曹學(xué)全 章輝 盧洪勝 戴岳楚 魏科娜 楊朝暉 范廣民 顧華敏
甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見(jiàn)的惡性腫瘤,在過(guò)去幾十年中其發(fā)病率已經(jīng)增加了3倍,超過(guò)四分之三是甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)[1-2]。PTC的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚,研究與PTC發(fā)生、發(fā)展有關(guān)的基因具有重要意義。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition,EMT)是惡性腫瘤發(fā)生浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),在EMT過(guò)程中,腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為上皮標(biāo)志物如E-鈣粘素等表達(dá)下降,細(xì)胞黏附減弱,間質(zhì)標(biāo)志物如波形蛋白等表達(dá)增加[3]。同源形成素樣蛋白2(forminlike protein 2,F(xiàn)MNL2)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)移相關(guān)的一種新基因,屬于形成素同源蛋白家族成員之一。FMNL2可作為Rho家族鳥(niǎo)苷三磷酸酶的效應(yīng)分子,并在致癌中發(fā)揮重要作用。FMNL2在肺癌、惡性黑色素瘤等多種惡性腫瘤中表達(dá)增加,并且與侵襲、轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)[4-6]。關(guān)于PTC組織中FMNL2表達(dá)的臨床意義及與EMT相關(guān)蛋白關(guān)系的研究鮮見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道,本研究采用免疫組化En Vision法檢測(cè)FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白在PTC和相應(yīng)癌旁組織中的表達(dá)差異,分析FMNL2和EMT相關(guān)蛋白的關(guān)系及對(duì)PTC發(fā)生、發(fā)展的可能作用機(jī)制,為PTC的分子靶向治療提供新思路。
1.1 對(duì)象 選取2017年1月至2018年1月我院住院行手術(shù)切除PTC標(biāo)本80例,術(shù)后均經(jīng)病理檢查證實(shí)為PTC。所有患者術(shù)前均未接受放療、化療及生物學(xué)治療。80例PTC患者中,男26例,女54例;年齡21~77(45.37±12.04)歲,其中<45歲42例,≥45歲38例。腫瘤直徑≤2cm 56例,>2cm 24例;伴有包膜侵犯28例,無(wú)包膜侵犯52例;伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移47例,無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移33例;參照2010年第7版美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)(AJCC)/國(guó)際抗癌聯(lián)合會(huì)(UICC)制定的甲狀腺癌分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行TNM分期:Ⅰ~Ⅱ期53例,Ⅲ~Ⅳ期27例。同時(shí)選取其中30例患者距離腫瘤2cm的相應(yīng)癌旁組織(經(jīng)病理檢查為正常甲狀腺組織)作為對(duì)照組。
1.2 主要試劑 FMNL2兔抗人多克隆抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam公司,E-鈣粘素和波形蛋白鼠抗人單克隆抗體購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)有限公司,EnVision通用試劑盒及二氨基聯(lián)苯胺(DAB)均購(gòu)自廣州基因公司。
1.3 免疫組化方法 應(yīng)用免疫組化En Vision法檢測(cè)FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白的表達(dá)。嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,石蠟切片常規(guī)脫蠟至水。3%H2O2室溫孵育10min,0.1mmol/L枸櫞酸鹽緩沖液微波修復(fù),3%BSA封閉30min,分別滴加一抗(FMNL2抗體濃度為1∶200,E-鈣粘素和波形蛋白均為1∶100)4℃過(guò)夜,滴加二抗(En Vision免疫組化檢測(cè)試劑),DAB顯色,蘇木素復(fù)染,鹽酸分化、乙醇及二甲苯脫水和樹(shù)膠封固,顯微鏡下觀察。以PBS代替一抗作陰性對(duì)照,用已知陽(yáng)性組織作陽(yáng)性對(duì)照。
1.4 結(jié)果判定 以細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜出現(xiàn)淡黃色或棕黃色顆粒為陽(yáng)性,F(xiàn)MNL2和波形蛋白均定位于細(xì)胞質(zhì),E-鈣粘素定位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜。在光學(xué)顯微鏡下,每張切片隨機(jī)選取至少5個(gè)高倍視野(×400),觀察并記錄每張切片的染色強(qiáng)度和面積,通過(guò)半定量積分法進(jìn)行判定。染色強(qiáng)度:無(wú)顯色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的百分比:陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)百分比≤5%為 0分;6%~10%為1分;11%~20%為 2分;21%~50%為 3分;>50%為4分。細(xì)胞染色強(qiáng)度與陽(yáng)性細(xì)胞百分比計(jì)分的乘積為每例的最終積分。<3分為陰性,≥3分為陽(yáng)性。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn),PTC中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白之間表達(dá)的相關(guān)性采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 PTC和癌旁組織中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白的表達(dá) FMNL2、波形蛋白在PTC組織中陽(yáng)性表達(dá)率分別為 61.25%(49/80)和 76.25%(61/80),癌旁組織分別為 13.33%(4/30)和 20.00%(6/30),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=20.064、28.994,均P<0.05);而 E-鈣粘素在PTC組織中的陽(yáng)性表達(dá)率為32.50%(26/80),顯著低于癌旁組織的80.00%(24/30),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=19.855,P<0.05)。見(jiàn)圖 1(見(jiàn)插頁(yè))。
2.2 PTC組織中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 FMNL2、波形蛋白表達(dá)在包膜有無(wú)侵犯、淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移及不同臨床分期者間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),而在不同年齡、性別和腫瘤直徑者中的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);E-鈣粘素在包膜侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及Ⅲ~Ⅳ期PTC者中陽(yáng)性表達(dá)率低,在無(wú)包膜侵犯、無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及Ⅰ~Ⅱ期PTC者中陽(yáng)性表達(dá)率高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),而在不同年齡、性別和腫瘤直徑者中的表達(dá)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 PTC組織中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系
2.3 PTC原發(fā)灶和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白的表達(dá)情況 47例原發(fā)灶組織中FMNL2陽(yáng)性表達(dá)率為76.60%(36/47),對(duì)應(yīng)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶組織中的陽(yáng)性表達(dá)率為100.00%(47/47),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中FMNL2 表達(dá)明顯高于原發(fā)灶(χ2=9.553,P<0.05);淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶組織中波形蛋白陽(yáng)性表達(dá)率為100.00%(47/47),高于原發(fā)灶的91.49%(43/47),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.178,P<0.05);淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶組織中E-鈣粘素陽(yáng)性表達(dá)率為4.25%(2/47),低于原發(fā)灶的17.02%(8/47),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.028,P<0.05)。
2.4 PTC組織中FMNL2、E-鈣粘素和波形蛋白表達(dá)的相關(guān)性 PTC組織中FMNL2、波形蛋白表達(dá)與E-鈣粘素表達(dá)均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.325、-0.554,均P<0.05),F(xiàn)MNL2表達(dá)與波形蛋白表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.340,P<0.05)。見(jiàn)表 2、3。
據(jù)報(bào)道,EMT和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是造成腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的原因[7]。EMT在胚胎發(fā)育過(guò)程中是一種從上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的重要表型,與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[8]。EMT的特征是上調(diào)間充質(zhì)細(xì)胞特異性標(biāo)記蛋白,包括N-鈣黏著蛋白和波形蛋白,以及下調(diào)上皮細(xì)胞特異性標(biāo)記蛋白,如E-鈣粘素,MMPs和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白分泌增多,基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)被破壞,從而細(xì)胞獲得運(yùn)動(dòng)遷移能力[9]。本研究結(jié)果顯示,PTC組織中波形蛋白陽(yáng)性表達(dá)顯著高于癌旁正常組織(P<0.05),而E-鈣粘素在PTC組織中表達(dá)下調(diào),明顯低于癌旁正常組織(P<0.05),提示EMT相關(guān)蛋白(波形蛋白和E-鈣粘素)異常表達(dá)可能在PTC發(fā)生過(guò)程中起作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),波形蛋白在PTC包膜侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、Ⅲ~Ⅳ期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶組織中陽(yáng)性表達(dá)率高,而在PTC無(wú)包膜侵犯、無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、Ⅰ~Ⅱ期及原發(fā)灶組織中陽(yáng)性表達(dá)率低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而E-鈣粘素表達(dá)情況則相反,表明EMT相關(guān)蛋白表達(dá)狀態(tài)改變可能參與PTC的局部浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床進(jìn)展的過(guò)程。
表2 PTC組織中FMNL2、波形蛋白表達(dá)與E-鈣粘素表達(dá)的相關(guān)性
表3 PTC組織中FMNL2、波形蛋白表達(dá)的相關(guān)性
FMNL2編碼蛋白質(zhì)是進(jìn)化上保守formin家族的蛋白質(zhì)成員,這些蛋白質(zhì)是細(xì)胞骨架的調(diào)節(jié)劑。FMNL2具有影響肌動(dòng)蛋白聚合和肌動(dòng)蛋白絲形成的結(jié)構(gòu)域,是建立在遷移和侵襲過(guò)程中調(diào)節(jié)細(xì)胞邊緣突起的肌動(dòng)蛋白聚集因子[10-11]。在生理和病理情況下,F(xiàn)MNL2在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,如絲狀體形成、細(xì)胞遷移、胞質(zhì)分裂、細(xì)胞黏附、細(xì)胞極性和腫瘤進(jìn)展等[12]。有文獻(xiàn)報(bào)道,F(xiàn)MNL2具有Rho家族鳥(niǎo)苷三磷酸酶結(jié)構(gòu)域,細(xì)胞運(yùn)動(dòng)時(shí)可形成偽足,在結(jié)直腸癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程中起重要作用[13]。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)結(jié)果證實(shí),F(xiàn)MNL2 mRNA水平在舌鱗狀細(xì)胞癌中顯著升高,且其高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和晚期腫瘤密切相關(guān),表明FMNL2作為轉(zhuǎn)移的正調(diào)控因子。多因素分析顯示FMNL2表達(dá)具有獨(dú)立的預(yù)后意義[14]。本研究采用免疫組化En Vision法檢測(cè)PTC和相應(yīng)癌旁正常組織中FMNL2的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,PTC組織中FMNL2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于癌旁正常組織(P<0.05),并且PTC隨著包膜侵犯、淋巴結(jié)發(fā)生轉(zhuǎn)移及臨床分期增加,F(xiàn)MNL2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率進(jìn)一步升高(P<0.05),表明FMNL2表達(dá)升高可能與PTC的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān),本研究結(jié)果與上述文獻(xiàn)報(bào)道一致。為了進(jìn)一步顯示FMNL2在PTC轉(zhuǎn)移中的作用,本研究檢測(cè)了原發(fā)灶和對(duì)應(yīng)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中FMNL2的表達(dá)差異,發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶組織中FMNL2表達(dá)明顯高于原發(fā)灶(P<0.05),提示FMNL2表達(dá)升高可能會(huì)導(dǎo)致原發(fā)灶的一些癌細(xì)胞容易發(fā)生轉(zhuǎn)移。
Li等[15]發(fā)現(xiàn),F(xiàn)MNL2通過(guò)Smad3效應(yīng)分子或者M(jìn)APK/MEK信號(hào)通路參與TGF-β誘導(dǎo)的EMT,進(jìn)而促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。本研究還分析FMNL2與EMT相關(guān)蛋白的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)FMNL2、波形蛋白表達(dá)與E-鈣粘素表達(dá)均呈負(fù)相關(guān),F(xiàn)MNL2表達(dá)與波形蛋白表達(dá)呈正相關(guān),提示在PTC組織中,F(xiàn)MNL2表達(dá)與EMT相關(guān)蛋白表達(dá)密切相關(guān),F(xiàn)MNL2過(guò)表達(dá)可能與EMT的發(fā)生有關(guān)。綜合上述研究結(jié)果,F(xiàn)MNL2和EMT相關(guān)蛋白異常表達(dá)可能聯(lián)合參與PTC的發(fā)生、惡性進(jìn)展過(guò)程,為PTC的靶向治療和預(yù)后判斷提供新思路。