谷胱苷肽-S-轉移酶-π表達對非小細胞肺癌化療效應的影響及臨床意義

黃學德 汪慶余 熊呂平 葉小群

肺癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，其中非小細胞肺癌(non-small fcell lung cancer，NSCLC)的發病率和病死率均呈上升趨勢，約占全部肺癌的80%。已有研究發現，多藥耐藥是肺癌尤其是NSCLC化療失敗的主要原因。腫瘤耐藥與腫瘤細胞耐藥相關基因的表達有關。其中，谷胱苷肽-S-轉移酶-π(glutathione-S-transferase-π，GST-π)是肺癌產生化療抗藥性的一個重要因素。本研究收集了具有完整病理、臨床資料的NSCLC患者50例，應用免疫組織化學染色方法(S-P法)檢測GST-π的表達，分析其與臨床病理類型、分化程度、臨床分期及化療療效的關系。

資料與方法

一、研究資料

標本取自南昌大學第二附屬醫院住院的50例患者，經纖維支氣管鏡活檢，切取肺腫瘤組織大小為0.2 cm ×0.2 cm ×0.2 cm，重約50～100 mg，經病理確診為 NSCLC 患者。平均年齡62.7歲，其中男31例，女19例;肺腺癌22例，肺鱗癌28例;高分化癌11例，中分化癌15例，低分化癌24例。臨床分期根據2002年國際癌癥防治聯合會(Union for International Cancer Conterol，UICC)制定的標準進行TNM分期，其中Ⅰ期5例，Ⅱ期10例，Ⅲ～Ⅳ期35例。患者均未經手術及放療，常規以NP方案化療3周，觀察各病例化療效果。對照組標本20例取至遠離腫瘤的正常肺組織。

二、研究方法

1.試劑與方法:所有標本取材后經4%的甲醛固定，石蠟包埋，制成4 μm的石蠟連續切片，GST-π試劑盒購自福州邁新公司，操作步驟按試劑盒說明進行。

2.結果判定:GST-π陽性表達位于胞漿，呈棕黃色顆粒(圖1、2)。雙盲法隨機觀察5個不同的高倍鏡視野，各計數100個細胞。陽性細胞＞20%為陽性，否則為陰性;選用提供的陽性切片在同一條件下染色作為陽性對照，用PBS代替一抗作為陰性對照。

3.化療療效評價:按2009年歐洲實體瘤療效評價RECIST1.1標準，分為完全緩解、部分緩解、疾病穩定和疾病進展。

圖1 GST-π在肺鱗癌中的表達Figure 1 positive expression of GST-π in squamous carcinoma

圖2 GST-π在肺腺癌中的表達Figure 2 positive expression of GST-π in adenocarcinoma

三、統計學處理

所有實驗數據采用SPSS13.0統計軟件進行分析，陽性率的比較采用χ2檢驗，P＜0.05表示統計學差異有顯著性。

結 果

一、GST-π 表達結果

1.肺癌組織GST-π表達(66.0%，33/50)明顯高于正常肺組織(10.0%，2/20)，兩者具有顯著性差異(P ＜0.05)，結果見表1。

2.肺腺癌GST-π陽性表達率明顯高于肺鱗癌的表達，肺腺癌陽性率81.8%(18/22)，肺鱗癌陽性率為53.6%(15/28)，兩者具有顯著性差異(P＜0.05);不同分化肺癌組織GST-π表達具有顯著差異(P ＜0.05)，高、中分化 GST-π 表達率為 45.8%(11/24)，低分化 GST-π 表達率為 84.6%(22/26);不同TNM分期之間GST-π表達無顯著差異(P＞0.05)，其中Ⅰ～Ⅱ期GST-π表達率為60%(9/15)，Ⅲ～Ⅳ期GST-π表達率為68.6%(24/35)，結果見表2。

二、GST-π表達與化療療效的關系

肺癌患者GST-π表達陽性組化療有效率為24.2%(8/33)，8例均為部分緩解病例;GST-π陰性組化療有效率為70.6%(12/17)，其中4例為完全緩解病例，8例為部分緩解病例;GST-π表達陰性組化療有效率顯著高于陽性組(P＜0.05)。

討 論

NSCLC化療失敗與腫瘤細胞產生耐藥性有關，其中腫瘤細胞存在的多藥耐藥(multi-drug resistance，MDR)是最常見的原因之一。多藥耐藥基因GST-π是機體中催化谷胱甘肽與親電性物質發生結合的一類酶系，具有多種生物學功能。在生物體內，GST-π可減輕藥物自由基對細胞的損傷，并可將有毒的過氧化物轉變為低毒的醇類物質;此外，GST-π還通過直接與藥物結合的形式降低藥物活性，并可催化谷胱苷肽(glutathione，GSH)與親電子藥物如各種烷化劑結合，增加其水溶性，加速其排泄而使藥效減低。因此，其作用具有兩面性，即一方面能提高機體的解毒、抗氧化能力而降低腫瘤的發生，另一方面也增強了癌細胞對抗腫瘤藥物的代謝和轉運能力，使其產生抗藥性。現有研究表明，由GSH、谷胱甘肽-S-轉移酶(glutathione-S-transeferase，GST)共同參與介導的耐藥是肺癌細胞耐順鉑的機制之一［1］。

表1 NSCLC及正常肺組織中GST-π的表達Table 1 Expression of GST-π in NSCLC and normal lung tissue

表2 50例NSCLC患者GST-π的表達Table 2 Expression of GST-π in 50 patients with NSCLC

GST-π在人體許多惡性腫瘤中均有高度表達。Crawford等［2］研究發現，肺癌組織中GST-π的mRNA表達水平明顯高于癌旁正常肺組織。本研究采用免疫組織化學染色方法也得出相同的結論。目前，關于GST-π在不同的病理類型、分化程度和臨床分期的肺癌中表達報道不一。Allen等［3］研究發現GST-π在肺腺癌中的表達明顯高于肺鱗癌，但不同分化程度的NSCLC中GST-π的表達無明顯差異，國內的一些研究也有類似的結果［4］。但也有一些研究表明GST-π在肺鱗癌中的表達高于肺腺癌，而且在不同分化程度中表達有差異［5-6］。本研究的研究結果顯示GST-π在肺腺癌中的表達高于肺鱗癌，且與分化程度具有相關性，分化程度越低，GST-π的表達則越低。本研究顯示GST-π與臨床TNM分期無相關性，與文獻報道相一致［7-8］。

目前，含鉑的聯合化療方案是臨床肺癌化療的一線方案。GST-π作為人體內一種II相代謝酶，通過其解毒作用使抗腫瘤藥物的細胞毒性降低而出現多藥耐藥，GST-π的高度表達是NSCLC患者耐藥的主要原因［9］。Bai等［10］研究表明，采用含順鉑化療方案治療NSCLC患者，GST-π表達陽性組的有效率顯著低于陰性組，該結果也與本研究結果相符。表明GST-π高表達的肺癌組織更易對鉑制劑產生耐藥性，這可能是影響含鉑制劑化療效果不佳的因素之一。

本研究結果提示，檢測肺癌組織GST-π表達水平，可預測NSCLC患者對含鉑制劑化療方案的敏感性，對臨床化療方案的選擇及療效判定有一定指導意義。此外，GST-π的高表達可能是腫瘤化療耐藥的原因之一，通過抑制GST-π表達及活性有可能成為逆轉肺癌多藥耐藥的一個新靶點，并為NSCLC患者的化療提供一種新思路。

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2 Crawford EL，Khuder SA，Durham SJ，et al.Normal bronchial epithelial cell expression of glutathione transferase Pl，glutathione transferase M3，and glutathione peroxidase is low in subjects with bronchogenic carcinoma［J］.Cancer Res，2000，60(6):1609-1618.

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8 張詠梅，王朝卿，孫建鎖，等.非小細胞肺癌組織中MRPI mRNA和GST-πmRNA的表達及意義［J］.中華腫瘤防治雜志，2007，14(12):913-916.ZHANG Yong-mei，WANG Zhao-qing，SUN Jian-suo，et al.Expressions and significance of MRP1 mRNA and GST-π mRNA in NSCLC tissues［J］.Chin J Cancer Prev Treat，2007，14(12):913-916.

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10 Bai F，Nakanishi Y，Kawasaki M，et al.Immunohistochemical expression of glutathione S-transferase-Pi can predict chemotherapy response in patients with nonsmall cell lung carcinoma［J］.Cancer，1996，78(3):416-421.