Frat1與β-catenin在非小細胞肺癌中表達的相關性及意義

張 勇 王業林 王恩華

(中國醫科大學病理教研室，遼寧 沈陽 110001)

Frat(Frequently rearranged in advanced T-cell lymphomas)家族是Wnt信號傳導途徑的正向調節因子〔1〕，在人類基因組中Frat基因有兩個亞型，分別是Frat1和Frat2。以往的報道顯示，Frat1可以通過與糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)結合，抑制GSK-3β依賴的對Wnt信號通路中的中心環節β-catenin的磷酸化作用，使β-catenin在細胞質內蓄積，β-catenin入核后通過與β-catenin結合而激活靶基因c-myc等的轉錄〔2〕。目前研究表明，Frat1在一些惡性腫瘤中存在過表達〔3〕，但是 Frat1與β-catenin表達的相關性研究還較少。本研究分析 Frat1和β-catenin在非小細胞肺癌(NSCLC)中表達的相關性，并探討Frat1是否有可能作為新的肺癌靶向治療的靶點。

1 材料與方法

1.1 病例資料 115例原發性NSCLC患者的術后組織標本收集自中國醫科大學附屬第一醫院病理科2006～2010年存檔蠟塊。男77例，女38例，男女性別比1.9∶1。年齡36～76〔平均(58.2±16.9)〕歲。按國際抗癌聯盟(UICC2002)腫瘤TNM分期標準:Ⅰ期38例，Ⅱ期32例，Ⅲ期42例，Ⅳ期3例。按WHO(2004)肺癌分類標準，鱗狀細胞癌57例，腺癌58例。高分化18例，中分化60例，低分化37例。所有病例術前均未接受放、化療。(所有標本的使用均獲得了中國醫科大學倫理委員會同意)。

1.2 免疫組織化學染色 組織經中性甲醛固定、石蠟包埋，制成4μm連續切片。采用生物素-辣根過氧化物酶 (SP)法進行免疫組化染色。一抗為羊抗人Frat1多克隆抗體 (Santa Cruz Biotechnology，Santa Cruz，CA，USA 1∶50)，鼠抗人 βcatenin單克隆抗體 (Santa Cruz Biotechnology，Santa Cruz，CA，USA 1∶100)。生物素標記的二抗 (MB-9207，福州邁新生物技術公司)為即用型。3，3'-二氨基聯苯胺 (DAB)進行顯色。以磷酸鹽緩沖液 (PBS)代替一抗作為陰性對照。SP超敏免疫組織化學試劑盒和DAB酶底物顯色試劑盒購自福州邁新生物技術公司。

1.3 結果判定 選腫瘤細胞陽性染色集中區域，每張切片計數400個癌細胞，由兩名病理醫師雙盲觀測。Frat1表達判定標準:以胞質或核內出現棕黃色染色顆粒為陽性信號，陽性細胞數≤10%為陰性表達;＞10%為陽性表達。正常肺泡上皮和支氣管上皮β-catenin表達為膜陽性＞90%，β-catenin異常表達判定標準:膜陽性＜50%，或者細胞質陽性≥20%，或者細胞核陽性＞10%。

1.4 統計學分析 應用SPSS16.0統計軟件進行分析，分類資料采用χ2檢驗和Spearman等級相關分析。

2 結果

2.1 Frat1在肺癌組織中的表達 Frat1在正常肺泡上皮和支氣管上皮中陰性表達，在肺癌組織中主要在細胞質內彌漫分布，核陽性表達未見。在肺癌組織中Frat1的表達率為60.9%(70/115)，Frat1在肺癌組織中的表達陽性率隨著肺癌組織的分化程度降低而逐漸升高;伴有淋巴結轉移者的陽性率明顯高于沒有淋巴結轉移者，Ⅲ期+Ⅳ期肺癌患者Frat1的陽性表達率高于Ⅰ期+Ⅱ期患者，但是Frat1的異常表達與年齡、性別、肺癌組織學分型相關性沒有統計學意義 (P＞0.05)。見表1。

2.2 β-catenin在肺癌組織中的表達 在肺泡上皮和支氣管上皮中，β-catenin為細胞膜連續陽性表達。β-catenin在肺癌組織中主要在細胞質內彌漫分布，伴有細胞膜表達明顯下降，部分病例伴有核陽性表達。在115例肺癌組織標本中，71例伴有淋巴結轉移，其中β-catenin的異常表達率，明顯高于沒有淋巴結轉移組，β-catenin在肺癌組織中的表達陽性率隨著肺癌組織的分化程度降低及臨床分期升高而逐漸升高。在肺癌患者標本中，β-catenin的異常表達與患者的年齡、性別、肺癌組織學分型等的相關性沒有統計學意義 (P＞0.05)。見表1。

表1 Frat1、β-catenin在NSCLC中的表達與臨床病理因素之間的關系(n)

2.3 Frat1和β-catenin在肺癌組織中表達的相關性 在115例肺癌組織標本中，Frat1和β-catenin同時陰性20例，同時陽性57例，僅Frat1陽性25例，僅β-catenin陽性13例。Spearman相關性分析結果顯示，Frat1和β-catenin在肺癌組織中的表達有相關性(P=0.003)。

3 討論

Wnt信號傳導通路的活性受到多種相關蛋白的調節〔4〕，其中β-catenin與T細胞因子/淋巴樣增強因子(LEF/TCF)家族成員形成復合體是Wnt信號傳導通路的關鍵環節〔5〕。Frat是T細胞淋巴瘤的原癌基因，它的同源物人糖原合成結合蛋白(GBP)作為糖原合成酶激酶(GSK3-β)結合蛋白被分離后，人們才知道Frat也是Wnt信號傳導通路的重要組成部分。Frat通過封閉GSK3抑制β-catenin的磷酸化及伴發的β-catenin的降解，并且通過β-catenin/TCF復合物激活下游的靶基因〔6〕。研究證實Frat1主要通過其與GSK3的結合及由此產生的β-catenin/TCF信號通路的激活而發揮作用〔7〕。由此可以認為，在 Wnt信號通路中，GSK3中間缺失的連接因子就是Frat〔8〕;另外，有學者在食管癌、宮頸癌、肺癌中以及乳腺癌中發現Frat1的表達相對較高〔9〕。

本研究表明，在肺癌組織中Frat1很有可能通過對GSK3β的抑制，導致β-catenin/TCF信號通路的激活，也就是導致經典Wnt通路激活，所以隨著在肺癌當中對Frat1的研究不斷深入，Frat1有可能成為新的靶向治療的靶點，為肺癌的治療提供新的思路。

1 Haeseleer F，Pollet JF，Bollen A，et al.Molecular cloning and sequencing of the attachment site and integrase gene of the temperate mycobacteriophage FRAT1〔J〕.Nucleic Acids Res，1992;20(6):1420.

2 Hedgepeth CM，Deardorff MA，Rankin K，et al.Regulation of glycogen synthase kinase 3beta and downstream Wnt signaling by axin〔J〕.Mol Cell Biol，1999;19(10):7147-57.

3 Wang Y，Liu S，Zhu H，et al.FRAT1 overexpression leads to aberrant activation of beta-catenin/TCF pathway in esophageal squamous cell carcinoma〔J〕.Int J Cancer，2008;123(3):561-8.

4 Killick R，Pollard CC，Asuni AA，et al.Presenilin 1 independently regulates beta-catenin stability and transcriptional activity〔J〕.J Biol Chem，2001;276(5):48554-61.

5 Guo G，Mao X，Wang P，et al.The expression profile of FRAT1 in human gliomas〔J〕.Brain Res，2010;1320:152-8.

6 van Amerongen R，Nawijn MC，Lambooij JP，et al.Frat oncoproteins act at the crossroad of canonical and noncanonical Wnt-signaling pathways〔J〕.Oncogene，2010;29(1):93-104.

7 Hovanes K，Li TW，Munguia JE，et al.Beta-catenin-sensitive isoforms of lymphoid enhancer factor-1 are selectively expressed in colon cancer〔J〕.Nat Genet，2001;28(1):53-7.

8 Boon EM，Keller JJ，Wormhoudt TA，et al.Sulindac targets nuclear betacatenin accumulation and Wnt signalling in adenomas of patients with familial adenomatous polyposis and in human colorectal cancer cell lines〔J〕.Br JCancer，2004;90(1):224-9.

9 Flora A，Garcia JJ，Thaller C，et al.The E-protein Tcf4 interacts with Math1 to regulate differentiation of a specific subset of neuronal progenitors〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2007;104(39):15382-7.