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Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌组织中PDZK1和PDGFR-β的表达及相互作用

2017-12-19蒲昌盛唐华臻张忠涛

首都医科大学学报 2017年6期
关键词:结合部远端腺癌

蒲昌盛 郑 智 蔡 军 唐华臻 张 军 张忠涛

(首都医科大学附属北京友谊医院普外科,北京 100050)

·消化外科专题·

SiewertⅡ型食管胃结合部腺癌组织中PDZK1和PDGFR-β的表达及相互作用

蒲昌盛 郑 智 蔡 军 唐华臻 张 军*张忠涛

(首都医科大学附属北京友谊医院普外科,北京 100050)

目的探究Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌组织中PDZ蛋白激酶1(PDZ kinase 1,PDZK1)和血小板源性生长因子受体-β(platelet-derived growth factor receptor-β,PDGFR-β)的表达以及相互之间的作用,对比PDZK1和PDGFR-β在Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌与远端胃癌的表达差异,探寻PDZK1是否能成为食管胃结合部腺癌靶向治疗的新靶点和分子分型的依据。方法从患者组织蜡块中采集标本,制作成石蜡切片,进行免疫组织化学染色。采用半定量评分系统评定免疫组织化学染色结果并做统计分析。结果PDZK1在食管胃结合部腺癌组织中阳性表达率为30%(12/40),在食管胃结合部正常组织中阳性表达率为95%(38/40),差异无统计学意义(P=0.268)。PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织中阳性表达率为80%(32/40),食管胃结合部正常组织中阳性表达率为28%(11/40),差异无统计学意义(P=0.648)。PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部正常组织无明显相关性(r=0.026,P=0.874),PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织无明显相关性(r=0.111,P=0.497)。对比本课题组前期研究的远端胃癌,结果显示PDZK1在胃食管结合部正常组织中表达要高于远端胃正常组织(Z=-1.997,P=0.046),同样PDGFR-β在胃食管结合部腺癌组织中表达要高于远端胃癌组织(Z=-3.811,P=0.000),差异具有统计学意义。结论PDGFR-β在Siewert Ⅱ食管胃结合部腺癌组织中呈现高表达,PDZK1在Siewert Ⅱ食管胃结合部正常组织中呈现高表达。PDZK1与PDGFR-β在Siewert Ⅱ食管胃结合部腺癌组织和正常组织中的表达均未表现出相关性。Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌中PDZK1与PDGFR-β的表达要高于远端胃癌,结合其不同于胃癌的临床特点,食管胃结合部腺癌有可能是不同于远端胃癌的一类特殊肿瘤,而且PDZK1有可能在食管胃结合部腺癌的分子分型和靶向治疗方面提供一定的参考价值,为后续的研究提供了新的思路。

食管胃结合部腺癌;PDZ蛋白激酶l;血小板源性生长因子受体-β;胃癌

本研究采用免疫组织化学的方法检测PDZ蛋白激酶1(PDZ kinase 1,PDZK1)及血小板源性生长因子受体-β(platelet-derived growth factor receptor-β,PDGFR-β)在Siewert Ⅱ 型食管胃结合部腺癌及食管胃结合部正常组织中的表达情况,探讨PDZK1和PDGFR-β在Siewert Ⅱ 型食管胃结合部腺癌中发生、发展的关系,随后分析两种蛋白之间的相互关系和作用,对比PDZK1和PDGFR-β在Siewert Ⅱ 型食管胃结合部腺癌与远端胃癌的表达差异,探寻PDZK1是否能成为食管胃结合部腺癌靶向治疗的新靶点和分子分型的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌组织及食管胃结合部正常组织(癌旁组织)的石蜡标本来源于2014年8月至2016年8月间首都医科大学附属北京友谊医院胃肠外科进行手术患者的组织标本,其中男性38例,年龄40~76岁,中位年龄58岁;女性3例,年龄53~74岁,中位年龄63岁。所有患者均是初诊为Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌(adenocarcinoma of the esophagogastric junction,AEG),即肿瘤中心位置距离食管胃结合部(esophagogastric junction,EGJ)上1 cm和下2 cm 之间者,术后病理组织学诊断为食管胃结合部腺癌,术前未进行新辅助放化疗。手术切除标本的使用已得到患者和家属的同意。

1.2 实验方法

将患者组织蜡块制成石蜡切片。免疫组织化学步骤:脱蜡水化、抗原修复、阻断内源性过氧化物酶、血清封闭、加抗体、DAB显色、复染胞核、脱水封片。采用组织化学评分标准(histochemistry score,H-score),由病理学家采取盲法独立评定免疫组织化学结果。判断标准:阳性细胞为细胞膜、胞质显示棕黄色颗粒;随机观察10个高倍视野(400倍),每个视野下计数100个细胞,把切片内阳性的细胞染色强度和数目转变成相对应的数值,二者数值相乘得出评分。染色强度的分数被定为:阴性0分;弱阳性1分;中阳性2分;强阳性3分。阳性细胞的百分数定义为:少于5%,0分;在5%~25%,1分;26%~50%,2分;51%~75%,3分;75%,4分。H-score得分,0分为阴性,1~3分为弱阳性,4~7分为中阳型,8~12分被认为是强阳性。

1.3 本课题组前期研究结果

本课题组的前期研究[1],对92名远端胃癌患者的组织标本(肿瘤位于距EGJ 5 cm以下的胃体和胃窦)进行相同的免疫组织化学染色,结果显示PDZK1在远端胃癌(distal gastric cancer,DGC)组织中阳性表达率为13%(12/92),在正常胃组织中阳性表达率为68%(63/92),差异无统计学意义(P=0.181)。PDGFR-β在远端胃癌组织中阳性表达率为78%(72/92),正常胃组织中阳性表达率为64%(59/92),差异有统计学意义(P=0.000)。

1.4 统计学方法

用SPSS 22.0进行统计分析。计数资料采用频数和百分数表示,配对数据组间比较采用配对χ2检验,独立样本数据组间比较采用χ2检验。等级资料采用频数和百分数表示,配对数据组间比较采用配对秩和检验,独立样本数据组间比较采用秩和检验。采用Spearman等级相关系数描述相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

全部入组的食管胃结合部腺癌患者均有完整的临床资料。实验过程中脱片1例,最后有效标本数为40例。

2.1 PDZK1在食管胃结合部腺癌组织中的表达

PDZK1主要分布在细胞膜和细胞质,阳性表现为棕黄色,强阳性表现为棕褐色(图1A,B),阴性者细胞膜和细胞质未见染色(图1C,D)。PDZK1在食管胃结合部腺癌组织中阳性表达率为30%(12/40),在食管胃结合部正常组织中阳性表达率为95%(38/40),差异无统计学意义(P=0.268)。

图1 PDZK1的表达Fig.1 Expression of PDZK1

A:expression of PDZK1 in normal tissue of the esophagogastric junction (200×);B:expression of PDZK1 in normal tissue of the esophagogastric junction (400×);C:expression of PDZK1 in adenocarcinoma of the esophagogastric unction (200×);D:expression of PDZK1 in adenocarcinoma of the esophagogastric unction (200×);PDZK1:PDZ kinase 1.

2.2 PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织中的表达

PDGFR-β主要分布在细胞膜,染色阴性未见显色(图2A,B)阳性呈现为网格状棕黄色,强阳性表现为棕褐色(图2C,D)。PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织中阳性表达率为80%(32/40),在食管胃结合部正常组织中阳性表达率为28%(11/40),差异无统计学意义(P=0.648)。

2.3 在AEG中PDZK1和PDGFR-β与临床病理特征的关系

在不同分化AEG中,高、中分化(7/23)与低分化(5/17)相比,PDZK1的表达差异无统计学意义(χ2=0.005,P=0.944)。在不同浸润深度AEG中,T1~T2(4/6)与T3~T4相比 (8/34),PDZK1的表达差异无统计学意义(χ2=2.698,P=0.100)。在是否出现淋巴结转移AEG中,转移(8/28)与未转移 (4/12),PDZK1的表达差异无统计学意义(χ2=0.000,P=1.000)。在不同分期AEG中,Ⅰ期+Ⅱ期(5/13)与Ⅲ期+Ⅳ期(7/27)相比,PDZK1的表达差异无统计学意义(χ2=0.195,P=0.658)。

在不同分化AEG中,高、中分化(2/3)与低分化(31/37)相比,PDGFR-β表达差异无统计学意义(χ2=0.000,P=1.000)。在不同浸润深度AEG中,T1~T2(6/6)与T3~T4 (27/34)相比,PDGFR-β的表达差异无统计学意义(χ2=0.411,P=0.522)。在是否出现淋巴结转移AEG中,转移(21/28)与未转移 (11/12)相比,PDGFR-β的表达差异无统计学意义(χ2=0.603,P=0.438)。在不同分期AEG中,Ⅰ期+Ⅱ期(11/13)与Ⅲ期+Ⅳ期(22/27)相比,PDGFR-β的表达差异无统计学意义(χ2=0.000,P=1.000)。

图2 PDGFR-β的表达Fig.2 Expression of PDGFR-β

A:expression of PDGFR-β in normal tissue of the esophagogastric junction (200×);B:expression of PDGFR-β in normal tissue of the esophagogastric junction (400×);C:expression of PDGFR-β in adenocarcinoma of the esophagogastric unction (200×);D:expression of PDGFR-β in adenocarcinoma of the esophagogastric unction (200×);PDGFR-β:platelet-derived growth factor receptor-β.

2.4 PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌和远端胃癌表达的比较

本次研究中,为了探究Siewert Ⅱ AEG和DGC中表达差异性,根据H-score评分方法将其阳性表达按照强弱分为:阴性、弱阳性、中阳性、强阳性。进行秩和检验和统计分析(表1),结果显示PDZK1在胃食管结合部正常组织中表达要高于远端胃正常组织(Z=-1.997,P=0.046),同样PDGFR-β在胃食管结合部腺癌组织中表达要高于远端胃癌组织(Z=-3.811,P=0.000),差异具有统计学意义。

表1 PDZK1和PDGFR-β在Siewert Ⅱ胃食管结合部腺癌和远端胃癌中的表达差异Tab.1 Expression of PDZK1 and PDGFR-β of Siewert Ⅱ AEG and DGC

PDZK1:PDZ kinase 1;PDGFR-β:platelet-derived growth factor receptor-β;AEG:adenocarcinoma of the esophagogastric junction;DGC:distal gastric cancer.

2.5 PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织和正常组织中的相关性

对比研究PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部正常组织和食管胃结合部腺癌组织中表达的相关性,采用Spearman等级相关检验方法,结果显示:PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部正常组织无明显相关性(r=0.026,P=0.874),PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织无明显相关性(r=0.111,P=0.497)。

3 讨论

3.1 PDGFR-β在AEG组织中的表达及其临床意义

本研究证实,PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织中呈现高表达,主要分布于细胞膜,对比其在食管胃结合部正常组织中阳性表达,差异无统计学意义。Chen等[2]研究显示PDGF和血小板源性生长因子受体PDGFR在发育的早期阶段,特别是在血管和器官的形成中发挥关键作用。并且当PDGFR-β过度激活和异常表达时,能够诱导肿瘤新生血管的生成、直接或间接参与了肿瘤的侵袭与转移[3],PDGFR-β可能是食管胃结合部腺癌发生发展的重要因素之一。Cao[4]研究发现PDGF及PDGFR表达水平与肿瘤生长、侵袭性有关,而且PDGF/PDGFR通过对促进血管细胞和基质细胞在肿瘤中的生长,对肿瘤转移和肿瘤微环境的调节产生影响。Appiah-kubia等[5]相关研究表明PDGFR-β在肿瘤的诊断和治疗方面前景让人振奋。一些学者[6-8]也在其他部位的肿瘤中,例如肺癌、肾癌、结直肠癌等发现PDGF/PDGFR对于肿瘤发生发展的影响,对促进血管细胞生成有一定作用。

3.2 PDZK1在AEG组织中的表达及其临床意义

本研究显示,PDZK1在食管胃结合部正常组织中阳性表达呈现高表达,主要分布于细胞质和细胞膜,对比其在食管胃结合部腺癌组织中的阳性表达,差异无统计学意义。Turner等[9]证明PDZK1在血管内皮细胞增生和血管形成中的重要作用,Lee等[10]也证实PDZK1通过抑制断点簇区域的激酶而阻止血管平滑肌新内膜形成。而且,Walther等[11]发现PDZK1通过调节G蛋白偶联受体来发挥作用。PDZK1在肿瘤发生发展过程中起到关键作用,研究[12]表明低水平的PDZK1表达预示着患者预后较差。因此,从理论上讲,PDZK1和PDGFR-β对血管的形成和生长方面呈现出相互拮抗的作用。

3.3 PDGFR-β和PDZK1之间的关系

本课题组的前期研究[1,13]显示,通过PI3K/Akt途径和MAPK途径,PDGFR信号转导途径可以对胃癌的生长、分化、迁移及凋亡进行调节;并且在胃癌和正常胃组织中,PDGFR-β、PI3K/Akt、MAPK的表达差异有统计学意义,即相比胃正常组织中,三者在胃癌组织均呈现高表达,研究表明胃癌细胞高分裂和高转移的特性可能与这种高表达有关。在胃癌与正常胃组织中,PDZK1的表达差异有统计学意义,即在胃癌中PDZK1呈现低表达或阴性表达,在胃癌中PDZK1与PDGFR-β的表达呈现负相关。这表明PDZK1可能通过PDGFR-β的D-S-F-L典型第1类PDZ蛋白结合基序与之结合,抑制胃癌的发生、发展。那么在不同于胃癌的Siewert Ⅱ型AEG中,PDGFR-β和PDZK1之间的相互关系及作用是否有差异,有待进一步研究。

3.4 PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌和远端胃癌表达的比较

和DGC比较,AEG是一种特殊类型的肿瘤,笔者在临床上发现,无论在肿瘤的病因、临床病理特征、淋巴转移、治疗方式、靶向治疗和预后等多方面有其显著的特殊性,尤其Siewert Ⅱ型AEG(肿瘤中心位于食管胃结合部1 cm至下2 cm范围)起源于交界上皮细胞,肿瘤生物学特性兼有食管和胃癌的特性。这些都表现出AEG的独特性。目前对于AEG的发生、发展的具体机制还不清楚,尚未存在AEG的分子分型,本研究显示,PDZK1在胃食管结合部正常组织中表达要高于远端胃正常组织,同样PDGFR-β在胃食管结合部腺癌组织中表达要高于远端胃癌组织。根据组织中蛋白表达强度的差异性,结合其独特的临床病理特性,说明Siewert Ⅱ型AEG有可能是不同远端胃癌的一类特殊肿瘤,而且PDZK1有可能在AEG的分子分型和靶向治疗方面提供一定的参考价值。

3.5 PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织和正常组织中的相关性

通过本研究,笔者并未发现PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部正常组织和食管胃结合部腺癌组织中的表达存在相关性,这可能与病例数较少有关,通过后期病例的收集,可进行进一步的验证;这也有可能与AEG不同于远端胃癌的生物学特性有关,在分子作用机制方面存在差别。

3.6 结论

本研究结果表明,PDGFR-β在食管胃结合部腺癌组织中呈现高表达,主要分布于细胞膜,对比其在食管胃结合部正常组织中阳性表达,差异无统计学意义。PDZK1在食管胃结合部正常组织中阳性表达呈现高表达,主要分布于细胞质和细胞膜,对比其在食管胃结合部腺癌组织中的阳性表达,差异无统计学意义。在食管胃结合部正常组织和食管胃结合部腺癌组织中,PDZK1与PDGFR-β的表达均未表现出相关性。

PDZK1和PDGFR-β在食管胃结合部腺癌和远端胃癌表达的比较研究表明,Siewert Ⅱ型食管胃结合部腺癌两种蛋白的表达要高于远端胃癌,结合二者临床特点,食管胃结合部腺癌可能是不同于远端胃癌的一类特殊肿瘤,而且PDZK1有可能在AEG的分子分型和靶向治疗方面提供一定的参考价值,为后续的研究提供了新的思路。

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ExpressionandinteractionofPDZK1andPDGFR-βinadenocarcinomaoftheesophagogastricjunctionofSiewertⅡ

Pu Changsheng,Zheng Zhi,Cai Jun,Tang Huazhen,Zhang Jun*,Zhang Zhongtao

(DepartmentofGeneralSurgery,BeijingFriendshipHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100050,China)

ObjectiveTo study the expression and interaction of PDZ kinase 1 (PDZK1) and platelet-derived growth factor receptor-β (PDGFR-β) in Siewert Ⅱ adenocarcinoma of the esophagogastric junction.To compare the expression of PDZK1 and PDGFR-β in Siewert Ⅱ adenocarcinoma of the esophagogastric junction and distal gastric cancer.To investigate whether PDZK1 is a new target of adenocarcinoma of the esophagogastric junction (AEG) targeted therapy and the basis of molecular typing.MethodsParaffin sections were prepared for immunohistochemical staining.Semi-quantitative scoring system was used to evaluate the results of immunohistochemical staining and then statistical analysis was performed.ResultsThere was 30% (12/40) positive rate of PDZK1 in the adenocarcinoma of the esophagogastric junction.There was 95% (38/40) positive rate of PDZK1 in the normal tissues of esophagogastric junction.There was no significant difference between two tissues (P=0.268).There was 80% (32/40) positive rate of PDGFR-β in the adenocarcinoma of the esophagogastric junction.There was 28% (11/40) positive rate of PDGFR-β in the normal tissue of esophagogastric junction.There was no significant difference between two tissues (P=0.648).There was no significant correlation between PDZK1 and PDGFR-β in the normal tissue of the esophagogastric junction (r=0.026,P=0.874) and the adenocarcinoma of the esophagogastric junction (r=0.111,P=0.497).Compared with distal gastric cancer,the expression of PDZK1 in the normal tissue of the esophagogastric junction was higher than that in the distal gastric tissues (Z=-1.997,P=0.046).the expression of PDGFR-β in the adenocarcinoma tissues of the gastroesophageal junction was higher than that in the distal gastric tissues (Z=-3.811,P=0.000),there was significant difference.ConclusionThere was highly expression of PDGFR-β in adenocarcinoma of the esophagogastric junction.There was highly expression of PDZK1 in normal tissues of the esophagogastric junction.There was no significant correlation between PDZK1 and PDGFR-β in the normal tissues of the esophagogastric junction and the adenocarcinoma of the esophagogastric junction.Combined with the clinical characteristics,the adenocarcinoma of esophagogastric junction may be different from the distal gastric cancer.With the determination of expression of PDZK1,it is possible to provide some reference value in AEG molecular classification and targeted therapy.

adenocarcinoma of the esophagogastric junction;PDZ kinase 1 (PDZK1);platelet-derived growth factor receptor-β(PDGFR-β);gastric cancer

首都特色临床研究资助项目(Z131107002213046),北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养计划资助项目(2013-3-067)。This study was supported by Capital Characteristic Clinical Research Project (Z131107002213046),Beijing Municipal Health System High-level Health Technician Training Program (2013-3-067).

*Corresponding author,E-mail:zhangjundoctor@163.com

时间:2017-12-13 21∶09

http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.R.20171213.2109.038.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.06.005]

R656

2017-10-16)

编辑 孙超渊

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