劉國斌,單廣夷,孔垂?jié)?/p>
(1中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,沈陽110000;2寬甸中心醫(yī)院)
腎癌是泌尿系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,占成人惡性腫瘤的2%~3%,且呈逐年上升趨勢。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,屬磷酸肌醇激酶成員,主要控制細胞周期進程,對細胞分化、凋亡起重要作用[1,2]。研究[3]表明,腫瘤中 mTOR表達失調(diào)[3]。核糖體蛋白S6激酶(P70S6K)是核糖體40S小亞基S6蛋白激酶,是mTOR的直接作用底物,被mTOR磷酸化后激活,控制含5'-TOP結(jié)構(gòu)的mRNA翻譯[4~7],激活S6從而使核糖體40S小亞基易于結(jié)合翻譯復(fù)合物,促進蛋白質(zhì)合成。本研究觀察了腎癌組織中mTOR、P70S6K蛋白的表達變化,并探討其意義。
1.1 材料 109例腎癌組織均來自中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2006~2008年手術(shù)切除標(biāo)本。腎癌患者中男51例、女58例,年齡34~81歲、平均53歲。按2004年WHO病理組織學(xué)分類,其中透明細胞癌94例,乳頭狀癌15例。組織學(xué)分級:高分化50例,中分化37例,低分化22例。按ROBSON臨床分期,Ⅰ期46例,Ⅱ期35例,Ⅲ、Ⅳ期28例。收集距離腫瘤邊緣5 cm外的正常腎臟組織20例作為對照,全部標(biāo)本術(shù)前均未接受化療及放療,標(biāo)本離體5 min內(nèi)經(jīng)液氮速凍后置-80℃冰箱保存?zhèn)溆?,所有組織用10%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋。
1.2 主要試劑 mTOR多克隆抗體購于Santa Cruz公司;P70S6K多克隆抗體購于南京有為生物科技有限公司;DAB顯色系統(tǒng)購自福州邁新公司;RIPA裂解液﹑GAPDH和β-actin購于碧云天試劑公司;S-P免疫組化試劑盒購于北京中杉金橋公司。
1.3 mTOR、P70S6K蛋白檢測 免疫組化檢測:應(yīng)用SP法進行免疫組化實驗,操作按試劑盒說明書進行。以PBS代替一抗作為陰性對照,結(jié)果判定:依據(jù)染色強度+陽性細胞計數(shù)評分。①染色強度分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn):無色0分,淡黃色1分,棕黃色2分,棕褐色3分。②陽性細胞數(shù):同樣物鏡下計數(shù)陽性細胞數(shù),1%~10%為1分,11%~50%為2分,51%~75%為3分,75%以上為4分。兩項得分相乘,滿3分為+,4、5分為++,6分以上為 +++,+~+++為陽性表達。Western blotting實驗:提取蛋白,上樣電泳,濕轉(zhuǎn)后分別加入一抗mTOR(1∶200),室溫下2 h。加入堿性磷酸酶標(biāo)記的二抗P70S6K(1∶2 000),室溫下2 h。選取β-actin作為內(nèi)參照,用ImageJ進行灰度分析。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示,組間比較用t檢驗;計數(shù)資料比較用χ2檢驗,兩變量間的相關(guān)性檢驗采用Spearman等級相關(guān)分析法。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 腎癌、正常腎組織中mTOR、P70S6K蛋白的表達 mTOR蛋白在腎癌、正常腎組織中的表達水平分別為1.223 ±0.125、0.667 ±0.106,兩者比較,P<0.01;P70S6K在腎癌、正常腎組織的表達水平分別為 1.108 ±0.258、0.489 ±0.21,兩者比較,P <0.01。高、中、低分化腎癌中mTOR蛋白的表達分別為 0.72 ± 0.01、0.91 ± 0.07、1.24 ± 0.13,P70S6K蛋白的表達分別為 0.57 ±0.01、0.79 ±0.01、1.13±0.01。mTOR、P70S6K蛋白在腎癌各組織學(xué)分級間的表達差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)。
2.2 mTOR、P70S6K蛋白表達與腎癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系 mTOR蛋白定位于細胞質(zhì),細胞膜中亦有著色,在109例腎癌組織中有87例陽性表達,表達率為79.8%。P70S6K蛋白定位于細胞質(zhì),在109例腎癌組織中90例陽性表達,表達率為82.6%。mTOR、P70S6K蛋白陽性表達與腎癌的組織分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期有關(guān)(P均<0.05),與患者性別、年齡無關(guān)(P均>0.05)。詳見表1。
表1 mTOR、P70S6K蛋白表達與腎癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系
2.3 腎癌組織中mTOR與P70S6K蛋白表達的相關(guān)性 在87例mTOR蛋白表達陽性的腎癌組織中有84例P70S6K蛋白表達陽性,陰性表達有3例。而在22例mTOR蛋白表達陰性的腎癌組織中有16例P70S6K蛋白表達陰性,陽性表達有6例。mTOR與 P70S6K 表達呈正相關(guān)(r=0.478,P=0.002)。
腎癌在泌尿系腫瘤中較常見,僅次于膀胱癌。腎癌的病因未明,已明確與腎癌發(fā)病相關(guān)因素有遺傳、吸煙、肥胖、高血壓及抗高血壓治療等。TOR是近年來發(fā)現(xiàn)的一類進化上保守的蛋白家族,在哺乳動物中只發(fā)現(xiàn)一種TOR蛋白,即mTOR[6],其相對分子質(zhì)量為289 kD,含有2 549個氨基酸殘基,對細胞的分化、凋亡起重要作用[1,2]。mTOR信號傳導(dǎo)通路活化可抑制多種刺激誘發(fā)的細胞凋亡,促進細胞周期進展,從而促進細胞的生存和增殖,同時參與血管生成,在腫瘤形成中扮演重要角色,參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[8]。在體內(nèi),mTOR通過磷酸化多種底物蛋白實現(xiàn)其生理作用。P70S6K是其重要的底物之一[9]。
本實驗結(jié)果顯示,mTOR和P70S6K蛋白在癌旁正常腎組織中均呈低表達,在腎癌組織中均呈高表達,mTOR和P70S6K蛋白的表達隨腎細胞癌分化程度的降低而升高,同一標(biāo)本中mTOR和P70S6K蛋白的表達有顯著的相關(guān)性。本實驗還觀察了mTOR和P70S6K蛋白在腎癌組織中的表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)mTOR、P70S6K蛋白陽性表達與腎癌的組織分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期有關(guān),與患者性別、年齡無關(guān)。我們認(rèn)為在腎癌中存在異?;罨膍TOR信號通路,而且mTOR的表達水平越高,mTOR下游的重要靶點P70S6K表達水平亦越高,從而使細胞中蛋白合成越快,細胞生長越快,進一步加速了細胞的惡化,mTOR和P70S6K蛋白的相互作用促進了腫瘤的發(fā)生。
綜上可見,mTOR和P70S6K蛋白表達與腎癌的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系,可能作為腎癌的一個特異性治療靶點。
[1]Cho D,Signoretti S,Regan M,et al.The role of mammalian target of rapamycin inhibitors in the trement of advanced renal cancer[J].Clin Cancer Res,2007,13(2 Pt 2):758s-763s.
[2]Gridelli C,MaioneP,Rossi A.The potential role of mTOR inhibitors in non-small cell lung cancer[J].Oncologist,2008,13(2):139-147.
[3]Sergina NV,Rausch M,Wang D,et al.Escape from HER-family tyrosine kinase inhibitor therapy by the kinase-inactive HER3[J].Nature,2007,445(7126):437-441.
[4]Zheng Y,Collins SL,Lutz MA,et al.A role for mammalian target of rapamycin in regulating T cell activation versusanergy[J].J Immunol,2007,178(4):2163-2170.
[5]Peponi E,Drakos E,Reyes G,et al.Activation of mammalian target of rapamycin signaling promotescell cycle progression and protects cells from apoptosis in mantle cell lymphoma[J].Am J Pathol,2006,169(6):2171-2180.
[6]Pene F,Claessens YE,Muller O,et al.Role of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt and mTOR/P70S6-kinase pathways in the proliferation and apoptosis inmultiple myeloma[J].Oncogene,2002,21(43):6587-6597.
[7]Wang X,Proud CG.The mTOR pathway in the control of protein synthesis[J].Physiology(Bethesda),2006,(21):362-369.
[8]Neve RM,Holbro T,Hynes NE.Distinct roles for phosphoin ositide 3'-kinase,mitogen activated proein kinase andP38 MAPK in mediating cell cycle progression of breast cancer cells[J].Oncogene,2002,21(29):4567-4576.
[9]Jiang BH,Liu LZ.Role of mTOR in anticancer drug resistance:perspective for improved drug treatment[J].Drug Resist Updat,2008,11(3):63-76.