Twist基因在非小細胞肺癌中的表達及意義

鮑文華,魏士剛,閻紅娥,宿海峰

(佳木斯大學附屬第一醫院呼吸內科,黑龍江 佳木斯 154003)

Twist是存在于果蠅、鼠和人等生物體內的一種堿性螺旋-環-螺旋轉錄調節因子,正常情況下主要表達于胎盤、胚胎中胚層和成人的某些中胚層來源的未分化組織[1]。近期在多種人類上皮來源腫瘤中發現 Twist表達增高,如乳腺癌、前列腺癌、胃癌等,這可能與 Twist能介導上皮-間充質轉化 (epithelial mesenchymal transition,EM T)有關 ,但 Twist基因在非小細胞肺癌中的作用如何卻少見報道。我們利用免疫組織化學方法檢測了非小細胞肺癌(NSCLC)組織中Twist基因的表達,以探討其在肺癌發生、發展過程中的作用。

1 材料與方法

1.1 標本來源

隨機選取佳木斯大學附屬第一醫院 2007— 02～ 2009—02手術切除 NSCLC組織標本45例,其中鱗癌 26例,腺癌19例;高、中分化30例,低分化15例;按 UICC1997肺癌分期標準分期 ,Ⅰ 、Ⅱ 期 32例 ,Ⅲ 期 13例 ;男 28例 ,女 17例。均為原發性肺癌,且術前未接受放化療,取 12例癌旁正常肺組織作為對照。

1.2 試劑

Twist兔抗人多克隆抗體 Twist(H-81,SC15393)購自美國 Santa Cruz生物技術公司,SP免疫組織化試劑盒(KIT-9710)和 DAB顯色試劑盒 (DAB-0031)均購自福州邁新生物技術公司。

1.3 實驗方法

肺癌標本經福爾馬林液固定、常規石蠟包埋。每例連續切片 3張 ,切片厚4μ m,供常規 HE染色和 Twist免疫組織化學染色。Twist兔抗人多克隆抗體濃度為1∶150。參照檢測試劑盒說明進行。

1.4 結果判斷標準

Twist蛋白表達于細胞漿,呈清晰的棕黃色為陽性表達。在 10×40高倍視野下 ,隨機選10個視野,計數腫瘤細胞中陽性比例計算百分率,陽性細胞 ＜10%記為(-);陽性細胞數在10%～25%記為(+);陽性細胞數在25%～50%記為(++ );陽性細胞數＞50%記為(+++)。結果判定采用雙盲對照法。

1.5 統計學處理

應用 SPSS 13.0統計分析軟件進行統計學處理。據不同需求分別進行了χ2檢驗及 Fisher確切概率法,P ＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 Twist的表達

在45例 N SCLC組織中,31例癌細胞 Twist呈陽性 [(+)-(+++)]表達 ,陽性率為 68.9%;12例癌旁正常肺組織有2例為陽性表達,陽性率為 16.7%,兩者比較差異有統計學意義 (i2= 10.599,＞＜0.01)。Twist陽性表達于癌細胞胞漿中,為棕黃色,間質和血管未見表達 (見圖1、2)。

2.2 肺癌組織中 Twist蛋白的表達與臨床病理因素的關系

Twist的表達水平與肺癌的分化程度相關 (P＜0.05),與患者的性別、年齡、病理類型、腫瘤直徑、有無淋巴結轉移和 TNM分期無明顯相關性 (P＞ 0.05),見表1。

表1 肺癌組織 Twist蛋白表達與臨床病理因素的關系[n(%)]

鱗癌 26 20(76.9) 6(23.1)腺癌 19 11(57.9) 8(42.1)腫瘤直徑 0.652 ＜0.05≤3cm 11 6(54.5) 5(45.5)＞3cm 34 25(73.5) 9(26.5)分化程度 7.407 ＜0.05高9 4(44.4) 5(55.6)中21 13(61.9) 8(38.1)低15 14(93.3) 1(6.7)淋巴結轉移 0.254 ＞0.05陽性 25 18(72.0) 7(28.0)陰性 20 13(65.0) 7(35.0)TNM分期 0.105 ＞0.05Ⅰ～Ⅱ 32 23(71.9) 9(28.1)Ⅲ13 8(61.5) 5(38.5)

3 討論

Twist基因首先在果蠅中被發現,隨后相繼在水母、文昌魚、斑馬魚、非洲、蟾蜍、小鼠、大鼠以及人類中被確認。人的Twist基因位于7p21.2,編碼由202個氨基酸組成的蛋白質。Twist在胚胎生長發育階段誘導細胞遷移過程中起關鍵的調控作用,廣泛表達于中胚層起源的組織細胞,在出生后降至極底水平。2004年 Weinberg在小鼠乳腺癌肺轉移模型中發現 Twist基因的重要作用[2],從而引發了研究人員對于腫瘤事件中 Twist的作用關注。近期研究證實,Twist參與了多種上皮來源的腫瘤細胞發生上皮-間充質轉化(EM T)并促進其侵襲轉移[3],其可在轉錄水平上通過影響 E-box啟動子的表達,誘導 EM T的形成[4],從而抑制 E-cadherin轉錄,使由 E-cadherin所調控的細胞黏附作用失效,使腫瘤細胞從原發灶上脫落,從而侵入周圍組織[5]。此外,Twist還可以通過抑制分化、通過阻斷 p53通路、阻礙 N-M yc的促凋亡作用和抑制 NF-κB/TN F通路等多種途徑引起惡性腫瘤的發生[6,7]。本試驗通過對非小細胞肺癌組織中 Twist基因的表達進行檢測分析,發現 Twist在 NSCLC組織中陽性率為68.9%,顯著高于癌旁組織,差異具有統計學意義,提示Twist蛋白可為肺癌與非癌的鑒別提供參考。本實驗通過Twist與臨床病理資料相關分析發現 Twist基因的高表達與肺癌分化程度相關 (P＜0.05),這與惠林萍等[8]的研究結果相似 ,提示通過檢測肺癌組織中 Twist的表達情況,可能對腫瘤的惡性程度做出判斷和預測。

綜上所述,Twist在非小細胞肺癌發生發展過程中起重要作用,Twist很可能是肺癌發生、發展過程中的一個新的重要基因,但其參與肺癌的發生、轉移、復發和預后的機制及其與其他相關基因的關系方面,尚需進一步研究。

[1]Kang Y,Massague J.Epithelial-mesenchymal transitions:twist in development and metastasis[J].Cell,2004,118(3):277-279

[2]Yang J,Mani S A,Donaher J L,et al.Twist,a master regulator of morphogenesis,plays an essential role in tumor metastasis[J].Cell,2004,117:927-939

[3]Elias M C,Tozer KR,Silber JR,et al.TWIST is expressed in human gliomas and promotes invasion[J].Neoplasia,2005,7(9):824-837

[4]Ansieau S,Bastid J,Doreau A,et al.Induction of EM T by twist proteins as a collateral effect of tumor-promoting inactivation of premature senescence[J].Cancer Cell,2008,14(1):70-89

[5]Vesuna F,van Diest P,Chen JH,et al.Twist is a transcriptional repressor of E-cadherin g ene ex pressionin breast cancer[J].Biochem Biophys Res Commun,2008,367(2):235-241

[6]Sosic D,Richardson JA,Yu K,et al.Twist regulates cytokine gene expression through a negativ e feedback loop that represses N F-κ B activity[J].Cell,2003,112(2):169-180

[7]Sandrine Valsesia-Wittmann,Maud Magdeleine,Sebastien Dupasquier,et al.Oncogenic cooperation between H-Twist and NMyc overrides failsafe programs in cancer cells[J].Cancer Cell,2004,6(6):625-630

[8]惠林萍,劉冰冰,趙蕾,等.Twist在肺癌中高表達并與肺癌的分化有關 [J].中國肺癌雜志,2009,12(4):294-299