趙華嗣,王華啟,李晟磊,張國俊
(1.鄭州大學第一附屬醫院呼吸內科,河南鄭州450052;2.鄭州大學第一附屬醫院病理科,河南省腫瘤病理重點實驗室,河南鄭州 450052)
肺鱗癌組織中磷脂酶A2蛋白表達的相關性及臨床病理意義
趙華嗣1,王華啟1,李晟磊2,張國俊1
(1.鄭州大學第一附屬醫院呼吸內科,河南鄭州450052;2.鄭州大學第一附屬醫院病理科,河南省腫瘤病理重點實驗室,河南鄭州 450052)
目的探討分泌型磷脂酶A2(sPLA2-Ⅱa)及胞漿型磷脂酶A2(cPLA2)蛋白表達與肺鱗癌發生、發展及浸潤、轉移的關系。方法應用免疫組織化學S-P法檢測60例肺鱗癌組織及20例正常肺黏膜組織中sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白表達。結果肺鱗癌組織中sPLA2-Ⅱa(68.3%)及cPLA2(61.7%)蛋白陽性表達率均顯著高于正常肺黏膜組織中兩者蛋白陽性表達率(15.0%、10.0%),差異均有統計學意義(χ2=17.239、16.027,P<0.05);肺鱗癌組織中sPLA2-Ⅱa蛋白陽性表達率與腫瘤的組織學分級、TNM分期及有無淋巴結轉移有關(χ2=9.243、4.501及8.287,P<0.05);cPLA2蛋白陽性表達率與腫瘤的組織學分級、TNM分期及有無淋巴結轉移有關(χ2=6.160、8.013 及4.785,P <0.05)。sPLA2-Ⅱa與 cPLA2的蛋白表達呈正相關關系(r=0.274,P <0.05)。結論sPLA2-Ⅱa及cPLA2在肺鱗癌的浸潤、轉移及癌變過程中起重要作用,sPLA2-Ⅱa及cPLA2的聯合檢測可望成為肺鱗癌早期診斷和判斷預后的分子指標之一。
分泌型磷脂酶A2;胞漿型磷脂酶A2;肺鱗癌;免疫組織化學
磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一種具有分解甘油磷脂作用的酶類,在生物界分布較廣泛[1]。既往研究表明,PLA2可合成具有不同生物活性的物質,并在磷脂的代謝和更換中發揮關鍵作用,PLA2及其代謝產物除具有炎性介質作用外,還參與調節細胞的生長增殖,與惡性腫瘤關系密切[2]。關于PLA2與肺癌浸潤、轉移的關系研究,迄今國內外均未見報道。本文采用免疫組織化學S-P法檢測分泌型磷脂酶A2(secretory phospholipase A2,sPLA2-Ⅱa)及胞漿型磷脂酶A2(cytosolic phospholipase A2,cPLA2)在 60 例肺鱗癌組織、20例正常肺黏膜組織中的表達情況,探討sPLA2-Ⅱa及cPLA2在肺癌發生、發展和浸潤、轉移中的作用,以期尋找肺癌早期診斷和判斷預后的分子指標。
1.1 組織來源 選取2006年6月至2007年6月鄭州大學第一附屬醫院肺癌根治術中手術切除的肺癌組織石蠟包埋的標本60例(術前均未行手術及放、化療),每例肺鱗癌組織切片均有病理學專家確診,其中男性34例,女性26例,年齡38~75(60.3±8.9)歲。20例正常肺黏膜組織取自非癌患者手術切除標本中的正常肺黏膜組織,其中男性12例,女性8例,年齡27~58(43.9±5.1)歲。所有患者術前均未接受放療、化療及其他治療。
1.2 主要試劑 兔抗人sPLA2-Ⅱa及cPLA2多克隆抗體購自英國abcam公司,S-P免疫組織化學試劑盒購自北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.3 免疫組織化學染色方法 采用免疫組織化學S-P法,sPLA2-Ⅱa及cPLA2抗體稀釋倍數均為1∶100及1∶120,DAB顯色,蘇木素復染。染色步驟嚴格按說明書進行,以PBS代替一抗作為陰性對照,以已知陽性切片作為陽性對照。
1.4 免疫組織化學結果判定 sPLA2-Ⅱa及 cPLA2陽性信號呈黃色顆粒樣物質,均位于細胞質內。高倍鏡下隨機選取5個視野(每個視野觀察細胞數不少于200個),按陽性細胞所占百分率及著色深淺進行結果判定。采用9分評分制:按照陽性細胞比例≤10%為1分,10% ~50%為2分,>50%為3分;按染色強弱:陰性為0分;淡黃色染色為1分;中度黃色染色為2分,棕黃色染色為3分。然后按照“陽性細胞得分×染色強弱得分”計算總分,總分<3為陰性,總分≥3為陽性[3-4]。
1.5 統計學處理 采用SPSS 13.0統計學軟件進行統計學分析,行χ2檢驗和Spearman相關分析,檢驗水準 α =0.05。
2.1 sPLA2-Ⅱa蛋白在肺鱗癌組織中的表達及其與臨床病理學特征的關系 sPLA2-Ⅱa蛋白陽性表達主要位于腫瘤細胞的胞質中,呈淺黃色至深黃色顆粒樣物質(圖1)。其在肺鱗癌組織中的陽性表達率(68.3%)顯著高于其在正常肺黏膜組織(15.0%),差異有統計學意義(χ2=17.239,P <0.05)(表 1)。sPLA2-Ⅱa 蛋白陽性表達率與肺鱗癌的組織學分級、TNM分期及有無淋巴結轉移有關(P<0.05);與患者性別及年齡無關(P >0.05)(表2)。
2.2 cPLA2蛋白在肺鱗癌組織中的表達及其與臨床病理學特征的關系 cPLA2蛋白陽性著色定位于細胞質,呈棕黃色或深黃色顆粒樣物質(圖2)。其在肺鱗癌組織中的陽性表達率(61.7%)顯著高于其在正常肺黏膜組織(10.0%),差異有統計學意義(χ2=16.027,P <0.05)(表 1)。cPLA2蛋白陽性表達率與肺鱗癌的組織學分級、TNM分期及有無淋巴結轉移有關(P <0.05);與患者性別及年齡無關(P >0.05)(表2)。


表1 sPLA2-Ⅱa及cPLA2在肺鱗癌組織及正常肺黏膜組織中的表達
2.3 sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白在肺鱗癌組織中表達的相關性 在60例肺鱗癌組織中,sPLA2-Ⅱa陽性表達41例中,其cPLA2蛋白表達陽性占29例;而sPLA2-Ⅱa表達陰性的19例中,其cPLA2蛋白表達陰性的占11例。sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白在肺鱗癌組織中的表達呈正相關關系(r=0.274,P <0.05)(表3)。

表2 sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白表達與肺鱗癌臨床病理學特征的關系

表3 sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白在肺鱗癌組織中表達的相關性
肺鱗癌是我國常見的呼吸系統惡性腫瘤之一,隨著人類生活環境和飲食結構的改變,肺鱗癌的發病率雖然呈下降趨勢,但仍是肺部惡性腫瘤的主要類型之一。肺鱗癌的發生與發展是一個多因素作用的過程,其中細胞信號傳導通路上某些蛋白的異常對細胞惡變的影響已引起研究者的關注。長期以來,如何從分子水平尋找肺鱗癌可能的分子治療靶點倍受關注。本研究應用免疫組織化學染色對比研究了肺鱗癌組織及正常肺黏膜組織中sPLA2-Ⅱa及cPLA2蛋白的變化規律及其與肺鱗癌臨床病理學特征的關系。
研究證實,PLA2是炎癥反應中的關鍵酶,可水解膜磷脂分子中的脂酰鍵,將其水解為各種磷脂酸和氨基醇,產生以花生四烯酸為主的游離脂肪酸及溶血磷脂,進一步代謝生成前列腺素、白三烯等活性物質并參與炎癥反應[5]。既往研究表明,PLA2可合成具有不同生物活性的物質,在磷脂的代謝中發揮關鍵作用,并參與機體的多種生理或病理過程,如磷脂重建、肺泡表面活性物質代謝、細胞信號傳遞、宿主反應、促進血液凝固等[6]。近年來有研究發現PLA2及其代謝產物除具有炎性介質作用外,還參與調節細胞的生長增殖,與惡性腫瘤關系密切[7-8]。
sPLA2-Ⅱa廣泛分布于哺乳動物的組織和細胞中,但酶的活性變化相當大[6]。取人組織標本提取液用放射化學法測定sPLA2-Ⅱa的酶活性得出:消化道、軟骨、腮腺、前列腺含大量sPLA2-Ⅱa,而在骨骼、骨骼肌、心、腦、腎、肝、肺、脾、胰腺、胎盤和羊膜中其活性卻很低[9]。研究表明,sPLA2-Ⅱa可被許多物理、化學、生物因素及一些細胞因子激活,sPLA2-Ⅱa可使膜磷脂Sn-2位的脂酰鍵水解后,通過環氧化酶及脂加氧酶途徑,產生溶血磷脂及不飽和脂肪酸,其既是信號轉導的下游效應物,也可作為脂質炎癥介質,參與機體的一系列生理或病理過程[10]。cPLA2廣泛存在于人類各種組織中,其含量較sPLA2-Ⅱa相對穩定,在肺組織和腦海馬組織中含量略高。與sPLA2-Ⅱa一樣,cPLA2的激活也受到許多物理、化學、生物因素及一些細胞因子的調節。在缺乏Ca2+升高的情況下,cPLA2也能被激活。cPLA2被激活后,水解磷脂,生成花生四烯酸等活性物質,啟動炎癥反應,引起機體多種疾病[11]。
本研究結果顯示:sPLA2-Ⅱa和 cPLA2在肺鱗癌組織中的表達明顯高于正常肺黏膜組織,表明sPLA2-Ⅱa和cPLA2基因激活與肺鱗癌的發生、發展有關,sPLA2-Ⅱa和cPLA2參與了肺鱗癌的發病過程,并可能在其中發揮重要作用。本研究結果還表明,不同組織學分級及TNM分期肺鱗癌組織中sPLA2-Ⅱa和cPLA2蛋白的表達亦不同,隨組織學分級降低,其表達增高;有淋巴結轉移患者sPLA2-Ⅱa和cPLA2蛋白陽性表達顯著高于無淋巴結轉移者,說明sPLA2-Ⅱa和cPLA2與肺鱗癌的惡性程度有關系。隨著組織學分級降低,惡性程度升高,sPLA2-Ⅱa和 cPLA2表達增高,證明sPLA2-Ⅱa和cPLA2基因在肺鱗癌進展過程中與細胞分化和腫瘤的發生有關,而腫瘤的組織學分級影響腫瘤的預后,提示sPLA2-Ⅱa和cPLA2與腫瘤的預后及生物學行為有關。作者認為sPLA2-Ⅱa和cPLA2可能作為一個影響肺鱗癌浸潤行為和預后評估的指標。但對其作用的分子機制及其潛在的作用,還有待于進一步深入研究。
總之,對sPLA2-Ⅱa及cPLA2的深入研究有利于我們進一步了解肺鱗癌的生物學特性,為肺鱗癌的早期診斷和治療提供一個新的思路。
[1] Singh N,Jabeen T,Somvanshi RK,et al.Phospholipase A2as a target protein for nonsteroidal anti-inflammatory drugs(NSAIDS):crystal structure of the complex formed between phospholipase A2and oxyphenbutazone at 1.6 A resolution[J].Biochemistry,2004,43(46):14577-14583.
[2] Laye JP,Gill JH.Phospholipase A2expression in tumours:a target for therapeutic intervention[J].Drug Discov Today,2003,8(15):710-716.
[3] 高冬玲,李晟磊,陳奎生,等.金屬蛋白酶抑制基因RECK在食管鱗癌中的表達及生物學意義[J].世界華人消化雜志,2008,16(15):1634-1638.
[4] 李晟磊,趙秋民,劉宗文,等.食管鱗癌中RECK和MMP-9蛋白表達的相關性及臨床病理意義[J].世界華人消化雜志,2007,15(10):1082-1086.
[5] Akiba S,Sato T.Cellular function of calcium-independent phospholipase A2[J].Biol Pharm Bull,2004,27(8):1174 -1178.
[6] Ruff P,Chasen MR,Long JE,et al.A phase Ⅱ study of oral clofazimine in unresectable andmetastatic hepatocellular carcinoma[J].Ann Oncol,1998,9(2):217 - 219.
[7] Balboa MA,Pérez R,Balsinde J.Amplification mechanisms of inflammation:paracrine stimulation of arachidonic acid mobilization by secreted phospholipase A2is regulated by cytosolic phospholipase A2-derived hydroperoxyeicosatetraenoic acid[J].J Immunol,2003,171(2):989-994.
[8] Shimizu M,Tada E,Makiyama T,etal.Effects of ceramide,ceramidase inhibition and expression of ceramide kinase on cytosolic phospholipase A2alpha;additional role of ceramide-1-phosphate in phosphorylation and Ca2+signaling [J].Cell Signal,2009,21(3):440-447.
[9] L?ttig J,B?hl M,Fischer P,et al.Mechanism of inhibition of human secretory phospholipase A2by flavonoids:rationale for lead design[J].JComput Aided Mol Des,2007,21(8):473 -483.
[10] Panel V,Boёlle PY,Ayala-Sanmartin J,et al.Cytoplasmic phospholipase A2expression in human colon adenocarcinoma is correlated with cyclooxygenase-2 expression and contributes to prostaglandin E2 production[J].Cancer Lett,2006,243(2):255 -263.
[11] Kennedy BP,Soravia C,Moffat J,et al.Overexpression of the nonpancreatic secretory group Ⅱ PLA2messenger RNA and protein in colorectal adenomas from familial adenomatous polyposis patients[J].Cancer Res,1998,58(3):500 -503.
The Correlation and Clinical Pathological Significance of the Expressions of Phospholipase A2Proteins in Lung Squamous Cell Carcinoma
Zhao Huasi1,Wang Huaqi1,Li Shenglei2,Zhang Guojun1
(1.Department of Respiratory,the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Zhengzhou 450052,China;2.Department of Pathology,the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University,Henan key Laboratory of Tumor Pathology,Zhengzhou 450052,China)
ObjectiveTo explore the relationship of the expressions of secretory phospholipase A2(sPLA2-Ⅱa)and cytosolic phospholipase A2(cPLA2)proteins and the occurrence,development,invasion and metastasis in lung squamous cell carcinoma.MethodsS-P immunohistochemicalmethod was used to detect the expressions of sPLA2-Ⅱa and cPLA2protein in 60 cases of lung squamous cell carcinoma tissues and 20 cases of normal lung epithelium tissues.ResultsThe positive expression rates of sPLA2-Ⅱa(68.3%)and cPLA2(61.7%)proteins in lung squamous cell carcinoma tissues were obviously higher than those in normal lung epithelium tissues(protein positive ratios:15.0%and 10.0%),there were significant differences among the groups(χ2=17.239 and 16.027,P <0.05).The sPLA2-Ⅱa protein positive expression rate was closely correlated with the histological grade,TNM grade and lymphatic metastasis in lung squamous cell carcinoma tissues(χ2=9.243,4.501 and 8.287;P <0.05).The cPLA2protein positive expression ratewas closely correlated with the histological grade,TNM grade and lymphaticmetastasis in lung squamous cell carcinoma tissues(χ2=6.160,8.013 and 4.785;P <0.05).Therewas positive correlation between the protein expressions of sPLA2-Ⅱa and cPLA2(r=0.274,P <0.05).ConclusionsPLA2-Ⅱa and cPLA2can play important roles in the infiltration,metastasis and carcinomatous change of themucosa epithelium in lung squamous cell carcinoma.United examining sPLA2-Ⅱa and cPLA2can become one ofmolecular index in the early diagnosis and prognostic judgement of lung squamous cell carcinoma.
secretory phospholipase A2;cytosolic phospholipase A2;lung squamous cell carcinoma;immunohistochemistry
R734.2;R730.23
A
1673-5412(2011)03-0185-04
張國俊(1966-),男,教授,博士生導師,主要從事呼吸系統腫瘤的相關研究。E-mail:zgj@zzu.edu.cn
2011-04-30)