尹香琳,王馨悅,韓安娜,李楠,楊洋
(1.延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院,吉林 延吉133002;2. 溫州大學(xué),浙江 溫州325035)
子宮內(nèi)膜癌(Endometrial carcinoma, EC)是最常見的女性生殖系統(tǒng)侵襲性腫瘤之一[1],50~59 歲為其發(fā)病高峰期。在美國,EC 的新發(fā)病率位居女性惡性腫瘤第4 位,占每年新發(fā)癌癥的7%,死亡患者高達(dá)10 170 例[2]。在中國,EC 新發(fā)病率不斷上升,僅次于宮頸癌[3],每年新發(fā)患者約為5 萬例,死亡人數(shù)為1.8 萬[4],且患者呈現(xiàn)明顯的年輕化趨勢。由于部分早期EC 患者對傳統(tǒng)手術(shù)治療方法較為抵觸,且中晚期EC 患者生存期短,治療效果差,預(yù)后欠佳,因此發(fā)現(xiàn)新型生物標(biāo)志物對EC 早期診斷、靶向治療及預(yù)后評估有著重要的臨床意義。
壽命蛋白(Mortalin/HSPA9/GRP75/mtHSP70/HSPA9B)是一種葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白,約75 kD,屬于熱休克蛋白70 家族,是高度保守的線粒體分子伴侶蛋白[5]。其在核編碼蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)、蛋白完整性的保持、細(xì)胞周期調(diào)控和線粒體產(chǎn)能等方面有至關(guān)重要的作用[6]。研究表明,Mortalin 蛋白在正常組織中無表達(dá)或低表達(dá),但在多種惡性腫瘤中異常高表達(dá),如肝癌、胰腺癌、甲狀腺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌等[6-9]。但關(guān)于Mortalin 蛋白在EC 組織中的表達(dá)尚未見報道。本研究應(yīng)用免疫組織化學(xué)EnVision法檢測Mortalin 蛋白在88 例EC 組織和37 例正常子宮內(nèi)膜組織中的表達(dá),探討其與EC 臨床病理特征的關(guān)系,并分析Mortalin 蛋白表達(dá)在EC 患者臨床預(yù)后評估中的價值。
收集2011年5月—2014年12月上海芯超科技有限公司組織芯片和吉林大學(xué)第二醫(yī)院的EC 組織標(biāo)本,包括88例EC組織和37例正常子宮內(nèi)膜組織。88 例EC 標(biāo)本中,年齡<50 歲20 例,≥50 歲68 例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移25 例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移63 例;病理分級:I 級25 例,Ⅱ級48 例,Ⅲ級15 例;國際TNM 分期:Ⅰ+Ⅱ期60 例,Ⅲ+Ⅳ期28 例。二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,蘇木精染液購自珠海貝索生物技術(shù)有限公司,Mortalin抗體(ab53098)購自美國Abcam公司。
采用免疫組織化學(xué)EnVision 法檢測Mortalin 蛋白的表達(dá)[10]:4 μm 厚連續(xù)切片,常規(guī)脫蠟,梯度乙醇水化,抗原修復(fù),滴加一抗Mortalin 抗體(稀釋比1∶200),4℃孵育過夜;次日滴加二抗,DAB 顯色,蘇木精對比染色,中性樹膠封固。為證明Mortalin 蛋白抗體免疫組織化學(xué)檢測的特異性,選用Mortalin 蛋白強(qiáng)陽性染色的切片,以磷酸鹽緩沖液(PBS)代替一抗的染色結(jié)果作為陰性對照。根據(jù)Beesly 分級法,以細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)棕褐色顆粒為Mortalin 蛋白陽性染色的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)細(xì)胞染色強(qiáng)度進(jìn)行判斷,細(xì)胞質(zhì)中無著色為0 分,淡黃色為1 分,棕黃色為2 分,棕褐色為3 分。根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)的比例判斷:陽性細(xì)胞數(shù)0%~5%為0 分,>5%~25%為1 分,>25%~50%為2 分,>50%~75%為3 分,>75%為4 分。將兩項得分結(jié)果相乘:0 分為(-),1~4 分 為(+),5~8分為(++),9~12 分為(+++)。以總分≤4分為低表達(dá),總分>4分為高表達(dá)。
應(yīng)用UALCAN 數(shù)據(jù)庫(http://ualcan.path.uab.edu/index.html)分析Mortalin mRNA 在EC組織中的表達(dá)水平,采用The Human Protein Atlas (https://www.proteinatlas.org/) 和The Cancer Genome Atlas(TCGA)(http://kmplot. com/analysis/index. php? p=service&start=1)數(shù)據(jù)庫分析Mortalin 蛋白表達(dá)與EC患者預(yù)后的關(guān)系,并根據(jù)基因和蛋白的相對表達(dá)量將樣本分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,統(tǒng)計和分析EC 患者的預(yù)后情況。
數(shù)據(jù)處理采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較采用t檢驗;計數(shù)資料以率(%) 表示,比較采用χ2檢驗;Kaplan-Meier 法繪制生存曲線,比較采用Log-rank χ2檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果顯示,Mortalin 蛋白在正常子宮內(nèi)膜組織中低表達(dá)或不表達(dá),在EC 組織中高表達(dá),且主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)(見圖1)。Mortalin 蛋白在EC 組織中的陽性率和強(qiáng)陽性率分別與正常子宮內(nèi)膜組織中的陽性率和強(qiáng)陽性率比較,采用χ2檢驗,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=40.815和31.582,均P=0.000),EC組織均高于正常子宮內(nèi)膜組織(見表1)。
圖1 Mortalin 蛋白在正常子宮內(nèi)膜和各組子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá) (EnVision 法×400)
表1 正常子宮內(nèi)膜組織和EC組織中的Mortalin蛋白表達(dá)陽性率和強(qiáng)陽性率的比較
Mortalin蛋白高表達(dá)與病理分級、TNM分期及是否有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關(guān)性(P<0.05),但與年齡無關(guān)(P>0.05)(見表2)。其中,病理分級Ⅲ級的Mortalin蛋白陽性率與Ⅰ級和Ⅱ級比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),Ⅲ級Mortalin 蛋白的陽性率高于Ⅰ級和Ⅱ級;TNM分期晚期(Ⅲ、Ⅳ期)的Mortalin蛋白高表達(dá)率與早期(Ⅰ、Ⅱ期)的高表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),晚期(Ⅲ、Ⅳ期)高于早期(Ⅰ、Ⅱ期);有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的Mortalin 蛋白高表達(dá)率與無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。根據(jù)該結(jié)果,本研究通過運(yùn)用JMP10 軟件,直觀地展現(xiàn)了Mortalin 蛋白在不同的病理分級、TNM 分期及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的情況下的蛋白表達(dá)差異性(見圖2)。
UALCAN 數(shù)據(jù)庫顯示,與正常子宮內(nèi)膜組織Mortalin mRNA相對表達(dá)量(109.02±39.25)比較,EC組織Mortalin mRNA相對表達(dá)量(136.42±120.9)較高(t=39.827,P=0.000)(見圖3)。提示Mortalin mRNA在EC 早期診斷、靶向治療和預(yù)后分析中具有重要的作用。
表2 不同因素Mortalin蛋白強(qiáng)陽性率的比較
圖2 不同病理分級、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況下Mortalin蛋白表達(dá)差異性
圖3 Mortalin mRNA在正常子宮內(nèi)膜組織和EC組織中的表達(dá)比較 (UALCAN數(shù)據(jù)庫)
The Human Protein Atlas 數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析結(jié)果表明,Mortalin 蛋白高表達(dá)EC 患者的生存期短于Mortalin 蛋白低表達(dá)EC 患者(χ2= 4.515,P= 0.037)(見圖4);TCGA 數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析結(jié)果顯示,Mortalin mRNA高表達(dá)的EC患者其預(yù)后比Mortalin mRNA低表達(dá)EC 患者差(χ2= 4.475,P= 0.034)(見圖5)。該結(jié)果提示Mortalin 有望成為EC 患者預(yù)后評估的重要新型分子標(biāo)志物之一。
圖4 Mortalin蛋白與EC患者生存期的關(guān)系(The Human Protein Atlas數(shù)據(jù)庫)
圖5 Mortalin mRNA與EC患者生存期的關(guān)系(TCGA數(shù)據(jù)庫)
Mortalin 蛋白首次在正常小鼠成纖維細(xì)胞質(zhì)中克隆而來,定位于染色體5q31.2,是一種主要位于線粒體的非熱應(yīng)激誘導(dǎo)蛋白質(zhì),可以與細(xì)胞內(nèi)多種蛋白質(zhì)相互作用,具備線粒體產(chǎn)能、分子伴侶、使腫瘤低分化等多種功能[11],該蛋白在除線粒體以外的其他細(xì)胞器中也同樣起著諸多作用,如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞增殖等生物學(xué)功能[12]。有文獻(xiàn)研究結(jié)果顯示[5],正常情況下Mortalin 蛋白在細(xì)胞中心體通過結(jié)合P53、MPS1等多種基因或激酶來維持原有的造血功能,敲除Mortalin 蛋白使P53、MPS1等不能保持正常細(xì)胞狀態(tài)和染色體穩(wěn)定性,導(dǎo)致骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome, MDS)等疾病的發(fā)生,因此,Mortalin 蛋白是人體不可或缺的基因蛋白。同時,Mortalin 蛋白亦可在多種惡性腫瘤中異常表達(dá)。研究表明[8],Mortalin 蛋白在卵巢癌組織中表達(dá)顯著上調(diào),且與臨床分期、分化程度及生存期相關(guān)。CUI 等[6]的研究表明Mortalin 蛋白在胰腺癌組織中與臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、生存期等相關(guān),且Mortalin 蛋白的表達(dá)明顯高于其癌旁組織,可作為胰腺癌的獨立預(yù)后因素;另外,推測其主要機(jī)制是過表達(dá)的Mortalin 蛋白抑制P53 的轉(zhuǎn)錄活性,而這一機(jī)制亦被YI 等[7]學(xué)者推斷為Mortalin 蛋白過表達(dá)促進(jìn)肝癌發(fā)生和進(jìn)展的基礎(chǔ)。截至目前,尚無有關(guān)Mortalin蛋白與子宮內(nèi)膜癌之間關(guān)系的報道。
本研究發(fā)現(xiàn)Mortalin 蛋白表達(dá)定位于EC 細(xì)胞質(zhì),且在EC 組織中的表達(dá)水平高于正常子宮內(nèi)膜組織。進(jìn)一步分析Mortalin 蛋白過表達(dá)與EC 臨床病理特征的關(guān)系發(fā)現(xiàn),Mortalin 蛋白在病理分級Ⅲ級EC 組織中的高表達(dá)率高于Ⅰ級和Ⅱ級EC 組織;TNM 晚期EC 組織中的高表達(dá)率高于早期EC 組織;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的EC 組織中的高表達(dá)率高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的EC 組織。本研究結(jié)果表明,隨著EC 疾病的進(jìn)展,Mortalin 蛋白的表達(dá)呈升高趨勢。這一結(jié)果與JIN 等[13]在乳腺癌中Mortalin 蛋白表達(dá)的結(jié)果相符。
本研究運(yùn)用The Human Protein Atlas 和TCGA 數(shù)據(jù)庫來分析Mortalin 蛋白和mRNA 的表達(dá)與EC 患者預(yù)后的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)Mortalin 蛋白和mRNA 高表達(dá)患者的生存期低于低表達(dá)患者,提示Mortalin 過表達(dá)有望成為EC 患者不良預(yù)后的重要新型分子標(biāo)志物。
綜上所述,Mortalin 蛋白在EC 組織中高表達(dá),且隨著病理分級和臨床分期的升高及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈升高趨勢,說明Mortalin 蛋白在EC 的惡性演進(jìn)過程中起重要作用,提示Mortalin 蛋白可以成為EC 預(yù)后評估的分子標(biāo)志物,但其是否可以成為EC 靶向治療的新靶點,則有待進(jìn)一步的深入研究。