老年骨肉瘤患者術后組織中微管不穩定蛋白1、生存素和組織蛋白酶-D的表達及意義
安貴峰劉軍1
(沈陽醫學院附屬中心醫院骨外科,遼寧沈陽110024)
摘要〔〕目的觀察老年骨肉瘤患者術后組織中微管不穩定蛋白(STMN)1、生存素(Survivin)和組織蛋白酶(Cath)-D的表達特征,探討其關系及臨床意義。方法56例老年骨肉瘤患者術后組織作為觀察組,54例外傷后切除的正常骨組織作為對照組。應用免疫組化SP法檢測二組中STMN1、Survivin和Cath-D的表達。結果二組中STMN1、Survivin和Cath-D表達的陽性率差異顯著。觀察組中STMN1、Survivin和Cath-D表達的陽性率與腫瘤的直徑、TNM分期、脈管浸潤及轉移密切相關。相關性分析顯示觀察組中STMN1、Survivin和Cath-D的表達均未見相關性。結論骨肉瘤術后組織中STMN1、Survivin和Cath-D高表達,三者不僅能促進腫瘤的形成過程,還可以促進腫瘤的進展。
關鍵詞〔〕骨肉瘤;微管不穩定蛋白;生存素;組織蛋白酶-D;免疫組化
中圖分類號〔〕R738.1〔文獻標識碼〕A〔
1沈陽軍區總醫院骨外科
第一作者:安貴峰(1979-),男,醫學博士,副主任醫師,主要從事脊柱脊髓損傷與功能重建研究。
骨肉瘤在形成過程中與多種基因和蛋白表達失常為特征,尤其是伴有退行性改變的老年人中更為明顯〔1〕。微管不穩定蛋白(STMN)1是重要微管調節蛋白,可以對正常細胞的支架、細胞內物質運輸和紡錘體的形成有重要作用〔2〕。近年學者發現STMN1對惡性腫瘤的發生發展有關,尤其是在白血病、淋巴瘤、間皮瘤及骨腫瘤中〔3〕。生存素(Survivin)是機體中重要的凋亡抑制蛋白,其發揮作用的途徑較為廣泛,不僅可以促進細胞增殖和血管新生,還能啟動多種蛋白,形成不同途徑的級聯反應〔4,5〕。組織蛋白酶(Cath)-D是一種蛋白水解酶,可以調節細胞的生長、發育,促進腫瘤細胞增殖、黏附和轉移〔6〕,近來有研究顯示其表達可能與腫瘤的預后有關〔7〕。本文關注骨肉瘤中STMN1、Survivin和Cath-D的表達,關注其臨床意義。
1資料與方法
1.1一般資料2009年1月至2012年12月我院及中國醫科大學附屬一院確診的老年人骨肉瘤術后組織56例作為觀察組,均符合WHO中軟組織與骨腫瘤病理學和遺傳學的診斷標準。男30例,女26例;年齡60~89歲,平均67.6歲。收集老年人外傷后切除的正常骨組織(脫鈣標本)54例作為對照組,男28例,女26例;年齡60~80歲,平均63.4歲。兩組一般資料差異無統計學意義,具有可比性。
1.2STMN1、Survivin和Cath-D蛋白表達的檢測STMN1、Survivin和Cath-D蛋白的檢測均應用免疫組化SP法。STMN1、Survivin和Cath-D均為濃縮液,實驗前行預實驗并于正式實驗中應用最佳配比深度的抗體。操作均由病理科主管技師完成,嚴格按說明書操作,嚴格質控,減少誤差。
1.3STMN1、Survivin和Cath-D蛋白檢測結果的判定方法STMN1、Survivin和Cath-D的表達部位均為細胞質,以細胞質中出現棕黃色的顆粒為陽性細胞。每張切片選擇10個腫瘤細胞集中的區域,應用400倍的高倍視野計數,取其平均值。判定結果以陽性細胞≥5%定為陽性,<5%定為陰性。
1.4統計學方法應用SAS6.12統計軟件進行χ2檢驗及相關分析。
2結果
2.1兩組中STMN1、Survivin和Cath-D蛋白表達陽性率的比較觀察組中STMN1、Survivin和Cath-D表達的陽性率明顯高于對照組(P<0.000 1)。見表1。
2.2STMN1、Survivin和Cath-D在觀察組不同臨床特征中表達的比較觀察組中STMN1、Survivin和Cath-D表達的陽性率與腫瘤的直徑、TNM分期、脈管浸潤及轉移密切相關。見表2。

表1 兩組中STMN1、Survivin和Cath-D蛋白表達

表2 STMN1、Survivin和Cath-D在觀察組不同臨床
2.3觀察組中STMN1、Survivin和Cath-D的相關性觀察組中三者間的表達均未見明顯相關性(均P>0.05)。
3討論
骨肉瘤的惡性程度很高,預后差。發生在股骨下端及脛骨上端的約占所有骨肉瘤的四分之三,多數為溶骨性,也有少數為成骨性。病變進展時骨膜下骨皮質及髓腔部均可發生浸潤擴散。其病理常表現為腫瘤性的骨樣組織、骨樣組織、膠原纖維和軟骨細胞等。近年研究顯示多種促腫瘤進展蛋白高表達是其重要因素〔1〕。STMN1蛋白在腫瘤中高表達,可以通過促進微管的解聚或阻止微管的聚合從而影響有絲分裂紡錘體的形成,加速腫瘤細胞的增殖和遷移過程〔8,9〕。研究認為STMN1 可以通過磷酸化調節自身細胞的活性,使細胞微管動力平衡調節受到影響,此時下游的靶位是細胞分裂周期中發揮作用的微管蛋白、微管及紡錘體等細胞器〔10,11〕。也有觀點認為STMN1表達后可以通過調節微管的解聚,促進細胞運動,同時有效改變細胞的分化和活性,使腫瘤惡性潛能升高〔12,13〕。Survivin具有較強的凋亡抑制作用,并有效干擾細胞周期,提高細胞的分裂增殖能力,同時引起間質血管的新生及有功能血管的形成〔14〕。當Survivin高表達時,可以調節腫瘤的遷移過程,使病變處于加速期〔15〕。Cath-D是一種蛋白水解酶,在正常細胞中表達較低,當其表達升高或活化后可以直接引起細胞的增殖過程,同時催化基底膜和細胞外基質降解,形成局部溶解區,使細胞遷移的通道打開,加速腫瘤細胞移動,形成轉移灶〔16〕。
老年人常伴有退行性改變,同時伴有明顯的骨質疏松,因此其腫瘤的發生常具有特殊性。本實驗結果提示STMN1、Survivin和Cath-D高表達可以促進骨肉瘤的發生過程,此時異常表達的蛋白可以引起腫瘤細胞的繁殖,腫瘤生長活躍,生長快,失控性增生明顯。三種蛋白高表達參與腫瘤的生長及播散過程,加速腫瘤的進展。三種蛋白高表達時可以有效促進腫瘤的生長及周圍鄰近組織的浸潤,使腫瘤對周圍器官和組織的破壞能力增強。三者不存在明顯的協同作用。STMN1、Survivin和Cath-D三者的作用可能是通過各通路的作用實現的。但是相關文獻研究顯示STMN1、Survivin和Cath-D均具有促進增殖的作用〔17~19〕,但其具體調節機制有待證實。
4參考文獻
1徐遠坤,陳久毅.老年骨肉瘤組織中生存素與組織蛋白酶D的表達及關系〔J〕.中國老年學雜志,2012;32(3):509-10.
2Li J,Hu GH,Kong FJ,etal.Reduced STMN1 expression induced by RNA interference inhibits the bioactivity of pancreatic cancer cell line Panc-1〔J〕.Neoplasma,2014;61(2):144-52.
3Watanabe A,Suzuki H,Yokobori T,etal.Stathmin1 regulates p27 expression,proliferation and drug resistance,resulting in poor clinical prognosis in cholangiocarcinoma〔J〕.Cancer Sci,2014;105(6):690-6.
4朱叢中,李芳,李贇,等.非小細胞肺癌中Survivin和COX-2的表達及與肺癌發生發展的關系〔J〕.天津醫科大學學報,2010;16(3):433-5.
5舒桂君,王潞,王蔭科,等.乳腺癌中HIF-1α、survivin、EGFR的相關性研究〔J〕.皖南醫學院學報,2009;28(2):92-5.
6Taylor DD,Gercel-Taylor C,Parker LP.Patient-derived tumor-reactive antibodies as diagnostic markers for ovarian cancer〔J〕.Gynecol Oncol,2009;115(1):112-20.
7Shin IY,Sung NY,Lee YS,etal.The expression of multiple proteins as prognostic factors in colorectal cancer:cathepsin D,p53,COX-2,epidermal growth factor receptor,C-erbB-2 and Ki-67〔J〕.Gut Liver,2014;8(1):13-23.
8Hsu HP,Li CF,Lee SW,etal.Overexpression of stathmin 1 confers an independent prognostic indicator in nasopharyngeal carcinoma〔J〕.Tumour Biol,2014;35(3):2619-29.
9Tan HT,Wu W,Ng YZ,etal.Proteomic analysis of colorectal cancer metastasis:stathmin-1 revealed as a player in cancer cell migration and prognostic marker〔J〕.J Proteome Res,2012;11(2):1433-45.
10劉飛,劉芳,孫玉琳,等.微管不穩定蛋白在食管癌細胞和組織中的表達及意義〔J〕.世界華人消化雜志,2010;18(13):1306-12.
11Howitt BE,Nucci MR,Drapkin R,etal.Stathmin-1 expression as a complement to p16 helps identify high-grade cervical intraepithelial neoplasia with increased specificity〔J〕.Am J Surg Pathol,2013;37(1):89-97.
12Chen YL,Uen YH,Li CF,etal.The E2F transcription factor 1 transactives stathmin 1 in hepatocellular carcinoma〔J〕.Ann Surg Oncol,2013;20(12):4041-54.
13Nemunaitis J.Stathmin 1:a protein with many tasks.New biomarker and potential target in cancer〔J〕.Expert Opin Ther Targets,2012;16(7):631-4.
14Kalliakmanis JG,Kouvidou CH,Latoufis C,etal.Survivin expression in colorectal carcinomas:correlations with clinicopathological parameters and survival〔J〕.Dig Dis Sci,2010;55(10):2958-64.
15韓鳳賢,張師前.凋亡抑制基因 Survivin在宮頸癌中的表達及其臨床意義的研究〔J〕.2007;22(35):5034-6.
16Kim K,Chie EK,Wu HG,etal.High survivin expression as a predictor of poor response to preoperative chemoradiotherapy in locally advanced rectal cancer〔J〕.Int J Colorectal Dis,2011;26(8):1019-23.
17Ke B,Wu LL,Liu N,etal.Overexpression of stathmin 1 is associated with poor prognosis of patients with gastric cancer〔J〕.Tumour Biol,2013;34(5):3137-45.
18Wei J,Liu H,Liu M,etal.Oleanolic acid potentiates the antitumor activity of 5-fluorouracil in pancreatic cancer cells〔J〕.Oncol Rep,2012;28(4):1339-45.
19Fan C,Lin X,Wang E.Clinicopathological significance of cathepsin D expression in non-small cell lung cancer is conditional on apoptosis-associated protein phenotype:an immunohistochemistry study〔J〕.Tumour Biol,2012;33(4):1045-52.
〔2013-12-23修回〕
(編輯苑云杰)