蔡俊宏,符生苗*,涂志華,鄧立群,梁 茱,陳顯釗,龔選舉
(海南省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)部1、放療科2、病理科3,海南 ???570311)
Survivin是1997年新發(fā)現(xiàn)的一種凋亡抑制基因[1],定位于染色體17q25,為凋亡抑制蛋白家族(Inhibitor of apoptosis,IAPs)成員之一,可通過桿狀病毒IAP重復(fù)序列(Baculoviral IAP repeat,BIR)直接與半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)中的Caspase-3、Caspase-7等結(jié)合,參與抑制細(xì)胞凋亡的核心機(jī)制,使得細(xì)胞凋亡受到抑制。鼻咽癌(Nasopharyngeal Carciaoma,NPC)是我國南方和東南亞很常見的惡性腫瘤,至今發(fā)病機(jī)制仍不清楚,療效也不甚理想,5年生存率仍徘徊在50%~60%。本研究通過檢測鼻咽癌活檢組織中Survivin蛋白及mRNA的表達(dá)情況來探討凋亡抑制基因Survivin與鼻咽癌患者預(yù)后的關(guān)系。
1.1 一般資料 44例研究病例均來自2006年5月至2007年9月海南省人民醫(yī)院耳鼻喉科門診患者鼻咽部活體組織檢查標(biāo)本,經(jīng)病理診斷確診,37例為低分化鱗狀細(xì)胞癌,7例為分化性非角化性癌,其中男30例、女14例,平均48歲(22~77歲)。臨床診斷分期按92福州分期,Ⅱ期11例,Ⅲ期18例,Ⅳ期15例。所有患者確診后均在我院放療科行放射治療,出院后隨訪至2010年10月。另取30例同期鼻咽部慢性炎癥組織做對照。
1.2 試劑 多聚賴氨酸玻片、兔抗人Survivin多克隆抗體、UltraSensitiveTMS-P免疫組化染色試劑盒、二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色試劑盒均購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。Survivin mRNA原位雜交試劑盒購自武漢博士德生物技術(shù)有限公司。
1.3 方法 Survivin蛋白免疫組織化學(xué):采用SP法檢測,石蠟包埋組織標(biāo)本切片常規(guī)脫蠟水化、檸檬酸組織抗原修復(fù)液修復(fù),內(nèi)源性過氧化物酶阻斷溶液室溫孵育10 min,正常非免疫動物血清室溫孵育10 min,兔抗人Survivin多克隆抗體4℃孵育過夜,生物素標(biāo)記二抗室溫孵育10 min,鏈霉菌抗生物素-過氧化物酶溶液室溫孵育10 min,DAB顯色、蘇木素復(fù)染、脫水透明、封片,顯微鏡觀察。Survivin mRNA原位雜交:石蠟包埋組織切片后按常規(guī)方法脫蠟水化、滅活內(nèi)源性酶、胃蛋白酶消化及1%多聚甲醛固定。39℃預(yù)雜交 2 h,39℃雜交過夜,37℃封閉 30 min,37℃生物素化鼠抗地高辛液反應(yīng)1 h,37℃鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復(fù)合物(SABC)反應(yīng)20 min,室溫生物素化過氧化物酶孵育30 min,然后用DAB顯色、蘇木素復(fù)染、脫水透明、封片,顯微鏡觀察。在400×高倍顯微鏡下觀察腫瘤細(xì)胞5個視野,每個視野計(jì)數(shù)100個細(xì)胞,若鼻咽癌細(xì)胞漿或細(xì)胞核內(nèi)有棕黃色顆?;虬咂瑸殛栃约?xì)胞,計(jì)算陽性細(xì)胞占總的計(jì)數(shù)鼻咽癌細(xì)胞的百分率,>50%為(+++)、26%~50%為(++)、6%~25%為(+)、≤5%為(-),其中0%~25%為低表達(dá),25%以上為高表達(dá)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS8.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對4格表數(shù)據(jù)進(jìn)行χ2檢驗(yàn),兩組數(shù)據(jù)比較采用t檢驗(yàn)分析。
2.1 鼻咽癌組織中Survivin的表達(dá)情況 Survivin蛋白的表達(dá)情況:9例(-)、5例(+)、10例(++)、20例(+++),低表達(dá)共14例,高表達(dá)共30例。30例同期鼻咽部慢性炎癥組織中僅11例表達(dá)為(+);Survivin mRNA原位雜交情況:11例(-)、6例(+)、13例(++)、14例(+++),低表達(dá)共17例,高表達(dá)共27例。30例同期鼻咽部慢性炎癥組織中僅10例表達(dá)為(+),見表1。且Survivin蛋白與mRNA水平表現(xiàn)出很好的一致性,同為陰性(9例)和同為陽性(32例)的比率達(dá)到90.9%。
表1 Survivin蛋白的表達(dá)與mRNA原位雜交情況(%)
2.2 Survivin基因表達(dá)的高低與鼻咽癌患者生存時間的關(guān)系 Survivin蛋白高表達(dá)的鼻咽癌患者平均生存時間為28.9個月,明顯低于Survivin蛋白低表達(dá)者的44.5個月;Survivin mRNA高水平的鼻咽癌患者平均生存時間為29.9個月,明顯低于Survivin mRNA低水平者的40.1個月,見表2。
表2 Survivin基因表達(dá)的高低與鼻咽癌患者生存時間的關(guān)系(±s)
表2 Survivin基因表達(dá)的高低與鼻咽癌患者生存時間的關(guān)系(±s)
檢測項(xiàng)目 表達(dá)高低 平均生存時間(月)P值Survivin蛋白 <0.01 Survivin mRNA高表達(dá)低表達(dá)高表達(dá)低表達(dá)28.9±11.7 44.5±3.6 29.9±12.4 40.1±10.8<0.01
細(xì)胞凋亡在生理或病理?xiàng)l件下都會發(fā)生,細(xì)胞內(nèi)誘導(dǎo)途徑在促細(xì)胞凋亡信號的刺激下線粒體會釋放細(xì)胞色素C,連接并激活凋亡蛋白酶激活因子,啟動凋亡效應(yīng)因子Caspase-9、Caspase-3和Caspase-7從而引起細(xì)胞凋亡[2]。在這個過程中Survivin可以直接抑制效應(yīng)因子Caspase-3、Caspase-7相關(guān)核心機(jī)制來阻止細(xì)胞的凋亡[3]。除此之外,Survivin還可阻礙線粒體釋放細(xì)胞色素C,與線粒體釋放的輔助性線粒體源性Caspase激活因子SMAC(Second mitochondria-derived activation of caspase)結(jié)合,保護(hù)IAPs免于被SMAC抑制,從而起到對Caspase的間接抑制作用。Survivin一般表達(dá)于人和哺乳動物的胚胎發(fā)育組織和人類大多數(shù)腫瘤組織中,而不表達(dá)在分化成熟的成人正常組織中[4-7]。Shin等[8]的研究表明Survivin是迄今發(fā)現(xiàn)最強(qiáng)的凋亡抑制因子,而其分子靶Caspase是細(xì)胞凋亡的核心機(jī)制,能夠級聯(lián)式激活并溶解蛋白,決定細(xì)胞凋亡的變化和趨勢。張帥等[9]運(yùn)用免疫組織化學(xué)和TUNEL法對51例鼻咽癌活檢組織標(biāo)本進(jìn)行Survivin蛋白及凋亡指數(shù)的相關(guān)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌組織中Survivin蛋白表達(dá)陽性率為82.4%,其中高表達(dá)占51%,凋亡指數(shù)平均為2.6%,Survivin蛋白表達(dá)與凋亡指數(shù)存在相關(guān)性,且與患者預(yù)后具有密切的相關(guān)性(P<0.05)。本研究結(jié)果顯示,在44例鼻咽癌中Survivin蛋白表達(dá)陽性率為79.5%,其中高表達(dá)為68.2%,Survivin mRNA的表達(dá)陽性率75.0%,其中高表達(dá)為61.4%,與上述結(jié)果相近。本課題組應(yīng)用實(shí)時熒光定量RT-PCR方法檢測Survivin mRNA的表達(dá),也發(fā)現(xiàn)鼻咽癌細(xì)胞株、鼻咽癌活檢組織組均較鼻咽部慢性炎癥組織高(P<0.05),研究結(jié)果已另文發(fā)表[10]。這些研究結(jié)果提示凋亡抑制基因Survivin在鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展過程中具有調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡的重要作用。
我們通過隨訪調(diào)查了入選研究組每位患者的生存狀態(tài),進(jìn)一步研究Survivin基因表達(dá)與鼻咽癌患者預(yù)后之間的關(guān)系,從而討論Survivin作為鼻咽癌預(yù)后判斷指標(biāo)的可能性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Survivin蛋白高表達(dá)的鼻咽癌患者的平均生存時間為28.9個月,明顯低于低表達(dá)的44.5個月;Survivin mRNA高水平的鼻咽癌患者平均生存時間為29.9個月,明顯低于Survivin mRNA低水平者的40.1個月。Kato等[11]在食管癌中也發(fā)現(xiàn)Survivin低表達(dá)的病人平均生存時間為30個月,明顯高于Survivin高表達(dá)患者的9個月。對于鼻咽癌來說,盡管其對放射治療相對敏感,但鼻咽癌患者5年生存率仍只有50%~60%,其原因可能就是由于部分鼻咽癌細(xì)胞對放射治療存在放射抗拒。Asanuma等[12]證實(shí)了Survivin是胰管癌細(xì)胞產(chǎn)生放射抗拒的重要因素,而且在體外實(shí)驗(yàn)中Survivin mRNA的表達(dá)量與腫瘤細(xì)胞對放射的敏感性成反比,在亞致死劑量放射線下表達(dá)增強(qiáng),說明Survivin也是一種誘發(fā)放療抗拒的重要因素。這些研究結(jié)果說明Survivin高表達(dá)可以明顯影響細(xì)胞凋亡,同時也可能是腫瘤細(xì)胞對放射治療產(chǎn)生放療抗拒和耐受性的重要原因。此外,徐澍等[13]還應(yīng)用免疫組織化學(xué)檢測了58例Ⅲ期鼻咽癌患者活檢組織p53蛋白表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)生存期<5年者陽性率為82.1%,遠(yuǎn)高于>5年者的31.6%。何俠等[14]還發(fā)現(xiàn)157例鼻咽癌標(biāo)中生存期<3年者p16基因第2外顯子的缺失率為69.57%,明顯高于生存期>3年者的29.10%(P<0.01)。齊斌等[15]采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-連接酶檢測反應(yīng)(PCR-LDR)技術(shù),檢測了203例晚期鼻咽癌初治患者活檢組織放化療通路或順鉑/氟尿嘧啶通路13個基因、18個SNP位點(diǎn),用Kaplan-Meier法進(jìn)行生存分析,Cox回歸進(jìn)行多因素分析,發(fā)現(xiàn)有rs25487 AA、rs1136410 CC+TT、rs2032582 ATrs2010963 CC、rs3212986GG、rs2279744 GG+GT等6個基因型為預(yù)后的獨(dú)立危險因素(P<0.05)。故而我們認(rèn)為Survivin主要影響細(xì)胞凋亡途徑中下游效應(yīng)因子Caspase-3、Caspase-7等,并與其他相關(guān)基因之間也可能有相互作用,但是它們之間的關(guān)系及鼻咽癌的確切發(fā)病機(jī)制如何,需要我們增加研究病例并延長隨訪時間進(jìn)一步的研究探討。
[1] Ambrosini G,Adida C,Alteri DC.A novel anti-apotosis gene,Surviving,express in cancer and lymphoma[J].Nature Med,1997,(8):917-921.
[2] Cryns V,Yuan Y.Proteases to die for[J].Genes Dev,1999,12(11):1551-1570.
[3] Deveraux QL,Reed JC.IAP family proteins-suppressors of apoptosis[J].Genes Dev,1999,13(3):239-252.
[4] Dong Y,Sui L,Watanabe Y,et al.Survivin expression in laryngeal squamous cell carcinomas and its prognostic implications[J].Anticancer Res,2002,22(4):2377-2383.
[5] Adida C,Berrebi D,Peuchmaur M,et al.Anti-apoptosis gene,survivin,and prognosis of neuroblastoma[letter][J].Lancet,1998,351(9106):882-883.
[6] Tanaka K,Iwamoto S,Gon G,et al.Expression of survivin and its relationship to loss of apoptosis in breast carcinomas[J].Clin Cancer Res,2000,6(6):127-134.
[7] Lu CD,Altieri DC,Tanigawa N.Expression of a novel antiapoptosis gene,survivin,correlated with tumor cell apoptosis and p53 accumulation in gastric carcinomas[J].Cancer Res,1998,58(9):1808-1812.
[8] Shin S,Sung BJ,Cho YS,et al.An anti-apoptotic protein human survivin is a direct inhibitor of caspase-3 and caspase-7[J].Biochemistry,2001,40(4):1117-1123.
[9] 張 帥,肖劍云,田勇泉,等.凋亡抑制基因survivin與鼻咽癌預(yù)后關(guān)系的研究 [J].中國耳鼻咽喉顱底外科雜志,2004,10(4):196-199.
[10] 符生苗,蔡俊宏,涂志華,等.實(shí)時熒光定量RT-PCR檢測鼻咽癌Survivin mRNA基因表達(dá)[J].實(shí)用腫瘤學(xué)雜志,2007,21(6):503-506.
[11] Kato J,Kuwabara Y,Mitani M,et al.Expression of Survivin in esophageal cancer:correlation with the prognosis and response to chemotherapy[J].Int J Cancer,2001,95(2):92-95.
[12] Asanuma K,Moriai R,Yajima T,et al.Survivin as a radioresistance factor in pancreatic cancer[J].Japan J cancer Res,2000,91(11):1204-1209.
[13] 徐 澍,張維元.Ⅲ期鼻咽癌p53蛋白表達(dá)與生物學(xué)行為及預(yù)后的關(guān)系及其與p53基因突變、潛伏膜蛋白-1表達(dá)的相關(guān)研究[J].中華病理學(xué)雜志,2001,30(6):456-459.
[14] 何 俠,宋 丹,陳森清,等.p16基因缺失與鼻咽癌預(yù)后的相關(guān)性[J].腫瘤學(xué)雜志,2009,15(4):281-283.
[15] 齊 斌,郭 翔,溫月鳳,等.放化療作用相關(guān)通路基因多態(tài)性與局部區(qū)域晚期鼻咽癌預(yù)后的關(guān)系[J].中華腫瘤防治雜志,2010,17(10):755-758.