IGF-IR與前列腺癌發(fā)生發(fā)展及預后的關系

馮國亮 張建偉 徐泉泉 馮偉

前列腺癌發(fā)病率位居男性惡性腫瘤的第二位，并且這一數(shù)值正逐年增高。本病發(fā)生、發(fā)展是是一個長期、多基因、多因素參與的復雜過程[1-2]。胰島素樣生長因子受體Ⅰ（Insulin-like growth factor receptor I，IGF-IR）是酪氨酸激酶受體家族之一，存在兩個α 異源胞外鏈及兩個跨膜β 鏈。IGF-IR 在乳腺癌、前列腺癌等多種惡性腫瘤中存在高表達。IGF-IR 是胰島素樣生長因子信號轉導路徑的主要介質之一，與配體結合后，其內在β 鏈將被激活，并促使C-末端結構域及近膜區(qū)絡氨酸激酶磷酸化，并激活下磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinases，PI3K）/蛋白質絲氨酸蘇氨酸激酶（protein-serine-threonine kinase，AKT）等信號路徑，從而參與腫瘤細胞增殖、分裂以及凋亡抑制等過程[3]。為探討前列腺癌組織中胰島素樣生長因子受體Ⅰ（IGF-IR）表達的臨床意義，本文進行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 資料

選取2013年5月至2016年2月本院確診并行前列腺根治術的前列腺癌組織標本74例（前列腺癌組）、因手術實施前列腺治療的前列腺良性增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）標本80例（BPH組）。前列腺癌組，年齡55～7歲，平均（65.2±6.0）歲，根據2010年美國癌癥聯(lián)合委員會（American Cancer Council，AJCC）分期標準[2]：T2 期33例、T3 期34例、T4 期7例；格里森（Gleason）評分[3]＞7 分47例、≤7 分27例；淋巴結轉移陽性47例；截止到本研究開始隨訪時間為6～72個月，平均為43（38，66）個月，生化復發(fā)（血清PSA水平＞0.2 ng/mL）53例，死亡42例。對照組，年齡48～79歲，平均（64.1±8.3）歲。納入標準：①前列腺癌的診斷標準參考2012年《NCCN 前列腺癌診治指南中文版》中的標準[5]；②獲取前列腺癌組織標本前患者無放化療病史；③前列腺癌、前列腺良性增生的診斷主要依據肛門指檢、超聲及術后病理學；④所有患者及家屬均已簽署知情同意書；⑤研究對象的各項資料完整。排除標準：①資料缺失；②伴有其他部位惡性腫瘤；③合并其他類型前列腺、泌尿系統(tǒng)疾??；④免疫功能疾病、類風濕性疾病。本實驗通過本院倫理委員會同意批準。兩組研究對象的年齡比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 免疫組化檢測

將各組石蠟包埋，4 μm 切片，將樣本置于溫箱內于68℃溫度下烤片2 h，取出后脫蠟至水，選用PBS 進行洗滌，滴入3 mL 3%H2O2去離子水滅活，時長為15 min，PBS 洗滌，滴入10 mL 枸櫞酸緩沖液煮沸后靜置冷卻30 min，取出后PBS 洗滌，滴入10 mL山羊血清封閉30 min，鼠抗人IGF-IR 單克隆抗體一抗（美國Novus Biologicals 公司生產，稀釋濃度1∶100），4℃冷藏過夜，取出后選用PBS 洗滌3次，滴入辣根過氧化酶標記的山羊抗兔IgG 二抗（Abcam公司生產，稀釋濃度1∶500），PBS 洗滌3次，DAB 染色，蘇木精復染，沖洗后脫水、封片、鏡檢。

1.2.2 判斷指標

IGF-IR 蛋白陽性染色表達于細胞質中，兩種蛋白的陽性染色呈黃色、棕黃色、褐色表達，①依據染色的程度分為：未染色（0 分）、僅僅淡黃色染色（1 分）、棕黃色染色（2 分）、染色呈褐色、黑色（3分）；②根據染色的細胞占比結果：占比范圍≤10%計分1 分、＞10%～≤50%計分2 分、50%＜～≤75%計分3 分、占比＞75%計分4分，染色程度與陽性細胞計分之乘積＜3 分為陰性、≥3 分為陽性。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 21.0 軟件進行數(shù)據分析，計量資料符合正態(tài)分布采用（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，不符合正態(tài)分布用中位數(shù)（P25，P75）表示，兩組間比較采用Mann-Whitney 檢驗；計數(shù)資料用n（%）表示，用χ2檢驗；K-M 法繪制前列腺癌患者IGF-IR 蛋白表達的生化復發(fā)生存曲線以及總體生存曲線，采用COX多因素回歸分析前列腺癌術后生存的影響因素。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組標本中IGF-IR 蛋白陽性表達率比較

前列腺癌組織中的IGF-IR 蛋白陽性表達率為68.92%（51/74），明顯高于BPH組織的陽性表達率36.25%（29/80），差異有統(tǒng)計學意義（χ2=16.436，P＜0.05）見圖1。

圖1 IGF-IR 蛋白免疫組化結果（SP，×400）Figure1 IGF-IR protein immunohistochemistry results（SP，×400）

2.2 不同特征的前列腺癌組織中IGF-IR 蛋白陽性表達率比較

不同臨床分期、是否發(fā)生淋巴結轉移的前列腺癌組織中的IGF-IR 蛋白陽性表達率差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。

2.3 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者預后的關系

IGF-IR 蛋白陽性表達的患者術后生化復發(fā)生存率顯著高于陰性表達者（P＜0.05），總體生存率顯著低于陰性表達者，差異均有統(tǒng)計學意義（P=0.05）。IGF-IR 蛋白陽性表達和陰性表達對前列腺癌患者生化復發(fā)生存時間及總體生存時間的影響差異有統(tǒng)計學意義（χ2=17.598，P＜0.001；χ2=7.251，P＜0.001）。見表2，圖2、3。

表1 不同特征的前列腺癌組織中IGF-IR 蛋白表達率比較[n（%）]Table1 Comparison of expression rates of IGF-IR protein in prostate cancer tissues with different characteristics[n（%）]

表2 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者預后的關系[n（%）]Table2 Relationship between the expression of igf-ir protein and the prognosis of prostate cancer patients[n（%）]

圖2 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者生化復發(fā)生存率的關系Figure2 Relationship between igf-ir protein expression and biochemical recurrence survival rate in prostate cancer patients

2.4 前列腺癌術后患者生存影響因素的COX 回歸分析

COX 回歸分析結果顯示，臨床分期以及生化復發(fā)生存是影響患者生存狀態(tài)的獨立因素（P＜0.05）。見表3。

圖3 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者總體生存率的關系Figure3 Relationship between igf-ir protein expression and overall survival rate in prostate cancer patients

3 討論

目前研究發(fā)現(xiàn)前列腺癌無特異臨床表現(xiàn)，5年存活率僅為25%左右[4]，早期對前列腺癌發(fā)生發(fā)展及預后進行評估，進一步分析前列腺癌去勢抵抗機制，探究新的對前列腺癌預后具有指導意義的分子因素，提高患者病情評估質量，并制定有針對性的靶向治療方案已成為臨床研究熱點[5]。

IGF-IR 是單次跨膜蛋白的一種，IGF-IR 的激活有賴于其配體胰島素樣生長因子I（insulin like growth factor-I，IGF-I）[6]。IGF-I 則是人生長發(fā)育、代謝合成的重要介質，與骨骼肌等其他組織過度增殖密切相關[7-8]。IGF-IR與IGF-I 結合后將借助兩組信號路徑調節(jié)細胞生理功能，第一組信號路徑是PI3K/AKT 路徑，IGF-IR與配體結合后磷酸化的底物及結構域將激活三磷酸磷脂酰肌醇，最終誘導蛋白激酶B 活化，這一路徑具有促細胞增殖、分裂以及抑制凋亡等效應[9]。第二組信號路徑為MAPK/ERK 路徑，IGF-IR 磷酸化后可誘導順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 活化，并誘導Ras、Raf 蛋白向細胞內聚集，同時介導細胞內的信號級聯(lián)反應，最終激活MAPK/ERK 路徑，誘導細胞增殖、分化[10-11]。前列腺癌細胞轉移潛能與IGF-IR信號路徑對細胞粘附、遷移能力的修改能力密切相關[12]。IGF-IR 可誘導血管內皮生長因子異常表達，增強腫瘤血管及淋巴生成能力[13]。還有研究發(fā)現(xiàn)[14]，白介素6 可通過活化IGF-IR 及順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 來影響前列腺癌發(fā)生及侵襲，靶向阻斷IGF-IR 及順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 獲得的療效可能高于阻斷白介素6 信號。早期前列腺癌患者對雄激素阻斷治療均較敏感，但隨著疾病進展，患者終將出現(xiàn)去勢抵抗。此時如給予患者雄激素去勢手術，患者疾病將轉型為雄激素非依賴性前列腺癌，而IGF-IR 誘導的PI3K/AKT 路徑介導的反式雄激素激活是患者疾病轉型的重要原因。這一路徑的活化可能通過雄激素受體自磷酸化、叉形頭轉錄因子及NF-kB 路徑等機制來促使患者去勢抵抗[15]。因此，臨床發(fā)現(xiàn)靶向阻斷IGF-IR 聯(lián)合雄激素剝奪治療可對前列腺癌患者形成協(xié)同療效[16]，提示IGF-IR 或將成為前列腺癌靶向治療新方向。

表3 前列腺癌術后患者生存時間影響因素的COX 回歸分析Table3 COX regression analysis of influencing factors of survival time after prostate cancer surgery

綜上所述，IGF-IR 蛋白表達增強可能會促進前列腺癌的發(fā)生及發(fā)展，且可能對患者的預后造成不利影響。但由于本次研究樣本量較小，前列腺癌術后患者IGF-IR 蛋白表達是否會對生存時間產生獨立影響，仍有待進一步大樣本及長期隨訪加以證實，IGF-IR 或可成為前列腺癌治療研究的新靶點。