杜 昆 楊繼宏 黃淑紅.華北石油管理局總醫院泌尿外科,河北任丘 06550;.山東大學醫學院,山東濟南 500
叉頭框C2蛋白在腎細胞癌組織中的表達及臨床意義
杜昆1楊繼宏1黃淑紅2
1.華北石油管理局總醫院泌尿外科,河北任丘062550;2.山東大學醫學院,山東濟南250012
目的 研究叉頭框C2蛋白 (FOXC2)在腎細胞癌組織及癌旁組織中的表達差異及臨床意義。方法 收集2013年3月~2016年1月華北石油管理局總醫院40例腎細胞癌患者術后腎細胞癌組織及癌旁組織,采用qRTPCR、免疫組織化學染色及Western blot方法檢測各組織中FOXC2的表達水平,分析FOXC2的表達與腎細胞癌臨床病理的關系。 結果 qRT-PCR結果顯示,FOXC2 mRNA在腎細胞癌組織中表達較癌旁組織明顯降低 (P<0.05);免疫組化結果和Western blot結果顯示,腎細胞癌組織中FOXC2蛋白表達較癌旁組織明顯下調 (P<0.05)。FOXC2在腎細胞癌組織中的低表達與患者的性別、年齡、腫瘤直徑、有無包膜、病理分期無關(P>0.05),但與腎細胞癌的病理分型有關(P<0.05)。結論 FOXC2在腎細胞癌組織中異常低表達,可能與腎細胞癌的發生發展相關,可以作為腎細胞癌潛在的分子靶點進行研究。
腎細胞癌;叉頭框C2;基因表達;表達下調
[Abstract]Objective To analyze the difference of the expression of FOXC2 between renal cell carcinoma and its adjacent tissues and its clinical significance.Methods Forty renal cell carcinoma tissues and adjacent tissues of patients with renal cell carcinoma from May 2013 to January 2015 from in General Hospital of North China Petroleum Administration Bureau were collected.The expression of FOXC2 mRNA was detected by qRT-PCR,FOXC2 protein was detected by immunohistochemistry and Western blot in renal cell carcinoma tissues and adjacent tissues.The relationship between the expression of FOXC2 and clinical pathology of patients with renal cell carcinoma were analyzed.Results Results of qRT-PCR showed that,the expression of FOXC2 mRNA in renal cell carcinoma tissues was significantly lower than that of the adjacent tissues(P<0.05);results of immunohistochemistry and Western blot showed that,the expression of FOXC2 protein was down-regulated,compared with that of the adjacent tissues(P<0.05).The low expression of FOXC2 in renal cell carcinoma tissue was not related to gender,age,tumor size,pathological stages and envelope(P>0.05),but related to pathological types(P<0.05).Conclusion The abnormal low expression of FOXC2 may be related to renal cell carcinoma,and can be used as a potential molecular target for renal cell carcinoma.
[Key words]Renal cell carcinoma;FOXC2;Gene expression;Down-regulated
腎細胞癌(Renal cell caecinoma,RCC)是成年腎臟疾病中最常見的惡性腫瘤,近年來國內外發病率在不斷上升[1]。研究發現叉頭框C2(Forkhead box C2,FOXC2)蛋白在腫瘤的發生發展和侵襲轉移過程中發揮重要作用。研究證明FOXC2在乳腺癌、結腸癌、肺癌、前列腺癌等多種腫瘤的原發性浸潤和繼發性轉移中發揮關鍵調控作用[2]。但目前尚未有FOXC2蛋白與腎細胞癌的相關研究,本文通過分析腎細胞癌中FOXC2的表達,進一步探討FOXC2與腎細胞癌的發生發展及侵襲是否相關。
1.1對象
1.1.1組織標本組織標本均來源于 2013年3月~2016年1月華北石油管理局總醫院住院的手術患者,經術后病理檢查診斷為腎細胞癌,收集腎細胞癌標本40例及其癌旁組織40例作為對照。所有病例術前均未進行放、化療,均有詳細的臨床資料及手術記錄。標本用10%中性甲醛進行固定,常規石蠟包埋,4 μm連續切片,保存切片。
1.1.2主要試劑鼠抗人FOXC2單克隆抗體購自Abcam公司;鼠抗人β-tubulin單克隆抗體購自Sigma公司。
1.2方法
1.2.1qRT-PCR抽提總RNA,反轉錄為cDNA,以各組cDNA為模板,進行qRT-PCR。FOXC2上游引物:5'-GCAGTTACTGGACCCTGGAC-3',下游引物:5'-CTTCTTCTCGGCCTCCTTGG-3';內參GAPDH上游引物:5'-CGGAGTCAACGGATTTGGTCGTAT-3',下游引物:5'-AGCCTTCTCCATGGTGGTGAAGAC-3'。反應體系:模板2 μL,2×SYBR Premix Ex TaqTMⅡ10 μL,引物0.8 μL+0.8 μL,ddH2O 6.4 μL。反應條件:95℃預變性5 min,95℃變性15 s,60℃退火延伸30 s,72℃后延伸7 min,共40個循環。使用2-ΔΔCt分析法進行數據分析。實驗獨立重復3次。
1.2.2免疫組織化學染色所有石蠟標本60℃烘烤2 h,采用EnVision二步法進行免疫組化染色,染色步驟按試劑盒說明書進行。以PBS作為陰性對照,同時設空白對照,已知陽性片作陽性對照。
1.2.3Western blot檢測取新鮮組織提取蛋白,BCA法測濃度。取50 μg蛋白進行電泳,SDS-PAGE電泳后電轉至PVDF膜,5%脫脂奶粉封閉1 h,加一抗(1∶1000),4℃孵育過夜,加二抗(1∶5000),孵育1 h,ECL化學發光法顯色。采用Image J分析圖像,以FOXC2/β-tubulin灰度比值表示FOXC2蛋白相對表達水平。
1.2.4結果半定量分析在光學顯微鏡40×10視野下,每個樣本選取5個視野,采用Barnes法統計分析,按以下標準進行計分:顯色細胞的比例:0(0%);1(1%~10%);2(>10%~50%);3(>50%~80%);4(>80%)。其中0表示為陰性;1~3為弱陽性;4為強陽性。
1.3統計學方法
采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析,計量資料數據用均數±標準差(x±s)表示,兩組間比較采用t檢驗;計數資料用率表示,組間比較采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1FOXC2 mRNA相對表達量的檢測
qRT-PCR結果顯示:FOXC2在腎細胞癌中相對表達量為(0.0974±0.0316),癌旁組織中相對表達量為(0.3582±0.0128),兩者比較差異有統計學意義(P<0.05)。見圖1。

圖1 FOXC2 mRNA在腎細胞癌及癌旁組織中的相對表達量
2.2FOXC2蛋白的免疫組化檢測
免疫組化染色結果顯示:FOXC2蛋白在腎細胞癌細胞中陽性表達率為70%(28/40),不同的病理分型中陽性表達率不同,在嫌色性腎細胞癌和Bellini集合管癌組織中陽性表達率為100%,而在腎母細胞瘤中僅為20%,見表1。腎腫瘤細胞著色較淺(圖2A~G),而癌旁組織細胞著色較深(圖2H~I),提示FOXC2在腎細胞癌中表達下調。

圖2 FOXC2在腎細胞癌和癌旁組織中的表達(免疫組織化,100×)

表1 不同腎臟組織中FOXC2蛋白的表達情況
2.3Western blot檢測FOXC2在腎細胞癌及癌旁組織中的表達
每種病理亞型選取2例樣本對FOXC2的蛋白表達進行Western blot分析,結果顯示,FOXC2蛋白在癌旁組織中表達較高(0.5724±0.0144),在腎細胞癌組織中表達較低(0.2300±0.0671),差異有統計學意義(P<0.05),與免疫組化結果一致,見圖3。提示FOXC2在腎細胞癌組織中表達下調。

圖3 FOXC2在腎細胞癌及癌旁組織中表達的Western blot分析
2.4FOXC2的表達水平與腎細胞癌臨床病理參數的關系
40例腎細胞癌腫瘤組織中FOXC2表達下調率為50%(20/40)。經統計學分析,FOXC2的表達水平與患者的年齡、性別、腫瘤直徑、TNM分期、有無包膜無關(P>0.05),但與病理分型有關(P<0.05)。見表2。
FOXC2屬于FOXC亞族,是forkhead轉錄因子家族重要成員之一。FOXC2參與調控血管、淋巴管的生成[3],調控骨骼和主動脈弓的發育,與多種代謝性疾病密切相關[4]。近年來研究發現,FOXC2與腫瘤的浸潤和遠處轉移密切相關,在卵巢癌和膠質母細胞瘤中過表達的FOXC2促進了卵巢癌細胞的侵襲[5]、膠質母細胞瘤細胞的增殖和侵襲[6];FOXC2的陽性表達與子宮頸癌細胞增殖和侵襲能力有關[7-8];FOXC2的表達還與鼻咽癌、原發性肝細胞癌、結直腸癌的侵襲轉移密切相關[9-12]。
目前普遍認為,FOXC2主要是通過參與上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)過程及腫瘤血管的生成過程,調控腫瘤發生發展及浸潤轉移[13]。FOXC2可以促進腫瘤細胞發生EMT,對EMT起著關鍵的調節作用[14-15],在胃癌中,FOXC2通過促進EMT的發生影響其發展及轉移[16]。研究表明,FOXC2的突變導致血管內皮生長因子受體-A(vascular endotheliar growth factor-A,VEGF-A)表達下調[17],VEGR-A的表達下調通過對Raf/MEK/Erk、PI3K/Akt等信號通路的調控限制腫瘤的血管生成,引起血管內皮細胞凋亡;在結直腸癌中,FOXC2基因是通過激活MAPK和Akt途徑促進細胞增殖[12]。FOXC2可以通過調節血小板衍生生長因子-β的水平來調控PDGF信號通路,進而調節腫瘤血管的生成及生存[17]。除此之外,FOXC2還可以調控腫瘤相關成纖維細胞的數量來影響腫瘤血管的生成。有研究表明,腎缺血/再灌注損傷后的低氧條件能誘導FOXC2表達上調,在腫瘤中能誘導血管生成[18]。已知75%~85%的腎細胞癌是高度血管化的腫瘤,腎細胞癌發展轉移與很多促進血管生成的生長因子受體過度表達或活化有很大的關系[19]。但目前尚無FOXC2蛋白在腎細胞癌中發揮作用的相關報道。

表2 FOXC2的表達與腎細胞癌患者臨床病理參數之間的關系
本研究表明FOXC2在腎細胞癌腫瘤中陽性表達,與癌旁組織相比表達明顯下調(P<0.05);FOXC2蛋白的下調表達與患者的年齡、性別、腫瘤大小、TNM分期及有無包膜無關,但與病理分型相關(P<0.05)。因此,FOXC2蛋白在腎細胞癌中表達下調,可能參與了腎細胞瘤的發生發展。大多數研究表明,FOXC2在其他腫瘤中大多為上調表達,但在腎細胞癌中出現了下調表達的情況。因此,FOXC2蛋白在腎細胞癌中可能除了以上的機制外還存在新的調控機制,還需要繼續深入地研究。
綜上所述,腎細胞癌腫瘤中FOXC2基因出現異常低表達的情況,FOXC2基因可能參與了腎細胞癌的發生發展,為腎細胞癌的分子診療提供了新的思路。
[1]Znaor A,Lortet-Tieulent J,Laversanne M,et al.International variations and trends in renal cell carcinoma incidence and mortality[J].Eur Urol,2015,67(3):519-530.
[2]姜云瀚.FoxC2與腫瘤[J].國際病理科學與臨床雜志,2012,32(5):452-455.
[3]Hayashi H,Sano H,Seo S,et al.The Foxc2 transcription factor regulates angiogenesis via induction of integrin beta3 expression[J].J Biol Chem,2008,283(35):23791-23800.
[4]劉亞莉,易佳麗,劉軼群,等.胰島素對高脂飲食小鼠皮下及附睪周圍來源的脂肪細胞血漿纖溶酶原激活物抑制物-1、叉頭框蛋白C2及叉頭框蛋白O1表達的影響[J].中國醫藥導報,2014,11(31):23-26.
[5]Liu B,Han SM,Tang XY,et al.Overexpressed FOXC2 in ovarian cancer enhances the epithelial-to-mesenchymal transition and invasion of ovarian cancer cells[J].Oncol Rep,2014,31(6):2545-2554.
[6]Li W,Fu X,Liu R,et al.FOXC2 often overexpressed in glioblastomaenhancesproliferation and invasion in glioblastoma cells[J].Oncol Res,2014,21(2):111-120.
[7]Zheng CH,Quan Y,Li YY,et al.Expression of transcription factor FOXC2 in cervical cancer and effects of silencing on cervical cancer cell proliferation[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(4):1589-1595.
[8]馮碩.FOXC2在宮頸癌組織中的表達及其臨床意義[D].長春:吉林大學,2014.
[9]李燕妹,張孝文,盧穎深,等.叉頭框C2在鼻咽癌侵襲轉移中的作用[J].中華生物醫學工程雜志,2015,21(2):114-118.
[10]Zhou Z,Zhang L,Xie B,et al.FOXC2 promotes chemoresistance in nasopharyngeal carcinomas via induction of epithelial mesenchymal transition[J].Cancer Lett,2015,363(2):137-145.
[11]周宇帆.FOXC2和FOXE1在原發性肝細胞癌中的表達及臨床意義[D].長沙:中南大學,2013.
[12]Cui YM,Jiao HL,Ye YP,et al.FOXC2 promotes colorectal cancer metastasis by directly targeting MET[J]. Oncogene,2015,34(33):4379-4390.
[13]Mani SA,Yang J,Brooks M,et al.Mesenchyme Forkhead 1(FOXC2)plays a key role in metastasis and is associated with aggressive basal-like breast cancers[J].Proc Natl Acad Sci USA,2007,104(24):10069-10074.
[14]Meine GC,Rota C,Dietz J,et al.Relationship between cagA-positive Helicobacter pylori infection and risk of gastric cancer:a case control study in Porto Alegre,RS,Brazil[J].Arq Gastroenterol,2011,48(1):41-45.
[15]Savagner P.The epithelial-mesenchymal transition(EMT)phenomenon[J].Ann Oncol,2010,21(Suppl 7):vii89-vii92.
[16]Ren YH,Liu KJ,Wang M,et al.De-SUMOylation of FOXC2 by SENP3 promotes the epithelial-mesenchymal transition in gastric cancer cells[J].Oncotarget,2014,5(16):7093-7104.
[17]Sano H,Leboeuf JP,Novitskiy SV,et al.The Foxc2 transcription factor regulates tumor angiogenesis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,392(2):201-206.
[18]Lin Q,Yun Z.Lmpact of the hypoxic tumor microenvironment on the regulation of cancer stem cell haracteristics[J].Cancer Biol Therapy,2010,9(12):949-956.
[19]Ma N,Li LW,Cheng JL.Predictive value of vascular endothelial growth factor polymorphisms on the clinical outcome of renal cell carcinoma patients[J].Oncol Lett,2015,9(2):651-656.
Expression of FOXC2 and its clinical significance in renal cell carcinoma tissues
DU Kun1YANG Jihong1HUANG Shuhong2
1.Department of Urology Surgery,General Hospital of North China Petroleum Administration Bureau,Hebei Province,Renqiu062550,China;2.Medical Academy of Shandong University,Shandong Province,Ji'nan250012,China
R737.11
A
1673-7210(2016)08(b)-0118-04
2016-05-04本文編輯:任念)