戴珍珍 陳凱英 朱紅賢 鐘國平 顧昕
Ang- 2 及Tie- 2 在宮頸癌組織中的表達及臨床意義
戴珍珍 陳凱英 朱紅賢 鐘國平 顧昕
目的探討血管生成素-2(Ang-2)及其受體內皮細胞特異性酪氨酸激酶受體(Tie-2)在宮頸癌組織中發生、發展和臨床病理學特征的關系。方法采用免疫組織化學、RT-PCR及Western blot分別檢測Ang-2及Tie-2在60例正常宮頸及宮頸癌組織中的組織定位、基因差異表達及蛋白差異表達;采用Spearman法分析Ang-2及Tie-2的表達相關性。結果宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2的陽性表達率明顯高于正常宮頸組織,差異均有統計學意義(均P<0.05)。Ang-2及Tie-2在淋巴結發生轉移或臨床分期Ⅲ~Ⅳ級的患者中的表達明顯高于未發生淋巴結轉移或臨床分期Ⅰ~Ⅱ級的患者(均P<0.05)。宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2 mRNA及蛋白表達水平均明顯高于正常宮頸組織,差異均有統計學意義(均P<0.01)。Tie-2與Ang-2在宮頸癌組織中的表達呈正相關(r=0.847 9,P<0.01)。結論Ang-2及Tie-2的表達水平與宮頸癌臨床分期和有無淋巴結轉移密切相關,且Ang-2、Tie-2 mRNA及蛋白在宮頸癌組織中的表達明顯高于正常宮頸組織,Ang-2及Tie-2可能在宮頸癌發生、發展過程中發揮重要作用。
血管生成素-2 受體 Tie-2 宮頸腫瘤
子宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一,嚴重威脅廣大婦女的健康[1]。迄今為止,腫瘤新生血管學說是目前公認的宮頸癌發病機制之一。血管生成素(angiopoietin,Ang)是一種與血管生成密切相關的蛋白質,在腫瘤形成過程中對血管形成、穩定、轉移和退化起重要作用。其中血管生成素-2(Ang-2)和它們的共同受體內皮細胞特異性酪氨酸激酶受體(Tie-2)與血管生成密切相關[2-3]。本研究應用免疫組織化學、RT-PCR及Western blot法檢測宮頸癌組織中Ang-2及其受體Tie-2的表達情況,進一步探討Ang-2及其受體Tie-2表達與宮頸癌組織發生、發展及與臨床病理學特征的關系,以期用于解釋宮頸癌的發病機制,探索潛在的干預措施。
1.1 對象選取2008至2015年本院收治的宮頸癌患者60例作為實驗組,患者年齡35~51(43±5.02)歲;根據2009年宮頸癌FIGO分期[4],Ⅰa期4例,Ⅰb期8例,Ⅱa期12例,Ⅱb期14例,Ⅲ~Ⅳ期22例;按WHO病理組織學分型:鱗狀細胞癌46例,腺癌14例;按淋巴結轉移:淋巴結轉移16例,無淋巴結轉移44例;按病理分化程度:高分化18例,中分化28例,低分化14例。同時選取婦產科因子宮肌瘤等良性疾病行子宮完全切除術,且病理檢查證實無其他宮頸疾病婦女的正常宮頸上皮組織60例作為對照組,患者年齡37~49(41.25±4.83)歲。納入標準:(1)宮頸癌的診斷、臨床分期及病理分型均符合《2012NCCN子宮腫瘤臨床實踐指南(第2版)》[5]中的標準;(2)全部患者進行宮頸部位病理取材前均未施行放化療及生物、免疫治療;(3)本研究獲醫院倫理委員會批準和患者知情同意。
1.2 主要儀器及試劑全自動免疫組化染色儀為德國Leica公司Bond-Max型;實時定量PCR儀為美國ABI公司7500型;蛋白印跡電泳設備為美國Bio-Rad公司Mini-PROTEANRTetra型。兔抗人多克隆抗體Ang-2、Tie-2均購自英國abcam公司,工作濃度分別為1∶200、1∶100;EnVision試劑盒(批號:1510130015)購自福建邁新生物技術有限公司;Ang-2、Tie-2引物由北京奧康生物技術公司設計;RT-PCR一步法反轉錄試劑盒(批號:210212)購自德國Qiagen公司。
1.3 方法
1.3.1 免疫組織化學收集相應病例的存檔蠟塊,行4μm連續切片,取1張行HE染色,其余行免疫組化EnVision法檢測。實驗步驟:(1)組織石蠟切片4μm,65℃烤片過夜;(2)脫蠟直至水化;(3)3%過氧化氫滅活內源性過氧化物酶10min;(4)PBS每次沖洗2min,3遍;(5)抗原熱修復,EDTA pH=9.0加溫20min;(6)重復步驟(4),3遍;(7)室溫下羊血清工作液封閉10min;(8)一抗室溫孵育60min;(9)重復步驟(4);(10)即用型廣譜二抗室溫孵育25min;(11)重復步驟(4);(12)即用型DAB顯色液顯色7min;(13)重復步驟(4);(14)蘇木素復染、藍化、系列梯度乙醇脫水、二甲苯透明、中性樹膠封固切片。結果判斷:陽性顏色呈棕黃色顆粒,主要表達在腫瘤細胞胞質內,隨機觀察10個高倍鏡視野,平均每個高倍鏡視野的陽性細胞≥5%,即判斷為陽性[6]。
1.3.2 組織基因表達檢測采用RT-PCR法檢測正常宮頸組織及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2的表達。Trizol一步法提取總RNA,以β-actin作為內參,進行總RNA定量和純度分析。逆轉錄反應按照試劑說明書操作。Ang-2的上游引物:5′-CTTATGAGCGAGAATGGG-3′,下游引物:5′-TAGGTTGTTGGGTTGTTT-3′,擴增產物長度181bp;Tie-2的上游引物:5′-AACTTGACTTCGGTGCTA-3′,下游引物:5′-TGAACCTTGTAACGGATAG-3′,擴增產物長度245bp;β-actin的上游引物:5′-CATGTACGTTGCTATCCAGGC-3′,下游引物:5′-CTCCTTAATGTCACGCACGAT-3′,擴增產物長度250bp。PCR反應條件為:95℃5min,94℃30s,55℃30s,72℃30s,28個循環。取5μl PCR產物,2.0%瓊脂糖/溴化乙錠凝膠電泳。UVP凝膠密度掃描儀及其分析軟件(UVP,Inc.)進行半定量分析。
1.3.3 組織蛋白表達檢測采用Western blot法取液氮保存的正常或宮頸癌組織,根據質量/體積比1∶6加入尿素裂解液,冰上勻漿處理15s,重復5次,每次間隔10s,冰上裂解1h,4℃14 000×g離心20min,上清液即為組織總蛋白。Bradford法檢測蛋白濃度。12%SDSPAGE電泳分離蛋白,半干法轉印至PVDF膜(40mA 2h),用含5%脫脂奶粉的TBS室溫封閉1h,分別將一抗Ang-2(兔抗1∶200)、Tie-2(兔抗1∶100)和β-actin(兔抗1∶1 000)4℃孵育過夜,二抗(羊抗兔1∶2 000)37℃50min,ECL顯影,凝膠成像系統掃描。通過軟件測定其灰度值,同一樣本的Ang-2/Tie-2與β-actin灰度比值作為該樣本Ang-2/Tie-2的相對量,用于統計學分析。
1.4 統計學處理采用SPSS 21.0統計軟件;計數資料比較采用χ2檢驗或校正χ2檢驗,計量資料比較采用t檢驗。Tie-2與Ang-2在宮頸癌組織中的表達相關性分析采用Spearman秩相關。
2.1 Ang-2及Tie-2在正常宮頸及宮頸癌組織中的表達情況Ang-2及Tie-2陽性顆粒均主要表達于腫瘤細胞的胞質中,見圖1。宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2的陽性表達率明顯高于正常宮頸組織,差異均有統計學意義(均P<0.05),見表1。Ang-2及Tie-2在淋巴結發生轉移或臨床分期Ⅲ~Ⅳ級的患者中的表達明顯高于未發生淋巴結轉移或臨床分期Ⅰ~Ⅱ級的患者(均P<0.05),但與患者年齡、病理組織學分型及腫瘤分化程度無關(均P>0.05),見表2。
2.2 正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2 mRNA的表達情況宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2 mRNA表達水平均明顯高于正常宮頸組織,差異均有統計學意義(均P<0.01),見表3和圖2。
2.3 正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2蛋白的表達情況宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2蛋白表達水平均明顯高于正常宮頸組織,差異均有統計學意義(均P<0.01),見表4和圖3。

圖1 Ang-2及Tie-2陽性顆粒均主要表達于腫瘤細胞的胞質中[a:正常宮頸組織中Ang-2(-);b:宮頸癌組織中Ang-2(+);c:正常宮頸組織中Tie-2(-);d:宮頸癌組織中Tie-2(+);HE染色,×400]

圖2 Ang-2及Tie-2 mRNA在正常宮頸及宮頸癌組織中的表達情況

表1 Ang-2及Tie-2在不同宮頸組織中的表達情況[例(%)]

表2 Ang-2及Tie-2的表達及與臨床病例特征的關系[例(%)]

表3 正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2 mRNA的表達情況
2.4 Ang-2與Tie-2在宮頸癌組織中的表達相關性Ang-2與Tie-2在宮頸癌組織中的表達呈正相關(r= 0.847 9,P<0.01),見圖4。

圖4 Ang-2與Tie-2在宮頸癌組織中的表達相關散點圖
腫瘤的增殖和轉移依賴于腫瘤血管的生成[6-7]。血管生成是多因素相互作用的結果。腫瘤組織中血管生長因子與抑制因子調節失衡,促生長因子表達相對增高,血管穩定性降低[2]。已發現的血管生長因子包括Ang、血管內皮生長因子(VEGF)、基質金屬蛋白酶家族等[8-9]。已有文獻報道VEGF參與宮頸癌的血管生成和淋巴管生成,其通過誘導血管形成,調節免疫細胞的活性而促進腫瘤細胞的轉移[10-11],然而關于Ang家族在宮頸癌發病機制中的功能目前尚不明確。

表4 正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2蛋白的表達情況

圖3 正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2蛋白的表達情況
Ang家族包括Ang-1、Ang-2、Ang-3、Ang-4四個異構體。其中Ang-1、Ang-2與血管生成的關系最為密切,生物學功能相反[10]。Ang-1主要維持血管成熟和穩定,不參與腫瘤起始[12];Ang-2與內皮細胞特有的激酶受體Tie-2結合后不引起后者的磷酸化,離斷血管內皮細胞與周圍細胞的連接,引起血管的不穩定,參與腫瘤新生血管的形成過程[8,13]。已有研究證實,Ang-2/Tie-2系統對乳腺癌[12]、肺癌[14]等腫瘤血管新生起重要調節作用,然而在宮頸癌發病中尚缺乏系統性的研究。
本研究首先應用免疫組化方法系統性研究Ang-2/Tie-2系統的關鍵因子Ang-2及Tie-2的表達,進而闡明Ang-2/Tie-2系統在宮頸癌發病中的作用。研究發現Ang-2及Tie-2均表達于正常宮頸及宮頸癌細胞的胞質中,而在宮頸癌組織中的表達明顯升高。同時結合患者臨床特征進行統計學分析發現,Ang-2及Tie-2的表達與宮頸癌的淋巴結轉移和臨床分期密切相關,淋巴結發生轉移或者臨床分期Ⅲ~Ⅳ級的患者Ang-2及Tie-2陽性率明顯高于未發生淋巴結轉移或臨床分級Ⅰ~Ⅱ級的患者,進而說明Ang-2及Tie-2的過度表達易發生盆腔淋巴結轉移和腫瘤浸潤。然而根據本研究實驗數據,目前尚無充分依據證明Ang-2及Tie-2的表達與患者年齡、組織學類型及腫瘤分化程度相關,提示Ang-2/Tie-2系統可能與宮頸癌發病年輕化無明顯相關性。進一步應用RT-PCR及Western blot法分別從基因及蛋白水平檢測正常宮頸及宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2的表達情況,結果提示宮頸癌組織中Ang-2及Tie-2基因和蛋白均顯著高表達,且相關性分析發現,兩者在宮頸癌組織中的表達呈正相關,高度提示Ang-2及其受體Tie-2可能聯合參與了宮頸癌腫瘤血管的發生。
綜上所述,本研究結果可初步提示Ang-2及Tie-2與宮頸癌的發生、發展、浸潤和轉移有關;Ang-2及Tie-2很可能通過影響腫瘤及周圍組織血管生成促進宮頸癌的生長。隨著分子生物學的發展,我們有望從基因水平阻斷Ang-2及Tie-2的表達,這可能將成為治療宮頸癌的新靶點。
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Expression of Ang-2 and Tie-2 in cervical cancer
DAI Zhenzhen,CHEN Kaiying,ZHU Hongxian,et al.Department of Pathology, Yinzhou People’s Hospital,Ningbo 315040,China
ObjectiveTo investigate the expression of angiopoietin-2(Ang-2)and its receptor Tie-2(Tie-2)in cervical cancer and their clinical significance.MethodsThe protein and mRNA expressions of Ang-2 and Tie-2 in 60 cervical cancer tissue samples and 60 normal cervical tissue samples were detected by immunohistochemical technique,RT-PCR and Western blot,respectively.The association between Ang-2,Tie-2 expression and clinical features was analyzed by Spearman analysis. ResultsAng-2 and Tie-2 were detected in the cytoplasm of cancer cells.The expression of Ang-2 and Tie-2 were significantly higher in cervical cancer tissues than that in normal tissues(all P<0.05).The expression of Ang-2 and Tie-2 was significantly higher in patients with lymph node metastasis and clinical stage III-IV than that in patients without lymph node metastasis and with clinical state I-II(all P<0.05).Expression of Ang-2 was positively correlated with expression of Tie-2(r=0.847 9,P<0.01). ConclusionThe expressions of Ang-2 and Tie-2 are up-regulated in cervical cancer,particularly in late stage cancer with lymph node metastasis,which indicates that Ang-2 and Tie-2 may play an important role in the progress of cervical cancer.
Angiopoietin-2ReceptorTie-2Cervical neoplasm
2016-12-21)
(本文編輯:陳麗)
10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.4.2016-2166
寧波市鄞州區農業與社會發展領域科技項目
315040寧波市鄞州人民醫院病理科(戴珍珍、鐘國平、顧昕),婦產科(陳凱英、朱紅賢)
陳凱英,E-mail:958025950@qq.com