PI3K、AKT、PTEN在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及其臨床意義

蔣麗　羅新

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PI3K、AKT、PTEN在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及其臨床意義

蔣麗羅新

目的探討磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、蘇氨酸蛋白激酶(serine-threonine kinase，AKT)、第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源物基因(phosphatase and tensin homolog deleted from chromosome 10，PTEN)在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)情況及其臨床意義。方法本院收治的43例腦膠質(zhì)瘤患者為觀察組，30例其他腦部疾病患者為對(duì)照組；根據(jù)病理分級(jí)分為低級(jí)別組23例和高級(jí)別組20例；計(jì)算各組PI3K、AKT、PTEN表達(dá)陽(yáng)性率。結(jié)果觀察組PI3K、AKT陽(yáng)性率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；觀察組PTEN陽(yáng)性率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)；低級(jí)別組PI3K陽(yáng)性率和AKT陽(yáng)性率顯著低于高級(jí)別組(P<0.05)；低級(jí)別組PTEN陽(yáng)性率顯著高于高級(jí)別組(P<0.05)；Pearson相關(guān)性分析表明：PI3K與AKT呈顯著正相關(guān)(r=0.882,P<0.05)；PI3K、AKT與PTEN呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.753,-0.775,P<0.05)。結(jié)論P(yáng)I3K、AKT、PTEN可相互作用，能夠反映腦膠質(zhì)瘤病情進(jìn)展。

PI3KAKTPTEN腦膠質(zhì)瘤

膠質(zhì)瘤發(fā)病原因和其他系統(tǒng)的腫瘤一樣，是多因素多基因的作用結(jié)果，多種致癌物誘發(fā)細(xì)胞癌變的過程，實(shí)質(zhì)上都是導(dǎo)致細(xì)胞增殖、分化和凋亡失控，這些過程均依賴于細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[1]。越來越多的研究結(jié)果表明磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase)/蘇氨酸蛋白激酶(serine-threonine kinase，PI3K/AKT) 信號(hào)通路可能在人腦惡性膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用[2]。PI3K/AKT 信號(hào)通路作為細(xì)胞內(nèi)重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一，不僅與細(xì)胞的增殖、凋亡有關(guān)，而且在腫瘤的生長(zhǎng)、對(duì)化療的反應(yīng)方面也都扮演著重要角色，針對(duì)此信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的抑制劑也顯示出有明顯的化療增敏作用；其通過影響下游多種效應(yīng)分子的活化狀態(tài)在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著抑制凋亡、促進(jìn)增殖的關(guān)鍵作用[3]。已經(jīng)報(bào)道過PI3K/AKT 途徑與一些腫瘤細(xì)胞耐藥性有關(guān)，如白血病、前列腺癌、結(jié)腸癌、淋巴瘤等，針對(duì)此途徑的抑制劑與常規(guī)化療藥物的協(xié)同應(yīng)用在白血病等腫瘤的化療過程中已經(jīng)顯示出能夠提高化療效率、減少耐藥等作用[4-5]。因此，分析腦膠質(zhì)瘤中PI3K、AKT和PTEN的表達(dá)變化及其臨床意義。對(duì)于預(yù)防和治療腦膠質(zhì)瘤具有重要意義。第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶和張力蛋白同源物基因(phosphatase and tensin homolog deleted from chromosome 10，PTEN)則是一種抑癌基因，具有脂質(zhì)磷酸酶和蛋白磷酸酶雙特異性磷酸酶活性。PTEN功能丟失會(huì)激發(fā)PI3K/AKT信號(hào)通路，誘發(fā)腫瘤的發(fā)生和形成[6]。本研究通過免疫組織化學(xué)方法，以探討人腦膠質(zhì)瘤中PI3K、AKT、PTEN的表達(dá)變化及其臨床意義。

1　資料與方法

1.1一般資料

選擇2010年7月～2012年6月本院收治的腦膠質(zhì)瘤患者共43例為觀察組。納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)后均經(jīng)病理證實(shí)；所有患者均有完整的病歷資料和隨訪記錄；對(duì)本研究知情同意，簽署《知情同意書》。排除標(biāo)準(zhǔn)：因各種原因失訪者(比如遷徙外地)；在隨訪期內(nèi)非正常死亡(比如交通事故)或因其他疾病死亡。其中男25例(58.14%)，女18例(41.86%)；年齡25～70歲，平均(44.6±15.4)歲；組織學(xué)類型：腺癌14例(32.56%)，鱗狀細(xì)胞癌26例(60.47%)，腺鱗癌3例(6.97%)；分化程度：高分化27例(62.79%)，中分化16例(37.20%)；分期情況：Ⅰ期和Ⅱ期23例(53.49%)，Ⅲ期和Ⅳ期20例(46.51%)；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移21例(48.84%)，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移22例(51.16%)。選擇同期在本院接受治療的非腦膠質(zhì)瘤的腦部疾病患者共30例為對(duì)照組，其中男17例(56.67%)，女13例(43.33%)；年齡20～68歲，平均(45.3±16.1)歲。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理研究會(huì)批準(zhǔn)實(shí)施。

1.2試劑

中杉金橋生物技術(shù)有限公司提供兔抗人濃縮型單克隆抗體PI3K，工作水平1∶90。博奧森生物技術(shù)有限公司提供兔抗人濃縮型多克隆抗體AKT，工作水平1∶100。上海基因科技有限公司提供鼠抗人單克隆抗體PTEN即用型及即用型Envison試劑盒；中杉金橋生物公司提供DAB顯色試劑盒。

1.3免疫組織化學(xué)染色

取2組腦組織標(biāo)本(觀察組由腦外傷內(nèi)減壓獲得)，10%甲醛固定，石蠟包埋切片，4 μm厚，做3張切片；完成后行免疫組織化學(xué)染色，方法為envision二步法，操作嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.4治療與隨訪

觀察組患者手術(shù)后行放療12例，化療4例，同時(shí)行化放療4例；隨訪6月～5年，了解患者康復(fù)情況、生活質(zhì)量等狀況，并給予必要的健康指導(dǎo)；化放療患者還行其他干預(yù)措施。

1.5觀察指標(biāo)

由3名具有5年及以上工作經(jīng)驗(yàn)的病理醫(yī)師利用免疫組化光鏡進(jìn)行判斷。在光鏡下隨機(jī)觀察8個(gè)100倍視野，并記錄其中4個(gè)200倍視野染色陽(yáng)性的百分率。計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)：靶細(xì)胞陽(yáng)性率為0，記為0分；1%～10%，記為1分；11%～50%，記為2分；51%～80%，記為3分；81%～100%，記為4分。顯色度根據(jù)切片細(xì)胞顯色有無、深淺等記分，其中無顯色，記為0分；淺棕黃色，記為1分；棕黃色，記為2分；棕褐色，記為3分。根據(jù)靶細(xì)胞陽(yáng)性率得分和顯色度，將二項(xiàng)得分相乘，評(píng)價(jià)陽(yáng)性率，其中0分為陰性；1～2分為弱陽(yáng)性；3～4分為陽(yáng)性；>4分為強(qiáng)陽(yáng)性。陽(yáng)性率=(弱陽(yáng)性+陽(yáng)性+強(qiáng)陽(yáng)性)/總例數(shù)×100%。比較觀察組和對(duì)照組PI3K、AKT、PTEN陽(yáng)性率和Ⅰ期、Ⅱ期患者(低級(jí)別組)與Ⅲ期、Ⅳ期患者(高級(jí)別組)PI3K、AKT、PTEN陽(yáng)性率。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2　結(jié)　果

2.1觀察組和對(duì)照組PI3K、AKT、PTEN表達(dá)陽(yáng)性率

觀察組PI3K、AKT陽(yáng)性率分別為81.40%(35/43)、83.72%(36/43)，顯著高于對(duì)照組(χ2=32.899、26.352，P<0.05)。觀察組PTEN陽(yáng)性率為46.51%(20/43)，顯著低于對(duì)照組(χ2=23.428，P<0.05)(表1)。

2.2低級(jí)別組和高級(jí)別組PI3K、AKT、PTEN表達(dá)陽(yáng)性率

表1　觀察組和對(duì)照組PI3K、AKT、PTEN

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05

低級(jí)別組PI3K陽(yáng)性率和AKT陽(yáng)性率分別為65.22%(15/23)、69.57%(16/23)，顯著低于高級(jí)別組(χ2=8.547、7.271，P<0.05)。低級(jí)別組PTEN陽(yáng)性率為60.87%(14/23)，顯著高于高級(jí)別組(χ2=4.098，P<0.05)(見表2)。

表2　低級(jí)別組和高級(jí)別組PI3K、AKT、PTEN

注：與低級(jí)別組比較，*P<0.05

2.3PI3K、AKT與PTEN表達(dá)的相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析表明，PI3K與AKT呈顯著正相關(guān)(r=0.882，P<0.05)。PI3K、AKT與PTEN呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.753、-0.775，P<0.05)。

3　討　論

腫瘤抑制基因功能喪失是腫瘤發(fā)病過程中導(dǎo)致細(xì)胞癌變的重要原因之，PI3K是一種胞內(nèi)磷脂酰肌醇酶，與諸多癌基因產(chǎn)物有關(guān)。PIK在受到諸如IGF等生長(zhǎng)因子刺激后會(huì)被活化。目前諸多研究已經(jīng)證實(shí)PI3K在腫瘤形成和發(fā)展中起到了重要作用[7-8]。PI3K可以保護(hù)腫瘤細(xì)胞，并讓腫瘤細(xì)胞對(duì)化放療藥物產(chǎn)生耐藥性。AKT是一種絲氨酸蛋白激酶。PI3K/AKT信號(hào)通路一旦激活，將會(huì)讓AKT水平顯著升高，并進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[9]。PTEN可以拮抗PI3K作用，并讓PI3K作用底物去磷酸化，降低PIP2和PIP3含量，被認(rèn)為對(duì)腫瘤具有抑制作用。在正常情況下PTEN能夠限制PI3K/AKT信號(hào)通路，發(fā)揮抑制癌癥的效果。但是，當(dāng)腫瘤形成后正常機(jī)體活動(dòng)被破壞，PTEN水平會(huì)降低，并導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)一步發(fā)展[10-11]。

本研究探討了腦膠質(zhì)瘤患者中的PI3K、AKT、PTEN表達(dá)及其臨床意義。從腦膠質(zhì)瘤患者腦組織(觀察組)與正常腦組織(對(duì)照組)比較來看，觀察組PI3K、AKT陽(yáng)性率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。與此同時(shí)，觀察組PTEN陽(yáng)性率則顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。本研究結(jié)果與廖宇欽等[12]、胡志民[13]等人的研究結(jié)果一致。AKT、PI3K能夠強(qiáng)化腫瘤細(xì)胞的增殖，拮抗機(jī)體正常的抗腫瘤機(jī)制。PTEN則是一種抑癌物質(zhì)。較之正常群體，腦膠質(zhì)瘤患者腫瘤細(xì)胞已經(jīng)在機(jī)體中占有優(yōu)勢(shì)，PTEN對(duì)PI3K、AKT的拮抗作用明顯削弱[14-15]。因此，觀察組AKT和PI3K的陽(yáng)性率顯著高于對(duì)照組，而PTEN陽(yáng)性率則顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

從不同病理級(jí)別分組PI3K、AKT、PTEN表達(dá)陽(yáng)性率來看，低級(jí)別組PI3K、AKT陽(yáng)性率顯著低于高級(jí)別組，PTEN陽(yáng)性率則顯著高于高級(jí)別組(P<0.05)，這表明PI3K、AKT和PTEN不僅在正常腦組織和腦膠質(zhì)瘤腦組織中存在差異，而且還與病理級(jí)別有密切聯(lián)系。本研究結(jié)果證實(shí)低級(jí)別組患者PI3K、AKT陽(yáng)性率更低，PTEN陽(yáng)性率更高。就上述結(jié)果而言，較之高級(jí)別組，低級(jí)別組PTEN對(duì)PI3K/AKT信號(hào)通路依然有更強(qiáng)的拮抗作用，這有利于防止病灶擴(kuò)大。此外，從另一方面來看，該結(jié)果還表明PI3K、AKT、PTEN等能夠在某種程度上反映腦膠質(zhì)瘤患者病情發(fā)展情況，并可能成為患者預(yù)后情況的判斷指標(biāo)，有利于指導(dǎo)患者預(yù)后。

PI3K、AKT和PTEN的關(guān)系已經(jīng)為諸多文獻(xiàn)報(bào)道[6-7，12，16]所證實(shí)。PI3K與AKT存在正相關(guān)關(guān)系，PI3K、AKT與PTEN存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。本研究相關(guān)性分析結(jié)果也證實(shí)了PI3K和AKT之間的正相關(guān)關(guān)系，PI3K、AKT與PTEN之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，這表明PTEN與PI3K、AKT之間存在典型的拮抗。PTEN表達(dá)水平的上升將會(huì)限制PI3K和AKT的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞的形成和發(fā)展，為腫瘤治療奠定更好的生理基礎(chǔ)。相反，如果PI3K和AKT表達(dá)上升，不僅意味著PTEN表達(dá)的下降，還意味著病情正處在惡化狀態(tài)。Kovalchik等的研究指出，PTEN/PI3K/AKT 是控制細(xì)胞生存、增長(zhǎng)、凋亡和代謝的重要通路，可作為癌癥治療的新靶點(diǎn)[17]。因此，在臨床中測(cè)量PI3K、AKT和PTEN表達(dá)水平具有重要的意義。

綜上所述，PI3K、AKT、PTEN對(duì)腦膠質(zhì)瘤發(fā)生、形成和進(jìn)展有一定的影響。較之非腦膠質(zhì)瘤患者和低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者，腦膠質(zhì)瘤患者及高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤患者PI3K、AKT表達(dá)陽(yáng)性率更高，PTEN表達(dá)陽(yáng)性率更低。PI3K、AKT對(duì)PTEN有明顯的抑制作用。通過測(cè)定PI3K、AKT和PTEN水平能夠反映腦膠質(zhì)瘤患者病情進(jìn)展，值得進(jìn)一步深入研究。

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(2016-03-09收稿2016-04-11修回)

The clinical significance of PI3K, AKT and PTEN in brain glioma

JiangLi,LuoXin.

DepartmentofPathological,LiyangPeople'sHospitalofJiangsuProvince,Liyang213300

ObjectiveTo investigate the expression of AKT, PTEN and PI3K in glioma and analyze its clinical significance.Methods43 cases with brain glioma patients were taken as the observation group while 30 cases of other brain diseases as the control group. In the observation group, 23 cases were divided into low grade group and 20 cases were divided into high grade group according to the pathological grade. The positive rates of AKT, PTEN and PI3K were statistically analyzed, and the correlation was analyzed.Resultsthe positive rate of PI3K, AKT in the observation group were significantly higher than those in the control group (P<0.05), while the positive rate of PTEN in the observation group was significantly lower than control group (P<0.05). The positive rate of PI3K and AKT in the low grade group were significantly lower than those of the high-level group (P<0.05). The positive rate of PTEN in the low grade group was significantly higher than that of high grade group (P<0.05). Pearson correlation analysis showed that there was a positive correlation between PI3K and AKT (P<0.05), while PI3K, AKT and PTEN had significantly negative correlation (r=-0.753)與中文摘要結(jié)果不符.ConclusionPI3K, AKT and PTEN can interact with each other, which can reflect the progress of brain glioma.

PI3KAKTPTENGlioma

深圳市寶安區(qū)科技創(chuàng)新局(項(xiàng)目編號(hào)為2013240)

518101深圳市福田區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科

R739.4

A

1007-0478(2016)05-0339-04

10.3969/j.issn.1007-0478.2016.05.009