HMGA1和HMGA2在胰腺癌中的表達及臨床意義

王運良 李翠

·論著·

HMGA1和HMGA2在胰腺癌中的表達及臨床意義

王運良 李翠

目的 探討高遷移率族蛋白A1(high mobility group protein A1，HMGA1)、高遷移率族蛋白A2(high mobility group protein A2，HMGA2)在胰腺癌組織中的表達及其臨床意義。方法 采用免疫組化SP法檢測60例胰腺癌組織和 30 例正常胰腺組織中的HMGA1、HMGA2表達,并分析兩者與胰腺癌臨床病理參數間的相互關系。結果 在胰腺癌組織中HMGA1和HMGA2的表達均顯著高于正常胰腺組織(P<0.01)；HMGA1的表達強度與胰腺癌的TNM分期、組織學分級、淋巴結轉移情況有關(P<0.05)；而HMGA2的表達強度僅與胰腺癌的組織學分級及TNM分期有關(P<0.05)；HMGA1和HMGA2的表達呈正相關關系(r=0.428,P=0.001) 。結論HMGA1、HMGA2在胰腺癌組織中呈高表達,二者在胰腺癌的發生、發展過程中具有協同作用,共同促進胰腺癌的侵襲和轉移，HMGA1及HMGA2聯合檢測可作為胰腺癌早期診斷和判斷預后的輔助指標。

胰腺腫瘤；高遷移率族蛋白A1；高遷移率族蛋白A2

高遷移率族蛋白(high mobility group protein，HMG)是一系列染色質相關蛋白質，包括HMGA、HMGB和HMGN 3個家族，其中HMGA蛋白家族又根據編碼基因的不同分為HMGA1和HMGA2兩個亞型[1]。近年來大量國內外研究發現，HMGA1和HMGA2蛋白可以廣泛參與細胞核內的多種生物學功能的調節,包括調節DNA復制、轉錄、重組和修復等，進而影響細胞增殖、分化、凋亡等進程，并發現其與人類多種腫瘤的發生和發展過程密切相關，如乳腺癌、大腸癌、肝癌、子宮內膜癌等[2-4]。目前關于HMGA在胰腺癌中的研究報道較少，而有關HMGA1和HMGA2二者在胰腺癌中關系的研究國內外未見有文獻報道。本文采用免疫組化方法檢測HMGA1和HMGA2在正常胰腺和胰腺癌組織中的表達,分析探討其在胰腺癌生長、浸潤和轉移中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用保定市第一中心醫院病理科2005年1月至2014年1月胰腺癌根治術后存檔蠟塊60 例，其中男32例,女28例；年齡31～78歲,中位年齡為65歲。全部病例術前均未接受放療或化療,均經組織病理學診斷為胰腺癌，其中導管腺癌58例,實性乳頭狀癌1例,黏液腺癌1例。按照2002年國際抗癌協會UICC制定的分期標準：Ⅰ期7例,Ⅱ期14例,Ⅲ期24例,Ⅳ期15例;組織學分級:高分化腺癌 24例,中分化腺癌21例,低分化腺癌15例。取同期30例外傷后切除的正常胰腺組織作為對照。

1.2 試劑及實驗方法 兔抗人HMGA1多克隆抗體及鼠抗人HMGA2單克隆抗體均購自英國Abcam公司,SP免疫組織化學試劑盒購自北京中杉金橋生物技術開發公司。全部標本經4%甲醛固定,常規石蠟包埋,4 μm厚連續切片,采用SP免疫組化法測定,實驗步驟按試劑盒說明書進行。以PBS液代替一抗作為陰性對照,陽性對照為已知的HMGA1及HMGA2陽性的胰腺癌組織切片.

1.3 結果判定 HMGA1及HMGA2蛋白陽性信號均呈淺黃色至棕褐色顆粒樣物質,主要位于細胞核內。高倍鏡下隨機計數1 000個細胞，按陽性細胞所占百分比及細胞著色程度進行結果綜合判定[5]：陽性細胞百分比<10%為0分,11%～25%為1分,26%～50%為2分,51%～75%為3分,>75%為4分，切片中細胞著色深淺評分:細胞無顯色為0分,淺黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分。取兩項評分的乘積作為總積分,0分為陰性(-),1～4分為陽性(+)，5～12分為強陽性(++)。

1.4 統計學分析 應用SPSS 17.0統計軟件,HMGA1和HMGA2與胰腺癌臨床病理參數關系的評估采用χ2檢驗。HMGA1和HMGA2表達的相關性應用 Spearman 相關分析,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1HMGA1和HMGA2在正常胰腺和胰腺癌組織中的表達HMGA1蛋白陽性產物主要位于腫瘤細胞的胞核中,呈淺黃色至深黃色顆粒。HMGA1蛋白在正常胰腺組織及胰腺癌組織中的表達率分別為6.7%(2/30)、70.0%(42/60),組間比較差異有統計學意義(χ2=32.105,P<0.01)。HMGA2蛋白陽性產物也主要定位于胞核中,呈棕黃色或深黃色顆粒。HMGA2蛋白在正常胰腺組織及胰腺癌組織中的表達率分別為3.3%(1/30)、73.3%(44/60),組間比較差異有統計學意義(χ2=39.200,P<0.01)。見表1，圖1、2。

表1 HMGA1及HMGA2在正常胰腺組織及胰腺癌組織中的表達 例(%)

2.2HMGA1和HMGA2的表達與胰腺癌臨床病理參數間的關系HMGA1的表達強度與胰腺癌的TNM分期、組織學分級、淋巴結轉移情況有關(χ2值分別為6.774、4.776、12.614,P<0.05),而與性別、年齡、腫瘤大小、胰腺癌發生部位等臨床病理參數無關(P>0.05)；而HMGA2的表達強度僅與胰腺癌的組織學分級及TNM分期有關(χ2值分別為8.200、7.253,P<0.05),而與淋巴結轉移及性別、年齡、腫瘤大小、胰腺癌發生部位等臨床病理參數均無關(P>0.05)。見表2。

正常胰腺組織

胰腺癌組織

2.3 胰腺癌組織HMGA1和HMGA2表達的相關性 在60例胰腺癌組織中,HMGA1 陽性表達42例中,其中HMGA2蛋白表達陽性占36例,而HMGA1表達陰性的18病例中,其中HMGA2 蛋白表達陰性的占10例。HMGA1及HMGA2蛋白在胰腺癌組織中的表達呈正相關關系(r=0.428,P=0.001)。見表3。

3 討論

HMG是一系列染色質相關蛋白質，因其在聚丙烯酰胺凝膠電泳中具有較高的遷移能力而得名，HMG包括HMGA、HMGB和HMGN3個家族，其中HMGA蛋白家族又根據編碼基因的不同分為HMGA1和HMGA2兩個亞型。HMGA1和HMGA2的空間結構大致相同，均具有3個特征性的DNA結合域，當其與細胞核內DNA上富含AT的區域結合時后，DNA分子的形態結構將會發生相應的改變，由于被結合的DNA序列不同、結構差異或長度有別，這些結構改變可以是彎曲、拉直、卷曲和誘導成環等，因此HMGA也被稱為“構架轉錄因子”(architecturaltranscriptionfactor)[6]。近年來大量研究發現，HMGA1和HMGA2蛋白可以通過基因轉錄調控、染色質結構重組、DNA損傷修復等一系列細胞核內生物學功能的調節,影響細胞增殖、分化、死亡等進程，并發現其與人類多種腫瘤的發生發展過程密切相關[7,8]。

正常胰腺組織

胰腺癌組織

臨床病理特征MHGA1+%χ2值P值MHGA2+%χ2值P值性別 男(n=32)2268．80．0510．8212371．90．0750．785 女(n=28)2071．42175．0年齡(歲) <61(n=24)1666．70．2120．6451875．00．0570．812 ≥61(n=36)2672．22672．2腫瘤大小(cm) <5(n=31)2271．00．0290．8662374．20．0240．876 ≥5(n=29)2069．02172．4組織分級 高分化(n=24)1354．26．7740．0341354．28．2000．017 中分化(n=21)1571．41781．0 低分化(n=15)1493．31493．3TNM分期 Ⅰ～Ⅱ(n=21)1152．44．7760．0291152．47．2530．007 Ⅲ～Ⅳ(n=39)3179．53384．7淋巴轉移 有(n=31)2890．312．6140．0002374．20．0240．876 無(n=29)1448．32172．4腫瘤部位 胰頭部(n=36)2569．40．0130．9082775．00．1280．721 體尾部(n=24)1770．81770．8

表3 胰腺癌組織中HMGA1和HMGA 2表達的相關性 例

研究表明，在正常的組織細胞中，HMGA1僅在胚胎的發生階段表達，伴隨組織器官的逐步發育成熟，HMGA1在組織細胞中的含量也隨之逐漸減少，在分化成熟的組織細胞中HMGA1呈極低表達狀態或檢測不到[9]。另外，近期的國內外臨床研究還發現，HMGA1在惡性腫瘤中呈高表達狀態，而在良性腫瘤中呈極低表達狀態或不表達，并且發現其表達量與腫瘤的惡性程度、轉移狀態等參數呈正相關[10,11]。隨著對HMGA1蛋白構架轉錄因子功能的認識和深入研究，目前已經發現HMGA1可以通過多種途徑參與靶基因啟動因子的結構激活，從而影響細胞進程的各個不同重要階段，包括：誘導基因的表達和調控；RNA加工和DNA修復；在相關位點上代替H1組蛋白，從而改變染色質的結構；誘導致瘤性轉變；促進腫瘤細胞的生長和遷移；整合逆轉錄病毒進入同源染色體[12]。

本研究顯示HMGA1蛋白陽性產物定位于腫瘤細胞的胞核中，其在胰腺癌組織中的表達明顯高于正常胰腺組織，并且發現HMGA1在胰腺癌組織中的表達與胰腺癌的TNM分期、組織學分級、淋巴結轉移情況有關，而與性別、年齡、腫瘤大小、胰腺癌發生部位等臨床病理參數無關，提示HMGA1參與了胰腺癌浸潤、轉移的全過程，在胰腺癌的發生、發展中發揮著極其重要的作用，這與國外學者的相關文獻報道[13]基本一致。本研究證明，HMGA1在胰腺癌的發生、發展過程中起著重要的作用，其過度表達是誘導正常細胞發生惡變的重要因素，并且其表達量與腫瘤的惡性程度成正相關，這提示HMGA1不僅可以作為腫瘤的標志物指標， 而且還可以作為腫瘤的預后指標，今后針對HMGA1的靶向治療亦可能成為腫瘤治療的新途徑，為腫瘤的基因治療提供一個新的有效靶點。

目前的臨床研究表明，與HMGA1相似，HMGA2也僅在早期胚胎組織中表達,在健康成熟組織或細胞中基本不表達或較低表達,但在幾乎所有的腫瘤組織中都存在著HMGA2的高表達[14]。HMGA2高表達的具體機制目前尚不十分明確，國內外相關研究表明，可能與以下兩個因素有關：(1)各種因素導致癌基因的激活；(2)HMGA2基因的重排[15]。研究發現，HMGA2可以通過基因轉錄調控、染色質結構重組、DNA損傷修復等一系列細胞核內生物學功能的調節,進而影響細胞增殖、分化、死亡等進程[16]。

本研究顯示HMGA2蛋白陽性產物也定位于腫瘤細胞的胞核中，其在胰腺癌組織中的表達也明顯高于正常胰腺組織，但是與HMGA1不同，HMGA2在胰腺癌組織中的表達僅與TNM分期、組織學分級有關，而與淋巴結轉移及性別、年齡、腫瘤大小、胰腺癌發生部位等臨床病理參數均無關，提示HMGA2與胰腺癌的發生、發展密切相關，這與相關的文獻報道[17]也基本一致。所以本研究認為，HMGA2蛋白是胰腺癌的一個較理想的腫瘤標記物，為進展期和晚期胰腺癌的靶向治療提供了可行的理論依據。

目前關于HMGA在胰腺癌中的研究報道較少，而有關HMGA1和HMGA2二者在胰腺癌中關系的研究國內外未見有文獻報道。本研究聯合檢測HMGA1及HMGA2在胰腺癌中的表達，結果表明HMGA1及HMGA2蛋白的表達呈正相關關系,提示二者在胰腺癌的發生、發展過程中可能起到了協同作用，共同參與了胰腺癌浸潤、轉移的過程，所以聯合檢測HMGA1及HMGA2蛋白的表達有利于我們進一步地了解胰腺癌的生物學行為,為胰腺癌的早期診斷和治療提供了一個新的途徑，但其能否作為臨床預后的判斷指標,仍需進一步深入研究.

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2PalumboJuniorA,DaCostaNM,EspositoF,etal.HighMobilityGroupAproteinsinesophagealcarcinomas.CellCycle,2016,15:2410-2413.

3JunKH,JungJH,ChoiHJ,etal.HMGA1/HMGA2proteinexpressionandprognosticimplicationsingastriccancer.IntJSurg,2015,24:39-44.

4ZhangZ,WangQ,ChenF,etal.ElevatedexpressionofHMGA1correlateswiththemalignantstatusandprognosisofnon-smallcelllungcancer.TumourBiol,2014,36:1213-1219.

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8DeMartinoI,VisoneR,FedeleM,etal.RegulationofmicroRNAexpressionbyHMGA1proteins.Oncogene,2016,35:5817-5818.

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17HristovAC,CopeL,ReyesMD,etal.HMGA2proteinexpressioncorrelateswithlymphnodemetastasisandincreasedtumorgradeinpancreaticductaladenocarcinoma.ModPathol,2009,22:43-49.

Expression and clinical significance of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma

WANGYunliang*,LICui.
*DepartmentofOncology,TheFirstCentralHospitalofBaodingCity,Hebei,Baoding071000,China

Objective To investigate the expression and clinical significance of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma.Methods The expression levels of HMGA1 and HMGA2 were detected by immunohistochemistry (SP) in 60 cases of pancreatic carcinomas and 30 cases of normal pancreatic tissues.The correlation between the expressions and cliniopathological indexes of pancreatic carcinoma was analyzed.Results The expression levels of HMGA1 and HMGA2 in pancreatic carcinoma were significantly higher than those in normal pancreatic tissues (P<0.01).TheexpressionlevelsofHMGA1werecloselycorrelatedtoTNMstaging,histologicalgradingandlymphnodemetastasisofpancreaticcarcinomas(χ2=6.774,4.776,12.614,respectively,P<0.05),however,theexpressionlevelsofHMGA2wereonlycorrelatedwithTNMstagingandhistologicalgradingofpancreaticcarcinomas(χ2=8.200,7.253,respectively,P<0.05).MoreovertheexpressionofHMGA1waspositivelyassociatedwiththatofHMGA2 (r=0.428,P<0.01).Conclusion The HMGA1 and HMGA2 are highly expressed in pancreatic carcinoma,both of them play an important role in the pathogenesis and development of pancreatic carcinoma,which can promote invasion and metastasis of pancreatic carcinoma.The combined detection of HMGA1 with HMGA2 can be regarded as assistant indexes for early diagnosis and prognostic evaluation of pancreatic carcinoma.

pancreatic carcinoma; high mobility group protein A1; high mobility group protein A2

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.10.002

項目來源：河北省醫學科學研究重點課題計劃(編號：20120190)

071000 河北省保定市第一中心醫院腫瘤內科(王運良)；河北大學公共衛生學院(李翠)

李翠，071000 河北省保定市，河北大學公共衛生學院；

E-mail:licui0316@126.com

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A

1002-7386(2017)10-1449-04

2016-11-18)