肺腺癌中TNF-α、SOD-2與增殖的關(guān)系研究

易力 劉宏雷 郝增方 賈欣

肺癌是全球最常見(jiàn)的癌癥，是目前死亡率最高的惡性腫瘤之一，并且是我國(guó)癌癥導(dǎo)致死亡的首要原因[1,2]。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，煙草、石棉和真菌毒素等環(huán)境污染物可以促進(jìn)肺癌的發(fā)生發(fā)展[3-6]。我課題組前期研究發(fā)現(xiàn)灌胃黃曲霉毒素(Aflatoxins,AFG1)可以誘發(fā)小鼠肺部慢性炎癥，最終發(fā)生肺腺癌[7]。并發(fā)現(xiàn)在AFG1誘導(dǎo)的小鼠肺腺癌標(biāo)本中，炎癥細(xì)胞因子TNF-α和IL-6、SOD-2和EMT及侵襲相關(guān)指標(biāo)均高表達(dá)，而且已經(jīng)通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明SOD-2介導(dǎo)了炎癥細(xì)胞因子TNF-α誘導(dǎo)的肺腺癌細(xì)胞EMT和遷移[8]。本文旨在揭示人肺腺癌手術(shù)標(biāo)本中TNF-α-SOD2-肺腺癌增殖之間的關(guān)系及SOD-2和肺腺癌患者生存預(yù)后的關(guān)系，為臨床預(yù)測(cè)預(yù)后提供新的指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料 選取河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院病理科2009年1月至2014年12月診斷的肺腺癌石蠟標(biāo)本共68例為肺腺癌組，術(shù)前未經(jīng)過(guò)放療或化療。另取20例正常肺組織作為對(duì)照組。收集患者的臨床病理資料，包括年齡、性別、分化程度及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等，并進(jìn)行電話隨訪完善生存時(shí)間。

1.2 方法

1.2.1 免疫組織化學(xué)方法:所選標(biāo)本蠟塊進(jìn)行連續(xù)切片，厚度為 4 μm。免疫組化方法參照SP試劑盒(杭州四季青公司)，加一抗TNF-α(美國(guó)Cell Singaling公司)、SOD-2(美國(guó)Epitomics公司)、cyclinD1(美國(guó)Epitomics公司)和Survivin(美國(guó)Cell Singaling公司)，DAB試劑盒顯色(購(gòu)自福州邁新公司)，光學(xué)顯微鏡觀察。

1.2.2 免疫組化結(jié)果判讀:TNF-α、SOD-2和Survivin蛋白陽(yáng)性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)棕黃色或棕褐色顆粒。免疫組化染色結(jié)果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為：每張切片隨機(jī)選取5個(gè)高倍視野(40×)，光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞著色程度，同時(shí)計(jì)數(shù)每個(gè)高倍視野中陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)所占的百分比進(jìn)行評(píng)分：①陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)≤5%為0分，6%～25%為1分，26%～50%為2分，51%～75%為3分，>75%為4分；②細(xì)胞陽(yáng)性反應(yīng)強(qiáng)度：無(wú)色為0分，淡黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分，將①和②兩者相乘得分結(jié)果≤4分判讀為陰性，>4分判讀為陽(yáng)性。CyclinD1蛋白的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：細(xì)胞核可見(jiàn)棕黃或棕褐色顆粒評(píng)定為陽(yáng)性。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)為：每張切片隨機(jī)計(jì)數(shù)5個(gè)高倍視野(40×)，光學(xué)顯微鏡下觀察細(xì)胞著色程度，按陽(yáng)性細(xì)胞所占的百分比進(jìn)行評(píng)判：陽(yáng)性細(xì)胞<5%判定為陰性；陽(yáng)性細(xì)胞≥5%判定為陽(yáng)性。

2 結(jié)果

2.1 炎性細(xì)胞因子TNF-α、SOD-2和增殖相關(guān)蛋白Survivin、CyclinD1在人肺腺癌組織中的表達(dá)情況 TNF-α、SOD-2和Survivin陽(yáng)性表達(dá)為細(xì)胞漿出現(xiàn)棕黃色或棕褐色顆粒。CyclinD1陽(yáng)性表現(xiàn)為細(xì)胞核呈棕黃色。上述指標(biāo)在肺腺癌標(biāo)本中的部分病例為陽(yáng)性，正常對(duì)照肺組織中可見(jiàn)少量陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞。免疫組化結(jié)果顯示，68例肺腺癌標(biāo)本中TNF-α的陽(yáng)性率為82.4%(56/68)，正常肺組織中只有2例陽(yáng)性，陽(yáng)性率為10%(2/20)(χ2=36.007，P=0.000)。SOD-2陽(yáng)性標(biāo)本有33例，陽(yáng)性率為48.5%(33/68)，而正常肺組織中4例陽(yáng)性(χ2=5.162，P=0.023)。增殖相關(guān)蛋白Survivin和CyclinD1在68例肺腺癌中，陽(yáng)性例數(shù)分別為42例和34例，陽(yáng)性率分別為61.8%和50.0%，和正常肺組織比較，有明顯差異(χ2=36.007，P=0.000；χ2=7.769，P=0.005)。見(jiàn)圖1，表1～4。

圖1 2組TNF-α、SOD-2、Survivin 和CyclinD1蛋白的表達(dá)(免疫組×40)

表1 TNF-α在肺腺癌組織中的表達(dá)情況 例

表2 SOD-2在肺腺癌組織中的表達(dá)情況 例

表3 Survivin在肺腺癌組織中的表達(dá)情況 例

表4 CyclinD1在肺腺癌組織中的表達(dá)情況 例

2.2 肺腺癌中TNF-α與SOD-2的相關(guān)性分析 56例TNF-α蛋白表達(dá)陽(yáng)性肺腺癌組織中，SOD-2同時(shí)為陽(yáng)性的有31例，二者存在正相關(guān)關(guān)系(r=0.295，P=0.015)。見(jiàn)表5。

表5 肺腺癌組織中TNF-α和SOD-2表達(dá)的相關(guān)性 例

2.3 肺腺癌組織中SOD-2與增殖相關(guān)蛋白Survivin和CyclinD1的相關(guān)性分析 在33例SOD-2陽(yáng)性表達(dá)的肺腺癌組織中，Survivin同時(shí)為陽(yáng)性的有26例，而在35例SOD-2陰性的標(biāo)本中，只有16例Survivin呈陽(yáng)性，通過(guò)Spearman等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)顯示二者呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.340，P=0.004)。同樣，在33例SOD-2陽(yáng)性表達(dá)的標(biāo)本中，CyclinD1陽(yáng)性表達(dá)例數(shù)為27例，35例SOD-2陰性表達(dá)的標(biāo)本中，CyclinD1陽(yáng)性例數(shù)為7例，二者呈明顯正相關(guān)關(guān)系(r=0.618，P=0.000)。見(jiàn)表6、7。

表6 肺腺癌組織中SOD-2和Survivin表達(dá)的相關(guān)性 例

表7 肺腺癌組織中SOD-2和CyclinD1表達(dá)的相關(guān)性 例

2.4 肺腺癌患者的臨床病理特征和SOD-2對(duì)生存預(yù)后影響的分析

2.4.1 分析肺腺癌患者的臨床病理特征:對(duì)68例肺腺癌患者進(jìn)行電話隨訪，隨訪時(shí)間5個(gè)月到60個(gè)月，平均26.3個(gè)月。其中死亡47例，12例健在，9例失訪，失訪率為13.2%。患者男女比例為0.89∶1(32/36)；平均年齡60.0歲，>50歲患者為≤50歲患者的4.67倍(56/12)；低分化患者與高分化、中分化患者的人數(shù)之比為0.48∶1(22/46)；患者有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的人數(shù)之比為0.66(27/41)。見(jiàn)表8。

2.4.2 肺腺癌患者SOD-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系:統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果顯示，在27例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺腺癌標(biāo)本中，20例存在SOD-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)(χ2=11.698，P=0.001)，結(jié)果提示SOD-2陽(yáng)性表達(dá)和肺腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。但是SOD-2的表達(dá)與患者性別、年齡及癌組織分化程度均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。見(jiàn)表8。

表8 肺腺癌患者SOD-2表達(dá)和臨床病理特征之間的關(guān)系 例

2.4.3 肺腺癌患者SOD-2表達(dá)和臨床病理特征對(duì)生存時(shí)間的影響:Kaplan-Meier生存曲線顯示：肺腺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及癌組織分化程度和生存時(shí)間相關(guān)(χ2=14.227，P=0.000；χ2=4.184，P=0.041)，而患者的年齡及性別和其生存時(shí)間無(wú)相關(guān)性(χ2=3.694，P=0.055；χ2=0.025，P=0.874)；SOD-2表達(dá)和患者生存時(shí)間也存在相關(guān)性，高表達(dá)SOD-2組患者的生存時(shí)間明顯低于低表達(dá)SOD-2患者(χ2=5.766，P=0.016)。見(jiàn)圖2。

圖2 肺腺癌患者臨床特征和SOD-2的生存曲線

3 討論

肺癌是目前全球最具挑戰(zhàn)性的健康問(wèn)題之一，其死亡率比乳腺癌、前列腺癌和胰腺癌加起來(lái)還要多[9]，是我國(guó)目前惡性腫瘤導(dǎo)致死亡的首要原因[1,2]。肺癌分為非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)和小細(xì)胞肺癌，其中NSCLC占到85%，而肺腺癌又是NSCLC最常見(jiàn)的肺癌亞型。多項(xiàng)研究結(jié)果顯示，環(huán)境污染物如煙草、汽車尾氣及真菌毒素等都可以促進(jìn)肺癌的發(fā)生發(fā)展[3-6]。我組前期研究結(jié)果顯示：灌胃AFG1可以誘發(fā)小鼠肺部慢性炎癥，并最終致肺腺癌[7]。并發(fā)現(xiàn)在AFG1誘導(dǎo)小鼠肺腺癌組織中炎癥細(xì)胞因子TNF-α表達(dá)明顯升高，同時(shí)SOD-2蛋白表達(dá)也升高[8]。惡性腫瘤的特征就是腫瘤細(xì)胞的失控性增殖，在AFG1誘發(fā)的小鼠肺腺癌標(biāo)本中，我們發(fā)現(xiàn)CyclinD1、Survivin、PCNA、BCL-XL這些增殖及抗凋亡相關(guān)指標(biāo)均表達(dá)升高，說(shuō)明肺腺癌細(xì)胞增殖增加。因此，本研究選取人肺腺癌手術(shù)標(biāo)本，免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)炎癥細(xì)胞因子TNF-α、SOD-2及增殖相關(guān)蛋白CyclinD1和Survivin的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TNF-α、SOD-2、Survivin和CyclinD1蛋白在肺腺癌組織中表達(dá)均升高，陽(yáng)性率分別為82.4%、48.5%、50.0%和61.8%。

SOD-2是一種抗氧化金屬酶，在機(jī)體的氧化與抗氧化平衡關(guān)系中發(fā)揮重要的作用，與很多疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。SOD-2不僅參與腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移，還和腫瘤細(xì)胞的增殖密切相關(guān)，但SOD-2的表達(dá)在不同類型的腫瘤中對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的作用并不一致，其既是一個(gè)抑癌基因，又是一個(gè)促癌基因[10]。Jeon等[11]發(fā)現(xiàn)蛋白激酶C誘導(dǎo)的SOD-2過(guò)表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞增殖。在具有侵襲性甲狀腺濾泡細(xì)胞癌小鼠中，SOD-2的過(guò)度表達(dá)降低了腫瘤的增殖[12]。Guo等[13]的研究指出，細(xì)胞穿透肽TAT處理后的SOD-2刺激對(duì)肝癌細(xì)胞的增殖有明顯的抑制作用。也有不同的文獻(xiàn)報(bào)道，Hemachandra等[14]發(fā)現(xiàn)SOD-2在卵巢透明細(xì)胞癌中高表達(dá)，而且隨著SOD-2表達(dá)的降低，細(xì)胞的增殖及遷移能力顯著降低。我組前期通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)AFG1可以誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子TNF-α表達(dá)升高，通過(guò)促進(jìn)SOD-2高表達(dá)介導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT和促進(jìn)侵襲[8]。為進(jìn)一步探討炎癥細(xì)胞因子TNF-α-SOD2-肺腺癌細(xì)胞增殖之間的相互關(guān)系，我們通過(guò)Spearman等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，TNF-α和SOD-2蛋白表達(dá)呈正相關(guān)相關(guān)關(guān)系；SOD-2和增殖相關(guān)蛋白CyclinD1、Survivin的蛋白表達(dá)同樣呈正相關(guān)關(guān)系，綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)：炎癥細(xì)胞因子TNF-α通過(guò)誘導(dǎo)SOD-2表達(dá)，促進(jìn)了肺腺癌細(xì)胞的增殖。

部分研究認(rèn)為，SOD2和腫瘤的進(jìn)展預(yù)后密切相關(guān)，并且可以作為預(yù)測(cè)預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。在人類口腔鱗狀細(xì)胞癌，尤其是中分化或低分化癌患者和早期頰黏膜癌患者中，SOD2高表達(dá)與好的生存率密切相關(guān)[15]。Chang等[16]在腺樣囊性癌中的研究中發(fā)現(xiàn)，SOD-2表達(dá)上調(diào)與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、總生存期和無(wú)病生存期降低有關(guān)。Ding等[17]使用定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析，檢測(cè)15例肝細(xì)胞癌患者和15例健康對(duì)照者唾液樣本之間的蛋白表達(dá)差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞癌患者SOD-2表達(dá)升高，提示SOD-2可能成為檢測(cè)肝細(xì)胞癌的潛在唾液生物標(biāo)志物。因此，我們通過(guò)回顧性研究判斷SOD-2蛋白表達(dá)和肺腺癌患者臨床病理學(xué)意義及與生存時(shí)間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，68例肺腺癌標(biāo)本中有27例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，這27例淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病例中有20例SOD-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)，提示SOD-2表達(dá)和肺腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，SOD-2高表達(dá)肺腺癌患者更容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。但是SOD-2蛋白表達(dá)與患者性別、年齡及腫瘤分化程度均無(wú)相關(guān)性。我們又通過(guò)Kaplan-Meier生存曲線分析SOD-2蛋白表達(dá)與患者生存時(shí)間的關(guān)系，結(jié)果顯示SOD-2高表達(dá)組患者的生存時(shí)間明顯低于低表達(dá)組，提示我們SOD-2高表達(dá)是肺腺癌患者不良預(yù)后的獨(dú)立因素。

綜上所述，我們認(rèn)為炎癥細(xì)胞因子TNF-α介導(dǎo)的SOD-2表達(dá)升高，可能誘導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞增殖。SOD-2高表達(dá)和患者的不良生存預(yù)后相關(guān)，可以作為肺腺癌患者預(yù)測(cè)預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。