肺癌組織表皮生長因子受體與RAS/MARK信號通路活化蛋白ERK1/2表達的相關(guān)性及其臨床意義

李龍，張紅，唐發(fā)兵，楊蘭生

(1.蘭州大學第一醫(yī)院呼吸科，甘肅蘭州 730000;2.甘肅省第二人民醫(yī)院急診科，甘肅蘭州 730000;3.蘭州大學第一醫(yī)院病理科，甘肅蘭州 730000)

肺癌是一種嚴重威脅人類健康和生命的疾病。近年來世界各國肺癌的發(fā)病率和死亡率逐漸上升，而這種疾病的發(fā)病機制目前尚不完全明了。本研究擬通過對表皮生長因子受體(EGFR)、RAS/MARK信號通路活化蛋白ERK1/2在肺部正常組織和惡變組織中表達的研究，探討EGFR、ERK1/2在肺癌發(fā)病機制中的可能作用。

1 材料和方法

1.1 標本來源

選用蘭州大學第一醫(yī)院2008年10月至2011年12月間胸外科手術(shù)及呼吸內(nèi)科纖維支氣管鏡活檢肺癌組織標本36份，均經(jīng)病理組織學檢查確診;男22例，女14例，年齡34～78歲，平均58歲;其中鱗癌17例，腺癌9例，小細胞癌10例，均為未接受化療、放療或其他抗癌治療的初治病例。同時各取同一病人距癌變組織＞5 cm的外周非惡變組織1份共計36份。另取非惡性肺組織標本14份，其中普通炎癥5例，正常肺組織9例，男10例，女4例，年齡32～71歲，平均56歲。標本經(jīng)福爾馬林固定，常規(guī)脫水包埋，5 μm連續(xù)切片，分別行常規(guī)HE染色和免疫組化染色。

1.2 主要試劑

LSAB試劑盒購自丹麥DAKO公司;抗體EGFR和ERK1/2均購自Santa Cruz Biotechnology Inc(北京中山生物技術(shù)有限公司分裝)，工作濃度分別為1∶120和1∶100;3，3'二氨基聯(lián)苯胺(DAB)購自華美公司;稀釋緩沖液為0.05 mol·L-1TBS(pH 7.4)。

1.3 方法

免疫組化(LSAB法)染色參照試劑盒說明進行。

1.4 染色判定

光鏡下隨機觀察8個高倍視野，記錄4個高倍視野中染色陽性細胞的百分率。采用單盲法閱片，顯微鏡下細胞膜呈棕褐色或細胞質(zhì)呈棕黃色細顆粒狀為表達陽性細胞，被染色的細胞數(shù)≥整個細胞數(shù)的25%定為陽性，＜25%定為陰性。

1.5 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 12.0軟件包進行χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

14例非惡性肺組織中僅1例EGFR弱陽性表達，ERK1/2無表達，肺癌組織及遠癌肺組織 EGFR和ERK1/2表達均較高，與非惡性肺組織相比差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，詳見表1和圖1～4。

表1 不同組織中EGFR、ERK1/2表達情況比較 份

圖1 EGFR在肺腺癌中的表達 HE×200

圖2 EGFR在慢性炎肺組織中的表達 HE×200

圖3 ERK1/2在肺腺癌中的表達 HE×200

圖4 ERK1/2在慢性炎肺組織中的表達 HE×200

36例肺癌標本中，26例非小細胞肺癌標本的EGFR陽性率(21/26，80.8%)顯著高于10例小細胞肺癌標本(2/10，20.0%)(P＜0.05)。ERK1/2陽性率與肺癌類型無明顯關(guān)系，非小細胞肺癌標本為65.4%(17/26)，小細胞肺癌標本為80.0%(8/10)，兩者比較，P ＞0.05。

36例肺癌標本中，EGFR與ERK1/2共陽性21例(占58.3%)，共陰性10例(27.8%)，兩者表達有明顯相關(guān)性，r=0.551，P ＜0.01。

3 討 論

已經(jīng)證實，EGFR家族與配體結(jié)合后，激活其酪氨酸激酶，使自身酪氨酸殘基磷酸化，進一步促發(fā)一系列生物學效應，如細胞分裂與增殖等［1-2］。異常表達的EGFR常與許多增生性疾病如實體腫瘤(多見于非小細胞肺癌等)相關(guān)，通常提示疾病的預后不良［3］。本研究顯示，在癌變組織以及遠癌肺組織中，EGFR陽性表達率較高，與非惡性肺組織差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，這與EGFR基因突變密切相關(guān)［4］。

本研究36例肺癌標本中，非小細胞肺癌EGFR陽性表達率顯著高于小細胞肺癌，與文獻報道的EGFR主要在腺、鱗癌中陽性率高，而小細胞肺癌EGFR大多為陰性相一致，說明EGFR與非小細胞肺癌關(guān)系更為密切。

為進一步揭示肺癌發(fā)生的機制，本研究通過各組標本中ERK1/2的表達來檢測RAS/MARK信號通路活化狀況。RAS/MARK信號通路是EGFR活化的一條重要信號轉(zhuǎn)導通路，ERK1/2蛋白是這條通路上的關(guān)鍵蛋白，ERK1/2通過一系列磷酸化后，可以將多種細胞外刺激產(chǎn)生的信號從細胞膜傳遞到細胞核內(nèi)，調(diào)節(jié)細胞增殖、分化和凋亡［5-6］。免疫組化檢測到ERK1/2蛋白通常表示RAS/MARK信號通路的活化。本研究發(fā)現(xiàn)遠癌肺組織中有ERK1/2蛋白的高表達(且與肺癌組比較差異無統(tǒng)計學意義)，提示這些遠癌肺組織中有RAS/MARK信號通路的活化。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，ERK1/2表達與肺癌組織學類型無明顯相關(guān)性，從而提示RAS/MARK信號通路活化在肺癌病變中可能是普遍的。

同時本研究顯示，EGFR陽性的肺癌組織中常有較高ERK1/2基因的表達，兩者之間有顯著相關(guān)性(r=0.551)。有研究發(fā)現(xiàn)63%的高表達EGFR的肺癌細胞可檢測到基因突變。研究表明，細胞EGFR高表達時，常同時合并其它基因的異常。EGFR高表達的肺癌細胞常合并有ERK1/2基因突變，兩者同時表達促進了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展［7］。還有研究［8-9］表明，ERK信號通路參與腫瘤血管生成，促進惡性腫瘤細胞的侵襲。推測可能ERK1/2基因的突變與造成EGFR基因的重排有關(guān)，從而使EGFR在細胞膜表面表達增多，但具體機制有待進一步探索。

本研究表明，鑒于小細胞肺癌與非小細胞肺癌EGFR表達水平的顯著差異，因此，可通過測定癌組織中EGFR表達水平以幫助一些病理學難以分類的肺癌進行分型;同時，對于 ERK活性增高的腫瘤，利用RNA干擾技術(shù)剔除ERK，降低ERK蛋白表達，或利用MEK抑制劑抑制ERK活性，控制ERK過度磷酸化，均能抑制腫瘤細胞生長;以ERK為靶點可開發(fā)對抗腫瘤藥物，為預防和治療惡性腫瘤提供新思路。

［1］ JOSEPH S.Cell signaling by receptor tyrosine kinases［J］.Cell，2000，103(2):211.

［2］李龍，余勤，胡建明.博來霉素致鼠肺纖維化不同時間點EGFR的表達和Iressa的干預作用［J］.東南大學學報:醫(yī)學版，2011，30(3):499-502.

［3］SWINSON D E，COX G，JONES J L，et al.Activated epidermal growth factor receptor correlates with a poor prognosis in epidermal growth factor receptor［J］.Proc Am Aoc Clin Oncol，2002，21:303a.

［4］DAPHNE W B，THOMAS J L，SARA M H，et al.Epidermal growth factor receptor mutations and gene amplification in non-small-cell lung cancer［J］.J Clin Oncol，2005，23(31):8081-8092.

［5］CORONA G，DEIANA M，INCANI A，et al.Hydroxytyrosol inhibits the proliferation of human colon adenocarcinoma cells through inhibition of ERK1/2 and cyclin D1［J］.Mol Nutr Food Res，2009，53(7):897-903.

［6］PARK H，IM J Y，KMI J，et al.Effects of apicidin，a histine deacetylase inhibitor，on the regulation of apoptosis in H-rastransformed breast epithelial cells［J］.Int J Mol Med，2008，21(3):325-333.

［7］RUSCH V，KLIMSTRA D，LINKOV I，et al.Expression of p53 or the epidermal growth factor receptor is frequent in early bronchial neoplasia，and co-expression precedes squamous cell carcinoma development［J］.Cancer Res，1995，55(6):1365-1372.

［8］梁璇，丁新民，霍艷英.ERK1/2-Sp l信號通路對肺癌細胞VEGF的調(diào)控作用［J］.癌變·畸變·突變，2007，19(4):280-284.

［9］YANG Y H，WANG Y，LAM K S，et al.Suppression of the Raf/MEK/ERK signaling cascade and inhibition of angiogenesis by the carboxyl terminus of angiopoietin-like protein 4［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2008，28(5):835-840.