HER2、COX-2在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)意義△

楊楊 孟誼 樊祥山 錢曉萍 劉寶瑞 王立峰#

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院1腫瘤中心，2病理科，南京210008

HER2、COX-2在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)意義△

楊楊1孟誼1樊祥山2錢曉萍1劉寶瑞1王立峰1#

南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院1腫瘤中心，2病理科，南京210008

目的 探討人表皮生長(zhǎng)因子受體2（human epidermal grow th factor receptor 2，HER2）和環(huán)氧化酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中的表達(dá)，其各自與臨床特征之間的關(guān)系及二者在NSCLC中表達(dá)的相互關(guān)系。方法 采用免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶（streptavidin-peroxidase，SP）法檢測(cè)72例NSCLC中HER2、COX-2的表達(dá)情況。結(jié)果 ①72例NSCLC中，HER2、COX-2的陽性表達(dá)率分別為55.6%、65.3%；②HER2在NSCLC中的陽性表達(dá)與組織學(xué)類型、分化程度、腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期相關(guān)（P＜0.05），而與性別、年齡、吸煙、病變部位無關(guān)（P＞0.05）；③COX-2的陽性表達(dá)與年齡、組織學(xué)類型、腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期相關(guān)（P＜0.05），而與性別、吸煙、病變部位及分化程度無關(guān)（P＞0.05）；④HER2、COX-2在NSCLC中的陽性表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系。結(jié)論 HER2、COX-2可以作為判斷NSCLC惡性程度的生物學(xué)指標(biāo)。

人表皮生長(zhǎng)因子受體2；環(huán)氧化酶2；非小細(xì)胞肺癌

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院病理科2010至2011年手術(shù)后經(jīng)病理學(xué)確診為NSCLC的石蠟包埋塊72例，患者術(shù)前均未接受任何抗腫瘤治療。72例NSCLC患者中，男性49例，女性23例；吸煙50例，不吸煙22例；年齡42～73歲，≤60歲27例，＞60歲45例，平均63.83歲；中央型肺癌39例，周圍型肺癌33例；按照WHO組織學(xué)分類、分級(jí)、分期，腺癌35例，鱗癌37例；低分化43例，中高分化29例；腫塊＞3 cm者41例，≤3 cm者31例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者52例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者20例；Ⅰ～Ⅱ期21例，Ⅲ～Ⅳ期51例。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 主要試劑 兔抗人HER2單克隆抗體、兔抗人COX-2多克隆抗體、超敏SP法免疫組織化學(xué)試劑盒、DAB顯色試劑盒、檸檬酸鹽抗原修復(fù)液和磷酸鹽緩沖液（PBS）均購自福州邁新生物技術(shù)公司。

1.2.2 標(biāo)本處理 所有標(biāo)本均經(jīng)10%中性福爾馬林固定，石蠟包埋，4μm厚連續(xù)切片，常規(guī)于60℃溫箱烘烤2～3 h，撈片后置于60℃烤箱干燥24 h，室溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 免疫組織化學(xué)分析 72例NSCLC組織均行免疫組化染色。標(biāo)本常規(guī)方法脫蠟、水化，其他步驟按免疫組化SP法試劑盒說明書要求進(jìn)行。采用已知陽性表達(dá)的癌組織做陽性對(duì)照，用PBS代替一抗做陰性對(duì)照。

1.2.4 陽性結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn) HER2和COX-2免疫組化染色結(jié)果均由兩名病理科醫(yī)師共同評(píng)估得出。HER2陽性表達(dá)定位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜上，判斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：無著色或＜10%的細(xì)胞，有細(xì)胞膜著色為（－）；＞10%的細(xì)胞，有淡黃色膜著色為（+）；＞10%的細(xì)胞，有棕黃色膜著色為（++）；＞10%的細(xì)胞，有棕褐色膜著色為（+++）。“－”為HER2表達(dá)陰性，“+～+++”為HER2陽性。

COX-2陽性表達(dá)定位于腫瘤細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，采用染色指數(shù)法計(jì)算陽性結(jié)果，綜合考慮陽性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)和染色強(qiáng)度兩個(gè)方面[6]。按染色強(qiáng)度分為：腫瘤細(xì)胞不著色為0分；淡黃色為1分；棕黃色為2分；棕褐色為3分。陽性細(xì)胞數(shù)0～4%為0分；5%～25%為1分；26%～50%為2分；51%～75%為3分；76%以上為4分。兩項(xiàng)相加后分為陰性和陽性：0～2分為陰性，3～7分為陽性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究應(yīng)用SPSS17.0（SPSS Inc，Chicago，USA）統(tǒng)計(jì)軟件包分析，采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 HER2和COX-2在NSCLC中的表達(dá)

HER2陽性表達(dá)位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜，COX-2陽性表達(dá)位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，二者均呈淡黃色至棕褐色顆粒。72例NSCLC中，HER2陽性40例，陽性率為55.6%；COX-2陽性47例，陽性率65.3%（圖1～2）。

2.2 HER2和COX-2的陽性表達(dá)與NSCLC臨床參數(shù)之間的關(guān)系

HER2在NSCLC中的陽性表達(dá)與組織學(xué)類型、分化程度、腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期相關(guān)（P＜0.05），而與性別、年齡、吸煙和病變部位無關(guān)（P＞0.05）。COX-2的陽性表達(dá)與年齡、組織學(xué)類型、分化程度、腫塊大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期相關(guān)（P＜0.05），而與性別、吸煙、病變部位無關(guān)（P＞0.05），見表1。

表1 HER2和COX-2的表達(dá)與NSCLC患者臨床參數(shù)之間的關(guān)系

2.3 HER2、COX-2的陽性表達(dá)在NSCLC組織中的相關(guān)性

72例NSCLC患者中，HER2、COX-2同時(shí)陽性表達(dá)31例，同時(shí)為陰性表達(dá)者16例，HER2陽性表達(dá)而COX-2陰性表達(dá)者9例，COX-2陽性表達(dá)而HER2陰性表達(dá)者16例。χ2檢驗(yàn)分析顯示，HER2與COX-2的表達(dá)具有正相關(guān)性（P＜0.001），見表2。

3 討論

表2 HER2、COX-2在NSCLC組織中表達(dá)的相互關(guān)系

HER2是一跨膜酪氨酸激酶受體，屬人表皮生長(zhǎng)因子受體家族成員。近來研究發(fā)現(xiàn)，HER2是NSCLC重要的驅(qū)動(dòng)突變之一[7]，可通過激活下游PI3K—AKT和MEK—ERK通路發(fā)揮驅(qū)動(dòng)腫瘤增殖的作用：HER2與相應(yīng)配體結(jié)合后，形成同/異源二聚體，激發(fā)受體中的酪氨酸激酶活性，致胞質(zhì)區(qū)的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，從而激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、凋亡、血管發(fā)生、黏附和運(yùn)動(dòng)性等[8]。HER2在正常情況下處于非激活狀態(tài)，當(dāng)受到致癌因素的作用后被激活，使得細(xì)胞發(fā)生惡變，并通過促進(jìn)腫瘤新生血管形成、下調(diào)α2β1整合蛋白表達(dá)等途徑促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[9]。既往文獻(xiàn)[8-11]報(bào)道，HER2在NSCLC中的陽性表達(dá)率為10%～60%，本研究中HER2在NSCLC中的陽性表達(dá)率為55.6%，同其類似。在NSCLC發(fā)生發(fā)展的早期及晚期事件中，HER2過表達(dá)均可作為負(fù)性因子參與其中[12-13]。最近一項(xiàng)研究證實(shí)，在淋巴結(jié)未受侵犯的NSCLC中，相較于未表達(dá)HER2的患者，表達(dá)HER2患者的病死率為前者的3.4倍（HR 3.41；P=0.017），表明HER2作為負(fù)性因子參與了NSCLC的早期事件[2]。另有一項(xiàng)Meta分析表明，HER2的過表達(dá)是肺癌尤其是早期NSCLC的負(fù)性預(yù)后因子[14]。本研究結(jié)果表明，HER2在腺癌組、低分化組中的陽性表達(dá)率明顯高于與之對(duì)應(yīng)的組別。腫瘤病理類型及分化程度由細(xì)胞癌變過程的內(nèi)因所決定，屬腫瘤遺傳學(xué)范疇，是NSCLC發(fā)生，發(fā)展過程中的早期事件，故本研究結(jié)果亦表明HER2的過表達(dá)作為負(fù)性因子，參與NSCLC形成過程的早期事件。Chiang YY等[15]證實(shí)，HER2通過激活PI3K—AKT通路可降低凋亡誘導(dǎo)因子（apoptosis-inducing factor，AIF）的表達(dá)，AIF是非依賴性細(xì)胞死亡過程中的重要因子，該因子的低表達(dá)可誘導(dǎo)NSCLC對(duì)化療藥物產(chǎn)生抵抗[16-17]，提示HER2的過表達(dá)與NSCLC化療抵抗有一定關(guān)系，并進(jìn)一步支持了高表達(dá)HER2的NSCLC預(yù)后不良的結(jié)論。本研究證實(shí)HER2在腫塊＞3 cm組、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期組中的陽性表達(dá)率明顯高于與之對(duì)應(yīng)的組別，鑒于NSCLC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM的高分期是晚期NSCLC的重要特征，故本研究結(jié)果同樣支持HER2的過表達(dá)作為負(fù)性因子，涉及了NSCLC發(fā)生，發(fā)展過程的晚期事件。

COX-2又稱前列腺素過氧化物合成酶，是前列腺素合成過程中一個(gè)重要的限速酶，其可將花生四烯酸轉(zhuǎn)化成前列腺素和血栓素，從而在機(jī)體的生理和病理過程中發(fā)揮作用。COX-2在正常組織中表達(dá)水平較低，但在細(xì)胞因子、癌基因及各種促癌因素的刺激下表達(dá)水平升高，參與腫瘤新生血管的生成、腫瘤的發(fā)生、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[2,4]。本研究中COX-2在NSCLC中的陽性表達(dá)率為65.3%，與近期一項(xiàng)關(guān)于NSCLC患者COX-2表達(dá)水平Meta分析得出的結(jié)果63.6%[19]相類似。本研究不但進(jìn)一步證實(shí)了COX-2在NSCLC中的高表達(dá)狀況，還證明了COX-2的陽性表達(dá)在年齡＞60歲、腺癌組、腫塊＞3 cm、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期組中的陽性表達(dá)率明顯高于與之對(duì)應(yīng)的組別，說明COX-2過表達(dá)在NSCLC中不但參與了腫瘤的發(fā)生與進(jìn)展，還可能促進(jìn)了癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，加速了癌細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移，提示COX-2是NSCLC的負(fù)性預(yù)后因子。NSCLC中過表達(dá)的COX-2促進(jìn)腫瘤發(fā)生的原因尚不明確，可能的主要機(jī)制包括促進(jìn)腫瘤微血管生成和抑制凋亡[19-21]，通過前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）干擾EGFR通路[5]，影響肺癌生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移相關(guān)的特異性蛋白酶產(chǎn)量、促進(jìn)淋巴管生成[22-23]。

研究中進(jìn)一步分析HER2和COX-2表達(dá)的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，二者在NSCLC中的陽性表達(dá)呈明顯正相關(guān)，提示HER2與COX-2在NSCLC發(fā)生，發(fā)展中可能具有協(xié)同作用。具體機(jī)制目前尚不明確，由于HER2可通過激活PI3K—AKT通路降低AIF表達(dá)從而抑制凋亡；同時(shí)作為COX-2主要代謝產(chǎn)物的PGE2也能直接抑制凋亡并通過EGFR相關(guān)通路影響腫瘤生長(zhǎng)，故推測(cè)HER2與COX-2可能是通過影響類同的信號(hào)通路而具有相互協(xié)同作用。研究證實(shí)HER2和COX-2產(chǎn)物PGE2均能刺激血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial grow th factor，VEGF）的合成，誘導(dǎo)免疫耐受、抑制凋亡從而增加腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)能力，表明二者可能同時(shí)涉及到相通甚至相同的信號(hào)通路，并具相互作用[24-25]。Benoit等[26]發(fā)現(xiàn)HER2可誘導(dǎo)COX-2的基因轉(zhuǎn)錄，COX-2及其產(chǎn)物PGE2的基因表達(dá)亦可提高HER2的基因表達(dá)。此外，COX-2的酶抑制劑可顯著降低HER2蛋白的表達(dá)，并可有效提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，提示二者可能在轉(zhuǎn)錄水平上的某個(gè)正反饋環(huán)節(jié)上相互調(diào)節(jié)。

總之，HER2與COX-2的過度表達(dá)是NSCLC的不良預(yù)后因子，同時(shí)HER2與COX-2在NSCLC中的表達(dá)具有一定的相關(guān)性，可作為判斷NSCLC惡性程度的重要生物學(xué)指標(biāo)，但其具體的相互協(xié)同作用促進(jìn)NSCLC發(fā)生，發(fā)展的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

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Expression of HER2 and COX-2 in non-small cell lung cancer△

YANG Yang1MENG Yi1FAN Xiang-shan2QIAN Xiao-ping1LIU Bao-rui1WANG Li-feng1#
1
Comprehensive Cancer Center,2Departmentof Pathology,the A ffiliated Drum Tower Hospital,Medical Schoolof Nanjing University,Nanjing 2l0008,China

Objective To investigate the expression of HER2 and COX-2 in non-small cell lung cancer(NSCLC) and the association w ith patients'clinical characteristics.Method The protein expression of HER2 and COX-2 were detected in 72 NSCLC patients by immunohistochem istry w ith streptavidin-peroxidase(SP)methods.Result (1)The positive expression rate of HER2 and COX-2 were 55.6%and 65.3%,respectively.(2)The expression of HER2 was significantly correlated w ith histological type,differentiation,size of mass,lymph node metastasis and clinical stage (P＜0.05),while itwas not related w ith patients'sex,age,tumor site and smoking status(P＞0.05).(3)COX-2 expression was related to patients'age,histological type,mass size,lymph nodemetastasis and clinical stage(P＜0.05), but no significant correlation was found between COX-2 expression and patients'sex,smoking status,tumor site and differentiation(P＞0.05).(4)There was statistically positive correlation between expression of HER2 and COX-2.Conclusion Detection of HER2 and COX-2 can be used as indicators for prognosis in NSCLC.

HER2;COX-2;NSCLC

R734.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2015.13.05.16

Oncol Prog,2015,13(5)

根據(jù)最新的全球腫瘤流行病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[1]，肺癌 是全球范圍內(nèi)最易導(dǎo)致死亡的惡性腫瘤，且是數(shù)十年來最常見的惡性腫瘤之一。2012年全球新發(fā)180萬例肺癌患者（占所有惡性腫瘤的12.9%），其中58%發(fā)生在發(fā)展中國(guó)家，每10萬例東亞人中就有50.4例肺癌患者。肺癌主要分為兩種類型：非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）（約占85%）和小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC）（約占15%），深入研究NSCLC的分子生物學(xué)特征對(duì)其診斷、治療和預(yù)后改善都具有極其重要的意義。HER2和COX-2蛋白在NSCLC中呈上調(diào)表達(dá)，并在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[2-3]。HER2是一跨膜酪氨酸激酶受體，屬表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal grow th factor receptor，EGFR）家族，通過激活下游PI3K—AKT和MEK—ERK通路發(fā)揮驅(qū)動(dòng)腫瘤增殖的作用；COX-2是前列腺素合成過程中的重要限速酶，其表達(dá)水平在正常組織中較低，但在細(xì)胞因子、癌基因及各種促癌因素的刺激下升高并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[2，4]。本文通過檢測(cè)HER2和COX-2在NSCLC中的表達(dá)情況及二者之間的相關(guān)性，探討HER2和COX-2在NSCLC發(fā)生，發(fā)展中的作用及臨床意義。

江蘇省衛(wèi)生科研項(xiàng)目（H201235）；南京市醫(yī)學(xué)重點(diǎn)科技發(fā)展項(xiàng)目（2KX 12012）#

（corresponding author），e-mail：lifengwang@nju.edu.cn

2014-12-31