王 樾,吳文涌,吳正升,周 鄭,余昌俊,孟翔凌
肝細(xì)胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是原發(fā)性肝癌的主要類型,在我國(guó)HCC是位居第二的癌癥“殺手”[1]。至今HCC的治療尚無(wú)突破性進(jìn)展,因此研究其發(fā)生、發(fā)展機(jī)制,對(duì)HCC的治療有著重要意義。腫瘤細(xì)胞的無(wú)限生長(zhǎng)是腫瘤細(xì)胞凋亡受抑制的結(jié)果,凋亡障礙同腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[2]。c-maf誘導(dǎo)蛋白(c-maf inducing protein,CMIP)基因作為近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種重要的多功能細(xì)胞因子,通過(guò)多種途徑促進(jìn)細(xì)胞凋亡,CMIP是否參與了人體惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,尤其是在HCC中CMIP的表達(dá)研究,國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。小鼠雙微體基因(murine double minute 2,MDM2)是一種原癌基因,可抑制野生型p53對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用及誘導(dǎo)凋亡的能力[3],在腫瘤的發(fā)生過(guò)程中起重要作用。研究[4-5]表明CMIP和MDM2均參與細(xì)胞凋亡過(guò)程,但是這兩種基因在HCC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中是否通過(guò)凋亡相關(guān)通路發(fā)揮相互作用未見(jiàn)報(bào)道,因此該研究應(yīng)用免疫組化法從蛋白水平探討兩種基因在HCC發(fā)生、發(fā)展中的作用,并討論兩蛋白之間相關(guān)性,為研究HCC的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制提供理論依據(jù)。
1.1病例資料收集安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院2011年11月~2013年12月手術(shù)切除經(jīng)病理證實(shí)的、臨床病理資料完整的HCC組織存檔蠟塊115例及其相應(yīng)癌旁正常肝組織(距癌組織邊緣2 cm以上)98例。其中男98例,女17例,年齡27~80(54.02±10.42)歲;腫瘤直徑≤5 cm 61例,>5 cm 54例;乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)陰性19例,陽(yáng)性96例;有脈管浸潤(rùn)32例,無(wú)脈管浸潤(rùn)83例;甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)≤400 ng/ml 43例,>400 ng/ml 72例;有肝臟被膜侵犯13例,無(wú)肝臟被膜侵犯102例。按照國(guó)際抗癌聯(lián)盟(UICC,2010年)原發(fā)性HCC TNM分期標(biāo)準(zhǔn)[6]進(jìn)行分期:Ⅰ期53例,Ⅱ期24例,Ⅲ期35例,Ⅳ期3例。病理分級(jí)采用Edmondson分級(jí)法:Ⅰ~Ⅱ級(jí)75例,Ⅲ~Ⅳ級(jí)40例。所有患者術(shù)前未接受過(guò)化療、放療或生物治療等干預(yù)措施。所有標(biāo)本均經(jīng)10%福爾馬林液固定,石蠟包埋,4 μm厚連續(xù)切片,分別做HE染色和免疫組化染色。染色結(jié)果由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師采用雙盲原則評(píng)定。
1.2主要試劑和儀器兔抗人CMIP(12851-1-AP)多克隆抗體(即用型)購(gòu)自美國(guó)Proteintech Group公司,工作滴度1 ∶200;鼠抗人MDM2(SMP-14)多克隆抗體(即用型)購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz公司,工作滴度1 ∶100;即用型快速免疫組化MaxVisionTM檢測(cè)試劑盒(KIT-5020)購(gòu)自福州邁新公司;DAB(ZLI-9018)顯色劑購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;Olympus CX22生物顯微鏡購(gòu)自日本Olympus公司。
1.3實(shí)驗(yàn)方法免疫組化染色前常規(guī)HE染色,用于病理診斷、分型、分級(jí)。免疫組化染色采用EnVision法。主要步驟如下:4 μm厚的石蠟切片65 ℃烤片,常規(guī)脫蠟水化后,經(jīng)檸檬酸鈉緩沖液高壓加熱抗原修復(fù),用3% H2O2作用10 min以除去內(nèi)源性過(guò)氧化物酶。一抗工作液4 ℃過(guò)夜孵育,滴加生物素標(biāo)記的二抗工作液,37 ℃干燥箱孵育30 min,DAB顯色劑顯色,蘇木精復(fù)染,常規(guī)脫水,透明,封片。光鏡下觀察染色情況,用已知的陽(yáng)性標(biāo)本作為陽(yáng)性對(duì)照,PBS代替一抗作陰性對(duì)照。
1.4結(jié)果判斷CMIP和MDM2蛋白免疫組化均以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)明顯的棕黃色顆粒為陽(yáng)性,進(jìn)行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù),每張切片隨機(jī)選擇5個(gè)不重疊高倍視野(×400),每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)以上細(xì)胞,將染色強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞百分比結(jié)合判斷CMIP和MDM2蛋白免疫組化結(jié)果。結(jié)果判斷采用半定量積分法:首先將著色強(qiáng)度打分:0分,細(xì)胞無(wú)著色;1分,細(xì)胞著色為淺黃色;2分,細(xì)胞著色為棕黃色;3分,細(xì)胞著色為棕褐色;染色強(qiáng)度需與背景著色相對(duì)比。再按陽(yáng)性細(xì)胞所占百分比打分:0分,陰性;1分,陽(yáng)性細(xì)胞≤10%;2分,陽(yáng)性細(xì)胞11%~50%;3分,陽(yáng)性細(xì)胞51%~ 75%;4分,陽(yáng)性細(xì)胞>75%。據(jù)著色強(qiáng)度分值與陽(yáng)性細(xì)胞百分比分值乘積結(jié)果分為4個(gè)等級(jí):“-”:0~2分;“+”:3~4分;“”:6~8分;“”:9~12分,≥6分為免疫反應(yīng)陽(yáng)性。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn),指標(biāo)間的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1CMIP和MDM2蛋白在HCC及癌旁組織中的表達(dá)CMIP蛋白顆粒定位于細(xì)胞質(zhì),呈棕黃色顆粒狀,陽(yáng)性細(xì)胞呈片狀分布,見(jiàn)圖1。98例癌旁組織中CMIP蛋白全部陽(yáng)性表達(dá),其中62例癌旁組織染色結(jié)果為();115例HCC組織中CMIP蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率為57.39%(66/115),其中()53例,()13例。MDM2蛋白陽(yáng)性染色表現(xiàn)為細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)棕黃色顆粒,片狀分布,MDM2蛋白在HCC和癌旁組織中陽(yáng)性率分別為57.39%(66/115)和12.24%(12/98)。CMIP和MDM2蛋白在HCC和癌旁組織中的表達(dá)均存在顯著性差異(P<0.001),見(jiàn)表1。
2.2CMIP和MDM2蛋白在HCC中的表達(dá)與相關(guān)臨床病理參數(shù)的關(guān)系CMIP蛋白表達(dá)與HCC腫瘤大小顯著相關(guān)(P<0.01),與性別、年齡、HBsAg狀況、有無(wú)脈管浸潤(rùn)、AFP水平、有無(wú)肝臟被膜侵犯、組織學(xué)分級(jí)、TNM分期均無(wú)關(guān);HCC中MDM2蛋白的表達(dá)與患者的性別、年齡、腫瘤大小、HBsAg狀況、有無(wú)脈管浸潤(rùn)、AFP水平、有無(wú)肝臟被膜侵犯、組織學(xué)分級(jí)、TNM分期均無(wú)相關(guān)性,見(jiàn)表2。
2.3HCC組織中CMIP和MDM2表達(dá)的相關(guān)性分析在CMIP陽(yáng)性表達(dá)的66例HCC標(biāo)本中MDM2的陰性表達(dá)為30例;而在CMIP陰性表達(dá)的49例標(biāo)本中MDM2的陽(yáng)性表達(dá)為30例,Pearson相關(guān)分析顯示HCC中CMIP與MDM2蛋白表達(dá)無(wú)明顯相關(guān)性(r=-0.067,P=0.478)。
圖1 HCC及癌旁組織中CMIP和MDM2蛋白的表達(dá)
A:CMIP在HCC中陰性表達(dá);B:CMIP在癌旁組織中的陽(yáng)性表達(dá);C:MDM2在HCC中陽(yáng)性表達(dá);D:MDM2在癌旁組織中陰性表達(dá);1:×100;2:×200
表1 HCC和癌旁正常肝組織中CMIP、MDM2蛋白的表達(dá)情況
表2 HCC組織中CMIP、MDM2蛋白表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系
腫瘤的發(fā)生是一個(gè)多基因參與的、多階段的、漸進(jìn)的過(guò)程,這一過(guò)程涉及許多基本的細(xì)胞機(jī)制如增殖、凋亡、代謝等的改變。細(xì)胞凋亡是一種由基因調(diào)控的細(xì)胞主動(dòng)的、程序化的死亡過(guò)程,在機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育、細(xì)胞分化和病理狀態(tài)中發(fā)揮重要作用。細(xì)胞凋亡的過(guò)程通常是凋亡抑制因子、凋亡促進(jìn)因子和相應(yīng)的調(diào)節(jié)因子等共同作用的結(jié)果;細(xì)胞凋亡在控制細(xì)胞的增殖、腫瘤的發(fā)生和發(fā)展方面起著重要作用,逃避凋亡是腫瘤細(xì)胞的一個(gè)重要特征[7]。
Sahali et al[8]在研究特發(fā)性腎病綜合征的免疫發(fā)病機(jī)制過(guò)程中分離出一個(gè)新的基因,命名為c-mip。c-mip基因位于人類染色體16q24上,編碼蛋白質(zhì)分子量為86 ku[9-10]。CMIP的生物學(xué)功能參與調(diào)節(jié)人體腎臟組織中的足細(xì)胞相關(guān)行為,在人體腎臟疾病中發(fā)揮著重要作用。研究[4]表明在腎小球足細(xì)胞中c-mip通過(guò)下調(diào)RelA表達(dá)抑制了NF-κB活性從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡,此外,c-mip增加Bax的表達(dá)水平并增強(qiáng)caspase-3的活性,同時(shí)降低了Bcl-2表達(dá)的水平,同樣發(fā)揮促凋亡作用。Gerami et al[11]使用qRT-PCR方法檢測(cè)黑色素瘤組織和色素痣組織中CMIP的mRNA水平,結(jié)果表明相對(duì)于非黑色素瘤病變,CMIP mRNA在黑色素瘤中表達(dá)下調(diào)。本研究應(yīng)用免疫組化技術(shù)檢測(cè)了115例HCC及98例癌旁組織中CMIP蛋白的表達(dá),結(jié)果顯示癌旁組織中CMIP蛋白全部陽(yáng)性表達(dá),而HCC組織中的表達(dá)率為57.39%??梢?jiàn)CMIP在正常肝組織中普遍表達(dá),HCC組織中存在高比率的CMIP蛋白缺失表達(dá)。提示在HCC的發(fā)生過(guò)程中,CMIP基因的失活或低表達(dá)起著重要作用。此外,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示CMIP蛋白在HCC組織中的陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤大小顯著相關(guān),直徑≤5 cm的陽(yáng)性率達(dá)72.13%,明顯高于直徑>5 cm的陽(yáng)性率40.74%。提示CMIP不僅參與了HCC的發(fā)生,而且與腫瘤細(xì)胞的增長(zhǎng)和增殖密切相關(guān)。
MDM2基因最初是從含有雙微體的小鼠成纖維母細(xì)胞中克隆出的一個(gè)高度擴(kuò)增的原癌基因,位于人類12號(hào)染色體12q13-14上[12]。MDM2是p53的轉(zhuǎn)錄靶基因,通過(guò)負(fù)反饋環(huán)路相互調(diào)節(jié),MDM2可以降低p53蛋白的水平并抑制其介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡活性[5]。MDM2可以促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,其生物學(xué)作用是增強(qiáng)細(xì)胞的生存活力,使細(xì)胞生存期延長(zhǎng),促進(jìn)細(xì)胞增生及腫瘤的生長(zhǎng)[13]。Song et al[14]采用組織芯片平臺(tái),應(yīng)用免疫組化法檢測(cè)了56例美國(guó)和51例亞洲HCC患者中MDM2蛋白表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)MDM2陽(yáng)性表達(dá)與HCC患者性別、有無(wú)血管侵犯、是否HBsAg陽(yáng)性密切相關(guān),與腫瘤大小、分化程度、有無(wú)淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無(wú)明顯相關(guān)性。本研究應(yīng)用免疫組化法顯示MDM2在HCC中的表達(dá)水平顯著高于癌旁組織;在分析MDM2表達(dá)與HCC臨床病理參數(shù)關(guān)系時(shí)顯示MDM2蛋白陽(yáng)性表達(dá)與本研究中的臨床病理參數(shù)均無(wú)關(guān),與Zhang et al[15]研究結(jié)果一致。這表明MDM2作為癌基因在HCC的發(fā)生過(guò)程中起重要作用,但MDM2與HCC腫瘤生物學(xué)行為關(guān)系的研究結(jié)論各異,可能與本實(shí)驗(yàn)樣本量較小、單一中心取樣有關(guān)。因此MDM2可作為HCC治療的潛在靶點(diǎn),MDM2蛋白與HCC臨床病理參數(shù)的相關(guān)性有待于進(jìn)一步研究。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示,HCC中CMIP蛋白失表達(dá)與MDM2蛋白過(guò)表達(dá)無(wú)明顯相關(guān)性,說(shuō)明雖然二者均參與細(xì)胞凋亡,但CMIP和MDM2對(duì)HCC的發(fā)生、發(fā)展可能各自發(fā)揮獨(dú)立的作用。目前的研究?jī)H限于現(xiàn)象研究,對(duì)于CMIP表達(dá)缺失導(dǎo)致HCC的發(fā)生機(jī)制及分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),仍然不完全清楚,尚待進(jìn)一步研究。
[1] Torre L A,Bray F,Siegel R L,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin ,2015,65(2):87-108.
[2] Vijay Avin B R,Thirusangu P,Lakshmi Ranganatha V,et al.Synthesis and tumor inhibitory activity of novel coumarin analogs targeting angiogenesis and apoptosis[J]. Eur J Med Chem, 2014,75:211-21.
[3] Shaikh M F,Morano W F,Lee J,et al. Emerging role of MDM2 as target for anti-cancer therapy: A review[J].Ann Clin Lab Sci, 2016,46(6): 627-34.
[4] Ory V,Fan Q,Hamdaoui N,et al. C-mip down-regulates NF-κB activity and promotes apoptosis in podocytes[J].Am J Pathol,2012, 180(6):2284-92.
[5] Huun J,Gansmo L B,Mannsaker B,et al.Impact of the MDM2 splice-variants MDM2-A, MDM2-B and MDM2-C on cytotoxic stress response in breast cancer cells[J].BMC Cell Biol,2017,18(1):17.
[6] Edge S B,Compton C C. The American Joint Committee on Cancer: the 7th edition of the AJCC cancer staging manual and the future of TNM[J].Ann Surg Oncol,2010, 17(6):1471-4.
[7] Hanahan D,Weinberg R A,Hallmarks of cancer:the next generation[J].Cell,2011,144(5):646-74.
[8] Sahali D,Pawlak A,Valanciuté A,et al.A novel approach to investigation of the pathogenesis of active minimal-change nephrotic syndrome using subtracted cDNA library screening[J].J Am Soc Nephrol,2002,13(5):1238-47.
[9] Grimbert P,Valanciute A,Audard V,et al.Truncation of C-mip (Tc-mip), a new proximal signaling protein, induces c-maf Th2 transcription factor and cytoskeleton reorganization[J].J Exp Med,2003,198(5):797-807.
[10] Zhang S Y,Kamal M,Dahan K,et al. C-mip impairs podocyte proximal signaling and induces heavy proteinuria[J].Sci Signal,2010,3(122):ra39.
[11] Gerami P,Alsobrook J P 2nd,Palmer T J,et al.Development of a novel noninvasive adhesive patch test for the evaluation of pigmented lesions of the skin[J].J Am Acad Dermatol,2014,71(2):237-44.
[12] Oliner J D,Saiki A Y,Caenepeel S. The role of MDM2 amplification and overexpression in tumorigenesis[J].Cold Spring Harb Perspect Med,2016,6(6):pii:a026336.
[13] Li Q,Lozano G. Molecular pathways: targeting Mdm2 and Mdm4 in cancer therapy[J].Clin Cancer Res,2013,19(1):34-41.
[14] Song T J,Fong Y,Cho S J,et al.Comparison of hepatocellular carcinoma in American and Asian patients by tissue array analysis[J].J Surg Oncol,2012,106(1):84-8.
[15] Zhang M F,Zhang Z Y,Fu J,et al.Correlation between expression of P53, P21/ WAF1, and MDM2 proteins and their prognostic significance in primary hepatocellular carcinoma[J].J Transl Med,2009,7:110.