PrP蛋白的表达与头颈部鳞状细胞癌患者临床进展及病理分级的关系

魏炜 晋俊涛 张宝云 宋韫韬 张乃嵩 董小平 石琦

100142北京，北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所头颈外科恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室（魏炜、宋韫韬、张乃嵩）；450000河南，巩义市人民医院（晋俊涛）；102206北京，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所朊病毒室传染病预防控制国家重点实验室（张宝云、董小平、石琦）

PrP蛋白的表达与头颈部鳞状细胞癌患者临床进展及病理分级的关系

魏炜 晋俊涛 张宝云 宋韫韬 张乃嵩 董小平 石琦

100142北京，北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所头颈外科恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室（魏炜、宋韫韬、张乃嵩）；450000河南，巩义市人民医院（晋俊涛）；102206北京，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所朊病毒室传染病预防控制国家重点实验室（张宝云、董小平、石琦）

目的 了解头颈部鳞状细胞癌患者PrP蛋白的表达与临床进展及病理分级的关系。

方法 在92例临床诊断的头颈部鳞状细胞癌患者中，通过免疫组化的方法对PrP蛋白在组织中的表达进行检测，同时对PrP蛋白与患者临床进展及病理分级程度的关系进行统计学分析。结果 在92例临床诊断的头颈部鳞状细胞癌患者中，PrP蛋白在肿瘤发生的不同部位其阳性率不同，随着患者的临床病程的进展其阳性率增高，随着肿瘤的病理分级的严重其阳性率增高。结论 PrP蛋白的高表达与头颈部鳞状细胞癌的发生、发展具有一定的相关性。

【主题词】 头颈癌；肿瘤鳞状细胞；PrP蛋白

Fund programs：SKLID Deve1opment Grant（2015SKLID503，2015SKLID303）；Nationa1 Natura1 Science Foundation of China（81301429，81572048）

头颈部恶性肿瘤是一种常见的恶性肿瘤，以鳞癌为主，包括口腔、喉、口咽及下咽等部位，流行病学调查发现近年来头颈部恶性肿瘤的发生有逐渐上升的趋势，但其发生和发展的具体机制仍不清楚［1］。朊蛋白（PrP）它对神经元的粘附、分化和生存具有重要意义，但对其在神经系统外的功能所知甚少［2］。有文献报道PrP蛋白的表达与胃癌、胰腺癌等肿瘤的发生、发展具有相关性。为了进一步研究PrP蛋白在头颈部鳞状细胞癌中的表达以及与其发生、发展的相关性，开展了此次研究。

1 材料与方法

1.1标本来源及处理 所有病例样本的收集及病例的临床和病理资料均来自北京肿瘤医院头颈外科2006-2011年就诊的患者，一共92份头颈部肿瘤的样品，包括63份喉癌、5份口咽癌、15份下咽癌、9份唇癌样本。标本采集征得患者同意，本研究获北京肿瘤医院伦理委员会审查通过。抗朊蛋白抗体3F4来自Mi11ipore公司，免疫组织化学试剂盒购自中山生物技术公司，其余试剂均为分析纯。采用免疫组织化学方法：石蜡包埋的组织块切成5 μm厚的切片，充分烘烤。按下列步骤处理：常规二甲苯、酒精脱蜡至水，3%H2O2封闭10 min，PBS冲洗5 min，置于柠檬酸液中，在微波炉大火95℃下修复5 min，用1%正常羊血清封闭30 min，PBS冲洗，然后加入朊蛋白特异性抗体3F4（1∶500稀释），4℃作用过夜，PBS冲洗，加入羊抗鼠二抗孵育，30 min后再用PBS冲洗，DAB显色。切片用苏木素复染、脱水以及用封片剂进行封片观察。实验中用PBS代替一抗作为阴性对照［3］。

1.2PrP蛋白免疫组织化学染色程度的确定 PrP

蛋白免疫组织化学染色程度确定标准如下：每张石蜡切片在显微镜下随机选定5个视野，由阳性的细胞数及染色程度进行分级评分。10%细胞染色定为0分；10%～25%细胞染色定为1分；25%～50%细胞染色定为2分；50%～75%细胞染色定为3分；＞75%细胞染色定为4分。另外，针对染色程度，无阳性染色定为0分；细胞内有浅棕色信号定为1分；细胞内有中等棕色信号定为2分；细胞内有深棕色信号定为3分。最后PrP蛋白免疫组织化学染色程度的划分依据阳性细胞数及染色程度相加的结果判定：0-1分为阴性（-）；2-4分为弱阳性（+）；5-8分为阳性（++）；9-12分为强阳性（+++）［4］。

1.3统计学方法 用SPSS 20统计软件对数据进行方差检验及四格表精确检验。

2 结果

2.1PrP蛋白的免疫组化染色结果 本研究中共有92份样品应用3F4抗体进行免疫组织化学检测，其中共有51个病例（51/92，55.43%）为PrP蛋白免疫反应阳性。在喉癌当中的阳性率为58.73%（37/ 63），在下咽癌中的阳性率为46.47%（7/15），在上咽癌中的阳性率为60%（3/5），在唇癌当中的阳性率为44.44%（4/9）。其中口咽癌和唇癌的阳性率相比（P=0.0015＜0.01），差异有统计学意义；下咽癌和唇癌的阳性率相比（P=0.6549＞0.05），差异无统计学意义；喉癌和唇癌的阳性率相比（P= 0.0037＜0.01），差异有统计学意义；喉癌和口咽癌的阳性率相比（P=0.7964＞0.05），差异无统计学意义；喉癌和下咽咽癌的阳性率相比（P=0.0143＜0.05），差异有统计学意义，见表1。

2.2PrP蛋白的表达与头颈部鳞状细胞癌的临床分期有关 病例按照不同临床分期中的PrP染色结果进行分析。结果显示：PrP蛋白的阳性率表达在I期中为44.44%（12/27），II期中为62.86%（22/ 35），III期中为 56.00% （14/25），IV期中为60.00%（3/5）。临床I期的PrP蛋白的阳性率要远远低于II期（P=0.0001）、III期（P=0.0199）和IV期（P=0.0015）。在II期、III期及IV期之间差异无统计学意义，见表2。

2.3PrP蛋白的表达与头颈部鳞状细胞癌的病理分级有关 92份病例中，PrP蛋白的阳性表达在高分化病例中为30.77%（8/26），在中分化病例中为60.78%（31/51），在低分化病例中为80.00%（12/ 15），见表3，各组之间差异均有统计学意义。高度提示PrP蛋白的表达与头颈部鳞癌的分化程度有着相关性。

3 讨论

本研究应用免疫组织化学的方法对PrP蛋白检测进行检测，PrP蛋白的总阳性率达到55.43%。PrP蛋白的阳性率及染色强度与肿瘤的病理分级密切相关。同时，PrP蛋白的阳性率与肿瘤的解剖部位、临床分期都有关系。

PrP蛋白在人类恶性肿瘤中的作用也越来越引起人们的关注。很多的文献都支持PrP蛋白的过表达与多种恶性肿瘤的发生相关，包括肠癌、胃癌、肺癌、胰腺癌和前列腺癌。而且，在很多肿瘤细胞系中，都发现有PrP蛋白的过表达，包括黑色素瘤及肝癌等的肿瘤细胞系［5］。但是，PrP蛋白在鳞状细胞癌中的表达情况鲜有文献报道。

PrP蛋白在胰腺导管细胞腺癌的表达率为40%，而在胰腺腺管内上皮瘤（PIN-3）中仅为15%，在PIN-2、PIN-1中没有PrP蛋白的表达［5］。PrP蛋白的高表达率在肺癌和胃癌中同样也有描述［6］。更重要的是PrP蛋白的表达似乎与胰腺癌的恶性度有关。与以上结果一致，我们的研究也发现PrP蛋白的阳性率与染色强度与头颈部鳞状细胞癌的进展有密切关系，特别是肿瘤的病理分级，这也进一步验证了PrP蛋白肿瘤组织中的重要作用。

表1　头颈部鳞状细胞癌病例中PrP蛋白检测及其与临床进展和病理分级的关系Tab.1 PrP-positive staining in the HNSCC cases and its staining based on c1inica1 degrees and patho1ogica1 degrees

都与细胞存活、增殖和分化密切相关［7］。然而大多数的研究包括本研究在内都发现肿瘤中的PrP蛋白是单糖基化形式的蛋白，而且只存在于细胞浆而不锚定在细胞膜上。实际上，胞浆中单糖基化PrP蛋白的积累通常会导致许多种类细胞系的生存能力的下降。近年来，对于PrP在肿瘤发生中的作用也提出许多机制，例如在胃癌当中，PrP的增加导致PI3K/Akt信号通路的激活，从而上调Cyc1in D的含量而起作用［8］。药物抵抗MCF7肺癌细胞中化疗药物导致PrP蛋白与P糖蛋白相互结合而发挥作用［9］；在黑色素瘤及胰腺癌中通过PrP蛋白与细丝蛋白A的相互作用来发挥作用。那么，对于PrP蛋白功能更好地诠释能够帮助理解它在不仅海绵状脑病，而且还有肿瘤的发生、发展中的作用。

［1］ Ing1ehart RC，Scan1on CS，D′Si1va NJ.Reviewing and reconsidering invasion assays in head and neck cancer.Ora1 Onco1，2014，50：1137-43.doi：10.1016/j.ora1onco1ogy.2014.09.010.

［2］ Co1by DW，Prusiner SB.Prions.Co1d Spring Harb Perspect Bio1，2011，3：a006833.doi：10.1101/cshperspect.a006833.

［3］ 魏炜，张宝云，宋韫韬，等.唇鳞状细胞癌患者人乳头瘤病毒感染的检测分析.中华实验和临床病毒学杂志，2012，26：356-358.doi：10.3760/cma.j.issn.1003-9279.2012.05.011.

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The relationship between PrP protein expression and the clinical degrees and the pathological grade of head and neck sq
uamous cell carcinomas

Wei Wei，Jin Juntao，Zhang Baoyun，Song Yuntao，ZhangNaisong，Dong Xiaoping，Shi Qi Key laboratory of Carcinogenesis and Translational Research（Ministry of Education），Head and Neck Surgery Department，Peking University Cancer Hospital&Institute，Beijing 100142，China（Wei W，Song YT，Zhang NS）；Gongyi City People's Hospital，Renmin RD，Henan 450000（Jin J）；National Institute for Viral Disease Control and Prevention，State Key Laboratory for Infectious Disease Prevention and Control，Chinese Center for Disease Control and Prevention，Beijing 102206，China（Zhang BY，Dong XP，Shi Q）

Shi Qi，Email：shiqi76@126.com

ObjectiveTo ana1yze the PrP protein expression and the c1inica1 degrees and patho1ogica1 grade of head and neck squamous ce11 carcinomas.Methods Immunohistochemistry technique was used to test the PrP protein expression in the 92 head and neck squamous ce11 carcinomas cases.SPSS software was used to ana1yze the re1ationship between the PrP protein and the c1inica1 degrees and patho1ogica1 grade of head and neck squamous ce11 carcinomas.Results In the 92 head and neck squamous ce11 carcinomas cases，the positive rate of PrP protein was different with the sites of the carcinomas，the c1inica1 degree and the patho1ogica1 grade.Conclusion High expression of PrP protein re1ated with the occurrence and deve1opment of head and neck squamous ce11 carcinomas.

Head and neck cancer；Neop1asms，squamous ce11；PrP Protein

传染病预防控制国家重点实验室课题（2015SKLID503，2015SKLID303）；国家自然基金（81301429，81572048）

石琦，Emai1：shiqi76@126.com

10.3760/cma.j.issn.1003-9279.2016.02.003

2016-03-07）