黎 曄 吳共發(fā) 陳 勍
(增城市人民醫(yī)院;1中山大學附屬博濟醫(yī)院婦科,2病理科,廣東 511300;3中山大學孫逸仙紀念醫(yī)院婦科,廣州 510120)
子宮內(nèi)膜樣腺癌是婦科常見的惡性腫瘤,嚴重危害著女性的健康,其發(fā)病原因及機制至今尚未闡明。GDF-15又稱巨噬細胞抑制因子-1(macrophage inhibitory cytokine-1,MIC-1),是人轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming group factor-β,TGF-β)超家族的一個重要成員。近年來大量研究表達血清GDF-15水平在多種腫瘤患者中顯著增高,并與部分腫瘤患者的預后和生存期密切相關(guān),顯示出GDF-15具有作為腫瘤標志物的重要潛能[1-3]。在多種上皮源性的腫瘤組織中,GDF-15過度表達與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),功能研究發(fā)現(xiàn)其可以通過多種信號通路發(fā)揮促進和抑制瘤的雙重作用[4-6]。GDF-15在子宮內(nèi)膜癌患者血清中明顯升高,可以作為子宮內(nèi)膜癌的血清標志物,且其高表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和差的預后相關(guān)[7]。但GDF-15蛋白在子宮內(nèi)膜樣腺癌組織中的表達及與子宮內(nèi)膜樣腺癌患者臨床病理特征的關(guān)系未見報道。本文采用免疫組織化學SP法檢測GDF-15在子宮內(nèi)膜樣腺癌組織及正常子宮內(nèi)膜組織的表達情況,探討GDF-15在子宮內(nèi)膜樣腺癌中的臨床意義。
收集增城市人民醫(yī)院病理科2008年1月1日至2012年12月30日存檔的21例子宮內(nèi)膜樣腺癌患者和購自上海芯超生物科技有限公司的31例子宮內(nèi)膜樣腺癌組織芯片(陣列編號OD-CT-RpUtr03-002),共計子宮內(nèi)膜樣腺癌52例,患者年齡36-77歲,平均53.7±13.4歲,未絕經(jīng)32例,已絕經(jīng)20例;手術(shù)-病理分期統(tǒng)一采用國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(FIGO)2009年修訂的標準進行重新評估,其中I期24例,Ⅱ期17例、Ⅲ期11例;浸潤深度<1/2肌層組32例,≥1/2肌層組20例;病理分級GI組10例,G2組28例,G3組14例;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者33例,轉(zhuǎn)移者19例。另外選取30例相對正常子宮內(nèi)膜組織作為對照組,其中增生期子宮內(nèi)膜22例,分泌期子宮內(nèi)膜8例,患者年齡27-79歲,平均49.9±15.4歲,兩組患者年齡差異不具有統(tǒng)計學意義(P>0.05)。所有病例均經(jīng)有經(jīng)驗的臨床和病理醫(yī)師確診,選擇的研究對象在診刮或手術(shù)之前均無激素替代治療及放化療病史。
本院存檔的21例子宮內(nèi)膜樣腺癌和30例相對正常子宮內(nèi)膜組織標本的組織芯片制作方法參照文獻進行[8],SP法檢測試劑盒和DAB顯色試劑盒(購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司);GDF-15兔抗人多克隆抗體(購自北京博奧森生物科技有限公司)。免疫組織化學方法按試劑盒說明書操作,GDF-15抗體的工作濃度為1:50,0.01mol/L檸檬酸鹽緩沖液抗原修復,SP法檢測試劑盒,DAB顯色,蘇木精復染,中性樹膠封固。已知陽性片的切片作陽性對照,PBS取代一抗作陰性對照。
GDF-15染色陽性為細胞質(zhì)呈現(xiàn)棕黃色至棕褐色,400倍鏡下隨機選取10個視野觀察細胞陽性情況,陽性判斷標準如下:首先將染色強度打分:0分為無色,1分為淡黃色,2分為棕黃色,3分為棕褐色,再將陽性細胞所占的百分比打分:0分為陰性,1分為陽性細胞≤10%,2分為11%-50%,3分為51%-75%,4分為>75%,染色強度與陽性細胞百分比的乘積>3分為免疫反應陽性[9]。
應用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件,GDF-15表達情況與子宮內(nèi)膜樣腺癌臨床病理特征的關(guān)系采用Pearson卡方檢驗分析,雙變量相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)分析,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
根據(jù)HE鏡下形態(tài)確定癌所在位置,定位后取其制成組織芯片,制作完成后的芯片陣列整齊,每個芯片大小一致,經(jīng)HE染色驗證每個芯片均取點正確,能代表所在組織(圖1)。
GDF-15陽性表達主要位于細胞的胞質(zhì)中,呈淡黃色至棕褐色顆粒樣物質(zhì)(圖2)。正常子宮內(nèi)膜中GDF-15大部分病例呈陰性表達,30例正常子宮內(nèi)膜組織中僅2例呈陽性表達,陽性表達率是6.7%,在52例子宮內(nèi)膜樣腺癌中有36例呈陽性表達,陽性表達率是69.2%(36/52),經(jīng)統(tǒng)計學處理正常子宮內(nèi)膜和內(nèi)膜樣腺癌的GDF-15陽性表達率差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=29.947,P=0.000)。
子宮內(nèi)膜樣腺癌組織GDF-15陽性表達率在癌組織浸潤深度達≥1/2肌層組為90.0%(18/20),明顯高于浸潤深度<1/2肌層組的陽性表達率56.3%(18/32,χ2=6.581,P=0.010);在FIGO分期Ⅲ以上癌組織中GDF-15陽性表達率為100%(11/11),顯著高于在Ⅰ-Ⅱ期癌組織中陽性表達率61.0%(25/41,χ2=6.201,P=0.013);GDF-15在出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的陽性表達率為89.5%(17/19),顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的陽性表達率57.6%(19/33,χ2=5.759,P=0.016);年齡、月經(jīng)狀態(tài)、腫瘤最大直徑、病理學分級均與 GDF-15表達無關(guān)(分別 χ2=0.022,P=0.882;χ2=1.300,P=0.254;χ2=1.781,P=0.410;χ2=2.373,P=0.305,表1)。
圖1 組織芯片外觀及HE染色驗證A:組織芯片外觀;B:經(jīng)過HE染色后的組織芯片F(xiàn)ig.1 The appearanc of tissue microarray and validation by HE stainingA:The appearanc of tissue microarray;B:The tissue microarray was verified by HE staining
表1 子宮內(nèi)膜樣腺癌GDF-15的表達與臨床病理特征的關(guān)系Table1 Relationship of GDF-15expression with clinical pathological charateristics in endometrioid adenocarcinoma
圖2 免疫組化檢測GDF-15在子宮正常內(nèi)膜和內(nèi)膜樣腺癌組織芯片中的表達情況。SP兩步法×200A:GDF-15在絕大部分正常子宮內(nèi)膜呈陰性表達;B:GDF-15在高分化子宮內(nèi)膜樣腺癌表達;C:GDF-15在中分化子宮內(nèi)膜樣腺癌表達;D:GDF-15在低分化子宮內(nèi)膜樣腺癌表達。Fig.2 The expression of GDF-15in endometrioid adenocarcinoma and normal endometrium tissue array by immunohistochemistry.SP method×200A:The expression of GDF-15in most cases with normal endometrium was negative;B:The expression of GDF-15in Well-differentiated endometrial adenocarcinoma;C:The expression of GDF-15in moderately differentiated endometrial adenocarcinoma;D:The expression of GDF-15in poorly differentiated endometrial adenocarcinoma.
子宮內(nèi)膜癌又稱子宮體癌,是由子宮內(nèi)膜腺體上皮發(fā)生的惡性腫瘤,為女性生殖道常見的三大惡性腫瘤之一,近年來其發(fā)病率呈直線上升趨勢。在我國,子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率目前僅次于子宮頸癌,居女性生殖系統(tǒng)癌癥的第二位[10],且有逐年上升趨勢,嚴重危害女性健康。在子宮內(nèi)膜癌的病理類型中,子宮內(nèi)膜樣腺癌發(fā)生率最高,占80%-90%,并且其在子宮內(nèi)膜癌中具有較好的預后[11-12]。子宮內(nèi)膜樣腺癌作為一種病因尚不明確的疾病,目前懷疑其發(fā)生可能與長期持續(xù)的雌激素刺激以及肥胖、高血壓、糖尿病、不孕不育或絕經(jīng)延遲等特殊體質(zhì)相關(guān),但迄今相關(guān)的研究依舊不能很好的解釋子宮內(nèi)膜樣腺癌的發(fā)病過程。根據(jù)文獻檢索,人子宮內(nèi)膜樣腺癌GDF-15蛋白表達的相關(guān)研究未見報道,因此我們進行了本項研究,以期提高該病的臨床診斷率,正確評估預后及尋找新的治療靶點。GDF-15作為一種細胞因子作用于細胞表面的TGF-β受體,廣泛參與細胞凋亡、分化、增殖和機體炎癥反應的信號傳遞,并在抑制腫瘤細胞增長、誘導凋亡、維持胎盤功能和胚胎發(fā)育、調(diào)節(jié)和保護中樞神經(jīng)等方面具有重要作用[13]。在正常生理情況下,GDF-15在胎盤組織中高表達,在前列腺、結(jié)腸、腎、腦、肝和胰腺等組織呈極低表達[14]。病理狀態(tài)下如急性損傷、炎癥和腫瘤,GDF-15表達可顯著提高[15]。大量研究顯示,GDF-15在調(diào)節(jié)腫瘤細胞增殖、分化、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移中起著雙重作用,而究竟是促進還是抑制則取決于腫瘤的病理類型、分類以及腫瘤細胞所處的微環(huán)境等[16-17]。在多種實體腫瘤的組織和血清中,包括前列腺癌[18-19]、結(jié)直 腸癌[20-21]、胃癌[22-23]、卵巢癌[24-25]、胰 腺 癌[26-28]、黑 素 瘤[29-30]、乳 腺 癌[3]、食 管癌[31-32]和 口 腔 鱗 癌[33-34],這 些 眾 多 的 研 究 表 明GDF-15有望成為新的腫瘤標志物和治療靶點。有文獻報道GDF-15在子宮內(nèi)膜癌患者血清中明顯升高,可以作為子宮內(nèi)膜癌的血清標志物,且其高表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和差的預后相關(guān)[7],但GDF-15蛋白在子宮內(nèi)膜樣腺癌組織中的表達及與子宮內(nèi)膜樣腺癌患者臨床病理特征的關(guān)系未見報道。
本文采用免疫組織化學SP法檢測GDF-15在子宮內(nèi)膜樣腺癌組織及正常子宮內(nèi)膜組織的表達,結(jié)果顯示GDF-15在子宮內(nèi)膜樣腺癌和正常子宮內(nèi)膜組織中的陽性表達率差異具有統(tǒng)計學意義,子宮內(nèi)膜樣腺癌中的陽性表達率明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織,說明GDF-15在子宮內(nèi)膜樣腺癌中表達比正常子宮內(nèi)膜組織明顯增多。本研究還統(tǒng)計分析了GDF-15與臨床病理參數(shù)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)GDF-15陽性表達在浸潤深度≥1/2肌層組高于<1/2肌層組,在FIGO分期Ⅲ以上組高于Ⅰ-Ⅱ期組,在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,而年齡、月經(jīng)狀態(tài)、腫瘤最大直徑、病理學分級均與GDF-15表達無關(guān)。本研究結(jié)果說明GDF-15與子宮內(nèi)膜樣腺癌的癌細胞肌層浸潤深度、臨床分期和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移密切相關(guān),癌細胞的肌層浸潤越深以及臨床分期的增高和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移均是惡性進展的指征,表明腫瘤細胞具有更強侵襲和轉(zhuǎn)移能力,由此提示GDF-15與子宮內(nèi)膜樣腺癌的生物學行為關(guān)系密切,檢測其表達對子宮內(nèi)膜樣腺癌患者的發(fā)展及預后的判斷有重要參考價值。并有可能為子宮內(nèi)膜樣腺癌的靶向治療提供一個新的候選靶點。
[1]Brown DA,Hance KW,Rogers CJ,et al.Serum macrophage inhibitory cytokine-1 (MIC-1/GDF15):apotential screening tool for the prevention of colon cancer?Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2012,21(2):337-346.
[2]Staff AC,Bock AJ,Becker C,et al.Growth differentiation factor-15as a prognostic biomarker in ovarian cancer.Gynecol Oncol,2010,118(3):237-243
[3]Welsh JB,Sapinoso LM,Kern SG,et al.Large-scale delineation of secreted protein biomarkers overexpressed in cancer tissue and serum.Proc Natl Acad Sci U S A,2003,100(6):3410-3415
[4]Griner SE,Joshi JP,Nahta R,et al.Growth differentiation factor 15stimulates rapamycin-sensitive ovarian cancer cell growth and invasion.Biochem Pharmacol,2013,85(1):46-58
[5]Shimizu S,Kadowaki M,Yoshioka H,et al.Proteasome inhibitor MG132induces NAG-1/GDF15expression through the p38MAPK pathway in glioblastoma cells.Biochem Biophys Res Commun,2013,430(4):1277-1282
[6]Park YJ,Lee H,Lee JH.Macrophage inhibitory cytokine-1transactivates ErbB family receptors via the activation of Src in SK-BR-3human breast cancer cells.BMB Rep,2010,43(2):91-96
[7]Staff AC,Trovik J,Eriksson AG,et al.Elevated plasma growth differentiation factor-15correlates with lymph node metastases and poor survival inendometrial cancer.Clin Cancer Res,2011,17(14):4825-4833
[8]漆楚波,朱潤慶,夏和順等.組織芯片建議制作方法及免疫組化的有效性分析.腫瘤防治研究,2007,34(8):629-632
[9]許良中,楊文濤.免疫組織化學反應果的判斷標準.中國癌癥雜志,1996,6(4):229-231
[9]Parkin DM,Bray F,F(xiàn)erlay J,et al.Estimating the world cancer burden:Globocan 2000.Int J Cancer,2001,94(2):153-156
[10]易曉芳,鄭文新.子宮內(nèi)膜癌的分型及其臨床意義.中國實用婦科與產(chǎn)科雜志,2008,1(24):15-19
[11]Lee CM,Szabo A,Shrieve DC,et al.Descriptive nomograms of adjuvant radiotherapy use and patterns of care analysis for stage I and II endometrial adenocarcinoma:a surveillance,epidemiology,and end results population study.Cancer,2007,110(9):2092-2100
[12]Creasman WT,Odicino F,Maisonneuve P,et al.Carcinoma of the corpus uteri.FIGO 26th Annual Report on the Results of Treatment in Gynecological Cancer.Int J Gynaecol Obstet,2006,95(Suppl 1):S105-S143
[13]Lee DH,Yang Y,Lee SJ,et al.Macrophage inhibitory cytokine-1induces the invasiveness of gastric cancer cells by up-regulating the urokinase-type plasminogen activator system.Cancer Res,2003,63(15):4648-4655
[14]Lawton LN,Bonaldo MF,Jelenc PC,et al.Identification of a novel member of the TGF-beta superfamily highly expressed in human placenta.Gene,1997,203(1):17-26
[15]Bauskin AR,Brown DA,Kuffner T,et al.Role of macrophage inhibitory cytokine-1in tumorigenesis and diagnosis of cancer.Cancer Res,2006,66(10):4983-4986
[16]Mimeault M,Batra SK.Divergent molecular mechanisms underlying the pleiotropic functions of macrophage inhibitory cytokine-1in cancer.J Cell Physiol,2010,224(3):626-635
[17]Vaňhara P,Hampl A,Kozubík A,et al.Growth/differentiation factor-15:prostate cancer suppressor or promoter?Prostate Cancer Prostatic Dis,2012,15(4):320-328
[18]Brown DA,Lindmark F,Stattin P,et al.Macrophage inhibitory cytokine 1:a new prognostic marker in prostate cancer.Clin Cancer Res,2009,15(21):6658-6664
[19]Selander KS,Brown DA,Sequeiros GB,et al.Serum macrophage inhibitory cytokine-1concentrations correlate with the presence of prostate cancer bone metastases.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2007,16(3):532-537
[20]Brown DA,Ward RL,Buckhaults P,et al.MIC-1serum level and genotype:associations with progress and prognosis of colorectal carcinoma.Clin Cancer Res,2003,9(7):2642-2650
[21]Xue H,LüB,Zhang J,et al.Identification of serum biomarkers for colorectal cancer metastasis using a differential secretome approach.J Proteome Res,2010,9(1):545-555
[22]Badreddine R,Wang KK.Biomarkers in gastrointestinal cancers.Am J Gastroenterol,2008,103(8):2106-2110
[23]Baek KE,Yoon SR,Kim JT,et al.Upregulation and secretion of macrophage inhibitory cytokine-1(MIC-1)in gastric cancers.Clin Chim Acta,2009,401(1-2):128-133
[24]Staff AC,Bock AJ,Becker C,et al.Growth differentiation factor-15as a prognostic biomarker in ovarian cancer.Gynecol Oncol,2010,118(3):237-243
[25]Bock AJ,Stavnes HT,Kempf T,et al.Expression and clinical role of growth differentiation factor-15in ovarian carcinoma effusions.Int J Gynecol Cancer,2010,20(9):1448-1455
[26]Koopmann J,Buckhaults P,Brown DA,et al.Serum macrophage inhibitory cytokine 1as a marker of pancreatic and other periampullary cancers.Clin Cancer Res,2004,10(7):2386-2392
[27]Koopmann J,Rosenzweig CN,Zhang Z,et al.Serum markers in patients with resecTablepancreatic adenocarcinoma:macrophage inhibitory cytokine 1versus CA19-9.Clin Cancer Res,2006,12(2):442-446
[28]Liang JJ,Kimchi ET,Staveley-O'Carroll KF,et al.Diagnostic and prognostic biomarkers in pancreatic carcinoma.Int J Clin Exp Pathol,2009,2(1):1-10
[29]Huh SJ,Chung CY,Sharma A,et al.Macrophage inhibitory cytokine-1regulates melanoma vascular development.Am J Pathol,2010,176(6):2948-2957
[30]de Wit NJ,Rijntjes J,Diepstra JH,et al.Analysis of differential gene expression in human melanocytic tumour lesions by custom made oligonucleotide arrays.Br J Cancer,2005,92(12):2249-2261
[31]付超,王小兵,田海梅等.食管癌患者血清中巨噬細胞抑制因子-1水平檢測的意義.癌癥進展,2011,9(4):389-392
[32]賀飛,劉宇瓊,李惠翔.MIC-1和uPA在食管鱗癌中蛋白表達的相關(guān)性及臨床病理意義.世界華人消化雜志,2010,18(26):2762-2767
[33]Zhang L,Yang X,Pan HY,et al.Expression of growth differentiation factor 15is positively correlated with histopathological malignant grade and in vitro cell proliferation in oral squamous cell carcinoma.Oral Oncol,2009,45(7):627-632
[34]Schiegnitz E,K?mmerer PW,Koch FP,et al.GDF 15 as an anti-apoptotic,diagnostic and prognostic marker in oral squamous cell carcinoma.Oral Oncol,2012,48(7):608-614