肺癌組織中水通道蛋白的表達及其與上皮-間質轉化的相關性

肺癌組織中水通道蛋白的表達及其與上皮-間質轉化的相關性

盛旺呂曉君安漢祥

(廈門大學附屬第一醫院腫瘤內科，福建廈門361003)

摘要〔〕目的探討肺癌組織中水通道蛋白(AQP)5的表達及其與上皮-間質轉化(EMT)的相關性。方法收集該院胸外科及腫瘤外科2010年1月至2014年2月行手術切除經病理證實的肺癌標本73例，癌旁相應正常肺組織42例為對照。 結果73例肺癌組織中AQP5蛋白表達陽性56例(76.7%)，42例癌旁組織AQP5蛋白表達陽性9例(21.4%)，與癌旁組織比，肺癌組織的AQP5蛋白表達明顯增高(P<0.05)。AQP5蛋白表達與性別和年齡無關，與組織類型、分化、淋巴結轉移和分期密切相關(P<0.05)。AQP5蛋白陽性肺癌組織E-鈣黏素(E-cadherin)蛋白陽性表達低于AQP5蛋白陰性肺癌組織中(P<0.05)。AQP5蛋白陽性肺癌組織波蛋白(Vimentin)蛋白陽性表達高于AQP5蛋白陰性肺癌組織中(P<0.05)。結論AQP5與肺癌的發生、發展及轉移密切相關，AQP5可抑制E-cadherin表達，促進Vimentin表達，誘使肺癌EMT。

關鍵詞〔〕肺癌組織；AQP5；上皮-間質轉化

中圖分類號〔〕R734.2〔

第一作者：盛旺(1981-)，男，碩士，主治醫師，主要從事惡性腫瘤的化療、靶向治療及綜合治療研究。

侵襲轉移是導致肺癌病人死亡的主要原因，目前手術及化放療治療肺癌的效果和預后都較差。水通道蛋白(AQPs)是廣泛分布于人體組織的跨膜蛋白，可實現細胞跨膜水轉運，在細胞的增殖、遷移等多方面起重要作用。AQP5是水通道蛋白家族的一員，近期研究認為其表達與肺癌發生、發展相關〔1〕。上皮細胞-間質轉化(EMT)是上皮細胞在與周圍間質的相互作用并獲得了某些間質細胞特有性狀的現象，與腫瘤細胞的原位侵襲、遠處轉移及耐藥性緊密相關〔2,3〕。本研究將考察肺癌的AQP5表達和EMT狀態的相關性。

1對象與方法

1.1研究對象收集我院胸外科及腫瘤外科2010年1月至2014年2月行手術切除經病理證實的肺癌標本73例，其中男40例，女33例，年齡(63.9±10.7)歲，腺癌48例、鱗癌25例，TNM病理Ⅰ～Ⅱ期54例、Ⅲ～Ⅳ期19例，高中分化38例，低分化35例，有淋巴結轉移者30例，無淋巴結轉移者43例。選擇癌旁相應正常肺組織42例為對照。排除術前未接受化療和放療、資料不完整、不配合治療者。

1.2指標檢測〔4〕采用免疫組織化學方法檢測肺癌組織的AQP5、E-鈣黏素(E-cadherin)與波蛋白(Vimentin)表達。AQP5為兔克隆抗體，E-cadherin與Vimentin抗體均為鼠抗人單克隆抗體。切片脫蠟、水化、抗原修復，加一抗4℃過夜，二抗37℃ 30 min，(DAB)顯色，蘇木素復染，鹽酸酒精分化，脫水、二甲苯透明，樹脂封固。以磷酸鹽緩沖液(PBS)替代一抗進行陰性對照，所有切片在鏡下檢查。

1.3結果判定隨機觀察10個200倍視野，陰性(-)：無棕黃色染色或染色陽性細胞數<10%；陽性(+)：陽性細胞數≥10%。

2結果

2.1AQP5蛋白在肺癌組織及癌旁相應正常肺組織中的表達AQP5主要表達于肺癌組織的細胞質和(或)細胞膜，呈棕黃色或棕褐色染色。73例肺癌組織中AQP5蛋白表達陽性56例(76.7%)，42例癌旁組織AQP5蛋白表達陽性9例(21.4%)，與癌旁組織比，肺癌組織的AQP5蛋白表達明顯增高(P<0.05)。見圖1。

2.2AQP5蛋白在肺癌組織的表達及與臨床病理的關系AQP5蛋白表達與性別和年齡無關，與組織類型、分化、淋巴結轉移和分期密切相關(P<0.05)。見表1。

2.3肺癌組織AQP5蛋白與E-cadherin蛋白表達的關系AQP5、E-cadherin蛋白均陽性18例，均陰性8例，僅AQP5蛋白陽性38例，僅E-cadhein蛋白陽性10例。AQP5蛋白陽性肺癌組織E-cadherin蛋白陽性表達(32.1%，18/56)低于AQP5蛋白陰性肺癌組織中(55.5%，10/18)(P<0.05)。

2.4肺癌組織AQP5蛋白與Vimentin蛋白表達的關系AQP5、Vimentin蛋白均陽性30例，均陰性12例，僅AQP5蛋白陽性26例，僅Vimentin蛋白陽性6例，AQP5蛋白陽性肺癌組織Vimentinin蛋白陽性表達(53.6%，30/56)高于AQP5蛋白陰性肺癌組織中(33.3%，6/18)(P<0.05)。

3討論

AQP5在卵巢癌、乳腺癌和肺癌〔4,5〕等多種腫瘤組織中呈高表達，與臨床特征和病理特征相關。Zhang等〔6〕研究顯示160 例不同組織類型的肺癌標本的AQP5陽性表達率超過56%，尤其是腺癌組織表達更高，與細胞分化程度呈正相關，但與患者的預后無關。本研究結果與文獻結果相似〔7〕，但AQP5蛋白陽性表達率高于文獻數據，可能與腺癌比例高〔8〕、檢測試劑不同及納入病例相對較少有關。

EMT是指上皮細胞受到多種細胞因子的影響失去極性，向間質細胞游走遷徙和轉變，以失去連環蛋白(Catenin)和E-鈣黏素(E-cadherin)表征上皮型指標蛋白，同時得到波蛋白(Vimentin)和纖維粘連蛋白(Fibronectin)等表征間質型指標蛋白為基本特征，EMT現象與腫瘤轉移密切相關〔9，10〕。AQP5通過介導水快速轉運和增強細胞遷移可能參與腫瘤細胞與血管內皮細胞的遷移，進而發展為腫瘤侵襲轉移。Nakashima等〔11〕認為AQP5在侵襲性肺腺癌細胞表達上調并伴細胞極性丟失和胞內重分布。Maseki等〔12〕采用外源性AQP5在正常肺上皮細胞 BEAS-2B 表達可出現上皮間質轉化現象，失去細胞間連接和細胞極性，細胞上皮標志蛋白E-cadherin下調，間質標志蛋白Vimentin上調。本研究結果顯示AQP5可抑制E-cadherin表達，促進Vimentin表達，誘使肺癌EMT，與文獻結果一致，進一步說明AQP5誘導肺癌EMT。

綜上，AQP5 可作為肺癌惡性生物學行為及預后判斷的指標，可通過 EMT 促進腫瘤細胞的侵襲和轉移，有望成為肺癌基因靶向治療新方向。

4參考文獻

1周家杰,李則春.水通道蛋白與不同病理類型肺癌關系的研究進展〔J〕.醫學綜述,2013；19(15):2755-7.

2徐江浩,王朝霞.上皮-間質轉化與肺癌侵襲轉移及耐藥性的研究進展〔J〕.臨床腫瘤學雜志,2013;18(7):659-62.

3Jiao M,Nan KJ.Activation of PI3 kinase/Akt/HIF-1α pathway contributes to hypoxia-induced epithelial-mesenchymal transition and chemoresistance in hepatocellular carcinoma〔J〕.Int J Oncol,2012;40(2):461-8.

4田茗源,王林輝,張雄,等.肺癌組織中E-cadherin和Vimentin表達及其與上皮-間質轉化的相關性〔J〕.中國生物制品學雜志,2011;24(9):1068-71.

5Woo J,Lee J,Chae YK,etal.Overexpression of AQP5,a putative oncogene,promotes cell growth and transformation〔J〕.Cancer Lett,2008;264(1):54-62.

6Zhang Z,Chen Z,Song Y,etal.Expression of aquaporin 5 increases proliferation and metastasis potential of lung cancer〔J〕.Am J Pathol,2010;221(2):210-20.

7Chaey K,Woo J,Kim MJ,etal.Expression of aquaporin 5(AQP5) promotes tumor invasion in human non small cell lung cancer〔J〕.PLoS One,2008;3(5):e2162.

8Macguda Y,Ueda Y,Shimasaki M,etal.Relationship of aquaporin 1,3,and 5 expression in lung cancer cells to cellular differentiation,invasive growth,and metastasis potential 〔J〕.Hum Pathol,2011;42(5):669-78.

9黃永紅,徐方云,呂農華.水通道蛋白5與腫瘤發生發展的關系〔J〕.廣東醫學,2012;33(19):3010-3.

10Zhang ZQ,Zhu ZX,Bai CX,etal.Aquaporin 5 expression increases mucin production in lung adenocarcinoma〔J〕.Oncol Rep,2011;25(6):1645-50.

11Nakashima H,Hashimoto N,Aoyama D,etal.Involvement of the transcription factor twist in phenotype alteration through epithelial-mesenchymal transition in lung cancer cells〔J〕.Mol Carcinog,2012;51(5):400-10.

12Maseki S,Ijichi K,Tanaka H,etal.Acquisition of EMT phenotype in the gefitinib-resistant cells of a head and neck squamous cell carcinoma cell line through Akt/GSK-3β/snail signaling pathway〔J〕.Br J Cancer,2012;106(6):1196-204.

〔2013-12-05修回〕

(編輯袁左鳴)