乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤,肥胖癥亦被認為是乳腺癌的一個危險因素。Caspase-3是最重要的效應性蛋白裂解酶,在乳腺癌、神經纖維瘤等腫瘤細胞中均有Caspase-3過表達。激活的Caspase-3能裂解一定量的底物,包括抗凋亡成分及結構或看家蛋白,并誘導細胞凋亡。基于上述研究進展,本研究采用免疫組化和TUNEL方法,檢測肥胖和正常體重患者乳腺癌組織中Caspase-3蛋白表達和細胞凋亡,研究其與肥胖乳腺癌的臨床特征及預后的相關性。
資料與方法
一般資料:所有研究對象均為女性,選擇60例肥胖乳腺癌患者,60例正常體重乳腺癌患者,術前均未化療,根據國際抗癌協會建議以T(原發癌)、N(局部淋巴結)、M(遠處轉移)對乳腺癌進行分期,所有病例術前未行任何治療,術后均經病理檢查證實診斷,全部病例均經細胞學或組織病理學證實。肥胖癥的診斷符合WHO為亞洲成年人制定的標準,即體重指數≥25kg/m2。各組每例乳腺癌組織標本取材后4%多聚甲醛固定。
身高、體重測量:固定專人,測量身高(m)和體重(kg)。測得身高和體重數據精確至01cm和01kg,體重指數(BMI)=體重(kg)/身高(m2)。
試劑與儀器:兔抗Caspase-8和Caspase-3單克隆抗體、生物素標記二抗和TUNEL凋亡試劑盒均購于北京中杉生物公司。
TUNEL檢測細胞凋亡:采用細胞凋亡試劑盒(北京中杉生物工程有限公司的產品),按照試劑盒說明書操作,免疫組化ABC染色法,DAB顯色,蘇木素輕度復染、脫水、透明、封片。細胞核中出現棕黃色顆粒為原位末端標記陽性細胞,即凋亡細胞。采用顯微鏡計數法(10目鏡×40物鏡),觀察每個高倍視野的凋亡細胞數,每只動物隨機取3張切片,每張切片隨機觀察6個視野。細胞凋亡指數的測定(apoptotic index AⅠ):每張切片選擇5個陽性染色最明顯高倍視野(×400)計數500個腫瘤細胞中陽性細胞所占的百分比。
免疫組化結果的判斷:陽性結果呈棕黃色或棕褐色,Caspase-3陽性細胞分別為細胞質顯色,Caspase-3蛋白表達結果判定標準如下。用計算機圖像分析技術半定量監測其蛋白表達的強弱,應用Image-Pro Plus 50彩色病理圖文分析系統隨機選取5個視野,測定乳腺癌組織Caspase-3免疫反應陽性產物平均光密度值,以平均光密度值來進行量化后的統計學分析。
統計學處理:使用SPSS130軟件包。所得數據以X±S表示,采用方差分析;P<005為差異有統計學意義。
結果
兩組患者一般情況比較:肥胖組患者平均年齡5135±775歲,正常體重組為4964±617歲,兩組相比差異無顯著性(P>005)。肥胖組(2851±555)和正常體重組(1945±479)體重比較差異有統計學意義(P<005)。
TUNEL法檢測各組乳腺癌細胞凋亡:光學顯微鏡下觀察,細胞核濃縮,染色質凝集,呈圓形或新月形,體積變小,核被標記成棕黃色的細胞即為凋亡細胞。正常體重組中腫瘤細胞有凋亡現象,凋亡率為038±007。肥胖組凋亡率為013±002,較正常體重組降低,表明肥胖組細胞凋亡作用明顯低于正常體重組(P<001)。
各組乳腺組織中Caspase-3蛋白表達及與細胞凋亡二者的相關性:肥胖組乳腺組織Caspase-3蛋白表達的平均光密度值為017±005,正常體重組為056±014,兩組比較差異有統計學意義(P<005)。肥胖患者乳腺癌細胞凋亡與Caspase-3蛋白表達的相關系數(r=086,P<005);正常體重組乳腺癌細胞凋亡與Caspase-3蛋白表達的相關系數(r=038,P<005)。Caspase-3蛋白表達與5年復發轉移的關系:60例正常體重乳腺癌Caspase-3陽性患者17例中,有13例(765%)發生復發轉移;而43例Caspase-3陰性患者中,37例(814%)發生復發轉移,經比較無統計學差異。60例肥胖乳腺癌39陽性患者中,15例(385%)發生復發轉移;而21例Caspase-3陰性患者中,有16例(762%)發生復發轉移,有顯著性差異。見表1。
討論
乳腺癌是婦女最常見的惡性腫瘤之一,在許多國家和地區居女性惡性腫瘤的首位。引起乳腺癌的發病因素很多如遺傳因素、內分泌因素、物理因素等,其中肥胖為其發病的高危因素之一,日益受到人們的重視。體重過重和肥胖增加了患乳腺癌的風險[1]。
細胞凋亡是基因控制的細胞自主性死亡。Caspase為含半胱氨酸的天冬氨酸特異水解酶,是凋亡的主要執行者,Caspase分啟動型、效應型和炎癥型3型[2]。Caspase-3是哺乳類動物細胞凋亡的關鍵蛋白酶,在Caspase家族中屬于效應型,在引起細胞凋亡蛋白酶級聯反應中處于核心;在正常情況下,胞質中的Caspase-3以無活性的酶原形式存在只有當細胞凋亡時,才被激活為有活性的Caspase-3[3~4]。近年來發現Caspase-3參與了腫瘤發生過程中細胞凋亡異常的病理過程[5]。
本組研究表明,肥胖乳腺癌組織中,Caspase-3的陽性表達率低于對照組正常體重乳腺癌組織(P<005),肥胖患者乳腺癌組織中,Caspase-3的陽性表達低于正常體重患者乳腺癌組織(P<005),肥胖乳腺癌組織中Caspase-3蛋白表達與細胞凋亡無明顯相關,且本研究結果提示,與正常體重乳腺癌患者比較,肥胖乳腺癌患者乳腺癌組織Caspase-3蛋白陽性的表達肥胖乳腺癌患者5年復發轉移中起重要作用。因此推測Caspase-3參與了乳腺癌組織的發育及轉化細胞凋亡過程的調節,Caspase-3表達促進了腫瘤細胞的生長,在肥胖相關性乳腺癌的發生發展中可能起重要的作用[6]。
綜上所述,肥胖乳腺癌患者組織中的Caspase-3表達減少是促進乳腺癌發生、發展的高危因素,并且使乳腺癌的惡化和影響預后。預防肥胖對降低患乳腺癌的發病率有積極的意義。
參考文獻
1Kuhl H.Breast cancer risk in the WHI study:The problem of obesity[J].Maturitas,2005,51(1):83-97.
2Jiao XT,Liu XQ,Huang LS,et al.Role of Caspase-3,-8,and -9 in apoptosis of copper induced primary cortical neurons[J].Zhong guo Dang Dai Er Ke Za Zhi.2009,11(11):917-922.
3Blagonravov ML,Onufriev MV,Demurov EA,et al.Assessment of Caspase-3 activity in rabbit myocardial tissue during experimental hemodynamic overload of the left ventricle of the heart[J].Biomed Khim,2010,56(6):719-725.
4Kakinohana M,Kida K,Minamishima S,et al.Delayed paraplegia after spinal cord ischemic injury requires Caspase-3 activation in mice[J].Stroke,2011,42(8):2302-2307.
5Thomas CM,Murray R,Sharif M.Chondrocyte apoptosis determined by Caspase-3 expression varies with fibronectin distribution in equine articular cartilage[J].Int J Rheum Dis,2011,14(3):290-7.
6Poparlan T,Musca S.Role of prognostic factors in evaluation of survival in breast cancer[J].Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi,2010,114(1):147-51.