乳腺癌組織中PI3K/A KT信號通路相關(guān)蛋白表達

龔曉萌 王黎明

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科,蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室安徽 2330301;蚌埠市第四人民醫(yī)院內(nèi)科安徽 233000)

乳腺癌組織中PI3K/A KT信號通路相關(guān)蛋白表達

龔曉萌 王黎明1＊

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科,蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室安徽 2330301;蚌埠市第四人民醫(yī)院內(nèi)科安徽 233000)

目的 研究PI3K/AKT信號傳導(dǎo)通路中 Her-2、PI3K、AKT以及bcl-2在乳腺癌中的表達及其與臨床特征、預(yù)后的相關(guān)性。方法 用免疫組化SP法檢測31例乳腺癌和癌旁組織中 Her-2、PI3K、AKT以及bcl-2的表達。結(jié)果 Her-2、PI3K、AKT在乳腺癌中的表達率分別為45.2%、90.3%、67.7%,均明顯高于癌旁組織(P<0.05),而 bcl-2在乳腺癌中的表達率為58.1%,在癌旁組織中的表達率為83.9%,(P<0.05);乳腺癌組織中,Her-2、PI3K、AKT、bcl-2的表達均與年齡無相關(guān)性(P>0.05);Her-2、AKT在乳腺癌中的表達和組織學(xué)分級呈正相關(guān)(P<0.05),bcl-2的表達和組織學(xué)分級呈負相關(guān)(P<0.05),PI3K的表達與組織學(xué)分級無明顯相關(guān)性(P>0.05);AKT的表達在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時表達率較高,與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比差異有顯著性(P<0.05),bcl-2的表達在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時表達率較低,與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比差異有顯著性(P<0.05),Her-2、PI3K的表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性(P>0.05)。結(jié)論 Her-2、AKT的過表達和bcl-2的低表達和乳腺癌的形成和進展有關(guān),檢測 Her-2、AKT以及bcl-2的表達可用于判定乳腺癌的惡性程度,并可作為判斷預(yù)后的指標。

乳腺腫瘤; PI3K; AKT; 免疫組織化學(xué)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)生發(fā)展與細胞增殖和細胞凋亡機制異常密切相關(guān)。PI3K(phosphatidylinosit ol 3 kinase,磷脂酰肌醇-3激酶)-A KT(v-A KT murine thymoma viral oncogene homo-log)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是細胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,在廣泛的人類腫瘤譜中失調(diào),該通路某些成分的突變所導(dǎo)致的功能獲得或功能缺失能夠引起細胞轉(zhuǎn)化,這條通路調(diào)節(jié)腫瘤細胞的增殖和存活,與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移行為也密切相關(guān)。細胞培養(yǎng)實驗結(jié)果表明,在 neu、TGF和 heregulin/NDF(neu基因分化因子)啟動的乳腺癌細胞中PI3K被強烈活化,這個信號傳導(dǎo)途徑的活化可能是乳腺組織中癌基因發(fā)生激活,進而引起細胞惡性轉(zhuǎn)化的先決條件[1]。本試驗采用免疫組織化學(xué)的方法檢測 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2在乳腺癌及癌旁組織中的表達及與臨床病理特征的關(guān)系,探討其在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用及與臨床預(yù)后的關(guān)系。

材料和方法

1 研究對象 選取2003-2004乳腺癌及其癌旁組織石蠟標本各31例,4μm厚度,經(jīng)兩名有經(jīng)驗的病理醫(yī)師重新閱片確診。所有病例均為女性,年齡30-76歲,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者11例,無轉(zhuǎn)移者20例,按乳腺組織學(xué)WHO分級標準分類,分為I,II,III級。其中I級12例,II級8例,III級11例。所有病例均經(jīng)過以手術(shù)為主的綜合治療。

2 方法和試劑 所有標本以甲醛固定,石蠟包埋常規(guī)制片,嚴格按照免疫組化SP實驗步驟進行,一抗 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 、SP通用試劑盒以及DAB顯色試劑盒均購自北京中杉生物技術(shù)有限公司,以PBS代替一抗為陰性對照,已知陽性切片作為陽性對照。

3 結(jié)果判定 采用雙盲法,由兩位有臨床經(jīng)驗的病理科醫(yī)生對免疫組化結(jié)果進行判讀。結(jié)果以陽性細胞比例和陽性強度綜合評分。PI3K、A KT、bcl-2三個指標的著色均在細胞質(zhì)。(1)按染色強度評分:無顯色為0分,淺黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分,(2)按陽性細胞的百分比評分:陽性細胞<25%為0分;26%-50%為1分;51%-75%為2分;>75%為3分。最后以兩者乘積的得分值做為判定標準:<4分者為陰性表達,>4分者為陽性表達。Her-2的著色在細胞膜,Her-2/neu結(jié)果判定:0(無染色或少于10%的胞膜染色),+(>10%的細胞有不完整胞膜染色),++(>10%細胞有較弱但完整的胞膜染色),+++(>10%細胞有較強的完整胞膜染色)。0～+視為陰性,++～+++視為陽性。

4.統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用 SPSS12.0統(tǒng)計軟件包,采用卡方檢驗和 Fisher檢驗,相關(guān)性檢驗用Spearman等級相關(guān)分析處理。

結(jié) 果

1 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 在乳腺癌和癌旁組織的表達

Her-2在乳腺癌和癌旁組織的表達率分別為45.2%和 3.23%,兩者比較有顯著差異性 (P<0.001);PI3K乳腺癌和癌旁組織的表達率分別為90.3%和 64.5%,兩者比較有差異性 (P<0.05);A KT在乳腺癌和癌旁組織的表達率分別為67.7%,和 41.9%,兩者比較有差異性 (P<0.05);bcl-2在乳腺癌和癌旁組織的表達率分別為58.1%和 83.9%,兩者比較有差異性(P<0.05),(表 1)

2 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2 在乳腺癌中的表達與臨床病理指標的關(guān)系

Her-2、PI3K、A KT、bcl-2的表達均與年齡無相關(guān)性(P>0.05)。Her-2、A KT在乳腺癌中的表達和組織學(xué)分級呈正相關(guān)(P<0.05),bcl-2的表達和組織學(xué)分級呈負相關(guān)(P<0.05),PI3K的表達與組織學(xué)分級無明顯相關(guān)性(P>0.05)。A KT在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時表達率較高,與對照組相比差異有顯著性(P<0.05),bcl-2在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時表達率較低(P<0.05),Her-2、PI3K與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性(P>0.05),(表 2).

表1 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2在乳腺癌和癌旁組織的表達Table 1 Expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 in breast cancer and tumor-adjacent tissue

表2 乳腺癌 Her-2、PI3K、A KT、bcl-2的表達與臨床病理特征的關(guān)系Table 2 Relationship between Her-2,PI3K,A KT,and bcl-2 expressions and clinicoPathological factors

討 論

原癌基因 Her-2(C-erbB-2)屬于生長因子受體,主要在胚胎發(fā)育時期表達,它位于17號染色體長臂,編碼糖蛋白,分子量為185kD,成年后在正常組織中呈極少量表達,Her-2高表達時,表現(xiàn)為細胞增殖旺盛,侵襲力強,導(dǎo)致腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移[2]。臨床實踐中有20%～30%乳腺癌可檢測到 Her-2基因擴增,這些Her-2過表達的乳腺癌患者往往表現(xiàn)為生存率低、腫瘤惡性程度高、病情進展迅速、易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。乳腺癌中,高表達的 Her-2通過 PI3/A KT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路激活NF-tcB信號通路,可促進腫瘤細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化[3,4]。對于 Her-2的表達與乳腺癌預(yù)后相關(guān)因素的關(guān)系,報道不一致。Hiroko[5]等對506例乳腺癌組織檢測了 Her-2,并做COX比例風(fēng)險模型單因素和多因素生存分析,結(jié)果顯示 Her-2陽性過表達與乳腺腫瘤大小、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目、預(yù)后不良相關(guān)。胡江輝等[6]在研究乳腺癌激素受體、CerbB-2、P53、nm23基因的表達及與臨床病理特征的關(guān)系中,研究結(jié)果顯示C-erbB-2與臨床分期、腫瘤大小、病理類型、年齡無明顯相關(guān)性,與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤復(fù)發(fā)呈正相關(guān)性。我們的研究結(jié)果顯示Her-2在乳腺癌中的表達顯著高于癌旁組織,Her-2的表達與組織學(xué)分級呈顯著正相關(guān),即惡性程度愈高,其 Her-2的表達愈高,Her-2的表達和患者年齡及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無明顯相關(guān)性。

PI3K家族,是一類特異性地催化磷酯酰肌(phosphatidylinositol,PI)3位羥基磷酸化,產(chǎn)生具有第二信使作用的肌醇脂物質(zhì)的激酶。上游因子多種刺激均可導(dǎo)致PI3K的活化,PI3K進而激活3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)和3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-2(PDK2),引起下游靶基因的變化。Her-2的激活可以活化三磷酸肌醇激酶(PI3K),進而激活A(yù) KT,A KT激活后很快從質(zhì)膜內(nèi)側(cè)解離并重新迅速進入核內(nèi)[7,8],參與了惡性腫瘤的形成,例如細胞轉(zhuǎn)化和腫瘤的浸潤。近來有研究表明,PI3K在許多腫瘤細胞株中和細胞的轉(zhuǎn)化和增殖有關(guān),包括乳腺癌、髓細胞性白血病,AIDS相關(guān)的kapposi肉瘤、肝細胞癌以及前列腺癌。在結(jié)腸癌中也檢測出PI3K蛋白的表達水平增高。高建軍等[9]的研究表明,PI3K在乳腺癌組織中陽性表達率與正常乳腺組織及良性乳腺瘤相比較有明顯差異,在乳腺良性腫瘤與正常乳腺組織中陽性表達率無明顯差異,PI3K蛋白的陽性表達率與乳腺癌大小及組織學(xué)分級不相關(guān),但與臨床 TNM分期、腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。我們通過對乳腺癌中PI3K的檢測發(fā)現(xiàn),PI3K在乳腺癌中的表達高于癌旁組織,與張英等[10]研究結(jié)果一致,說明PI3K在乳腺癌中被活化,為乳腺癌信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的重要元件。PI3K的表達與患者年齡,組織學(xué)分級以及腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均無相關(guān)性。以上結(jié)果提示我們PI3K與乳腺癌的發(fā)生有關(guān),與乳腺癌的預(yù)后并無明顯相關(guān)性。

A KT,又稱蛋白激酶B(PKB),通過血小板白細胞C激酶同源區(qū)和PIP3結(jié)合,并通過磷脂酰肌醇依賴性激酶1,2(PDK1、PDK2)使第308位上的蘇氨酸位點(Thr308)和第473位上的絲氨酸位點(Ser473)磷酸化而被激活。A KT通過磷酸化mTOR,P21Cip1/WAF1,GSK3,TSC2,Foxo家族等多種作用底物,促進腫瘤細胞的生長、增殖,抑制細胞凋亡,促進細胞侵襲和轉(zhuǎn)移。A KT參與了多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,在乳腺癌,膽囊導(dǎo)管腺癌,結(jié)腸癌,卵巢癌,胰腺癌,前列腺癌中都檢測出了A KT的過表達。孫麗梅等[11]檢測260例乳腺癌患者中A KT的表達情況,研究顯示A KT表達和腫瘤大小相關(guān),腫瘤體積越大A KT陽性表達率越高,A KT在伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例中高表達,且隨著淋巴結(jié)的數(shù)目增多A KT表達越來越高,說明A KT的表達和腫瘤細胞增殖能力有一定的關(guān)系,激活的A KT會失去對腫瘤細胞增殖、分化的正常調(diào)控[12],說明激活的A KT在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及浸潤和轉(zhuǎn)移中具有重要的角色。我們的結(jié)果亦顯示出A KT的表達在乳腺癌組織中的表達明顯高于癌旁組織,A KT的表達和年齡無明顯相關(guān)性,與組織學(xué)分級和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯相關(guān)性,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性的A KT的表達遠遠高于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性的患者。提示我們A KT的高表達在乳腺癌的惡性轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移方面可能起到了重要的作用。

bcl-2是目前公認的抗凋亡因子,有關(guān)bcl-2基因與乳腺癌的關(guān)系目前結(jié)論仍然不一致。Leek等[13]報道,bcl-2基因表達與乳腺癌腫瘤大小,臨床病理學(xué)分期及預(yù)后無關(guān)。Bhargava等[14]研究表明,bcl-2基因表達與乳腺癌細胞分化程度呈正相關(guān)。吳炅[15]發(fā)現(xiàn)bcl-2蛋白表達與腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、組織學(xué)分級、術(shù)后局部復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移均呈正相關(guān)。本研究結(jié)果表明,bcl-2在乳腺癌旁組織的表達高于在乳腺癌中的表達,與Nadler等[16]的結(jié)果基本一致,Nadler等認為,bcl-2不僅抑制細胞凋亡,而且還延長細胞周期由此延緩腫瘤細胞增殖,因此bcl-2基因高表達時,其總的結(jié)果與較好的病理生物學(xué)行為有關(guān)。我們的結(jié)果顯示bcl-2的表達與年齡無明顯相關(guān)性,其表達隨著腫瘤細胞分化程度增高而增高,無轉(zhuǎn)移組和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組相比表達高。

近年來,對于對PI3K/A KT通路的研究還有很多問題,尤其在PI3K/A KT和其他信號通路間的相互作用與乳腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系上。探討乳腺癌中PI3K/A KT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中各蛋白的變化規(guī)律以及和臨床相關(guān)指標的關(guān)系,提示我們檢測上述四種蛋白對判定乳腺癌生物學(xué)行為、預(yù)后和指導(dǎo)治療具有重要意義。

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圖 版 說 明

圖A Her-2在乳腺癌中的強陽性表達(SP×200)

圖B PI3K在乳腺癌中的強陽性表達(SP×200)

圖C AKT在乳腺癌中的強陽性表達(SP×200)

圖D bcl-2在癌旁組織中的強陽性表達(SP×200)

EXPLANATION OF FIGURES

Fig.A Intense positive expression ofHer-2 in the breast cancer(SP×200)

Fig.B Intense positive expression of PI3K in the breast cancer(SP×200)

Fig.C Intense positive expression of AKT in the breast cancer(SP×200)

Fig.D Intense positive expression of bcl-2 in the tumor-adjacent tissue(SP×200)

Exepression of PI3K/AKT signaling transduction associated proteins in breast cancer

Gong Xiaomeng,Wang Liming1＊

(Department ofPathology,Bengbu Medical College,The f irst A f f iliated Hospital of Bengbu Medical Collge,Bengbu233030;1The f ourth people’shospital of Bengbu,A nhui233000,China)

Objective To investigate the expressions of Her-2,PI3K,A KT,bcl-2 in breast cancer and their relevance with the clinical characteristics and prognosis o f breast cancer.Methods The expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 in 31 cases of breast cancers and non-neoplastic breast tissue was determined using SP method of immunohistochemistry.Results The expression of Her-2,PI3K,A KT protein in breast cancer were 45.2%,90.3%,67.7%respectively,as compared with that in noneplastic breast tissue(P<0.05),while the expressions of bcl-2 protein were 58.1%in breast cancer and 83.9%in noneplastic breast tissue,(P<0.05). The expression of Her-2,PI3K,A KT and bcl-2 protein did not correlate with age(P>0.05). positive correlation was found between the expression of Her-2,A KT and histological grade(P<0.05),while negative correlation was found between the expression of bcl-2 and histological grade(P<0.05). No correlation was found between the expression of PI3K and histological grade(P>0.05). The expression of A KT was higher in lymphnode metastasis than that in non lymphnode metastasis,and the difference was siganificant(P<0.05).while the expression of bcl-2 in lymphnode metastasis was lower than that in non lymphnode metastasis.No correlation was found between expression of expression of Her-2,PI3K and lymphnode metastasis(P>0.05).Conclusion overexpression of Her-2 and A KT and low expression of bcl-2 may contribute to genesis and progression of breast cancer,detection of Her-2,A KT and bcl-2 may be useful in evaluation of the aggressiveness of breast cancer,and helpful to judge the prognosis of breast cancer.

Breast neoplasm; PI3K; A KT; Immunohistochemistry

R329

A

10.3870/zgzzhx.2011.02.017

2010-10-10

2010-11-01

安徽省高校青年基金(2007jq1133)

龔曉萌,女(1975年),漢族,講師。

＊通訊作者(To whom correspondence should be addressed)