ＰＴＥＮ和Ｐ－ＥＲＫ蛋白在皮膚鱗狀細胞癌中的表達和意義

[摘要]目的：探討PTEN和P-ERK蛋白在皮膚鱗狀細胞癌中的表達及意義。方法:采用免疫組化SP法觀察34例皮膚鱗癌組織和15例正常皮膚組織石蠟標本中PTEN蛋白和P-ERK蛋白的表達情況。結果:皮膚鱗狀細胞癌（SCC）組織中PTEN蛋白陽性表達率（41.18%）明顯低于正常皮膚組織（100%）（P<0.05）；P-ERK蛋白在SCC中的陽性表達率（76.47%）明顯高于正常皮膚組織（20.00%）（P<0.05）；SCC中低分化組的PTEN和P-ERK蛋白的陽性表達率分別低于和高于高分化組（P<0.05）。SCC中PTEN和P-ERK蛋白表達之間呈明顯的負相關（P<0.01）。結論：PTEN蛋白的低表達或失表達，不能有效抑制Ras/Raf/MEK/ERK信號通路的異常激活，可能使細胞惡性轉化和增殖。

[關鍵詞]皮膚鱗狀細胞癌（SCC）；PTEN蛋白；P-ERK蛋白；免疫組化；信號傳導

[中圖分類號]Q813[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455（2008）10-1483-03

The expression and significance of PTEN and P-ERK protein in cutaneous squamous cell carcinoma

ZHOU Shu-wei，CHEN Min-jing

(Department of Plastic Surgery， the First Affiliated Hospital， Zhengzhou University， Zhengzhou 450052，Henan， China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the expression and significance of PTEN and P-ERK protein in cutaneous squamous cell carcinoma. MethodsExpression of PTEN and P-ERK protein was detected in 34 SCC and 15 normal skin specimens by SP immunohistochemical technique. ResultsThe positive rate of PTEN protein was significantly lower in SCC(41.18%) than that in normal skin(100%)(P<0.05); The positive rate of P-ERK was significantly higher in SCC(76.47%) than that in normal skin (20.00% )(P<0.05); The positive rate of PTEN and P-ERK protein in the low differentiation group were lower and higher than them in the high differentiation group(P<0.05)， A significant negative relationship was observed between the expression of PTEN and P-ERK protein in SCC(P<0.01).ConclusionsThe decrease or deletion of PTEN protein expression may not be able to effectively inhibit the over-activation of Ras/Raf /MEK/ERK signaling pathway， which will result in the m alignant transformation and proliferation.

Key words: cutaneous squamous cell carcinoma; PTEN protein; P-ERK protein; Immunohistochemistry;signal transduction

皮膚鱗狀細胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma， SCC)的發生發展與抑癌基因的失活、突變及某些細胞信號的傳導異常密切相關。PTEN是迄今發現的第一個具有雙特異性磷酸酶活性的抑癌基因[1]。PTEN主要通過脫磷酸化作用調控細胞內信號傳導通路，從而調節細胞的生長、發育及抑制腫瘤增殖、粘附、轉移[2]。細胞外信號調節激酶（ERK），是Ras/Raf/MEK/ERK信號通路的重要成分[3]，也是絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）家族成員之一，磷酸化的ERK（P-ERK）是其活化形式，可介導信號由胞漿向胞核傳遞，參與調節細胞的生長、發育、分化、分裂等多種生理過程，并在細胞的惡性轉化中起重要作用[4]。但目前在皮膚鱗狀細胞癌組織中PTEN對P-ERK信號通路的調控少見報道。本研究應用免疫組化SP法對PTEN和P-ERK蛋白在SCC及正常皮膚組織中的表達情況進行了檢測，旨在探討它們在SCC發生發展中的意義。

1材料和方法

1.1 研究對象：選用鄭州大學第一附屬醫院病理科2005年6月～2007年12月切除且病歷資料完整、病理診斷明確的皮膚鱗狀細胞癌組織34例；組織學分級：高分化15例、中分化11例、低分化8例；患者無合并皮膚病、結締組織病、免疫系統疾病及其它重要臟器疾病；患者術前均未進行放療、化療、免疫、冷凍、激光等治療。 15例正常皮膚組織（對照組）為鄭州大學第一附屬醫院整形外科非癌患者行全厚皮移植時所修剪剩余的全厚皮。

1.2 主要試劑：鼠抗人PTEN單克隆抗體（濃縮型）、鼠抗人P-ERK單克隆抗體（濃縮型）、SP免疫組化試劑盒（濃縮型）均購自北京中杉金橋生物科技公司。

1.3 方法

1.3.1 免疫組化：采用免疫組化SP法，實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書進行，用PBS液代替一抗作陰性對照，用已知的陽性切片作陽性對照，PTEN蛋白染色陽性反應信號呈棕黃色細小顆粒，位于細胞核； P-ERK蛋白染色反應信號呈棕黃色細小顆粒主要位于細胞質，部分位于胞膜。

1.3.2 統計學處理：采用SPSS13.0統計軟件對數據進行χ2檢驗及Spearman等級相關分析，檢驗水準α=0.05。

1.3.3判斷標準：①根據著色的強弱，染色強弱以多數細胞的呈色反應為準：不著色為0分，淺黃色為1分，深黃色為2分，棕黃色為3分；②先在低倍鏡下選取細胞分布均勻的視野， 再在高倍鏡視野下用CMIAS病理彩色圖像分析系統進行圖像分析，每張切片計數500個細胞的陽性細胞數，計算出陽性細胞的百分比，用%表示即：陽性細胞率=(陽性細胞數/500)×100%。然后根據陽性細胞百分比記分<10%為0分，10%～45%為1分，46%～70%為2分，>70%為3分。根據上述兩項的記分之和將PTEN和P-ERK蛋白陽性結果分為4級：陰性（-）為0分，弱陽性（+）為1～2分，陽性（+ +）為3～4分，強陽性（+ + +）為5～6分。

2結果

2.1 正常皮膚及SCC中PTEN和P-ERK蛋白的表達情況： PTEN蛋白在正常皮膚及SCC中主要表達于細胞核，在SCC中的表達陽性率為44.18%，在正常皮膚組織中的表達陽性率為100%，兩者差異有統計學意義(P<0.05)。P-ERK蛋白陽性表達主要位于細胞質，在SCC組織表達陽性率（76.47%）明顯高于正常皮膚組織（20%），兩者差異顯著（P<0.05）。PTEN和P-ERK蛋白的表達與SCC臨床病理特征之間的關系見表1。

2.2 SCC中PTEN和P-ERK蛋白表達的相關性：統計學分析表明，在SCC中PTEN與P-ERK蛋白的表達強度呈負相關（rs =-0.752，P<0.01），隨著PTEN蛋白表達強度的增強，P-ERK蛋白的表達強度減弱，反之亦然。見表2。

3討論

3.1 PTEN基因亦稱為MMAC1基因，其全稱為Phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten，即“與張力蛋白和輔助蛋白同源、第10號染色體丟失的磷酸酶基因”，是繼p53基因之后近年來發現的一種腫瘤抑制基因，在細胞的生長、凋亡、黏附、遷移、浸潤等方面有重要作用。近年研究發現，PTEN蛋白失表達與一些惡性腫瘤的生物學行為和預后密切相關，陽性表達者多分化好、浸潤較淺、不伴淋巴結轉移和預后良好[5]。我們應用免疫組化SP法研究發現正常皮膚和SCC組織中PTEN蛋白表達于細胞核，這與董曉群等[6]報道PTEN特異性地在皮膚、結腸、乳腺、前列腺中分布于細胞質不同；正常皮膚組織中PTEN蛋白陽性率（100%）明顯高于SCC（44.18%），兩者差異顯著（P<0.05）；且組織分化程度越低，其陽性表達率越低（P<0.05）。與國內外多數學者研究結果一致。提示PTEN蛋白低表達或失表達可能與SCC的發生發展及病理特征密切相關，檢測PTEN蛋白可能為SCC的診斷及預后提供依據。

3.2 細胞外信號調節激酶（extracelluar signal regulated kinase，ERK）是1994年Kiyokawa等從構建的胃癌組織cDNA文庫中篩選出的基因，定位于染色體1p34-35，它是絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)家族成員之一；其分子包括三個結構區，即細胞外的配體結合區、細胞內具有酪氨酸激酶活性區及連接這兩個區域的跨膜結構[7]。一些生長因子、細胞因子及腫瘤啟動因子通過Ras/Raf/MEK/ERK途徑磷酸化激活ERK，活化的ERK（P-ERK）將胞漿內信號導入細胞核，作用于c-jun、c-fos、c-Myc、Elk-1等轉錄因子和核蛋白，促進多種癌基因及細胞周期調節相關基因的轉錄與表達，進而促進細胞的增殖、分化和惡性轉化[8]。國內（覃月秋等[9]）及國外（Bang等[10]）均報道人類胃癌組織中ERK活性較相應正常組織高。本研究顯示SCC中P-ERK蛋白陽性率(76.47%)明顯高于正常皮膚組織(20.00%)(P<0.05)，提示P-ERK過表達可能促進了SCC的發生。我們還發現其陽性率隨SCC分化程度的降低逐漸增強，但差異不顯著（P>0.05），推測P-ERK過表達可能會增加SCC的惡性程度，但作用不明顯。

3.3 關于PTEN基因與P-ERK所介導的信號級聯調節的關系的研究國內外鮮見報道。Weng等[11]發現，在乳腺癌細胞系MCF-7中，PTEN基因抑制胰島素受體底物-1（IRS-1）的磷酸化及IRS-1/Grb2/Sos復合物的形成，阻斷胰島素刺激的Ras/Raf/MEK/ERK信號通路的激活，使細胞周期受阻、細胞生長受抑制。本研究顯示SCC中PTEN與P-ERK蛋白的表達強度呈負相關（rs=-0.752，P<0.01），隨著PTEN蛋白表達強度的增強，P-ERK蛋白的表達強度減弱，反之亦然。推測PTEN基因通過某種途徑能有效抑制Ras/Raf/MEK/ ERK信號通路的激活；可能由于PTEN蛋白的低或失表達，使Ras/Raf/MEK/ ERK信號通路異常激活，促進細胞異常增殖及惡性轉化，導致SCC發生。其具體機制尚有待進一步研究。因此，提高PTEN蛋白的表達，阻斷ERK信號通路的異常激活可能為SCC的治療提供一條新途徑。

[參考文獻]

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[9]覃月秋，朱尤慶.P-ERK在胃癌及癌旁組織中的表達及臨床意義[J].中國現代醫學雜志，2004，14 (17)：62.

[10]Bang YJ， Kwon JH， Kang SH， etal. Increased MAPK activity and MKP-1 overexpression in human gastric adenocarcinoma[J]. Biochem Biophys Res Commun， 1998，250(1):43-47.

[11]Weng LP， Smith WM， Brown JL， etal. PTEN inhibits insulin-stimulated MEK/MAPK activation and cell growth by blocking IRS-1 phosphorylation and IRS-1/Grb2/Sos complex formation in a breast cancer model[J]. Hum Mol Genet， 2001，10(6):605-616.

[收稿日期]2008-07-12[修回日期]2008-09-28

編輯/張惠娟