肺癌組織中Kras通路分子CylinD1、Caspase-3的表達差異及其臨床意義的研究

婁永富 邱模昌 周曉東 章彥 江章貴 黃奕

[關(guān)鍵詞] 非小細(xì)胞肺癌;CylinD1;Caspase-3;病理特征;預(yù)后

[中圖分類號] R734.2? ? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）29-0013-04

Study on the expression difference and clinical significance of Kras pathway molecules CylinD1 and Caspase-3 in lung cancer tissues

LOU Yongfu1? ?QIU Mochang2? ?ZHOU Xiaodong1? ?ZHANG Yan1? ?JIANG Zhanggui1? ?HUANG Yi1

1.Department of Thoracic Surgery，the People's Hospital of Shangrao City in Jiangxi Province，Shangrao? ?334000，China; 2.Department of Teaching Affairs， Jiangxi Medical College， Shangrao? ?334000，China

[Abstract] Objective To study the expression difference and clinical significance of Kras pathway molecules CylinD1 and caspase-3 in non-small cell lung cancer（NSCLC） tissues. Methods Patients with stage Ⅰ-ⅢA NSCLC who underwent surgical resection in our hospital from March 2016 to December 2017 were selected. The mRNA expression levels and protein expression levels of CylinD1 and Caspase-3 in NSCLC tissues and adjacent non-cancerous tissues were detected. Patients were followed for progression-free survival（PFS）. Results The mRNA and protein expression levels of CylinD1 in NSCLC tissues were higher than those in the paracancerous tissues（P<0.05）. The mRNA and protein expression levels of Caspase-3 in NSCLC tissues were lower than those in the paracancerous tissues（P<0.05）. The mRNA expression level and protein expression level of CylinD1 was higher in stage ⅢA，poorly differentiated NSCLC tissues than in stage Ⅰ-Ⅱ，moderately and well-differentiated NSCLC tissues（P<0.05）. The mRNA expression level and protein expression level of Caspase-3 in stage ⅢA，poorly differentiated NSCLC tissues were lower than those of stage Ⅰ-Ⅱ，moderately well-differentiated NSCLC tissues （P<0.05）. PFS was shorter in NSCLC patients with CyclinD1 expression levels ≥ median than in NSCLC patients with CyclinD1 expression levels < median（P<0.05）. NSCLC patients with Caspase-3 expression levels≥median had longer PFS than NSCLC patients with Caspase-3 expression levels < median（P<0.05）. Conclusion Increased expression of Kras pathway molecule CyclinD1 and decreased expression of Caspase-3 in NSCLC are related to pathological progress and deterioration of prognosis.

[Key words] Non-small cell lung cancer; CylinD1; Caspase-3; Pathological features; Prognosis

肺癌是我國發(fā)病率居首位的惡性腫瘤，非小細(xì)胞肺癌（Non-small cell lung carcinoma，NSCLC）是肺癌最主要的病理類型[1]。Kras基因是Ras基因家族中3種癌基因之一，發(fā)生突變后處于持續(xù)激活狀態(tài)并介導(dǎo)促增殖、抗凋亡作用。已有研究報道，Kras基因突變與NSCLC的發(fā)病密切相關(guān)[2-3]，但Kras通路參與NSCLC發(fā)病的機制尚不十分明確。細(xì)胞周期蛋白D1（CyclinD1）和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（Cysteinyl aspartate specific proteinase-3，Caspase-3）是Kras通路中重要的兩種分子，前者促進細(xì)胞周期發(fā)展及細(xì)胞增殖，后者促進細(xì)胞凋亡[4-5]。為了闡明Kras通路在NSCLC發(fā)病中的作用，本研究分析NSCLC中CylinD1、Caspase-3的表達差異及其臨床意義，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年3月至2017年12月在我院接受手術(shù)切除的Ⅰ～ⅢA期NSCLC患者作為研究對象，納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)術(shù)后病理診斷為NSCLC，病理分期Ⅰ～ⅢA期;②臨床病理資料完整;③術(shù)后留取NSCLC組織及癌旁組織;④術(shù)后隨訪資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前接受過放化療或其他抗腫瘤治療者;②既往有其他惡性腫瘤病史者。共納入152例，其中男84例，女68例，年齡41～67歲、平均（59.58±10.93）歲。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 CylinD1、Caspase-3 mRNA表達的檢測? 取NSCLC組織和癌旁組織，采用RNA提取試劑盒提取組織中的RNA并反轉(zhuǎn)錄為cDNA，采用熒光定量PCR試劑盒對cDNA進行擴增，分別使用目的基因CylinD1、Caspase-3的特異性引物及內(nèi)參基因β-actin的特異性引物，得到相應(yīng)基因的PCR循環(huán)曲線及循環(huán)閾值，以β-actin為內(nèi)參、計算CylinD1及Caspase-3的mRNA表達水平。

1.2.2 CylinD1、Caspase-3蛋白表達的檢測? 取NSCLC組織和癌旁組織，加入組織裂解液進行勻漿、提取組織蛋白，將蛋白樣本煮沸變性后進行Western blot檢測。首先在SDS-聚丙烯酰胺凝膠內(nèi)進行電泳，而后電轉(zhuǎn)移至PVDF膜，室溫封閉1 h，4℃孵育CylinD1、Caspase-3及β-actin的一抗過夜，次日室溫孵育二抗1 h，最后在凝膠成像系統(tǒng)內(nèi)顯影，得到CylinD1、Caspase-3及β-actin的蛋白條帶，根據(jù)條帶吸光值，以β-actin為內(nèi)參計算CylinD1、Caspase-3的蛋白表達水平。

1.2.3 無進展生存期（Progression free survival，PFS）的隨訪? 采用門診復(fù)診、電話回訪等方式進行隨訪，隨訪內(nèi)容為PFS，隨訪截止時間為2020年10月31日，從病理確診日期至發(fā)生復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移日期或隨訪截止日期為PFS。

1.3觀察指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)

觀察指標(biāo)包括CylinD1、Caspase-3的mRNA表達水平及蛋白表達水平，以及患者的PFS。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析，經(jīng)正態(tài)性檢驗符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗;預(yù)后采用生存曲線進行描述，組間比較采用Log-rank檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺癌組織及癌旁組織中CylinD1、Caspase-3表達水平的比較

與癌旁組織比較，NSCLC組織中CylinD1的mRNA表達水平及蛋白表達水平均明顯升高，Caspase-3的mRNA表達水平和蛋白表達水平明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見圖1、表1。

2.2 不同病理特征NSCLC組織中CylinD1、Caspase-3表達水平的比較

不同病理類型、原發(fā)部位NSCLC組織中CylinD1、Caspase-3的mRNA表達水平及蛋白表達水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;病理分期ⅢA期NSCLC組織中CylinD1的mRNA表達水平及蛋白表達水平高于Ⅰ～Ⅱ期NSCLC組織（P<0.05），Caspase-3的mRNA表達水平及蛋白表達水平低于Ⅰ～Ⅱ期NSCLC組織（P<0.05）;低分化NSCLC組織中CylinD1的mRNA表達水平及蛋白表達水平高于中高分化NSCLC組織（P<0.05），Caspase-3的mRNA表達水平及蛋白表達水平低于中高分化NSCLC組織（P<0.05）。見表2。

2.3 不同CylinD1表達的NSCLC患者預(yù)后比較

CylinD1 mRNA表達≥中位數(shù)、蛋白表達≥中位數(shù)的NSCLC患者PFS較CylinD1 mRNA表達<中位數(shù)、蛋白表達<中位數(shù)的NSCLC患者縮短（P<0.05）。見圖2～3。

2.4 不同Caspase-3表達的NSCLC患者預(yù)后比較

Caspase-3 mRNA表達≥中位數(shù)、蛋白表達≥中位數(shù)的NSCLC患者PFS較Caspase-3 mRNA表達<中位數(shù)、蛋白表達<中位數(shù)的NSCLC患者延長（P<0.05）。見圖4～5。

3 討論

NSCLC是肺癌最主要的病理類型，發(fā)病機制復(fù)雜，涉及環(huán)境因素、遺傳因素、基因突變等多環(huán)節(jié)、多因素。Kras基因是重要的癌基因，編碼產(chǎn)物具有GTP酶活性、是表皮生長因子受體下游重要的通路之一，該基因發(fā)生突變會使p21蛋白GTP酶活性降低，進而造成Kras通路持續(xù)處于激活狀態(tài)。在NSCLC發(fā)病過程中，普遍存在Kras基因突變，突變主要涉及12或13位密碼子。相關(guān)的臨床研究并未發(fā)現(xiàn)Kras基因突變與NSCLC病理特征的關(guān)系[6-7]，在NSCLC發(fā)病過程中，Kras基因突變后下游信號通路的變化與病理進展及預(yù)后的關(guān)系尚缺乏臨床證據(jù)。因此，本研究將以Kras通路分子為切入點，深入探討Kras通路分子在NSCLC發(fā)病中的作用。

Kras通路激活具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，在惡性腫瘤發(fā)病中的效應(yīng)包括促增殖、抗凋亡。在Kras通路發(fā)揮促增殖作用的過程中，其下游分子CyclinD1的表達顯著上調(diào);在Kras通路發(fā)揮抗凋亡作用的過程中，其下游分子Caspase-3的表達顯著下調(diào)。已有研究報道，在NSCLC、結(jié)直腸癌等多種惡性腫瘤的發(fā)病過程中，腫瘤病灶內(nèi)CyclinD1的表達增加、Caspase-3的表達降低[8-10]。本研究選擇152例接受手術(shù)切除治療的NSCLC患者，對NSCLC組織及癌旁組織中CyclinD1、Caspase-3表達的差異進行分析，與癌旁組織比較，NSCLC組織CyclinD1的mRNA表達及蛋白表達均明顯升高，Caspase-3的mRNA表達水平和蛋白表達水平明顯降低，與既往文獻關(guān)于NSCLC中CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低的結(jié)果一致。

CyclinD1具有促增殖作用，能夠與細(xì)胞周期依賴蛋白激酶結(jié)合并加速細(xì)胞周期發(fā)展，進而促進細(xì)胞有絲分裂及增殖[11];Caspase-3具有促凋亡作用，線粒體凋亡途徑、死亡受體凋亡途徑等不同途徑最終均作用于Caspase-3，該分子能夠作用于多聚聚合酶PARP并影響DNA修復(fù)，進而啟動細(xì)胞凋亡[12]。在惡性腫瘤的發(fā)展過程中，細(xì)胞增殖增強、凋亡減弱能夠促進病灶生長和轉(zhuǎn)移，同時也可能影響腫瘤分化。本研究結(jié)果顯示，在證實NSCLC中CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低后，進一步分析了CyclinD1、Caspase-3表達與病理進展的關(guān)系，隨著NSCLC分化程度降低、病理分期增加，病灶內(nèi)CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低，提示NSCLC中CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低與病理進展有關(guān)。

NSCLC病理進展是影響預(yù)后的重要因素。有研究報道，病理分期增加是NSCLL患者預(yù)后的獨立影響因素[13-14]。本研究已證實CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低與NSCLC的病理進展有關(guān)，在此基礎(chǔ)上進一步分析CyclinD1、Caspase-3表達與NSCLC患者預(yù)后的關(guān)系。已有臨床研究報道，CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低與乳腺癌、膀胱癌預(yù)后惡化有關(guān)[15-17]。本研究對NSCLC患者的預(yù)后進行隨訪，通過繪制PFS的KM曲線并分析證實，隨著NSCLC中CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低、患者的PFS明顯縮短，提示NSCLC中CyclinD1、Caspase-3的異常表達與患者預(yù)后惡化有關(guān)。

綜上所述，NSCLC中Kras通路分子CyclinD1表達升高、Caspase-3表達降低;CyclinD1、Caspase-3的異常表達與病理進展、預(yù)后惡化有關(guān)。

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（收稿日期：2021-05-06）