TRAIL受體 DR4、DR5、DcR1在結腸癌中的表達及意義

王雪平 羅 玉賢 馬 亮亮 顧 福杭 赫 建平 陳娟

結腸癌是發(fā)生于結腸部位的常見消化道惡性腫瘤，占胃腸道腫瘤第三位，其發(fā)病率逐年上升，人們一直都在積極尋求攻克結腸癌的方法，但到目前為止仍然沒有十分有效的治療手段。現(xiàn)有的傳統(tǒng)治療方法如化學治療、放射治療、免疫治療等雖然能殺滅腫瘤細胞，但卻無法避免殺滅人體的正常組織細胞，有著嚴重的不良反應。腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(TRAIL)，是1995年Wiley等［1］發(fā)現(xiàn) TNF超家族的新成員，被稱為繼FasL、腫瘤壞死因子(TNF)之后第三個凋亡因子，它具有選擇性誘導腫瘤細胞發(fā)生凋亡的作用。TRAIL通過與其受體結合而發(fā)揮其選擇性的細胞毒性作用。本文對TRAIL受體DR4、DR5、DcR1在結腸癌中的表達進行研究，探討其對結腸癌治療的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 35例結腸癌組織取自石家莊市第一醫(yī)院2007至2010年經(jīng)手術切除的結腸癌組織標本，同時以14例良性結腸組織(外傷或良性造瘺等)為正常對照，全部標本均經(jīng)病理診斷證實。

1.2 方法 采用免疫組化SP法染色，步驟嚴格按試劑盒說明操作。一抗工作濃度 DR4、DR5為1∶50，DcR1為1 100。以PBS代替一抗作為空白對照。免抗人DR4、DR5、DcR1多克隆抗體購于美國NeoMarkers公司;鼠及兔SPN免疫組化試劑盒、DAB試劑盒購于美國ZYMED公司。

1.3 結果判定 采用半定量積分法，根據(jù)免疫組化染色反應的深度及陽性細胞的數(shù)量分別記分為0～3分，其中染色深度以多數(shù)細胞的呈色反應為準。淺黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分，不著色為0分。陽性細胞數(shù)≤10%為0分，11%～45%為1分，46% ～70%為2分，＞70%為3分，并根據(jù)這兩項指標的積分數(shù)分為4級，即陰性(－)為0分，弱陽性(+)為2分，陽性(++)為3～4分，強陽性(+++)為5～6分。應用Olyumpus BX51型光學顯微鏡觀察并攝片。

1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

TRAIL受體DR4、DR5、DcR1免疫陽性產(chǎn)物均為棕黃色顆粒，定位于胞漿或胞膜。結腸癌組織中DR5、DR4、DcR1的陽性表達率，均明顯高于正常結腸黏膜組織(P＜0.05)。DR5的陽性表達率明顯高于DR4(P＜0.05)。正常結腸黏膜組織中DcR1的陽性表達率明顯高于結腸癌，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。見表 1。

表1 DR4、DR5和DcR1在結腸癌及正常結腸組織中的表達 例(%)

3 討論

TRAIL是1995年Wiley等［1］發(fā)現(xiàn)TNF超家族的新成員，為Ⅱ型膜蛋白，與其受體(TRAIL-R)結合后可啟動細胞內(nèi)的信號傳導，能特異性地誘導多種腫瘤細胞凋亡，而對大多數(shù)正常細胞幾乎沒有毒性，使其成為目前腫瘤治療研究領域的熱點。目前已知的 TRAIL受體共有5種:DR4、DR5、DcR1、DcR2和OPG，其中，DR4、DR5含有胞漿內(nèi)“死亡域”，與 TRAIL結合能夠傳遞凋亡信號，誘導細胞凋亡，故稱為“死亡受體”(death receptor，DR)。DcR(decoy receptor)即誘騙受體，包括 DcR1和DcR2，主要表達于正常細胞，它們不含完整的死亡域(death domain，DD)，故不引起正常細胞凋亡［2］。OPG(osteoprotegerin):是TRAIL的一種可溶性受體，主要作用是調(diào)節(jié)骨細胞的代謝。TRAIL通過與 DR4、DR5結合，死亡誘導信號復合物(DISC)可被誘導合成，通過觸發(fā)caspase級聯(lián)反應，最終導致程序性細胞凋亡［3］。無論凋亡信號在細胞內(nèi)如何傳遞，TRAIL要發(fā)揮誘導細胞凋亡的作用必須首先與其受體結合。因此，細胞表面TRAIL受體表達水平及功能對TRAIL介導的細胞凋亡至關重要。對于TRAIL-R在結腸癌中表達情況的研究，可為應用TRAIL治療結腸癌提供重要的理論基礎。

本研究結果顯示，DR5在結腸癌中的陽性表達率為27/35(77.14%)，DR4的陽性表達率為19/35，差異有統(tǒng)計學意義(54.28%)，均明顯高于正常結腸黏膜組織 4/14(28.57%)，差異有統(tǒng)計學意義(P ＜0.05)。DR4、DR5是TRAIL的功能受體，它可以介導細胞的凋亡信號傳導，誘導細胞凋亡。結腸癌中DR4、DR5的高表達為TRAIL用于結腸癌的臨床治療提供了理論依據(jù)。

Kim等［4］的研究發(fā)現(xiàn)，TRAIL對腫瘤細胞的敏感性主要與DR4的表達有關，而與DR5的表達無關;Dominic Stadel研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌中TRAIL誘導的凋亡優(yōu)先通過TRAIL-R1(DR4)，XIAP抑制劑可增強其能力［5］。而另外有些學者則得出相反結論，認為主要與 DR5的表達有關［6］。Wang等［7］應用 RNA 干擾技術獲得了DR5表達缺失的結腸癌細胞系，將其接種裸鼠后發(fā)現(xiàn)移植瘤對化療藥物5-FU產(chǎn)生了抗性，提示DR5可能在腫瘤發(fā)生和化療耐藥方面起著關鍵作用。本研究結果顯示，DR5在結腸癌中的表達27/35(77.14%)要高于DR4在結腸癌中的表達19/35(54.28%)，據(jù)此推測可能DR5在結腸癌的發(fā)病中所起的作用更積極一些。Truneh等［8］研究表明，TRAIL與受體的結合力是受溫度調(diào)控的。在4℃時，TRAIL與其所有受體的結合力相似;而在37℃時TRAIL與DR5有最高的親和力。因此，在機體及細胞的最適生存溫度(37℃)時，DR5相對于其它受體來講，將以更強的親和力與TRAIL結合并介導凋亡反應。由此提示，DR5可能在TRAIL誘導的凋亡通路中發(fā)揮更重要的作用，與本實驗結果相符。

此外，本研究結果還顯示，DcR1在正常結腸黏膜組織中陽性表達率為100%，主要表達于正常結腸粘膜組織，在正常結腸黏膜組織高表達的DcR1可與死亡受體DR5競爭結合TRAIL，從而保護其免受TRAIL誘導的細胞凋亡。而在結腸癌中DcR1也有低表達(37.14%)，推測結腸癌中DcR1的表達可能與腫瘤細胞對TRAIL誘導的凋亡耐受有關，它是否競爭與TRAIL結合，使癌細胞逃脫凋亡誘導，變得對TRAIL不敏感，仍需進一步實驗證實。

1 Wiley SR，Schooley K，Smolak PJ，et al.Identification and characterization of a newmemberof theTNF family that induces apoptosis.Immunity，1995，3:673-682.

2 Kim K，F(xiàn)isher MJ，Xu SQ，et al.Molecular determinants of response to TRAIL in killing ofnormal and cancer cells.Clin Cancer Res，2000，6:335-346.

3 Pennarun B，Meijer A，de Vries EG，et al.Playing the DISC:Turning on TRAIL death receptor-mediated apoptosis in cancer.Biochim Biophy Acta，2010，1805:123-140.

4 Kim Y，Seol DW.TRAIL，a mighty apoptosis inducer.Mol Cells，2003，15:283-293.

5 Stadel D，Mohr A，Ref C，et al.TRAIL-Induced Apoptosis Is Preferentially Mediated via TRAIL Receptor 1 in Pancreatic Carcinoma Cells and Profoundly Enhanced by XIAP Inhibitors.Clin Cancer Res，2010，16:5734-5749.

6 Takeda K，Yamaguchi N，Akiba H，et al.Induction of tumor-specific T cell immunity by anti-DR5 antibody therapy.J Exp Med，2004，199:437-448.

7 Wang S，EIDeiry WS.Inducible silencing ofKILLER/DR5 in vi-vo promotes bioluminescent colon tumor xenograft growth and con-fers resistance to chemotherapeutic agent 5-fluorouracil.Cancer Res，2004，64:6666-6672.

8 Truneh A，Sharna S，Silverman C，et al.Temperature-sensitive differ-ential affinity of TRAIL for its receptors.DR5 is the highest affinity receptor.J Biol Chem，2000，275:23319-23325.