APP下载

IQ结构域GTP酶激活蛋白1在胰腺癌中表达及与预后的相关性研究*

2017-12-27胡伟王磊孙磊高泰龙

中国现代医学杂志 2017年30期
关键词:胰腺癌结构域分化

胡伟 ,王磊 ,孙磊 ,高泰龙

(1.江苏省连云港市第一人民医院,江苏 连云港 222002;2.湖南省人民医院 肝胆外科,湖南 长沙410005)

IQ结构域GTP酶激活蛋白1在胰腺癌中表达及与预后的相关性研究*

胡伟 1,王磊 1,孙磊 1,高泰龙 2

(1.江苏省连云港市第一人民医院,江苏 连云港 222002;2.湖南省人民医院 肝胆外科,湖南 长沙410005)

目的检测胰腺癌组织中IQ结构域GTP酶激活蛋白1(IQGAP1)的表达与临床病理特征及与预后的关系。方法采用免疫组织化学法检测66例胰腺癌组织和49例癌旁组织中IQGAP1的表达情况,分析IQGAP1与胰腺癌临床病理特征及其与预后的相关性。结果胰腺癌组织和癌旁组织中IQGAP1的阳性表达率分别为63.636%和12.245%,胰腺癌组织高于癌旁组织(P<0.05);IQGAP1的表达与肿瘤分化程度、淋巴结转移有关(P<0.05),与患者年龄、性别、肿瘤部位、大小、神经浸润及临床分期差异无统计学意义(P>0.05)。IQGAP1阳性患者的总生存期短于IQGAP1阴性患者(P=0.002),Cox多因素分析显示IQGAP1阳性表达是独立预后危险因素结论胰腺癌组织中高表达的IQGAP1可能参与胰腺癌的发生、发展及转移过程,并可作为判断胰腺癌预后的重要指标。

IQ结构域GTP酶激活蛋白1;胰腺癌;免疫组织化学;生存分析

IQ结构域GTP酶激活蛋白1(IQ-domain GTPase-activating protein 1,IQGAP1)作为一种进化保守的蛋白家族成员,具有多个介导蛋白质相互作用结构域,调节多种细胞活动功能,包括胞质分裂,细胞迁移、增殖和信号转导,囊泡转运及细胞骨架结构调节[1]。研究已证实,IQGAP1作为一种致癌基因,在多种恶性肿瘤生长、侵袭和转移过程中发挥重要作用[2-3]。目前IQGAP1在胰腺癌中的研究甚少,尚未见报道其与胰腺癌生存预后的关系。本文通过免疫组织化学方法检测IQGAP1在胰腺癌组织中的表达情况,分析其与胰腺癌临床病理特征及预后的关系,以期判断其作为胰腺癌临床预后指标的可能性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年3月胰腺癌标本来源于连云港市第一人民医院行胰腺癌切除的患者,66例患者具有完整的临床病理及随访资料。其中,男性43例,女性23例;年龄34~85岁,中位年龄60.5岁。采用电话或门诊随访,随访截止日期为2016年12月。随访时间为0.6~81.0个月,死亡42例、存活14例。所有标本术后病理均证实为胰腺导管腺癌,高中分化47例,低分化19例。按照国际抗癌联盟(UICC)TNM分期标准:Ⅰ、Ⅱ期64例,Ⅲ、Ⅳ期2例。同时取配对胰腺癌旁组织49例,由病理学检查证实无癌细胞。所有入组患者术前均未接受任何针对肿瘤的治疗。

1.2 主要试剂

兔抗人IQGAP1多克隆抗体(美国Abcam公司),SP免疫组织化学试剂盒(北京中衫金桥生物技术有限公司)及DAB显色试剂盒(武汉博士德生物技术有限公司)。

1.3 免疫组织化学法检测IQGAP1的表达

免疫组织化学染色法(SP法)主要操作步骤如下:手术所取标本经10%甲醛固定,常规石蜡包埋,4 μm厚切片,烤箱60℃烤片60 min,二甲苯脱蜡,梯度酒精水化,灭活内源性过氧化物酶,抗原修复,血清封闭,一抗4℃过夜(稀释1∶400),二抗孵育,DAB显色,苏木素复染,脱水、透明、干燥、封片,镜检。PBS代替一抗作阴性对照。

1.4 免疫组织化学法结果判定

IQGAP1阳性反应主要为细胞浆或细胞膜呈黄色或棕黄色。高倍镜下(×400)随机观察5个视野,根据阳性细胞比率:阳性细胞数<10%为阴性,>10%为阳性表达,其中,10%~25%为1分,25%~50%为2分,50%~75%为3分,>75%为4分。根据染色强度分为0~3分。阳性细胞率与染色强度之积0~4分为IQGAP1阴性表达,5~12分为阳性表达;阅片采用双盲法,每张切片均由2位病理医师独立观察,分别记录。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 23.0统计软件,计数资料以率(%)表示,采用χ2检验或Fisher确切概率法,Kaplan-Meier法绘制生存率曲线,采用Log-rank检验,影响因素分析采用Cox比例风险回归模型,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 IQGAP1在胰腺癌及癌旁组织中的表达

IQGAP1主要表达于胰腺癌细胞的胞浆或胞膜。在66例胰腺癌标本中,IQGAP1蛋白的阳性表达率为63.636%(42/66);而在癌旁组织中IQGAP1阳性表达率仅为12.245%(6/49),低于胰腺癌组织(χ2=30.542,P=0.001)。见图 1。

2.2 IQGAP1表达与胰腺癌临床病理特征的关系

IQGAP1表达与胰腺癌分化程度相关(P=0.046),低分化胰腺癌组织中IQGAP1的阳性表达率最高,同时IQGAP1阳性组中淋巴结转移的患者较IQGAP1阴性组增多(P=0.019),而IQGAP1表达与胰腺癌患者的年龄、性别、肿瘤大小、部位、临床分期及神经浸润均差异无统计学意义,癌旁组织IQGAP1的表达与患者年龄、性别、肿瘤大小、部位、分化程度、临床分期、神经浸润及淋巴结转移均无关。见表1。

图1 IQGAP1在胰腺癌旁和癌组织中的表达(×200)

2.3 IQGAP1表达与胰腺癌患者预后的关系

图2 IQGAP1表达、淋巴结转移与胰腺癌患者预后关系的Kaplan-Meier生存率曲线

Kaplan-Meier法绘制生存率曲线并用Log-rank检验差异,结果显示,IQGAP1阳性组患者的总生存期较阴性组缩短,淋巴结转移组患者总生存期较无转移组缩短,差异有统计学意义(PIQGAP1=0.002,P淋巴结转移=0.001)(见图2)。Cox单因素分析结果显示胰腺癌组织IQGAP1表达、淋巴结有无转移均与胰腺癌预后相关,而肿瘤部位、大小、临床分期、分化程度及神经浸润等因素与预后无关。Cox多因素回归分析(α入=0.05,α出=0.10)结果示IQGAP1在胰腺癌组织中的阳性表达为胰腺癌独立的预后指标。见表2。

表2 66例胰腺癌患者预后的Cox回归模型分析

3 讨论

细胞支架蛋白IQGAP1含有4个IQ基序和类似于GAP相关结构域,这些结构域可与多种蛋白结合,通过调节细胞间黏附、细胞极性及迁移而参与肿瘤的进程[2]。IQGAP1直接结合E-cadherin调节细胞间黏附[1],直接结合F-actin[4]或经透明质酸介导[5]增强细胞运动,通过actin、Cdc42/Rac1、MAPK信号通路促进细胞侵袭、增殖和分化[6-7]。此外,IQGAP1还通过VEGFR-2信号通路调节内皮细胞的增殖及血管生成[8],并在小鼠乳腺癌肿瘤模型中促进肿瘤血管生成,同时证实IQGAP1能够促进乳腺MCF-7细胞增殖及肿瘤形成[6]。反之,通过可渗透肽类破坏IQGAP1与ERK1/2的相互作用能够抑制Ras驱动的小鼠肿瘤形成及侵袭能力[9]。已证实IQGAP1在肝癌[2]、肺癌[10]及食管癌等[11]多种实体肿瘤组织中高表达,并与病理分化级别相关[12]。本研究显示,胰腺癌组织IQGAP1蛋白表达高于癌旁组织,在低分化组表达高于高中分化组,表明IQGAP1与胰腺癌分化程度相关,提示IQGAP1的高表达与胰腺癌的侵袭、转移有关。与上述IQGAP1的调节功能一致。

IQGAP1与β-catenin相互作用可提高肝癌细胞的转移能力从而促进肿瘤进展[13]。过表达IQGAP1能促进胰腺癌细胞SW1990的增殖,而沉默IQGAP1通过下调活化性Cdc42/Rac1降低细胞增殖率,抑制肿瘤细胞迁移[14]。子宫内膜癌细胞IQGAP1高表达可促进细胞上皮间质转化及增殖、侵袭[15]。IQGAP1在肿瘤组织中高表达及在肿瘤侵袭前缘表达[16]、弥漫型表达[17]均与预后不良密切相关。而且IQGAP1高表达可作为判断恶性胶质瘤的诊断指标[18]。本研究显示,IQGAP1表达与淋巴结转移有关,提示其可作为预测胰腺癌侵袭与转移的有效指标。表明IQGAP1可能作为胰腺癌治疗的潜在靶点。本研究中发现IQGAP1表达与临床分期无关,分析原因可能与胰腺癌晚期样本量少有关。

单因素分析IQGAP1与胰腺癌预后的关系发现,其阳性表达较阴性表达患者生存期缩短,预后相对差,这可能与IQGAP1参与胰腺癌细胞黏附、迁移、转移及血管生成有关。这种关联的科学依据是肿瘤侵袭、转移过程中需要细胞之间黏附的动态重排。通过多因素分析发现,IQGAP1阳性表达可作为判断胰腺癌患者预后的独立危险因素。

综上所述,IQGAP1上调在胰腺癌的发生发展、转移过程中发挥重要作用,且与胰腺癌的恶性程度、淋巴结转移及预后不良有关,可能作为胰腺癌预后评估的参考指标,但IQGAP1在胰腺癌的具体机制,比如是否参与胰腺癌组织的血管形成尚不清楚,有待于进一步研究。

[1]HEDMAN A C,SMITH J M,SACKS D B.The biology of IQGAP proteins:beyond the cytoskeleton[J].EMBO Rep,2015,16(4):427-446.

[2]XIA F D,WANG Z L,CHEN H X,et al.Differential expression of IQGAP1/2 in hepatocellular carcinoma and its relationship with clinical outcomes[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(12):4951-4956.

[3]WHITE C D,ERDEMIR H H,SACKS D B.IQGAP1 and its binding proteins control diverse biological functions[J].Cell Signal,2012,24(4):826-834.

[4]MATARAZA J M,LI Z,JEONG H,et al.Multiple proteins mediate IQGAP1-stimulated cell migration[J].CellularSignalling,2007,19(9):1857-1865.

[5]KOZLOVA I,RUUSALA A,VOYTYUK O,et al.IQGAP1 regulates hyaluronan-mediated fibroblast motility and proliferation[J].Cellular Signalling,2012,24(9):1856-1862.

[6]JADESKI L,MATARAZA J M,JEONG H,et al.IQGAP1 stimulates proliferation and enhances tumorigenesis of human breast epithelial cells[J].Journal of Biological Chemistry,2008,283(2):1008-1017.

[7]BROWN M D,SACKS D B.IQGAP1 in cellular signaling:bridging the GAP[J].Trends in Cell Biology,2006,16(5):242-249.

[8]MEYER R D,SACKS D B,RAHIMI N.IQGAP1-dependent signaling pathway regulates endothelial cell proliferation and angiogenesis[J].PLoS One,2008,3(12):e3848.

[9]JAMESON K L,MAZUR P K,ZEHNDER A M,et al.IQGAP1 scaffold-kinase interaction blockade selectively targets RAS-MAP kinase-driven tumors[J].Nature Medicine,2013,19(5):626-630.

[10]LI G,GAO Y,CUI Y,et al.Overexpression of CD44 is associated with the occurrence and migration of non-small cell lung cancer[J].Molecular Medicine Reports,2016,14(4):3159-3167.

[11]WANG X,WANG K,LI X,et al.Targeted knockdown of IQGAP1 inhibits the progression of esophageal squamous cell carcinoma in vitro and in vivo[J].PloS One,2014,9(5):e965015.

[12]WANG X,LI X,ZHAI L,et al.Overexpression of IQGAP1 in human pancreatic cancer[J].Hepatobiliary&Pancreatic Diseases International,2013,12(5):540-545.

[13]JIN X,LIU Y,LIU J,et al.The overexpression of IQGAP1 and beta-catenin is associated with tumor progression in hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo[J].PLoS One,2015,10(8):e133770.

[14]JIN Y,LV X,ZHOU J,et al.Potential involvement of IQGAP1 in proliferation and metastasis of human pancreatic cancer[J].Front Biosci(Landmark Ed),2016,21:1076-1083.

[15]DONG P,IHIRA K,XIONG Y,et al.Reactivation of epigenetically silenced miR-124 reverses the epithelial-to-mesenchymal transition and inhibits invasion in endometrial cancer cells via the direct repression of IQGAP1 expression[J].Oncotarget,2016,7(15):20260-20270.

[16]DONG P,NABESHIMA K,NISHIMURA N,et al.Overexpression and diffuseexpression pattern ofIQGAP1 atinvasion fronts are independent prognostic parameters in ovarian carcinomas[J].Cancer Lett,2006,243(1):120-127.

[17]HAYASHI H,NABESHIMA K,AOKI M,et al.Overexpression of IQGAP1 in advanced colorectal cancer correlates with poor prognosis-critical role in tumor invasion[J].Int J Cancer,2010,126(11):2563-2574.

[18]MCDONALD K L,O'SULLIVAN M G,PARKINSON J F,et al.IQGAP1 and IGFBP2:valuable biomarkersfordetermining prognosis in glioma patients[J].J Neuropathol Exp Neurol,2007,66(5):405-417.

Expression and prognostic role of IQGAP1 in patients with pancreatic adenocarcinoma*

Wei Hu1,Lei Wang1,Lei Sun1,Tai-long Gao2
(1.The First People's Hospital of Lianyungang,Lianyungang,Jiangsu 222002,China;2.Department of hepatobiliary Surgery,Hunan Provincial People's Hospital,Changsha,Hunan 410005,China)

ObjectiveTo investigate expression the level of IQ-domain GTPase-activating protein 1(IQGAP1)and its prognostic significance in pancreatic adenocarcinoma.MethodsA total of 66 cases of patients diagnosed with pancreatic adenocarcinoma were included in this study.A total of 66 cancer samples as well as 49 paracancerous normal tissues were harvested,and the expression level of IQGAP1 was measured by Immunohistochemistry.The correlation analysis of IQGAP1 expression and clinical manifestations were performed.ResultsIQGAP1 was upregulated significantly in cancer tissue when compared with normal tissue(63.636%vs 12.245%,P<0.05).Expression of IQGAP1 was closely associated with clinical features including histological grading and lymph node metastasis (P<0.05).No significant correlation was observed between IQGAP1 and age,gender,size or position of tumor,neural invasion or clinical stage of patients (P>0.05).Patients with positive expression of IQGAP1 experienced shorter overall survival time as compared with those without IQGAP1 expression (P=0.002).Multivariate Cox regression analysis demonstrated that IQGAP1 overexpression was an independent prognostic factor in pancreatic adenocarcinoma(^HR=2.128,95%CI=1.127,4.019,P=0.020).ConclusionsUp-regulation of IQGAP1 may be involved in tumor progression,and is potentially a prognostic biomarker.

IQ-domain GTPase-activating protein 1;pancreatic ductal adenocarcinoma;Immunohistochemistry;prognosis

R735.9

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.30.007

1005-8982(2017)30-0041-05

2017-04-10

连云港市第一人民医院青年英才豪森基金资助项目(No:QN150102);连云港市科技局项目(No:SH1218)

高泰龙,E-mail:docgtl@163.com

(王荣兵 编辑)

猜你喜欢

胰腺癌结构域分化
CT联合CA199、CA50检测用于胰腺癌诊断的敏感性与特异性探讨
细菌四类胞外感觉结构域的概述
胰腺癌治疗为什么这么难
拟南芥START 结构域亚家族生物信息学分析及功能
两次中美货币政策分化的比较及启示
吸烟会让胰腺癌发病提前10年
分化型甲状腺癌切除术后多发骨转移一例
UBR5突变与淋巴瘤B细胞成熟
鲁政委:房地产同城市场初现分化
新兴市场货币:内部分化持续