景志亮 羅愛華 姜漢國 李飛虹 趙穎海
胰島素樣生長因子1受體(insulin-like growth factor 1 receptor,IGF-1R)屬酪氨酸蛋白激酶類受體家族,參與調節細胞生長、增殖、分化、凋亡等多種信號轉導途徑,在多種腫瘤的發生發展中起重要作用[1~4]。本研究應用免疫組織化學方法檢測IGF-1R、p-ERK、cfos和Ki-67在鼻咽癌及鼻咽黏膜上皮組織中的表達,探討IGF-1R參與調控鼻咽癌細胞增殖的可能機制,為鼻咽癌復發、轉移的分子機制研究提供依據。
30例鼻咽癌和25例鼻咽黏膜慢性炎癥標本均取自高州市人民醫院病理科2007年1月1日~2007年12月31日存檔蠟塊。鼻咽癌患者,男性22例,女性8例,年齡28~70歲,中位年齡49歲。所有病理診斷均為非角化性癌(WHOⅡ~Ⅲ級),臨床分期均屬T1N0M0期,就診前未接受放療或化療。人低分化鼻咽癌CNE-2Z細胞系為廣東醫學院病理學教研室保存。
兔抗人IGF-1R多克隆抗體為武漢博士德生物工程有限公司產品。小鼠抗人p-ERK單克隆抗體為美國Santa Cruz公司產品。兔抗人Ki-67單克隆抗體及SP法免疫組織化學試劑盒均為北京中杉金橋生物技術有限公司產品。兔抗人c-fos多克隆抗體為福州邁新生物技術有限公司產品。
設立對照組和實驗組,陽性對照用已知陽性組織切片,陰性對照用PBS代替一抗,按SP法試劑盒操作說明檢測 IGF-1R、p-ERK、Ki-67 和 c-fos。
對實驗結果進行雙盲法評估,綜合染色強度和陽性細胞數量積分,按半定量方法判斷。按顯色深淺評分:0分,不顯色;1分,淺黃色;2分,棕黃色;3分,棕褐色。按顯色比例評分:顯色細胞數≤5%為0分;顯色細胞數6% ~25%為1分;顯色細胞數26% ~50%為2分;顯色細胞數51% ~75%為3分;顯色細胞數 >75%為4分。以上述兩項乘積得分值作為判斷標準:0分為(-),1~2分為(+),3~4分為(++),5分以上為(+++)。IGF-1R陽性表達定位于胞質和胞膜,p-ERK陽性表達大部分定位于胞核、少部分定位于胞質,c-fos和Ki-67陽性表達定位于胞核。
采用統計軟件 SPSS 13.0做四格表 χ2檢驗及Spearman等級相關分析,P<0.05為差異有統計學意義,P<0.01為差異有顯著統計學意義。
IGF-1R、p-ERK、c-fos和Ki-67蛋白在鼻咽癌細胞中的陽性表達率分別為 93.33%、93.33%、83.33%、86.67%,在對照組鼻咽黏膜上皮細胞中陽性表達率分別為 36.00%、28.00%、20.00%、4.00%,兩組間差異均有顯著統計學意義,P<0.01,見表1。
30例鼻咽癌組織中IGF-1R與p-ERK、c-fos和Ki-67蛋白表達呈正相關(表2);p-ERK與c-fos和Ki-67蛋白表達呈正相關(表3);c-fos和Ki-67蛋白表達呈正相關(γ =0.486,P=0.006)(表 4)。

表1 鼻咽癌和鼻咽黏膜上皮細胞中IGF-1R、p-ERK、c-fos和Ki-67蛋白的表達(例,%)

表2 30例鼻咽癌組織中IGF-1R與p-ERK、c-fos、Ki-67表達的相關分析(例)

表3 30例鼻咽癌組織中p-ERK與c-fos、Ki-67表達的相關分析(例)

表4 30例鼻咽癌組織中c-fos與Ki-67表達的相關分析(例)
IGF-1R對于正常細胞生長并不是絕對需要的[5],但在多數惡性腫瘤中則過表達。IGF-1R與其配體結合后,可以激活與細胞增殖密切相關的信號轉導通路Ras-Raf-MEK-ERK/MAPK[1~3,6]。
細胞外調節蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)是 MAPK家族的重要成員,p-ERK是ERK的活化形式,轉錄因子AP-1、c-Jun和c-fos均可以被ERK磷酸化,進而參與調節細胞增殖、存活、分化等,是1種重要的細胞增殖信號分子[7]。
c-fos是真核細胞轉錄調控因子,可與同族基因產物c-Jun結合成異源二聚體核蛋白復合物,以高親和力結合在靶基因的DNA相關序列AP-1結合區,參與細胞增殖等多種生物學功能[7],促使腫瘤的發生發展[8]。
Ki-67是細胞核內與細胞分裂增殖相關的蛋白,是檢測腫瘤細胞增殖活性最可靠的指標之一,Ki-67表達越多,增殖越活躍[9]。
本研究發現:正常鼻咽黏膜上皮細胞中IGF-1R蛋白不表達或低表達,而鼻咽癌細胞中IGF-1R蛋白過表達;鼻咽癌細胞中與增殖相關的信號分子p-ERK、cfos、Ki-67蛋白均呈異常激活或過表達;IGF-1R、p-ERK、c-fos、Ki-67蛋白間表達呈正相關。上述研究結果表明:鼻咽癌中IGF-1R蛋白過表達參與調控細胞增殖,促進鼻咽癌細胞增殖活性增高。調控的可能機制是:鼻咽癌細胞中IGF-1R蛋白過表達,激活信號轉導途徑Ras-Raf-MEK-ERK/MAPK,活化的ERK(p-ERK)形成二聚體進入細胞核,磷酸化激活AP-1、c-fos等核轉錄因子,引起Ki-67高表達,進而促進鼻咽癌細胞增殖[4,10~13]。有研究發現,鼻咽癌細胞的高增殖活性可能與鼻咽癌的復發和預后有關[11],IGF-1R蛋白過表達可能與鼻咽癌的復發和轉移有關[4,10]。本研究結果表明鼻咽癌中IGF-1R蛋白過表達促進細胞增殖,因此,結合其它研究結果有理由認為,IGF-1R極有可能成為鼻咽癌的治療靶點[2,4,10],尤其是針對鼻咽癌復發和轉移的患者。
[1] Kim SY,Toretsky JA,Scher D,et al.The role of IGF-1R in pediatric malignancies〔J〕.Oncologist,2009,14(1):83.
[2] Friedrich RE,Hagel C,Bartel-Friedrich S.Insulin-like growth factor-1 receptor(IGF-1R)in primary andmetastatic undifferentiated carcinoma of the head and neck:a possible target of immunotherapy〔J〕.Anticancer Res,2010,30(5):1641.
[3] Chitnis MM,Yuen JS,Protheroe AS,et al.The type 1 insulin-like growth factor receptor pathway〔J〕.Clin Cancer Res,2008,14(20):6364.
[4] 尹述成,周緒紅,彭 濤,等.胰島素樣生長因子-Ⅰ受體蛋白在鼻咽癌細胞中的表達及其臨床意義〔J〕.臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2008,22(19):874.
[5] Baserga R.The insulin-like growth factor I receptor:a key to tumor growth?〔J〕.Cancer Res,1995,55(2):249.
[6] Samani AA,Yakar S,LeRoith D,et al.The role of the IGF system in cancer growth and metastasis:overview and recent insights〔J〕.Endocr Rev,2007,28(1):20.
[7] Karin M,Liu Z,Zandi E.AP-1function and regulation〔J〕.Curr Opin Cell Biol,1997,9(2):240.
[8] 郭光明,王明榮.c-jun和c-fos及其與人類腫瘤〔J〕.國外醫學遺傳學分冊,2005,28(4):207.
[9] 曾 敏,廖永德,游良琨,等.非小細胞肺癌組織中雌激素受體β和Ki-67、Bax表達的相關性〔J〕.腫瘤防治研究,2010,37(8):905.
[10] 孟曉萍,盧 碩,周緒紅,等.EGF受體和IGF-1受體在人鼻咽癌組織中的表達及臨床意義〔J〕.武漢大學學報(醫學版),2009,30(3):294.
[11] 石小燕,胡國清,曹 榮.Ki-67在鼻咽癌中的表達及意義〔J〕.腫瘤防治研究,2004,31(1):4.
[12] 王樹森,管忠震,向燕群,等.鼻咽癌組織中c-Fos和Cyclin D1蛋白表達的檢測及意義〔J〕.中國腫瘤臨床,2005,32(6):341.
[13] Iwakiri D,Sheen TS,Chen JY,et al.Epstein-Barr virus-encoded small RNA induces insulin-like growth factor 1 and supports growth of nasopharyngeal carcinoma-derived cell lines〔J〕.Oncogene,2005,24(10):1767.