骨形成蛋白和激活素的跨膜抑制劑在胰腺癌中的表達(dá)及其意義

·論著·

骨形成蛋白和激活素的跨膜抑制劑在胰腺癌中的表達(dá)及其意義

王平郎海波劉心娟李雪樊華賀強(qiáng)張杰

【摘要】目的探討胰腺癌組織中骨形成蛋白和激活素的跨膜抑制劑(BAMBI)的表達(dá)及其臨床意義。方法應(yīng)用免疫組化方法檢測(cè)69例胰腺癌組織和36例癌旁正常胰腺組織中BAMBI的表達(dá)，分析其與胰腺癌臨床病理參數(shù)和患者生存率的關(guān)系。結(jié)果胰腺癌組織中BAMBI的陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于正常胰腺組織(56.5%比16.7%，P<0.01)。胰腺癌組織BAMBI的表達(dá)與患者年齡、性別及腫瘤大小、分化程度無(wú)相關(guān)性，但淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組BAMBI陽(yáng)性表達(dá)率高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(67.4%比38.5，P=0.019)，TNM分期Ⅲ期組BAMBI陽(yáng)性表達(dá)率高于Ⅰ+Ⅱ期組(75.0比31.0%，P=0.001)。胰腺癌組織BAMBI陽(yáng)性患者的中位生存時(shí)間為6個(gè)月，顯著低于BAMBI陰性組的10個(gè)月(P=0.035)。結(jié)論 胰腺癌組織高表達(dá)BAMBI，BAMBI的高表達(dá)與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期、分化程度及患者預(yù)后有關(guān)。

【關(guān)鍵詞】胰腺腫瘤；骨形成蛋白和激活素的跨膜抑制劑；免疫組織化學(xué)

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2015.02.002

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(81470889)

收稿日期：(2014-12-08)

The expression and role of BAMBI in pancreatic cancerWangPing,LangHaibo,LiuXinjuan,LiXue,FanHua,HeQiang,ZhangJie.DepartmentofGastroenterology,BeijingAnzhenHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100029,China

Correspondingauthor:ZhangJie,Email:zhangjie4155@sina.com

Abstract【〗ObjectiveTo investigate the expression of BAMBI in pancreatic carcinoma tissue and its clinical value. MethodsExpression of BAMBI was detected by immunohistochemistry in 69 cases of pancreatic cancer and 15 normal pancreatic samples .The survival and its association with clinicopathologic parameters were analyzed. ResultsThe expression of BAMBI in the cancer tissue was much higher than that in the normal tissues (56.5%vs16.7%, P<0.01). The expression of BAMBI was not associated with age, sex and tumor size, differentiation, but expression of BAMBI in patient with lymph node metastasis was higher than that in patient without lymph node metastasis (67.4%vs38.5%, P=0.019), the expression of BAMBI in TNM stage Ⅲ was higher than that in stage Ⅰ+Ⅱ (75.0%vs31.0%, P=0.001). The median survival of BAMBI-positive group (6 months) was lower than that of BAMBI-negative group (10 months). ConclusionsBAMBI is over-expressed in pancreatic carcinoma, and its expression is associated with lymph node metastasis, TNM staging, differentiation and prognosis.

【Key words】Pancreatic neoplasms;BMP and activin membrane-bound inhibitor;Immunohistochemistry

轉(zhuǎn)錄生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-beta，TGF-β)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基本元素包括TGF-β超家族成員、兩類(lèi)絲氨酸/蘇氨酸激酶受體(Ⅰ型和Ⅱ型受體)、Smad蛋白家族。骨形成蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)屬于TGF-β超家族成員之一，它與細(xì)胞膜表面的Ⅰ、Ⅱ型受體結(jié)合形成復(fù)合物，激活Ⅱ型受體自身磷酸化，磷酸化的Ⅱ型受體再激活Ⅰ型受體，激活的Ⅰ型受體結(jié)合 Smad，Smad被激活并形成三聚體復(fù)合物。該復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核識(shí)別DNA，同時(shí)在其他細(xì)胞因子的相互作用下共同調(diào)節(jié)目標(biāo)基因的表達(dá)[1]。骨形成蛋白和激活素的跨膜抑制劑(BMP and activin membrane-bound inhibitor， BAMBI)是一種跨膜糖蛋白，又稱(chēng)為偽受體(pseudoreceptor)，其胞外區(qū)域與TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的Ⅰ型受體蛋白序列具有同源性，因此，BAMBI能夠與骨形成蛋白結(jié)合形成配體-受體復(fù)合物，并與TGF-βⅡ型受體形成聚合物。由于BAMBI胞內(nèi)結(jié)構(gòu)不具有Ⅰ型受體所特有的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域，不能激活下游的Smad，從而阻斷了TGF-β的信號(hào)傳導(dǎo)[2]。研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌BAMBI過(guò)表達(dá)，且與腫瘤的侵襲、復(fù)發(fā)及病死率相關(guān)[3]。但BAMBI在胰腺癌的表達(dá)及其與預(yù)后的關(guān)系尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究檢測(cè)胰腺癌組織BAMBI的表達(dá)，探討其與臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系。

材料與方法

作者單位：100029北京，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院消化內(nèi)科(王平、郎海波、張杰)；首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院消化內(nèi)科(劉心娟)，病理科(李雪)，肝膽外科(樊華、賀強(qiáng))

通信作者：張杰，Email: zhangjie4155@sina.com

一、材料來(lái)源

選擇首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院及首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院外科2003年至2013年手術(shù)切除并經(jīng)病理證實(shí)為胰腺導(dǎo)管腺癌患者69例，其中男性47例，女性22例，年齡36～90歲，平均(64±11)歲。術(shù)前未給予放化療?；颊叱鲈汉缶M(jìn)行電話(huà)隨訪(fǎng)，最后隨訪(fǎng)截止日期為2013年12月31日。生存起始時(shí)間為接受胰腺切除手術(shù)的時(shí)間，主要終點(diǎn)時(shí)間為死亡時(shí)間，次要終點(diǎn)時(shí)間為隨訪(fǎng)結(jié)束時(shí)間。生存率為隨訪(fǎng)滿(mǎn)2年存活的病例數(shù)與總病例數(shù)的百分比。因在截止日期前仍有10例病例存活，但隨訪(fǎng)時(shí)間不滿(mǎn)2年而列為刪失數(shù)據(jù)。

二、免疫組織化學(xué)法檢測(cè)BAMBI蛋白表達(dá)

腫瘤組織固定、石蠟包埋、切片，69℃烤片2 h，奶粉中浸泡20 min，擦干后平穩(wěn)放置于切片盤(pán)上，采用美國(guó)Ventana全自動(dòng)免疫組化染色儀行免疫組化染色。一抗為兔抗人BAMBI多抗(GeneTex公司)，二抗及顯色系統(tǒng)均為全自動(dòng)免疫組化染色儀自帶的封閉套盒(美國(guó)羅氏公司)。準(zhǔn)備完畢后啟動(dòng)電腦運(yùn)行程序，染色完成后，打開(kāi)切片盤(pán)，取出切片，常規(guī)脫水、透明、封片。以腫瘤邊緣>2 cm的正常胰腺組織作為對(duì)照。

胞質(zhì)內(nèi)見(jiàn)棕黃色染色為陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞。隨機(jī)選取至少5個(gè)200倍鏡視野，至少計(jì)數(shù)1 000個(gè)細(xì)胞，采用Remmele和Stegner提出的免疫反應(yīng)積分(IRS)進(jìn)行打分[4]。染色強(qiáng)度(SI)：無(wú)色為0分，淺黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分；陽(yáng)性細(xì)

影響中老年民眾保健食品風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的因子以保健食品知識(shí)、政府信任、企業(yè)品牌信任、專(zhuān)業(yè)醫(yī)護(hù)工作者、標(biāo)簽說(shuō)明最為明顯。中老年人認(rèn)為需要更多的信息，特別是關(guān)于保健食品的健康益處、營(yíng)養(yǎng)成分、功能作用等。專(zhuān)家信任與專(zhuān)家信息來(lái)源、親朋好友來(lái)源、廣告來(lái)源的影響相對(duì)微弱一些。本研究給保健食品行業(yè)提供指導(dǎo)，為了降低民眾的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知，提升監(jiān)管部門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)溝通效率，可以采取如下措施：

胞百分比(PP)：無(wú)陽(yáng)性細(xì)胞為0分，≤10%為1分，11%～50%為2分，51%～80%為3分，>80%為4分。兩分乘積>3分為陽(yáng)性。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS17.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。BAMBI表達(dá)與腫瘤臨床病理參數(shù)的關(guān)系采用χ2檢驗(yàn)，生存率分析采用Kaplan-Meier方法，行Log-rank檢驗(yàn)。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)　　果

一、胰腺癌組織BAMBI的表達(dá)

69例胰腺癌組織BAMBI的陽(yáng)性表達(dá)率為56.5%(39/69)，癌旁正常胰腺組織BAMBI的陽(yáng)性表達(dá)率為16.7%(6/36)，胰腺癌組織中BAMBI的陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于正常胰腺組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=15.344,P<0.01，圖1)。

圖1　癌旁正常胰腺組織(1A)及胰腺癌組織(1B)BAMBI蛋白表達(dá)( 免疫組化　×400)

二、胰腺癌組織BAMBI表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

胰腺癌組織BAMBI的表達(dá)與患者年齡、性別及腫瘤大小、分化程度無(wú)相關(guān)性(P值均>0.05)。但有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胰腺癌BAMBI陽(yáng)性表達(dá)率顯著高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，TNM分期為Ⅲ期的胰腺癌BAMBI陽(yáng)性表達(dá)率顯著高于Ⅰ+Ⅱ期胰腺癌者。差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

三、BAMBI表達(dá)與胰腺癌患者生存期的相關(guān)性分析

BAMBI表達(dá)陰性的胰腺癌患者的中位生存期為10個(gè)月(包括2例刪失數(shù)據(jù))，陽(yáng)性患者的中位生存期為6個(gè)月(包括8例刪失數(shù)據(jù))，陰性患者的生存時(shí)間顯著長(zhǎng)于陽(yáng)性患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.44，P=0.035，圖2)。

表1　胰腺癌 BAMBI表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

圖2　69例胰腺癌患者的術(shù)后生存曲線(xiàn)

研究證明[5]，BAMBI作為一種拮抗劑可減弱TGF-β/BMP的轉(zhuǎn)錄活性，抑制TGF-β誘導(dǎo)的受體調(diào)節(jié)型Smad(R-Smad)磷酸化和阻滯細(xì)胞生長(zhǎng)。此外，BAMBI與抑制性Smad(I-Smad)共同作用可抑制TGF-β信號(hào)[5]。Smad7為抑制性Smad，可以與R-Smad競(jìng)爭(zhēng)，直接與激活的I型受體相互作用，抑制R-Smad的活性[6]。BAMBI還可抑制R-Smad(Smad 3)和ALK5之間的相互作用，并干擾Smad3的磷酸化，抑制TGF-β信號(hào)。文獻(xiàn)證實(shí)，TGF-β信號(hào)通路與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展、血管生成及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[7]。

BAMBI最先是作為一個(gè)與人黑色素瘤轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)的基因被報(bào)道。既往的研究證明，結(jié)腸癌[8-9]

和肝癌BAMBI的表達(dá)明顯上調(diào)；在人胃癌細(xì)胞系[9]和膀胱癌細(xì)胞系[10]，BAMBI可以拮抗TGF-β與其受體的結(jié)合，從而阻斷了TGF-β信號(hào)傳遞，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示，胰腺癌組織BAMBI的表達(dá)率明顯增高，這可能與BAMBI作為一種拮抗劑減弱了TGF-β/BMP的轉(zhuǎn)錄活性，抑制了TGF-β誘導(dǎo)的R-Smad磷酸化和細(xì)胞生長(zhǎng)阻滯，使得TGF-β對(duì)細(xì)胞增殖、侵襲的抑制作用被阻斷有關(guān)[5]。

此外，本研究結(jié)果顯示，胰腺癌組織BAMBI陽(yáng)性表達(dá)患者的預(yù)后不良，與BAMBI過(guò)表達(dá)的胰腺癌患者容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，且臨床分期更差有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

[1]Miyazono K, Ten DP, Heldin CH. TGF-beta signaling by Smad proteins[J]. Adv Immunol, 2000,75:115-157.

[2]Tramullas M, Lantero A, Diaz A, et al. BAMBI (bone morphogenetic protein and activin membrane-bound inhibitor) reveals the involvement of the transforming growth factor-beta family in pain modulation[J]. J Neurosci, 2010,30(4):1502-1511.

[3]Togo N, Ohwada S, Sakurai S, et al. Prognostic significance of BMP and activin membrane-bound inhibitor in colorectal cancer[J]. World J Gastroenterol, 2008,14(31):4880-4888.

[4]Kieback DG, Press MF, Atkinson EN, et al. Prognostic significance of estrogen receptor expression in ovarian cancer. Immunoreactive Score (IRS) vs. Composition Adjusted Receptor Level (CARL)[J]. Anticancer Res, 1993,13(6B):2489-2496.

[5]Yan X, Lin Z, Chen F, et al. Human BAMBI cooperates with Smad 7 to inhibit transforming growth factor-beta signaling[J]. J Biol Chem,2009,284(44):30097-30104.

[6]Briones-Orta MA, Tecalco-Cruz AC, Sosa-Garrocho M, et al. Inhibitory Smad7: emerging roles in health and disease[J]. Curr Mol Pharmacol,2011,4(2):141-153.

[7]Ijichi H. TGF-beta signaling pathway in pancreatic cancer cells[J]. Nihon Rinsho, 2004,62(7):1241-1248.

[8]Fritzmann J, Morkel M, Besser D, et al. A colorectal cancer expression profile that includes transforming growth factor beta inhibitor BAMBI predicts metastatic potential[J]. Gastroenterology, 2009,137(1):165-175.

[9]Zhang Y, Yu Z, Xiao Q, et al. Expression of BAMBI and its combination with Smad7 correlates with tumor invasion and poor prognosis in gastric cancer[J]. Tumour Biol, 2014,35(7):7047-7056.

[10]Khin SS, Kitazawa R, Win N, et al. BAMBI gene is epigenetically silenced in subset of high-grade bladder cancer[J]. Int J Cancer, 2009,125(2):328-338.

(本文編輯：屠振興)