈宏斐），病理科（曾爱平）（台州317500）；2浙江省台州市中心医院病理科（台州 317500）

鲍小招，Tel：13806569215；E－mail：baoxiaozhaowl@163.com