高薇薇,張青,馮佳,黃芳,王偉,張曙
(南通大學附屬醫(yī)院,江蘇南通226001)
宮頸鱗癌組織中跨膜受體蛋白Notch3的表達變化及其意義
高薇薇,張青,馮佳,黃芳,王偉,張曙
(南通大學附屬醫(yī)院,江蘇南通226001)
目的 觀察宮頸鱗癌組織中跨膜受體蛋白Notch3的表達變化,并探討其意義。方法 收集宮頸鱗癌組織石蠟標本及其對應(yīng)的正常宮頸組織石蠟標本各116例、宮頸上皮內(nèi)瘤變(CIN)Ⅰ+Ⅱ級病灶石蠟標本53例及CINⅢ級病灶石蠟標本41例,采用免疫組化法檢測各標本中的Notch3,分析Notch3表達與宮頸鱗癌臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果 宮頸鱗癌組織、正常宮頸組織、CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織中Notch3的陽性表達率分別為52.6%、21.6%、43.9%和41.5%,宮頸鱗癌組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織、CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織,CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織(P均<0.01)。Notch3表達與宮頸鱗癌肌層浸潤深度、組織分化程度、FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P均<0.05)。Notch3表達陽性者和Notch3表達陰性者中位生存期分別為43、62.3個月,兩者相比,P<0.05。Notch3表達陽性者1年生存率為93.4%、3年生存率為60.7%、5年生存率為31.1%,Notch3表達陰性者分別為98.2%、83.6%、60.0%,二者1、3、5年生存率相比,P均<0.05。結(jié)論 宮頸鱗癌組織中Notch3陽性表達率升高,Notch3表達與腫瘤肌層浸潤深度、組織分化程度、FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后有關(guān),Notch3可能參與了宮頸鱗癌的發(fā)生及發(fā)展。
宮頸癌;宮頸鱗癌;跨膜受體蛋白;Notch3;Notch信號通路;宮頸上皮內(nèi)瘤變
宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一,近年來呈現(xiàn)發(fā)病年輕化趨勢。鱗癌是宮頸癌最常見的組織學類型[1]。早期宮頸鱗癌患者預(yù)后較好,手術(shù)治療、放化療、免疫治療及中醫(yī)藥治療等方式有助于延長患者生命,故宮頸鱗癌的早期診斷意義重大[2]??缒な荏w蛋白Notch信號通路在腫瘤發(fā)生過程中的作用是近年研究的熱點,現(xiàn)已證實Notch信號通路參與腫瘤細胞的增殖、凋亡、分化等過程[3]。Notch3是Notch受體家族的重要成員,廣泛存在于多種組織細胞中。本研究觀察了宮頸鱗癌組織中Notch3的表達變化,探討Notch3與宮頸鱗癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系及與宮頸鱗癌患者預(yù)后的相關(guān)性。
1.1 宮頸鱗癌組織標本及其來源 收集南通大學附屬醫(yī)院病理科2009年1月~2010年12月獲取并留存的宮頸鱗癌組織石蠟標本及其對應(yīng)的正常宮頸組織石蠟標本各116例,宮頸上皮內(nèi)瘤變(CIN)Ⅰ+Ⅱ級病灶石蠟標本53例及CIN Ⅲ級病灶石蠟標本41例。宮頸鱗癌標本來源病例均為原發(fā)病例,術(shù)前未經(jīng)過放化療、免疫治療或中藥治療。宮頸鱗癌患者年齡27~74歲,年齡<46歲61例、≥46歲55例;97例患者術(shù)后采取單純放療、放化療聯(lián)合治療、免疫治療或中藥治療,19例患者術(shù)后未采取輔助治療。CIN Ⅰ+Ⅱ級患者年齡26~69歲,<49歲31例、≥49歲22例。CIN Ⅲ級患者年齡29~77歲,<47歲19例、≥47歲22例。所有病例均具有完整的臨床病理資料,隨訪日期截止至2015年12月31日,所有患者均獲得隨訪。
1.2 宮頸鱗癌組織中Notch3的檢測 采用免疫組化EnVision法,所有標本經(jīng)4%甲醛固定24 h,常規(guī)石蠟包埋,5 μm連續(xù)切片;切片經(jīng)70 ℃烘烤45 min,二甲苯脫蠟,檸檬酸修復(fù)液(pH 6.0)高溫高壓修復(fù)20 min,30%過氧化氫封閉內(nèi)源性過氧化物酶,滴加一抗(兔抗人Notch3多克隆抗體,1∶200),冰箱內(nèi)4 ℃過夜,滴加二抗;DAB顯色,復(fù)染,0.1%鹽酸酒精分化,脫水,封片。以PBS代替一抗作為陰性對照,用已知的陽性切片作為陽性對照。Notch3可定位于細胞質(zhì)、細胞膜和細胞核,陽性染色表現(xiàn)為細胞核出現(xiàn)黃色至棕黃色細小顆粒。在每張切片選取具有代表意義的5個高倍視野,每個視野計數(shù)250個細胞。根據(jù)陽性細胞百分比和染色強度綜合判定結(jié)果:陽性細胞百分比<5%計0分,5%~<25%計1分,25%~<50%計2分,50%~<75%計3分,≥75%計4分;染色強度為淺黃色或無色計0分,黃色計1分,深棕色計2分,棕褐色計3分;上述兩項得分乘積為0~6判定為Notch3無或低表達(即陰性),7~12判定為Notch3高表達(即陽性)。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。做Kaplan-Meier生存曲線進行預(yù)后分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 宮頸鱗癌組織中Notch3的表達變化 宮頸鱗癌組織、正常宮頸組織、CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織中Notch3的陽性表達率分別為52.6%(61/116)、21.6%(25/116)、43.9%(18/41)和41.5%(22/53),宮頸鱗癌組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織、CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織,CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織(P均<0.01)。
2.2 Notch3表達與宮頸鱗癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系 Notch3表達與宮頸鱗癌肌層浸潤深度、組織分化程度、FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P均<0.05),與患者年齡、腫瘤最大徑無關(guān)(P均>0.05)。見表1。
表1 Notch3表達與宮頸鱗癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系
2.3 Notch3表達與宮頸鱗癌預(yù)后的關(guān)系 Notch3表達陽性者中位生存期為43個月,Notch3表達陰性者中位生存期為62.3個月,兩者相比,P<0.05。Notch3表達陽性者1年生存率為93.4%、3年生存率為60.7%、5年生存率為31.1%,Notch3表達陰性者分別為98.2%、83.6%、60.0%,二者1、3、5年生存率相比,P均<0.05(見圖1)。
圖1 Notch3表達與宮頸鱗癌患者生存時間的關(guān)系
宮頸鱗癌的發(fā)生是多種因素、多基因參與的過程,宮頸鱗癌預(yù)后影響因素很多,治療效果并不十分理想[4]。因此,尋找宮頸鱗癌的特異性治療靶點意義重大。Notch信號通路是近年討論的熱點。Notch信號通路是哺乳動物進化過程中高度保守的信號通路,在胚胎發(fā)育過程中,Notch受體與配體結(jié)合后可發(fā)生活化,活化的Notch受體直接轉(zhuǎn)移至細胞核內(nèi),與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子結(jié)合,激活靶基因,此過程不依賴第二信使的信號通路發(fā)揮作用,具有自身特殊性。但由于Notch信號通路中含有多個受體與配體,激活Notch同時可激活其他多種信號通路[5,6]。Notch信號通路在腫瘤及神經(jīng)退行性變發(fā)病、免疫功能調(diào)控、胚胎發(fā)育、血管生成等病理生理過程中起著重要作用[7,8]。由Notch基因編碼的Notch受體在細胞分化進程中起整體協(xié)調(diào)作用,在細胞發(fā)育成熟后則呈現(xiàn)低水平表達。在哺乳動物體內(nèi),Notch受體是在細胞表面表達的Ⅰ型跨膜蛋白,主要含有Notch1、2、3、4四個亞型。其中,Notch3最早在增生的神經(jīng)上皮細胞中被發(fā)現(xiàn),19號染色體易位往往會導(dǎo)致Notch3過表達。Notch3與Notch家族其他成員存在高度相似性,但在結(jié)構(gòu)上有所差異,主要是其胞內(nèi)段的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)(TAD)較其他成員明顯縮短,因此,Notch3的轉(zhuǎn)錄激活性能相對較弱[3]。
目前,多項研究[9~11]發(fā)現(xiàn)Notch3涉及人類多種實體腫瘤的生成過程,如非小細胞肺癌(NSCLC)、食管鱗癌、急性T淋巴細胞白血病、卵巢漿液性癌等。研究[12,13]發(fā)現(xiàn)Notch1能誘導(dǎo)HIF-1表達,調(diào)節(jié)VEGF表達,促進腫瘤血管生成,促進NSCLC的侵襲和轉(zhuǎn)移。Ohashi等[14~16]的研究結(jié)果顯示,特異性阻斷Notch3表達后NSCLC細胞增殖受到明顯限制,推測機制是腫瘤細胞對EGFR酪氨酸激酶抑制劑的敏感性增強,減少腫瘤細胞中MAPK磷酸化水平,從而抑制腫瘤細胞增殖。Liu等[17]發(fā)現(xiàn)食管鱗癌細胞中Notch3呈高表達,Notch3參與誘導(dǎo)鱗狀細胞分化和浸潤性生長。學者們在關(guān)于急性T淋巴細胞白血病的研究[18]和關(guān)于卵巢漿液性癌的研究[19]中也得出了類似結(jié)論。還有研究[20,21]發(fā)現(xiàn),在卵巢癌細胞株OVCA429中,激活Notch3能激活Slug、Snail信號通路,降低E-鈣黏蛋白表達,促進上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。我們推測在宮頸鱗癌組織中的Notch3陽性率可能同樣增加,Notch3表達與宮頸鱗癌患者的預(yù)后可能存在一定關(guān)聯(lián)。
本研究分別檢測了宮頸鱗癌、CIN Ⅰ+Ⅱ級病灶、CIN Ⅲ級病灶及正常宮頸組織中的Notch3,結(jié)果顯示,宮頸鱗癌組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織、CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織,CIN Ⅲ級組織及CIN Ⅰ+Ⅱ級組織中Notch3的陽性表達率高于正常宮頸組織,Notch3表達與宮頸鱗癌肌層浸潤深度、組織分化程度、FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),提示Notch3可能參與了宮頸鱗癌的發(fā)生、發(fā)展。進一步分析顯示,Notch3表達陽性者中位生存期短于Notch3表達陰性者,Notch3表達陽性者1、3、5年生存率小于Notch3表達陰性者,提示Notch3的表達預(yù)示著宮頸鱗癌患者預(yù)后不良,可能是由于Notch3促進了上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化,具體機制待進一步證實。
盡管已有許多研究對宮頸鱗癌的發(fā)病機制進行闡述,但仍未有重大突破。結(jié)合本研究結(jié)果,我們認為,Notch3可能有癌基因的性質(zhì),其高表達與宮頸鱗癌的發(fā)生、進展密切相關(guān),Notch3有望作為宮頸鱗癌潛在的治療靶點。
[1] 張國楠.重視子宮頸癌嗜神經(jīng)侵襲的基礎(chǔ)與臨床病理研究[J].中華婦產(chǎn)科雜志,2015,50(12):923-925.
[2] Sadalla JC, Andrade JM, Genta ML, et al. Cervical cancer: what′s new[J]. Rev Assoc Med Bras(1992), 2015,61(6):536-542.
[3] Chitnis A, Balle-Cuif L. The Notch meeting: an odyssey from structure to function[J]. Development, 2016,143(4):547-553.
[4] Rechberger T, Perzylo K, Miotla P, et al. Carcinoma of the cervical stump--multicenter study[J]. Ginekol Pol, 2014,85(6):435-440.
[5] Sun JJ, Wang ZY, Li LS,et al. Prevention against diffuse spinal cord astrocytoma: can the Notch pathway be a novel treatment target[J]. Neural Regen Res,2015,10(2):244-251.
[6] Mori M, Mahoney JE, Stupnikov MR, et al. Notch3-Jagged signaling controls the pool of undifferentiated airway progenitors[J]. Development, 2015,142(2):258-267.
[7] Pakkiriswami S, Couto A, Nagarajan U, et al. Glycosylated Notch and Cancer[J]. Front Oncol, 2016(6):37.
[8] Rutten-Jacobs LC, Traylor M, Adib-Samii P, et al. Common NOTCH3 Variants and Cerebral Small-Vessel Disease[J]. Stroke, 2015,46(6):1482-1487.
[9] Gripp KW, Robbins KM, Sobreira NL, et al. Truncating mutations in the last exon of NOTCH3 cause lateral meningocele syndrome[J]. Am J Med Genet A , 2015,167(2):271-281.
[10] Zhu Y, Wang J, Wu Y, et al. Two novel mutations in NOTCH3 gene causes cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcritical infarct and leucoencephalopathy in two Chinese families[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2015,8(2):1321-1327.
[11] Jamal M, Chogle SM, Karam SM, et al. NOTCH3 is expressed in human apical papilla and in subpopulations of stem cells isolated from the tissue[J]. Genes Dis, 2015,2(3):261-267.
[12] 姜昕,周建華,鄧征浩,等.Notch1, Jagged1和VEGF蛋白在非小細胞肺癌的表達及其意義[J].中南大學學報(醫(yī)學版),2007,32(6):1031-1036.
[13] Cheng Z, Tan Q, Tan W, et al. Cigarette smoke induces the expression of Notch3, not Notch1, protein in lung adenocarcinoma[J]. Oncol Lett, 2015,10(2):641-646.
[14] Ohashi S, Natsuizaka M, Yashiro-Ohtani Y, et al. NOTCH1 and NOTCH3 coordinate esophageal squamous differentiation through a CSL-dependent transcriptional network[J]. Gastroenterology, 2010,139(6):2113-2123.
[15] Arasada RR, Amann JM, Rahman MA, et al. EGFR blockade enriches for lung cancer stem-like cells through Notch3-dependent signaling[J]. Cancer Res, 2014,74(19):5572-5584.
[16] Ye YZ, Zhang ZH, Fan XY, et al. Notch3 overexpression associates with poor prognosis in human non-small-cell lung cancer[J]. Med Oncol, 2013,30(2):595.
[17] Liu J, Fan H, Ma Y, et al. Notch1 is a 5-fluorouracil resistant and poor survival marker in human esophagus squamous cell carcinomas[J]. PLoS One, 2013,8(2):e56141.
[18] Indraccolo S, Minuzzo S, Masiero M, et al. Cross-talk between tumor and endothelial cells involving the Notch3-Dll4 interaction marks escape from tumor dormancy[J]. Cancer Res, 2009,69(4):1314-1323.
[19] Park JT, Li M, Nakayama K, et al. Notch3 gene amplification in ovarian cancer[J]. Cancer Res, 2006,66(12):6312-6318.
[20] Gupta N, Xu Z, El-Sehemy A, et al. Notch3 induces epithelial-mesenchymal transition and attenuates carboplatin-induced apoptosis in ovarian cancer cells[J]. Gynecol Oncol, 2013,130(1):200-206.
[21] Ohashi S, Natsuizaka M, Naganuma S, et al. A NOTCH3-mediated squamous cell differentiation program limits expansion of EMT-competent cells that express the ZEB transcription factors[J]. Cancer Res, 2011,71(21):6836-6847.
張曙(E-mail: tdfyzs@163.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2017.03.022
R737.33
B
1002-266X(2017)03-0070-03
2016-08-12)