Aurora-A在宮頸癌及癌前病變中的表達(dá)以及與HPV感染的相關(guān)性研究

雷 蕾 葉慶華 王國增 黃賢莉 吳乾渝

Aurora-A在宮頸癌及癌前病變中的表達(dá)以及與HPV感染的相關(guān)性研究

雷 蕾1葉慶華1王國增1黃賢莉1吳乾渝2

目的分析正常宮頸、不同級別宮頸上皮內(nèi)瘤變(Cervical intraepithelial neoplasia，CIN)和宮頸鱗狀細(xì)胞癌(Cervical squamous cell carcinoma，SCC)組織中Aurora-A的表達(dá)差異，觀察其異常表達(dá)對宮頸癌變過程的影響及與人乳頭瘤病毒(Human papilloma virus，HPV)感染的相關(guān)性，了解Aroura-A在CIN與宮頸癌發(fā)病機(jī)制中的作用。方法選取已進(jìn)行宮頸管分泌物高危型HPV檢測的宮頸活檢或手術(shù)標(biāo)本存檔蠟塊100例，其中正常宮頸組織20例，CIN1級組織20例、CIN 2級組織20例、CIN 3級組織20例，宮頸癌全部選取的是宮頸鱗狀細(xì)胞癌組織20例。采用免疫組化方法檢測Aurora-A蛋白的表達(dá)水平，并分析Aurora-A表達(dá)與HR-HPV感染的相關(guān)性。結(jié)果Aurora-A在CIN以及宮頸癌中存在高表達(dá)(P<0.05)，且其陽性表達(dá)率隨著宮頸病變程度的加深而增強(qiáng)，兩者呈正相關(guān)性(r=0.475，P<0.001)；在高級別宮頸上皮內(nèi)瘤變(CIN2、3)組織中，Aurora-A表達(dá)與HPV感染間存在正相關(guān)(V=0.591，P<0.05)。結(jié)論Aurora-A的異常表達(dá)可能與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切有關(guān)，Aurora-A可能作為早期診斷CIN或?qū)m頸癌的重要分子生物學(xué)指標(biāo)，同時也可能是宮頸癌的潛在治療靶點。

Aurora-A；中心體；人乳頭瘤病毒；宮頸上皮內(nèi)瘤變；宮頸癌

宮頸癌(Cervical cancer)是婦科常見的原發(fā)性惡性腫瘤之一[1]，根據(jù)《2016年中國惡性腫瘤發(fā)病和死亡分析》報告統(tǒng)計，宮頸癌居我國女性惡性腫瘤發(fā)病率前五位，嚴(yán)重影響廣大女性的身心健康[2]。研究表明，宮頸上皮內(nèi)瘤變反映了宮頸癌發(fā)生發(fā)展的連續(xù)過程，是與宮頸浸潤癌密切相關(guān)的一組癌前病變。從宮頸上皮內(nèi)瘤變發(fā)展到宮頸浸潤癌是一個漫長但是可逆轉(zhuǎn)的過程，多種因素在這個過程中起作用，眾多研究一致認(rèn)為，高危型人乳頭瘤病毒的持續(xù)感染與CIN和宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān)。隨著對腫瘤分子生物學(xué)研究的加深，中心體在腫瘤發(fā)生發(fā)展早期階段的作用受到廣泛關(guān)注，中心體缺陷可能通過染色體不穩(wěn)定性在宮頸癌形成的最早期階段發(fā)揮作用。Aurora-A蛋白激酶是一種中心體相關(guān)蛋白，其基因擴(kuò)增和高表達(dá)會引起中心體復(fù)制擴(kuò)增以及功能異常，進(jìn)而使細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化而最終導(dǎo)致腫瘤的形成[3-4]。Aurora-A在多種腫瘤中存在過表達(dá)，與腫瘤病理、臨床分期及預(yù)后緊密相關(guān)，被認(rèn)為是一個新的癌基因[5]。但在宮頸癌特別是癌前病變中Aroura-A的表達(dá)還沒有廣泛和深入的研究[6]。本研究擬選取人正常宮頸、不同級別CIN和宮頸鱗癌組織，檢測各組中Aurora-A的表達(dá)差異，分析Aurora-A的異常表達(dá)與HPV感染的相關(guān)性，明確Aurora-A是否是HPV的作用位點，從而為宮頸癌的早期診斷和預(yù)防提供理論和實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象

隨機(jī)選取東方醫(yī)院婦產(chǎn)科2008年11月—2012年5月已進(jìn)行宮頸管分泌物高危型HPV檢測的宮頸活檢或手術(shù)切除標(biāo)本存檔蠟塊100例。所有患者年齡在30～55歲之間，性生活3年以上，有完整隨訪資料。高危型HPV DNA檢測應(yīng)用雜交捕獲二代技術(shù)：高危型HPV(+)宮頸病變59例，高危型HPV(-)宮頸病變41例。宮頸癌組織學(xué)類型按WHO標(biāo)準(zhǔn)選取宮頸鱗癌共20例，CIN1、2、3級各20例。所有宮頸癌患者術(shù)前均未行化療、放療或激素治療；無合并其他疾病；無生殖道系統(tǒng)炎癥；排除同時合并子宮內(nèi)膜病變者。

正常宮頸組織20例，選自因子宮肌瘤入院行全子宮切除術(shù)的標(biāo)本，所有子宮切除的患者均行宮頸液基細(xì)胞學(xué)檢查排除宮頸疾病。以上所有組織標(biāo)本的獲取和使用均經(jīng)過上海市東方醫(yī)院倫理委員會的審核通過，并經(jīng)過患者或患者家屬簽署知情同意書。

1.2 實驗方法

使用免疫組化二步法檢測組織標(biāo)本中Aurora-A的表達(dá)水平。

1.3 結(jié)果判斷

由兩位病理科醫(yī)生，在雙盲條件下判斷免疫組化結(jié)果，出現(xiàn)結(jié)果不一致時，共同討論決定。

Aurora-A結(jié)果的判斷：在光學(xué)顯微鏡下觀察組織標(biāo)本的著色程度。Aurora-A蛋白陽性表達(dá)主要表現(xiàn)為細(xì)胞漿以及細(xì)胞核內(nèi)呈現(xiàn)棕黃色或者棕褐色顆粒，高倍鏡下(放大200倍)隨機(jī)取4個不同的視野，計算陽性細(xì)胞占比，陽性細(xì)胞率≤25%為1分，>25%且≤50%為2分，>50%且≤75%為3分，>75%為4分；同時根據(jù)染色程度計分，不染色1分，弱染色2分，中等強(qiáng)度染色3分，強(qiáng)染色4分；根據(jù)兩者的乘積判斷結(jié)果：≤4分為(-)；>4且≤8為(+)；>8且≤12為(++)；>12且≤16為(+++)。統(tǒng)計分析時(-)和(+)合為陰性或弱陽性表達(dá)，(++)和(+++)合為強(qiáng)陽性表達(dá)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用 SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料采用卡方檢驗及Fisher精確概率分析，相關(guān)性分析用等級變量的Spearman秩相關(guān)分析和分類變量的卡方檢驗進(jìn)行列聯(lián)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 Aurora-A在CIN以及宮頸癌組織中的表達(dá)

在宮頸鱗癌組織中，Aurora-A表達(dá)定位于宮頸癌細(xì)胞的胞漿及胞核，表達(dá)較強(qiáng)，呈棕黃色，陽性細(xì)胞較多；在CIN組織中，Aurora-A表達(dá)以胞漿著色為主，表達(dá)強(qiáng)度中等(圖1)。在正常宮頸組織中Aurora-A幾乎不表達(dá)，只有1例呈弱陽性表達(dá)。Aurora-A在正常宮頸、CIN 1、CIN 2、CIN 3、宮頸鱗癌組織中的陽性表達(dá)率依次升高。Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示Aurora-A的表達(dá)和宮頸病變程度呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.475，P<0.001)(表1)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在CIN組中Aurora-A存在過表達(dá)；其中高級別上皮內(nèi)瘤變(CIN 2、3)中Aurora-A的陽性表達(dá)率為45%(18/40)，低級別上皮內(nèi)瘤變(CIN 1)中Aurora-A的陽性表達(dá)率為15%(3/20)，兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.022)(表2)。

圖1 Aurora-A在CIN1、CIN2、CIN3和宮頸鱗癌中的陽性表達(dá)Figure 1 Positive expression of Aurora-A in CIN1-3 and SCCNote：A.HE；B.IHC.

表1 Aurora-A在不同宮頸組織中的表達(dá)情況(n，%)Table 1 The expression of Aurora-A protein in different cervical tissues(n，%)

Note：1.The difference between the five groups was analyzed by Chi-square test regarded as significant difference：P<0.05；2.The correlation between Aurora-A and cervical lesions was analyzed by Spearman correlation analysis showed significant positive correlation：r：0.475，P<0.05.

表2 Aurora-A在宮頸上皮內(nèi)瘤變組織中的表達(dá)情況(n，%)Table 2 The expression of Aurora-A protein in different degrees of CIN(n，%)

Note：The difference between the two groups was analyzed by Chi-square test regarded as significant difference：P=0.022，P<0.05.

2.2 HPV在CIN以及宮頸癌組織中的表達(dá)

HR-HPV在正常宮頸、CIN 1、CIN 2、CIN 3、宮頸鱗癌組織中的陽性表達(dá)率分別為20%(4/20)、35%(7/20)、60%(12/20)、80%(16/20)、100%(20/20)(圖2)。五組間比較使用卡方檢驗，結(jié)果顯示，HR-HPV在這五組間的陽性表達(dá)率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。HPV和宮頸病變程度的相關(guān)分析使用卡方檢驗求Cramer′sV系數(shù)，V=0.591，P<0.05，呈顯著正相關(guān)(表3) 。

表3 HPV在不同宮頸組織中的表達(dá)Table 3 The HPV infection in different cervical tissues(n，%)

Note：1.The difference between the five groups was analyzed by Chi-square test：P<0.05，regarded as significant difference；2.The correlation between HPV and cervical lesions was analyzed by Spearman correlation analysis showed significant positive correlation：r：0.455，P<0.05.

2.3 Aurora-A表達(dá)與HPV感染的相關(guān)性

選取的標(biāo)本均檢測HR-HPV，結(jié)果顯示HPV在正常宮頸、CIN 1、CIN 2、CIN 3、宮頸鱗癌組織中的陽性表達(dá)率分別為20%(4/20)、35%(7/20)、60%(12/20)、80%(16/20)、100%(20/20)。使用卡方檢驗進(jìn)行列聯(lián)分析，其中φ的絕對值<0.3無相關(guān)，φ的絕對值>0.3有相關(guān)，但相關(guān)較弱，φ的絕對值>0.6有相關(guān)，相關(guān)較強(qiáng)。在正常宮頸組織中Aurora-A和HPV的共陽性表達(dá)率為0%(0/20)，不具有相關(guān)性(φ=-0.115，P>0.05)；在CIN1中兩者共陽性表達(dá)率為5.00%(1/20)，不具有相關(guān)性(φ=-0.015，P>0.05)；在CIN2、3兩者共陽性表達(dá)率為40.00%(16/40)，呈正相關(guān)關(guān)系(φ=0.373，P<0.05)；宮頸鱗癌HPV陽性表達(dá)率為100 %，無法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析(表4)。

表4 Aurora-A與HPV在不同宮頸組織中表達(dá)的比較Table 4 Comparison of Aurora-A and HPV infection in different cervical tissues(n，%)

3 討論

流行病學(xué)和基礎(chǔ)研究已經(jīng)明確高危型人乳頭瘤病毒(Human papilloma virus，HPV)的持續(xù)感染是宮頸癌前病變以及宮頸癌的關(guān)鍵因素。近年來，眾多學(xué)者在分子生物學(xué)領(lǐng)域?qū)δ[瘤發(fā)生機(jī)制進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)中心體相關(guān)蛋白的異常表達(dá)導(dǎo)致上皮細(xì)胞中心體復(fù)制異常以及分離缺陷，在有絲分裂期使染色體錯誤分離以及分配不平衡，導(dǎo)致染色體不穩(wěn)定以及非整倍體形成，是腫瘤發(fā)生的早期事件[8]。作為一個定位于中心體上的蛋白激酶，Aurora-A與中心體密切相關(guān)，在本實驗中，我們發(fā)現(xiàn)Aurora-A的陽性表達(dá)率隨著CIN的發(fā)展逐漸升高，宮頸癌中陽性表達(dá)率最高，我們推測隨著CIN級別的進(jìn)展，中心體異常情況加深。呂玉宇等[9]研究發(fā)現(xiàn)Caski細(xì)胞的中心體微管蛋白表達(dá)水平明顯高于H8細(xì)胞，說明中心體擴(kuò)增是宮頸癌的重要特征之一。同時，高危HPV感染可能引起中心體異常，在宮頸癌前病變中甚至可以出現(xiàn)病理性核分裂。Skyldberg等[10]發(fā)現(xiàn)在高危HPV感染的宮頸病變中，隨著宮頸上皮內(nèi)瘤變的發(fā)展，中心體數(shù)目逐漸增加，宮頸癌中心體數(shù)目明顯高于CIN。Duensing等[11]研究發(fā)現(xiàn)，同時表達(dá)HPVE6、E7癌基因的宮頸細(xì)胞中出現(xiàn)中心體數(shù)目異常，影響雙極紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體非整倍體以及基因組不穩(wěn)定。所以我們推測Aurora-A的過表達(dá)通過導(dǎo)致中心體異常引起染色體不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，可能是其介導(dǎo)宮頸癌發(fā)生與發(fā)展的重要機(jī)制之一。

在本課題中，我們發(fā)現(xiàn)Aurora-A在正常宮頸、不同級別CIN、宮頸鱗癌組織中的陽性表達(dá)率依次升高，在CIN2、3組織中Aurora-A和HPV共陽性表達(dá)率呈正相關(guān)關(guān)系，提示Aurora-A可能在CIN到宮頸癌的進(jìn)展過程中起到一定作用。我們推測Aurora-A可能通過以下途徑促進(jìn)宮頸癌發(fā)生：(1)Aurora-A參與p53細(xì)胞調(diào)控通路，使抑癌基因p53失活，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[12]。在宮頸癌的發(fā)生過程中，HPV E6可通過形成E6-AP復(fù)合物的介導(dǎo)，促使p53進(jìn)入泛素依賴的降解途徑[13]。而Aurora-A可以直接磷酸化p53的ser315位點，促進(jìn)Mdm2與p53結(jié)合，并通過泛素化途徑降解p53蛋白[14]，進(jìn)一步實驗發(fā)現(xiàn)，抑制Aurora-A的表達(dá)可以減少p53的315位絲氨酸的磷酸化，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，使細(xì)胞周期阻止在G2/M期。Aurora-A還可以磷酸化p53的ser215位，下調(diào)其下游靶基因的表達(dá)，從而使p53失活，細(xì)胞逃離正常凋亡，處于無限增殖[15]；(2)Aurora-A通過上調(diào)c-myc表達(dá)，誘導(dǎo)端粒酶活性參與轉(zhuǎn)化細(xì)胞。研究證實端粒酶的激活與宮頸異型增生和宮頸癌的進(jìn)展過程相關(guān)。原癌基因c-myc編碼的蛋白可直接結(jié)合到多種細(xì)胞hTERT基因的核心啟動子5′端的E-box上，調(diào)節(jié)hTERTmRNA的表達(dá)，激活端粒酶，誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化和腫瘤形成[16]。體外實驗已證實Aurora-A高表達(dá)在卵巢癌細(xì)胞HIOSE118和乳腺癌細(xì)胞株MCF-710A中上調(diào)c-myc，誘導(dǎo)端粒酶活性[17]。Yang等[18]亦在研究發(fā)現(xiàn)，Aurora-A的高表達(dá)不僅可以誘導(dǎo)c-myc蛋白表達(dá)升高，增加其轉(zhuǎn)錄活性，并且可促進(jìn)中心體擴(kuò)增的能力。說明Aurora-A在宮頸細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化中有樞紐作用。所以我們推測Aurora-A可能主要通過以上兩個方面在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程中起作用。

隨著腫瘤分子生物學(xué)的發(fā)展，對宮頸癌的研究已經(jīng)深入到細(xì)胞分子和基因水平。在人類惡性腫瘤中廣泛存在中心體異常，且都發(fā)生在腫瘤發(fā)生早期，Aurora-A是與中心體功能密切相關(guān)的一類蛋白激酶，其高表達(dá)于人類多種惡性腫瘤組織中，已經(jīng)明確為一種新的癌基因。Aurora-A蛋白表達(dá)可作為早期診斷宮頸癌的重要分子生物學(xué)指標(biāo)，其也是一種潛在的腫瘤治療靶點，研發(fā)Aurora-A蛋白激酶抑制劑可能為宮頸癌的臨床治療提供助力。

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ExpressionofAurora-Aincervicalcancerandprecancerouslesions，anditscorrelationwithHPVinfection

LEILei1，YEQinghua1，WANGGuozeng1，HUANGXianli1，WUQianyu2

1.Department of Obstetrics and Gynecology，Dongfang Hospital，Tongji University，Shanghai 200123，China；2.Shanghai Municipal Health and Family Planning Commission

ObjectiveThe objectives of this study were to investigate the expression of Aurora-A protein in cervical cancer and precancerous lesions，and its relationship with human papilloma virus(HPV)infection，and to analyze the role of Aurora-A in the pathogenesis of cervical cancer.MethodsOne hundred cases of cervical biopsy or surgical resection specimens were collected from high-risk HPV(HR-HPV)test.There were 20 cases of normal cervical tissues，20 cases of CIN grade 1(CIN1)，20 cases of CIN grade 2(CIN2)，20 cases of CIN grade 3(CIN3)，and 20 cases of cervical squamous cell carcinoma.The expression of Aurora-A protein was detected by immunohistochemistry and the correlation between Aurora-A expression and HR-HPV infection was analyzed.ResultsAurora-A was highly expressed in cervical intraepithelial neoplasia and cervical cancer(P<0.05)，and its positive expression rate increased with the degree of cervical lesions.There was a positive correlation between Aurora-A expression and cervical cancer(r=0.475，P<0.001).There was a positive correlation between Aurora-A expression and HR-HPV infection in CIN2 and CIN3(V=0.591，P<0.05).ConclusionAurora-A may be associated with the development of cervical cancer.Aurora-A can be used as an important biomarker for the early diagnosis of cervical intraepithelial neoplasia or cervical cancer.It is also a potential therapeutic target for cervical cancer.

Aurora-A；Centrosome；Human papillomavirus；Cervical intraepithelial neoplasia；Cervical cancer

上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會面上項目(201640246)

1.同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院婦產(chǎn)科(上海 200123)；2.上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會

雷蕾，女，(1980-)，碩士，主治醫(yī)師，從事婦科腫瘤的研究。

吳乾渝，E-mail：wuqianyu369@163.com

R737.3

A

10.11904/j.issn.1002-3070.2017.06.003

(收稿：2017-05-18)