王華 王志紅
結(jié)直腸癌中EGFR、HER-2及PTEN的表達(dá)及臨床意義
王華 王志紅
目的 全面探討人表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)、人表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor-2, HER-2)以及張力蛋白同源物基因(phoshatase and tension homology deleted on chromosome fen, PTEN)蛋白的具體表達(dá)與結(jié)直腸癌分期、浸潤及轉(zhuǎn)移之間所存在的各種關(guān)系,為以后的研究提供理論的研究基礎(chǔ)。方法 采用全自動免疫組織化學(xué)染色技術(shù),檢測80例結(jié)直腸癌和21例正常結(jié)直腸黏膜組織中的EGFR、HER-2和PTEN蛋白表達(dá),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,同時結(jié)合臨床病理特征進(jìn)行全面的分析。結(jié)果 EGFR、HER-2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)61.3%(49/80)、53.8%(43/80)明顯高于正常黏膜組織23.8%(5/21)、9.5%(2/21)(均P<0.05)。而PTEN在結(jié)直腸癌中的表達(dá)陽性率48.8%(39/80)顯著低于正常結(jié)直腸黏膜組織100%(21/21)(P<0.05)。EGFR、HER-2和PTEN表達(dá)與結(jié)直腸癌Dukes分期、漿膜浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05)。結(jié)直腸癌中EGFR表達(dá)及HER-2表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系,EGFR及HER-2表達(dá)與PTEN表達(dá)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。結(jié)論EGFR、HER-2與PTEN三者對于結(jié)直腸癌的發(fā)生過程可能起到互相協(xié)同的作用,與結(jié)直腸癌的分期、浸潤與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。通過對它們?nèi)叩臋z測,在判斷結(jié)直腸癌的發(fā)展和預(yù)后具有一定的指導(dǎo)意義。
結(jié)直腸癌;人表皮生長因子受體;人表皮生長因子受體-2;張力蛋白同源物基因
近些年來,結(jié)直腸癌(CRC)患者日益增多,發(fā)病率及復(fù)發(fā)率極高,在惡性腫瘤排名中處于前列。大量研究表明,結(jié)直腸癌的轉(zhuǎn)移和發(fā)展受各種因子、多通路的共同作用,目前在臨床上沒有特效的藥物進(jìn)行治療,導(dǎo)致死亡率很高[1]。本研究運(yùn)用免疫組化的方法,全面探討人表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)、人表皮生長因子受體-2(human epidermal growth factor receptor-2, HER-2)以及張力蛋白同源物基因(phoshatase and tension homology deleted on chromosome fen, PTEN)蛋白的具體表達(dá)與結(jié)直腸癌分期、浸潤以及轉(zhuǎn)移之間所存在的各種關(guān)系,從而得出它們之間的關(guān)系,為以后的研究提供理論的研究基礎(chǔ)。
1.1 材料
1.1.1 標(biāo)本來源 選取合肥市第二人民醫(yī)院 2011—2015年手術(shù)切除的結(jié)直腸腺癌標(biāo)本80例(結(jié)腸癌46例,直腸癌34例),男性53例,女性27例,平均年齡(53.1±10.7)歲。同時選取21例相同時期的患者的正常的大腸黏膜組織作為對照組(距癌灶>4 cm)。所有實(shí)驗(yàn)的標(biāo)本逐一用中性福爾馬林液(10%)進(jìn)行固定,然后再用石蠟包埋,最后切成4 μm厚的切片。
1.1.2 試劑 兔抗人EGFR(單克隆抗體,EP38Y),鼠抗人PTEN(單克隆抗體,6H2.1),購自福州邁新生物技術(shù)有限公司;兔抗人HER-2(單克隆抗體,4B5),UltraView DAB試劑盒購自Roche Ventana公司。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Roche Ventana Benchmark XT 全自動免疫組化儀。
1.2 方法
1.2.1 免疫組織化學(xué)染色 切片放置65℃烤箱烤片1 h,再放入羅氏Ventana Benchmark XT 全自動免疫組化儀中,運(yùn)用預(yù)先設(shè)定好的程序染色。程序設(shè)定見表1。
1.2.2 結(jié)果判斷 這三組蛋白出現(xiàn)棕黃色顆粒的部位分別是:EGFR表達(dá)于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)部位、HER-2表達(dá)于細(xì)胞膜部位、PTEN表達(dá)于細(xì)胞核部位。所有切片都由兩名中級病理師進(jìn)行結(jié)果判定。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行,用χ2檢驗(yàn)作為組間陽性率的相關(guān)比較,相關(guān)性分析采用Spearman檢驗(yàn),若最終的結(jié)果P<0.05,一般認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 EGFR、HER-2和PTEN蛋白在結(jié)直腸癌和正常腸黏膜組織中的表達(dá)
這三組蛋白出現(xiàn)棕黃色顆粒視為陽性,表達(dá)部位分別是:EGFR表達(dá)于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)部位、HER-2表達(dá)于細(xì)胞膜部位、PTEN表達(dá)于細(xì)胞核部位。EGFR在結(jié)直腸癌組織中其陽性表達(dá)率為61.3%(49/80),正常腸黏膜組織中陽性表達(dá)23.8%(5/21),差異有顯著性(χ2=16.73,P<0.05);HER-2在結(jié)直腸癌組織中陽性表達(dá)率為53.8%(43/80),正常腸黏膜組織中陽性表達(dá)率為9.5%(2/21),差異有顯著性(χ2=20.33,P<0.05);PTEN在結(jié)直腸癌組織當(dāng)中其陽性表達(dá)率為48.8%(39/80),在正常腸黏膜組織當(dāng)中其陽性表達(dá)率為100%(21/21),差異具有顯著性(χ2=14.36,P<0.05)。
2.2 EGFR、HER-2和PTEN蛋白與結(jié)直腸癌臨床病理參數(shù)的相關(guān)性
EGFR、HER-2與PTEN蛋白表達(dá)同結(jié)直腸癌腫瘤部位、大小及分化程度沒有任何關(guān)系(P>0.05),然而卻與結(jié)直腸癌Dukes分期、漿膜浸潤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有很大關(guān)系(P<0.05),具體情況見表2。
2.3 結(jié)直腸癌組織中EGFR、HER-2和PTEN蛋白表達(dá)間的關(guān)系
表1 Ventana Benchmark XT中EGFR、HER-2、PTEN程序設(shè)定
表2 EGFR、HER-2和PTEN蛋白表達(dá)與結(jié)直腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系[n(%)]
在EGFR表達(dá)陽性的49例結(jié)直腸癌組織當(dāng)中,HER-2及PTEN陽性表達(dá)例數(shù)分別是32例(65.3%)與13例(26.5%);在EGFR陰性表達(dá)的31例結(jié)直腸癌組織當(dāng)中,HER-2與PTEN陽性表達(dá)例數(shù)分別是11例(35.5%)與26例(83.9%);在EGFR陽性表達(dá)的結(jié)直腸癌組織當(dāng)中HER-2陽性表達(dá)率比EGFR陰性表達(dá)的結(jié)直腸癌組織高出很多,兩者之間的差異具有顯著性(χ2=14.36,P<0.05),然而PTEN陽性表達(dá)率卻比EGFR陰性表達(dá)的結(jié)直腸癌組織低很多,兩者之間同樣具有顯著性(χ2=22.85,P<0.05);在HER-2陽性表達(dá)的43例結(jié)直腸癌組織當(dāng)中,PTEN陽性表達(dá)12例(27.9%);在HER-2陰性表達(dá)37例當(dāng)中,PTEN陽性表達(dá)為27例(73.0%);在HER-2表達(dá)陽性的結(jié)直腸癌組織當(dāng)中PTEN陽性表達(dá)率比HER-2陰性表達(dá)的結(jié)直腸癌組織低很多,且兩者之間的差異具有顯著性(χ2=19.02,P<0.05)。
EGFR不但是原癌基因c-erbB1的主要表達(dá)產(chǎn)物,而且還是表皮生長因子受體(HER)家族的重要成員。HER家族包含HER-1(erbB1與EGFR)、HER-2(erbB2和NEU)、HER-3(erbB3)以及HER-4(erbB4)。該家族在細(xì)胞進(jìn)行大量繁殖生長的過程當(dāng)中,起到了極大的調(diào)節(jié)作用。EGFR廣泛分布在各細(xì)胞的外表面,比如哺乳動物上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及膠質(zhì)細(xì)胞等等,而且在細(xì)胞大量繁殖、生長及分化等生理過程中,起到了十分關(guān)鍵的作用。EGFR等蛋白酪氨酸激酶功能嚴(yán)重缺失或是其相關(guān)信號中關(guān)鍵因子的活性及細(xì)胞定位出現(xiàn)異常狀況,都會大大提高糖尿病、腫瘤、免疫缺陷與心血管疾病的發(fā)生率[2]。由本次研究所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠看出,在80例結(jié)直腸癌組織當(dāng)中EGFR表達(dá)陽性率高達(dá)61.3% ,比正常的腸黏膜組織23.8%高出很多,而且伴隨著Dukes分期逐漸增高、漿膜浸潤及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,其自身的表達(dá)水平也有明顯的增高。證實(shí)EGFR表達(dá)同結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展、生物學(xué)行為以及臨床進(jìn)展有很大的關(guān)系,而高表達(dá)就是結(jié)直腸癌患者預(yù)后不良的主要標(biāo)志。
HER-2基因定位于染色體17q21,其全長為28 515bp,轉(zhuǎn)錄4624nt的mRNA,編碼一個185kD蛋白(p185)。HER-2作為一個跨膜蛋白主要包括三個區(qū)域,具體如下:N端胞外區(qū)結(jié)構(gòu)域、細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸激酶、含一個螺旋的跨膜區(qū)這三個區(qū)域構(gòu)成。HER-2在細(xì)胞的生長過程中,雖然它能夠抑制細(xì)胞大量凋亡,可是卻也能促使腫瘤細(xì)胞快速生長;同時還能上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)/血管通透性因子(vPF)使腫瘤生成新型的血管,從而促進(jìn)腫瘤的生長;而且能夠提高新生腫瘤細(xì)胞自身的侵襲力,對機(jī)體自身的抗侵襲屏障等諸多活動造成一定的破壞[3]。HER-2在乳腺癌、胃癌、肺癌、前列腺癌等都有不同程度的表達(dá)。1986年,Sakai等[4]最早對胃癌中的HER-2進(jìn)行了詳細(xì)的闡述分析,后期有些資料顯示,它在胃癌中過表達(dá)的比例為7%~34%[5]。既往研究顯示HER-2過表達(dá)的胃癌患者腫瘤具有極高的侵襲性,預(yù)后效果相對較差,認(rèn)為HER-2可作為預(yù)測胃癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)[6]。本次研究結(jié)果表明,在80例結(jié)直腸癌組織當(dāng)中HER-2表達(dá)陽性率高達(dá)53.8%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常的腸黏膜組織的比率,而且伴隨著Dukes分期逐漸增高、漿膜浸潤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,其自身的表達(dá)水平也有明顯的增高。證實(shí)HER-2在結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲以及轉(zhuǎn)移過程中起到了十分關(guān)鍵的作用,也可能作為結(jié)直腸癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)之一。
PTEN是在1997年,被專家Li等[7]發(fā)現(xiàn),這種物質(zhì)能夠起到抑制癌癥的作用,是人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一個抑癌基因,它對人類的腫瘤的生長有重要的作用,它本身含有雙特異性磷酸酶活性,表達(dá)主要受miRNA、乙酰化、磷酸化及泛素化等轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,能夠抑制腫瘤的發(fā)生。既往研究表明,許多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展都與PTEN基因的缺失有一定的關(guān)系[8-10]。通過本實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得知,PTEN在結(jié)直腸癌中的陽性率為48.8%,比正常的腸黏膜組織的陽性率100%要低很多,而且伴隨著Dukes分期逐漸增高、漿膜浸潤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,其自身的表達(dá)水平也有明顯的降低。PTEN在結(jié)直腸癌中的異常表達(dá),提示著在結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中PTEN亦可能起到一定的作用。
在臨床工作中,通過對于相關(guān)基因表達(dá)蛋白的檢測,能夠作為研究腫瘤的依據(jù),并且能夠進(jìn)行早期的診斷、判斷預(yù)后以及指導(dǎo)臨床治療都有很重要的實(shí)際價值。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展往往是多個癌基因或者抑癌基因異常表達(dá)作用的結(jié)果。本文主要是以80例結(jié)直腸癌標(biāo)本為研究對象,通過免疫組化的方法檢測了EGFR、HER-2和PTEN三種蛋白表達(dá),從而得出相關(guān)的結(jié)論,如下:(1)在EGFR陽性表達(dá)的結(jié)直腸癌組織當(dāng)中,HER-2陽性表達(dá)率比EGFR陰性高出很多,且差異有顯著性(P<0.05),而PTEN陽性表達(dá)率低于EGFR陰性,差異有顯著性(P<0.05);(2)HER-2表達(dá)陽性的結(jié)直腸癌組織中,PTEN陽性表達(dá)率低于HER-2陰性,且差異有顯著性(P<0.05)。
通過以上的實(shí)驗(yàn)可以得知,EGFR、HER-2與PTEN三者對于結(jié)直腸癌的發(fā)生過程起到互相協(xié)同的作用,通過對它們?nèi)叩穆?lián)合檢測,可有助于對結(jié)直腸癌的早期診斷、惡性程度評估、轉(zhuǎn)移潛能、預(yù)后判斷及選擇合理的治療方案提供參考依據(jù)。
[1] Siegel R, Desantis C, Jemal A. Colorectal cancer statistics,2014 [J].CA Cancer J Clin, 2014, 64(2):104-117.
[2] 黃杰,曲守方,徐任,等. 人類EGFR基因突變體質(zhì)控品的建立[J]. 藥物分析雜志,2011,31(9):1758-1763.
[3] Bind C,Koepenik A,Pacyna—Gengelbach M,et a1. Antigenicity testing by immunohistochemistry after tissue oxidation[J]. J Clin Pathol,2008,61(1):79-83.
[4] Sakai K,Mori S,Kawamoto T,et a1. Expression of epidermal growth factor receptors on normal human gastric epithelia and gastriccarcinomas[J]. J Nat1 Cancer Inst,1986,77(5):1047-1052.
[5] Grabsch H,Sivakumar S,Gray S,et al. HER2 expression in gastric cancer:Rare,heterogeneous and of no prognostic value conclusions from 924 eases of two independent series[J]. Cell Oncol,2010,32(1-2):57-65.
[6] Geng Y,Chen X,Qiu J,et al. Human epidermal growth factor receptor-2 expression in primary and metastatic gastric cancer[J]. Int J Clin Oncol,2014,19(2):303-311.
[7] Li J,Yen C,Liaw D,et a1. PTEN,a putative protein tyrosine phosphatase gene mutated in human brain, breast, and prostate cancer[J]. Science,1997,275(5308):1943-1947.
[8] Choi JP,Desai R,Zheng Y,et al. Androgen actions via androgen receptor promote PTEN inactivation induced uterine cancer[J].Endocr Relat Cancer,2015,22(5):687-701.
[9] Huang W,Yang J,Ren J,et al. Expression of PTEN andKAI1 tumor suppressor genes in pancreatic carcinoma and its association with different pathological factors[J]. Oncology Letters,2016,11(1):559-562.
[10] Shroff S,Overman MJ,Rashid A,et al. The expression of PTEN is associated with improved prognosis in patients with ampullary adenocarcinoma after pancreaticoduode-nectomy[J]. Arch Pathol Lab Med,2013,137 (11):1619-1626.
Expression and Clinical Significance of EGFR、HER-2 and PTEN in Colorectal Carcinoma
WANG Hua WANG Zhihong Department of Gastroenterology, Guangde Road Branch of Hefei Second People's Hospital, Hefei Anhui 230000, China
Objective To comprehensively investigate the epidermal growth factor receptor (epidermal growth factor receptor, EGFR) and human epidermal growth factor receptor 2 (human epidermal growth factor receptor 2, HER - 2) and tension protein homologue gene (phoshatase and recogniton homology does on chromosome fen, PTEN) protein specific expression and, infiltration and metastasis in colorectal cancer staging, various existing relationships between provide theoretical researchfoundation for later study. Methods Used automatic immunohistochemical staining techniques, the detection of 80 cases of colorectal cancer, and EGFR in 21 cases of normal colorectal mucosa tissues, HER-2 and PTEN protein expression, it is concluded that the experimental results, and combining with clinical pathological characteristics of comprehensive analysis. Results The expression of EGFR, HER -2 in colorectal cancer was 61.3% (49/80), 53.8% (43/80) significantly higher than normal mucous membrane tissue 23.8% (5/21), 9.5% (2/21) (P < 0.05). PTEN's expression in colorectal cancer was 48.8% (39/80) significantly lower than normal colorectal adhesion tissue 100% (21/21) (P < 0.05). The expression of EGFR, HER-2 and PTEN were correlated with Dukes staging, serosal itfiltration, lymph node metastasis of colorectal carcinoma(P < 0.05). The expression of EGFR was positively correlated with that of HER-2. The expression of EGFR and HER-2 was negatively correlated with that of PTEN in colorectal carcinoma. Conclusion A close relationships exists between the expression of EGFR, HER-2 and PTEN with infiltration as well as metastasis in colorectal carcinoma. It can be used as a reference index to judge the biological behavior and prognosis of colorectal cancer, and it has certain significance for guiding clinical treatment.
colorectal carcinoma; EGFR; HER-2; PTEN
R735
A
1674-9316(2017)14-0128-04
10.3969/j.issn.1674-9316.2017.14.072
合肥市第二人民醫(yī)院廣德路院區(qū)消化內(nèi)科,安徽 合肥230000
王志紅