ERK蛋白磷酸化和肌成束蛋白Fascin-1與大腸癌侵襲轉(zhuǎn)移關(guān)系探討*

西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部病理教研室(西安710021)

李 晟 蔡 琳△ 張 楠◇ 周 伊 王善偉 張潤岐▲

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ERK蛋白磷酸化和肌成束蛋白Fascin-1與大腸癌侵襲轉(zhuǎn)移關(guān)系探討*

西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部病理教研室(西安710021)

李 晟 蔡 琳△張 楠◇周 伊王善偉 張潤岐▲

目的：探討大腸癌組織中ERK磷酸化(p-ERK)和Fascin-1陽性表達(dá)情況,及其兩者之間的相關(guān)性,評(píng)估其在大腸癌侵襲轉(zhuǎn)移中的作用。方法：大腸癌患者標(biāo)本86例及癌旁正常大腸黏膜組織40例,通過免疫組織化學(xué)方法檢測其p-ERK和Fascin-1蛋白的表達(dá),分析其表達(dá)與臨床病理特征之間的關(guān)系,及其兩者表達(dá)間的相關(guān)性。結(jié)果：p-ERK和Fascin-1在大腸癌中的表達(dá)高于正常大腸黏膜(P<0.01),大腸癌中p-ERK表達(dá)與腫瘤是否侵襲漿膜、是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P<0.01)以及腫瘤的分期相關(guān)(P<0.05),Fascin-1陽性表達(dá)與腫瘤是否侵襲漿膜,是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及腫瘤的分期相關(guān)(P<0.01)。在大腸癌中的ERK的磷酸化狀態(tài)與Fascin-1陽性表達(dá)有相關(guān)性，ERK高磷酸化組的Fascin-1陽性表達(dá)率高于ERK低磷酸化組(P<0.01)。結(jié)論：在大腸癌中ERK的磷酸化和Fascin-1蛋白表達(dá)存在相關(guān)性,且都與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

大腸癌是大腸黏膜上皮和腺體發(fā)生的惡性腫瘤,包括結(jié)腸癌與直腸癌,其發(fā)生是一個(gè)多環(huán)節(jié)、復(fù)雜的過程,其中細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常發(fā)揮了重要作用[1]。細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)是Ras信號(hào)通路的重要下游分子。由于上游信號(hào)分子的突變和(或)超表達(dá),導(dǎo)致ERK異常激活在腫瘤中十分常見[2]。研究表明磷酸化的ERK(p-ERK)在大腸癌的發(fā)展中起著重要的作用[3]。肌成束蛋白Fascin是一種肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白,它參與了細(xì)胞膜表面?zhèn)巫愫臀⒓男纬?并參與細(xì)胞黏附、移動(dòng)以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等[4],它的表達(dá)上調(diào)與大腸癌的浸潤和轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為密切相關(guān)[5]。本研究通過檢測大腸癌組織內(nèi)ERK蛋白磷酸化和Fascin蛋白的表達(dá)情況,對(duì)兩者與大腸癌浸潤、轉(zhuǎn)移的關(guān)系和兩者之間的相關(guān)性進(jìn)行初步探討。

資料與方法

1 一般資料 選取2010年1月至2013年12月在陜西省腫瘤醫(yī)院手術(shù)切除的大腸癌患者86例，其中男48例，女38例,年齡37～75歲,平均年齡60.21歲；同時(shí)選取40例癌旁正常大腸黏膜組織作為對(duì)照。所有患者術(shù)前均為接受任何化療、放療及靶向治療。所有組織均經(jīng)過病理學(xué)診斷確診。

2 主要試劑 兔抗人p-ERK單克隆抗體(MAB-5683,克隆號(hào)D11A8),購于Cell Signaling Technology公司。即用型SP免疫組化試劑盒購于福州邁新生物技術(shù)有限公司。鼠抗人Fascin-1單克隆抗體(MAB-0228,克隆號(hào)FCN01)及MaxVision免疫組化試劑盒購于福州邁新生物技術(shù)有限公司。

3 檢測方法 用選取的石蠟標(biāo)本進(jìn)行4 μm厚的切片,p-ERK的免疫組織化學(xué)檢測采用SP法,Fascin-1的免疫組織化學(xué)檢測采用MaxVision兩步法,使用PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。

4 結(jié)果判定 由兩位病理醫(yī)師進(jìn)行獨(dú)立閱片,每張切片選擇具有代表性的5個(gè)高倍視野(×400)進(jìn)行觀察,每個(gè)視野隨機(jī)記數(shù)100個(gè)細(xì)胞。p-ERK和Fascin-1的免疫組化染色結(jié)果采用以下標(biāo)準(zhǔn)判斷：①按照陽性細(xì)胞百分比評(píng)分：未見陽性細(xì)胞計(jì)0分,陽性細(xì)胞數(shù)≤10%計(jì)1分，10%～50%計(jì)2分，≥50%計(jì)3分；②按照顯色程度評(píng)分：不顯色計(jì)0分,淺黃色計(jì)1分,棕黃色計(jì)2分,深褐色計(jì)3分。然后兩項(xiàng)相乘為p-ERK的表達(dá)：乘積<3分為低磷酸化,乘積≥3分為高磷酸化；Fascin-1的表達(dá)：乘積<3分為陰性，乘積≥3分為陽性。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)數(shù)資料用%表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，p-ERK和Fascin-1表達(dá)之間的相關(guān)性采用列聯(lián)表的相關(guān)性分析。

結(jié) 果

1 p-ERK在大腸癌和正常大腸黏膜中的表達(dá)情況及其與大腸癌臨床病理學(xué)特點(diǎn)之間的關(guān)系 見表1。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示,p-ERK 蛋白表達(dá)于細(xì)胞漿和(或)細(xì)胞核。在40例癌旁正常大腸粘膜中,僅在組織邊緣部分有著微弱的染色；而在86例大腸癌組織中,全部出現(xiàn)明顯的顯色，其中ERK低磷酸化[p-ERK(L)]31例(36.05%)，ERK高磷酸化[p-ERK(H)]55例(63.95%)。大腸癌中p-ERK表達(dá)高于正常大腸黏膜組織(P<0.01)。大腸癌組織中p-ERK表達(dá)與腫瘤是否侵襲漿膜、是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及腫瘤的分期相關(guān)(P<0.05)；而與腫瘤的分化和是否發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移無關(guān)(P>0.05)。

2 Fascin-1在大腸癌和正常大腸黏膜中的表達(dá)情況及其與大腸癌臨床病理學(xué)特點(diǎn)之間的關(guān)系 見表1。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示，F(xiàn)ascin-1蛋白主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)。在40例癌旁正常大腸粘膜上皮細(xì)胞中未檢測到Fascin-1蛋白的表達(dá)(但在其間質(zhì)中有Fascin-1蛋白表達(dá))；而在86例大腸癌組織中,Fascin-1陽性的共52例(60.47%)，F(xiàn)ascin-1陰性34例(39.53%)。Fascin-1在大腸癌中的陽性表達(dá)率高于正常大腸黏膜組織(P<0.01)。大腸癌組織中Fascin-1蛋白的陽性表達(dá)率與腫瘤是否侵襲漿膜，是否發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(P<0.01)以及腫瘤的分期相關(guān)(P<0.05),而與腫瘤的分化無關(guān)(P>0.05)。

表1 ERK高磷酸化和Fascin-1陽性表達(dá)與大腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系[n(%)]

3 大腸癌中ERK蛋白磷酸化狀態(tài)與Fascin-1陽性表達(dá)之間的相關(guān)性 見表2。86例大腸癌組織中p-ERK(H)/ Fascin-1(+)者41例，p-ERK(L)/ Fascin-1(-)者20例。ERK磷酸化與Fascin-1表達(dá)之間有相關(guān)性，ERK高磷酸化組的Fascin-1陽性表達(dá)率(74.55%，41/55)高于ERK低磷酸化組(35.48%,11/31)(rp=0.358,P<0.01)。

表2 ERK高磷酸化和Fascin-1蛋白表達(dá)在大腸癌中的相關(guān)性

討 論

ERK是RAS/RAF/MEK/ERK 信號(hào)通路的重要下游分子,該信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用,它介導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)信號(hào)向細(xì)胞核的傳遞,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、發(fā)育、分化、分裂等多種生理過程,并在細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化中起重要作用。有研究表明大腸癌中經(jīng)常出現(xiàn)RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路的激活,ERK的激活可能預(yù)示著腫瘤更加具有侵襲性,并且構(gòu)成了大腸癌獨(dú)立的預(yù)后因素,將p-ERK的表達(dá)與K-ras的突變相結(jié)合,可能成為預(yù)測大腸癌預(yù)后更加有力的標(biāo)記[3-6]。本研究中顯示，ERK的高磷酸化狀態(tài)在大腸癌組織中達(dá)到63.95%,發(fā)生漿膜侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的大腸癌更傾向于出現(xiàn)ERK的高磷酸化。這些結(jié)果提示ERK的磷酸化在大腸癌的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了重要的作用。

肌成束蛋白Fascin是一種肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白,它能改變細(xì)胞骨架形成偽足及微棘,增加上皮細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性,同時(shí)它也能降低細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)之間的黏附,從而加快細(xì)胞的遷移[4]。人類Fascin有3種不同形式,Fascin-1即通常所指的Fascin，它主要表達(dá)于正常的內(nèi)皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞，在正常的上皮細(xì)胞中不表達(dá)或低表達(dá)，但卻高表達(dá)于多種上皮性惡性腫瘤中，如結(jié)直腸癌、胃癌、食管癌和胰腺癌等。有研究表明，在大腸癌中Fascin-1表達(dá)與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后有關(guān)[5]。本研究中顯示，F(xiàn)ascin-1蛋白在大腸癌組織中的陽性表達(dá)率為60.47%，發(fā)生漿膜浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的大腸癌更傾向于表達(dá)Fascin-1。這些結(jié)果提示Fascin-1蛋白表達(dá)上調(diào)在大腸癌的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了重要的作用。

目前關(guān)于Fascin-1在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)的分子機(jī)制仍未明確。外源性 TGF-β能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞中Fascin-1 表達(dá)[7]，Lu 等在食管癌中發(fā)現(xiàn)外源性 EGF也有類似作用[8]，而且TGF-β和EGF的這種作用依賴ERK的激活；當(dāng)ERK的磷酸化被抑制后，腫瘤細(xì)胞Fascin-1的表達(dá)水平明顯降低[7]，這說明ERK的磷酸化在腫瘤細(xì)胞高表達(dá)Fascin-1中具有重要作用。還有研究表明，用突變型K-ras質(zhì)粒轉(zhuǎn)染胃癌MNK45細(xì)胞后，其Fascin-l的表達(dá)隨之增加[8]，ERK又是K-ras突變后的下游分子。本研究顯示，ERK高磷酸化狀態(tài)和Fascin-1的表達(dá)在大腸癌中存在相關(guān)性，且都與腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移關(guān)系密切；那么在大腸癌中Fascin-1的高表達(dá)是否是由ERK磷酸化激活而誘導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)了腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移呢？因此有必要進(jìn)一步研究Fascin-1和ERK 之間的調(diào)控關(guān)系，以及兩者在大腸癌浸潤、轉(zhuǎn)移中所發(fā)揮的作用。

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(收稿：2015-03-10)

致 作 者

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陜西醫(yī)學(xué)、陜西中醫(yī)雜志社

The correlation between ERK protein phosphorylation, Fascin-1 expression and metastasis in colorectal cancer

Department of Pathology, Xi’an Medical College(Xi’an 710021)

Li Sheng Cai LinZhang Nan et al

Objective：To observe expression of p-ERK and Fascin-1 protein in colorectal cancer tissues and their relationship with clinical pathological features,then to analyze the correlation between expression of p-ERK and Fascin-1 protein in colorectal cancer tissues.Methods：In 86 cases of colorectal cancer tissues and 40 cases of colorectal mucosa tissues p-ERK and Fascin-1 protein expression were detected by immunohistochemical method. Analysis of the correlation between the expressions and clinical pathological features.Results：The expression rate of p-ERK and Fascin-1 in colorectal cancer tissues was higher than that of normal colorectal mucosa (P<0.01). High phosphorylation status of ERK in colorectal cancer correlated with serosa invasion,lymph node metastasis (P<0.01) and staging of tumor (P< 0.05). The expression rate of Fascin-1 in colorectal cancer correlated with serosa invasion, lymph node metastasis, distant metastasis and staging of tumor (P<0.01). There is a correlation between high phosphorylation status of ERK and the expression rate of Fascin-1(rp=0.358,P<0.01). Conclusion：In colorectal cancer tissues there is a correlation between high phosphorylation status of ERK and the expression rate of Fascin-1. Both of them play an important role in invasion and metastasis of the tumor.

Colonic neoplasms Neoplasm metastasis Extracellular signal-regulated MAP kinases @Fascin

*陜西省教育廳科研計(jì)劃項(xiàng)目資助(11JK0714)

結(jié)腸腫瘤 腫瘤轉(zhuǎn)移 細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)MAP激酶 @Fascin

R735.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.10.008

西安醫(yī)學(xué)院校級(jí)科研基金扶植項(xiàng)目(11FZ03，11FZ01)

△陜西省腫瘤醫(yī)院病理科

◇西安市紅會(huì)醫(yī)院病理科

▲通訊作者