陳紅漫 趙振苓 袁 莉 郭景霞 齊美霞
據(jù)統(tǒng)計(jì)2011年美國有46 470例新發(fā)子宮內(nèi)膜癌(EC),其中 8 120例最終死亡[1]。楊丹等[2]研究認(rèn)為,我國目前EC發(fā)病率及致死率呈逐年增長趨勢。但目前有關(guān)EC發(fā)病機(jī)制的研究尚不明確,臨床較為認(rèn)同的觀點(diǎn)是“無抵抗雌激素”學(xué)說。有研究表明,胰島素樣生長因子(IGF)-1通過刺激雌激素的表達(dá)促使無孕激素拮抗的雌激素增多,從而誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜向惡性轉(zhuǎn)變[3]。環(huán)氧合酶(COX)-2則通過促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,促使子宮內(nèi)膜癌變[4]。但目前有關(guān)IGF-1、COX-2與EC表達(dá)的相關(guān)性及其與臨床病理特征的關(guān)系尚未明了。本研究旨在探討IGF-1及COX-2在EC發(fā)生、發(fā)展中的作用,以期為臨床診療提供參考。
1.1 一般資料 選取1996年1月—2010年12月于天津市第五中心醫(yī)院婦科就診的150例子宮內(nèi)膜樣腺癌患者(EA組),全部患者臨床資料完整,活檢前均未接受放療、化療及生物治療,年齡 31~80歲,平均(59.2±11.0)歲。根據(jù) 2009年國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟FIGO標(biāo)準(zhǔn),病理Ⅰ期98例,Ⅱ期20例,Ⅲ期和Ⅳ期32例。組織學(xué)分級(jí)Ⅰ級(jí)(高分化,G1)82例,Ⅱ級(jí)(中分化,G2)38 例,Ⅲ級(jí)(低分化,G3)30 例。同期選取子宮內(nèi)膜非典型增生患者 (AHE)組54例,年齡32~75歲,平均(56.2±10.6)歲。選取因良性疾患行子宮全切的正常子宮內(nèi)膜(NE 組)患者 84 例,年齡 28~68 歲,平均(53.2±10.9)歲。獲取3組的子宮內(nèi)膜樣本,所有標(biāo)本均經(jīng)2位病理醫(yī)師分別診斷復(fù)查核實(shí)。
1.2 主要儀器與試劑 濃縮型兔抗人IGF-1多克隆抗體(產(chǎn)品編號(hào):ab9572)、濃縮型兔抗人COX-2多克隆抗體(產(chǎn)品編號(hào):ab15191)購自美國abcam公司,工作濃度分別為1∶200和1∶100。通用型SP染色試劑盒及DAB顯色試劑盒均購自北京中杉試劑公司。組織芯片打孔儀(美國Beecher公司)。
1.3 方法 (1)組織芯片制備。取樣前對(duì)蠟塊的HE切片做鏡下形態(tài)學(xué)觀察,圈出各組患者標(biāo)本包含有EC及正常內(nèi)膜組織形態(tài)學(xué)特點(diǎn)的位置,并在蠟塊確定取樣部位,使用組織芯片打孔儀在每個(gè)蠟塊穿取組織芯片。(2)免疫組化方法。將各組組織芯片蠟塊以3μm連續(xù)切片,選出組織樣本完整的切片先做常規(guī)HE染色,再應(yīng)用SP法對(duì)其進(jìn)行IGF-1和COX-2抗體染色,抗體孵育前均經(jīng)熱修復(fù),操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。以芯片內(nèi)不同類型組織作內(nèi)對(duì)照,以PBS代替一抗為陰性對(duì)照。IGF-1以乳腺癌組織為陽性對(duì)照、COX-2以結(jié)腸癌組織為陽性對(duì)照。
1.4 結(jié)果判斷 采用SP免疫組化法檢測,3組內(nèi)均設(shè)陰性及陽性對(duì)照。陽性信號(hào)為細(xì)胞出現(xiàn)棕黃色細(xì)小顆粒。COX-2陽性物質(zhì)定位于細(xì)胞漿(膜),IGF-1陽性物質(zhì)定位于細(xì)胞漿。高倍鏡下(×400)隨機(jī)取5個(gè)不同的視野,各計(jì)數(shù)200個(gè)細(xì)胞,以每高倍鏡下陽性細(xì)胞數(shù)量及染色強(qiáng)度分別對(duì)IGF-1和COX-2的細(xì)胞漿和(或)細(xì)胞膜進(jìn)行陽性判斷,標(biāo)準(zhǔn)如下:根據(jù)陽性細(xì)胞染色深淺及陽性細(xì)胞比例打分,細(xì)胞無色為0分,淡黃色1分,深黃色2分,棕褐色3分;陽性細(xì)胞比例<25%為0分,25%~50%為1分,51~75%為2分,>75%為3分。根據(jù)二者乘積綜合評(píng)分,累計(jì)積分0分為陰性,1分以上為陽性。結(jié)果判斷均由2名病理醫(yī)師雙盲法判定并統(tǒng)一核準(zhǔn)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。計(jì)數(shù)資料比較用卡方(χ2)檢驗(yàn),IGF-1和COX-2的相關(guān)性用Spearman等級(jí)相關(guān)進(jìn)行分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
Figure 1 The expression of IGF-1 in different endometrium groups(SP×400)圖1 IGF-1在各組中的表達(dá)情況(SP×400)
Figure 2 The expression of COX-2 in different endometrium groups(SP×400)圖2 COX-2在各組中的表達(dá)情況(SP×400)
2.1 各組 IGF-1及COX-2病理表達(dá)結(jié)果 NE組、AHE組及EA組的IGF-1和COX-2均分別呈陰性、弱陽性及強(qiáng)陽性表達(dá),見圖1、2。
2.2 各組IGF-1和COX-2基因的表達(dá) NE、AHE及EA組IGF-1和COX-2陽性表達(dá)構(gòu)成差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。其中,NE組與AHE組IGF-1和COX-2陽性表達(dá)構(gòu)成差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),EA組 IGF-1陽性表達(dá)構(gòu)成高于 NE組和AHE組 (P<0.05或 P<0.01),EA 組 COX-2陽性表達(dá)構(gòu)成高于NE組(P<0.01),見表1。
2.2 IGF-1及COX-2基因表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 EA組IGF-1陽性表達(dá)率在不同子宮肌層浸潤間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);而在不同病理分級(jí)、手術(shù)分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。COX-2陽性表達(dá)率在不同病理分級(jí)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);而在不同子宮肌層浸潤深度、手術(shù)分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
Table 1 Comparison of IGF-1 and COX-2 expressions between different endometrial tissues表1 各組IGF-1及COX-2蛋白表達(dá)的比較例(%)
Table 2 Correlation between the expression of IGF-1 or COX-2 and clinicopathological characteristics in EA group表2 EA組IGF-1及COX-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 例(%)
2.3 IGF-1和COX-2在EA組織中表達(dá)的相關(guān)分析 IGF-1和COX-2的表達(dá)呈正相關(guān) (P<0.05),見表3。
Table 3 Correlation between IGF-1 and COX-2 expressions in EA tissues表3 IGF-1和COX-2在EA中表達(dá)的相關(guān)性
IGF-1的結(jié)構(gòu)與胰島素相似,具有促進(jìn)細(xì)胞分裂和抗細(xì)胞凋亡的作用,它通過自分泌與旁分泌機(jī)制促進(jìn)組織細(xì)胞增殖、抑制其凋亡,并調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。IGF-1是一種細(xì)胞增殖調(diào)控因子,能夠加速氨基酸及葡萄糖向細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸,從而增加蛋白質(zhì)的合成,減少蛋白質(zhì)的降解,向細(xì)胞內(nèi)傳遞信息產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。IGF-1對(duì)惡性細(xì)胞具有較強(qiáng)的有絲分裂原性和抗凋亡活性,其在刺激細(xì)胞增殖的同時(shí),還可切斷細(xì)胞凋亡的途徑。另外,IGF-1與其受體結(jié)合啟動(dòng)磷脂酰肌醇3激酶 (PI3K)/Akt信號(hào)途徑和絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)信號(hào)途徑,可分別抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡并促進(jìn)細(xì)胞增殖[5]。COX-2是前列腺素(PGs)合成過程中的一個(gè)重要限速酶,可催化花生四烯酸產(chǎn)生各種PGs產(chǎn)物,此外其還有誘導(dǎo)蛋白表達(dá)功能。COX-2在正常組織的表達(dá)量很低,卻能很快被炎癥因子激活誘導(dǎo),并經(jīng)常在人類腫瘤組織中高表達(dá),還可能在絲裂原誘導(dǎo)下導(dǎo)致惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展。近年來,研究已證實(shí)COX-2可通過直接或間接的方式促進(jìn)雌激素的表達(dá),導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生[6]。但目前有關(guān)IGF-1和COX-2促進(jìn)EC表達(dá)的分子機(jī)制還不十分清楚。
子宮內(nèi)膜樣腺癌(EA)屬于雌激素依賴型(Ⅰ型)的高分化EC,占全部EC的85%以上,由子宮內(nèi)膜不典型增生癥發(fā)展而來。多項(xiàng)研究表明,IGF-1和COX-2在多種腫瘤中呈高表達(dá),共同促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[7-11]。Henriksen等[7]研究顯示,IGF-1和COX-2在乳腺癌中高表達(dá)且均與腫瘤臨床分期和腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示,IGF-1及COX-2在NE組較少表達(dá),而在AHE尤其是EA中有較高水平表達(dá),與上述報(bào)道相近。Bustin等[8]研究顯示IGF-1和 COX-2在結(jié)腸癌中高表達(dá),且IGF-1的高表達(dá)同COX-2的mRNA水平相關(guān)。目前,COX-2抑制劑對(duì)結(jié)腸癌的預(yù)防和治療已在臨床應(yīng)用取得較好效果。本研究顯示在EA組織中子宮肌層浸潤深度≥1/2者的IGF-1陽性表達(dá)比例高于無肌層浸潤或浸潤<1/2者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。COX-2在不同病理分級(jí)中的表達(dá)有差異,分化越差的內(nèi)膜癌組織中COX-2表達(dá)陽性率越低,提示COX-2可能作為判斷EA分化的標(biāo)志,但COX-2在分化差的EA組織中表達(dá)下調(diào)的具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。本研究顯示,雖然AHE組的IGF-1及COX-2陽性表達(dá)率與NE組無差異,但AHE的數(shù)值均高于NE組,表明AHE可能更易發(fā)生癌變。因此,對(duì)于IGF-1及COX-2呈陽性表達(dá)的AHE者,更應(yīng)加強(qiáng)隨訪,制定合理的治療方案。目前,有關(guān)IGF-1和 COX-2在EA表達(dá)的相關(guān)性研究尚少見報(bào)道。本研究顯示IGF-1和COX-2在EA中的表達(dá)成正相關(guān),這與二者在前列腺癌[9]、乳腺癌[10]和卵巢癌[11]中的相關(guān)性報(bào)道一致,表明二者在性腺相關(guān)腺癌的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮了一定的作用,可能是一種激素依賴性的腫瘤分子標(biāo)志物,提示其在EA發(fā)生發(fā)展中可能存在著較密切的協(xié)同作用。Cao等[11]報(bào)道IGF-1誘導(dǎo)COX-2的過表達(dá)在卵巢癌的發(fā)展及預(yù)后中起重要作用,是通過PI3K、MAPK和PKC 3種信號(hào)轉(zhuǎn)錄途徑分別調(diào)節(jié)COX-2在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的表達(dá)來完成的;該研究認(rèn)為,COX-2在卵巢癌中過表達(dá)同浸潤表型和不良臨床預(yù)后相關(guān)。目前研究認(rèn)為,COX-2的致癌機(jī)制可能與促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,使細(xì)胞增殖和凋亡之間的平衡失調(diào),以及抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫等[12]。Mitsutoshi等[13]報(bào)道雌激素可通過雌激素受體上調(diào)人類子宮微血管內(nèi)皮細(xì)胞系的COX-2表達(dá),其表達(dá)調(diào)控發(fā)生在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平。
綜上所述,聯(lián)合檢測IGF-1及COX-2表達(dá)有助于早期診斷子宮內(nèi)膜癌及其癌前病變,有助于綜合評(píng)估EA的生物學(xué)行為,并可作為預(yù)測EA分化浸潤的生物學(xué)指標(biāo)。但關(guān)于IGF-1在不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中作為COX-2的上游基因促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,以及激活調(diào)控COX-2基因在EC的高表達(dá)還有待進(jìn)一步深入研究。
[1]Siegel R,Ward E,Brawley O,etal.Cancer statistics 2011:the impact of eliminating socioeconomic and racial disparities on premature cancer deaths[J].CA Cancer JClin,2011,61(4):212-236.
[2]楊丹,韓立敏.1969-2003年子宮內(nèi)膜癌發(fā)病率及發(fā)病因素分析[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2005,32(4):479-483.
[3]McGrath M,Lee IM,Buring J,etal.Common genetic variation within IGFⅠ,IGFⅡ,IGFBP-1,and IGFBP-3 and endometrial cancer risk[J].Gynecol Oncol,2011,120(2):174-178.
[4]Munir I,Fukunaga K,Kanasaki H,etal.Expression of cyclooxygenase 2 by prostaglandin E2 in human endometrial adenocarcinoma cell line HEC-1B[J].Biol Reprod,2000,63(3):933-941.
[5]Lin Y,Yang Q,Wang X,etal.The essential role of the death domain kinase receptor-interacting protein in insulin growth factor-1-induced c-Jun N-terminal kinase activation[J].J Biol Chem,2006,281(33):23525-23532.
[6]Fitzpatrick FA.Cyclooxygenase enzymes:regulation and function[J].Curr Pharm Des,2004,10(6):577-588.
[7]Henriksen KL,Rasmussen BB,Lykkesfeldt AE,etal.Semiquantitative scoring of potentially predictive markers for endocrine treatment of breast cancer:a comparison between whole sections and tissue microarrays[J].JClin Pathol,2007,60(4):397-404.
[8]Bustin SA,Dorudi S,Phillips SM,etal.Local expression of insulin-like growth factor-1 affects angiogenesis in colorectal cancer[J].Tumour Biol,2002,23(3):130-138.
[9]Chan JM,Weinberg V,Magbanua MJ,etal.Nutritional supplement,COX-2 and IGF-1 expression in men on active surveillance for prostate cancer[J].Cancer Cause Control,2011,22(1):141-150.
[10]Miglietta A,Toselli M,Ravarino N,etal.COX-2 expression in human breast carcinomas:correlation with clinicopathological features and prognostic molecular[J].Expert Opin Ther Targets,2010,14(7):655-664.
[11]Cao Z,Liu LZ,Dixon DA,etal.Insulin growth factor-1 induces cyclooxygenase-2 expression via PI3K,MAPK and PKC signaling pathway in human ovaian cancer cells[J].Cell Signal,2007,19(7):1542-1553.
[12]Wang F,Sun GP,Zou YF,etal.Expression of COX-2 and Bcl-2 in primary fallopian tube carcinoma:correlations with clinicopathologic features[J].Folia Histochem Cytobiol,2011,49(3):389-397.
[13]Mitsutoshi T,Santanu D,Siby S,etal.Estrogen up-regulates cyclooxygenase-2 via estrogen receptor in human uterine microvascular endometrial cells[J].Fertility Sterility,2004,81(5):1351-1356.