前列腺癌中Shh Ptc的表達與前列腺癌臨床病理的關系

羅榮利 朱再生 張春霆

前列腺癌中Shh Ptc的表達與前列腺癌臨床病理的關系

羅榮利 朱再生 張春霆

目的 檢測前列腺癌（Prostate Carcinoma）、癌旁前列腺組織中Shh、Ptc基因的表達，分析其與前列腺癌臨床病理的關系。方法 采用逆轉錄聚合酶鏈式反應（reverse anscription Polymerase Chain Reaction RT-PCR）法檢測32例前列腺癌及正常前列腺組織中Shh、PtcmRNA的表達，分析其表達與前列腺癌的臨床病理關系。結果 前列腺癌組織中Shh、Ptc mRNA的表達均高于正常前列腺組織，在前列腺癌組織中Shh、Ptc的陽性表達率分別為90.62%和93.75%，癌旁前列腺組織中分別為40.63%和43.75%，兩者比較差異有統計學意義（P＜0.05）。Shh、Ptc mRNA異常增高表達與前列腺癌Gleason分級及臨床分期相關；Shh與Ptc的異常表達在前列腺癌中呈正相關。結論 Shh、PtcmRNA在前列腺癌中呈現異常增高表達，其異常增高表達與前列腺癌臨床病理相關，Shh、Ptc增高表達在前列腺癌中呈現正相關，兩者可能協同參與前列腺癌發生、進展。

前列腺腫瘤 Shh Ptc

1980年由Nusslein-Vollhard等［1］研究果蠅時發現Hedgehog（Hh）基因，在哺乳動物中Hedgehog信號分子與膜受體Patched（Ptch）受體結合，形成復合物后發揮生物學作用，研究發現Hh信號通路在前列腺癌細胞的生長、侵襲中具有重要作用［2］。Hedgehog與Ptch和Smo兩種受體結合，Ptch對Hedgehog起負調控作用，通過抑制細胞膜上Smo蛋白而影響信號轉換，當Hh蛋白與Ptch受體結合時，Ptch對Smo的抑制作用解除，但Hh信號通路相關基因在前列腺癌中的表達狀況及其與前列腺癌臨床病理是否相關，報道較少，作者采用RT-PCR方法，檢測Hh通路成員Shh、Ptc在前列腺癌與癌旁前列腺組織中mRNA的表達，探討其與前列腺癌臨床病理的關系，現報道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集2010年1月至2013年12月本院前列腺癌標本32例，所有患者術前均未行放療、化療及內分泌治療。行根治性前列腺切除后標本立即行-80℃液氮凍存。年齡63～87歲，平均年齡75歲。病理分級：Gleason分級≤6分5例、7分12例、8～9分15例。TMN分期：T1～T2期13例、T3～T4期19例。對照組為癌旁前列腺組織標本。

1.2 方法 （1）試劑及儀器：引物（Invitrogen公司），逆轉錄試劑盒（TaKaRa公司）、核酸分子量DNA Marker（MBI Fermentas公司），TaqDNA酶（其他常用試劑為國產分析純。PCR擴增儀（ABI公司）、電泳儀、Image Master VDS凝膠掃描儀及圖像分析系統（Pharmacia Biotech公司），PCR基因擴增儀PE9600（PE公司）。（2）RT-PCR檢測：①總RNA提取：取凍存標本50～100mg，加1ml Trizol（TaKaRa）進行勻漿，按說明書進行制備總RNA，用紫外分光光度計測定A260/A280值在1.8～2.0。分別取各組總RNA 2μl，在MMLV逆轉錄酶的作用下于37℃合成cDNA。②應用Premier primer 5.0軟件設計Shh、Ptch引物序列，由Invitrogen公司合成及純化。按照試劑盒說明書進行PCR反應，反應條件為96℃10s，58℃20s，72℃ 25s，30個循環。1.5%瓊脂糖電泳分析PCR產物，RTPCR引物序列Shh：5'-GGAGTGAAACTGCGGGTGA-3'5'-GCGGTCCAGGAAAGTGAGG-3'Product：379（bp）；Ptc：5'-TCCCAAGCAAATGTACGCA-3'5'-TGAGTGGAGTTCTGTGCGACAC-3' Product：144（bp）；β-actin：5'-AGCGAGCATCCCCCAAAGTT-3'5'-GGGCACGAGGGCTCATCATT-3'，Product：285（bp）。1.3 統計學方法 采用SPSS19.0統計軟件。計量資料以（x±s）表示；用方差分析，相關性分析用Speamon相關分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 前列腺癌組織和癌旁前列腺組織中Shh、Ptc的表達情況 32例前列腺癌組織中Shh、Ptc的陽性表達數分別為29例（90.62%）和30例（93.75%），癌旁前列腺組織中分別為13例（40.63%）和14例（43.75%）。前列腺癌組織中Shh、Ptc的表達均高于癌旁正常組織，兩者比較差異有統計學意義（P＜0.05），見圖1。

圖1 前列腺癌組織及癌旁正常組織中Shh、Ptc的表達

2.2 前列腺癌中Shh 、Ptc的表達程度與臨床分期、Gleason分級的關系 32例前列腺癌組織中臨床分期越晚，Gleason 評分越高，則Shh 、Ptc的表達越強（見表1）。前列腺癌中Shh mRNA水平較癌旁正常前列腺升高2.1倍，PtcmRNA水平升高2.3倍（見圖1）。

表1 Shh 、Ptc基因在前列腺癌組織中的相對表達量（x±s）

2.3 前列腺癌組織中Shh 、Ptc表達的相關性 前列腺癌組織中Shh與Ptc的表達呈現相關性，在前列腺癌組織中，Shh表達增強，Ptc表達也增強，相關性分析顯示Shh與Ptc的表達呈現正相關，相關系數為r=1.23。見圖2。

圖2 在前列腺癌中，Shh與Ptc的表達率呈現正相關，相關系數為r=1.23

3 討論

前列腺癌是歐美國家最常見惡性腫瘤之一。隨著生活方式的改變和人口的老齡化及PSA普查的開展，我國前列腺癌的發生率明顯上升。然而前列腺癌早期起病隱匿，一旦進展發展較快，早期診斷及預測前列腺癌的進展尤為重要。雖然近來多種基因研究顯示與前列腺癌有關，臨床中也有患者前列腺癌進展，但檢測指標正常范圍［3］。因此，尋找有效預測前列腺癌標記物對前列腺癌早期診斷及治療十分必要。

Hh信號通路是一個高度保守的調控胚胎發育的信號通路，對胚胎發育及胚胎形成后細胞的生長和分化都有重要調控作用，研究表明多種惡性腫瘤與Hh信號通路的異常激活有關，其在腦、肺、胃腸及皮膚等部位產生惡性腫瘤中異常表達，細胞學研究顯示選擇性地阻斷這一通路可以抑制腫瘤的生長［4-6］。其中最重要的Shh基因，其被認為可能與腦、脊髓中軸骨骼、肺、皮膚、四肢、神經系統、生殖系統及淋巴發育等眾多組織原始發育過程有關［7］。

Hh信號通路通過其膜受體Patched（Ptc）及Smoothened（Smo），作用于核轉錄因子Gli1引起靶基因的表達，發揮其生理作用。該通路中受體Ptc由腫瘤抑制基因Patched 編碼，由12個跨膜區的單一肽鏈構成，能與配體直接結合，對Hh信號通路起負調控作用［8］。受體Smo由原癌基因Smoothened 編碼，與G蛋白偶聯受體同源，功能受Ptc的影響，在缺少Hh 配體時，Ptc抑制Smo的功能；Hh 配體存在時，Ptc與Hh 結合，從而解除Ptc對Smo的抑制，引起下游轉錄因子的表達。Ptc既是Hh的細胞膜受體，又是Hh的轉錄性目標［9-10］。因此，Ptc表達既可以提示細胞對Hh配體具有反應性，又提示Hh信號通路的激活。本資料中對32例前列腺癌組織中Shh的陽性表達為29例（90.62%），癌旁正常前列腺組織中Shh的陽性表達為13例（40.63%）；前列腺癌組織中Shh的表達率明顯高于癌旁正常組織（P＜0.05），表明前列腺癌中存在Hh信號通路過度激活現象。前列腺癌中Shh mRNA水平較癌旁正常前列腺升高2.1倍，PtcmRNA水平升高2.3倍，本資料結果顯示前列腺癌組織中Shh與Ptc的表達呈正相關（P＜0.05），即Shh表達越強，Ptc的表達也越強；提示前列腺癌中存在Hh信號通路的激活，在前列腺癌中可能存在某種相互激活機制，需要進一步研究證實。

綜上所述，在前列腺癌組織中，Shh、Ptc的表達均高于癌旁正常組織，Shh和Ptc是Hh通路的中間效應蛋白；表明在前列腺癌中可能有Shh和Ptc信號通路的過度激活狀態。兩個基因在前列腺癌組織中的異常表達提示其在前列腺癌發病機制中可能起到重要的作用，積極探討Hh信號通路對前列腺癌的診斷和治療有深遠意義。

［1］ Nusslein-Volhard C, Wieschaus E. Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila. Nature, 1980, 287(5785)： 795-801.

［2］ Datta S, Datta MW. Sonic hedgehog signaling in advanced prostate cancer. Cell Mol Life Sci, 2006, 63(4)： 435-448.

［3］ Isaacs JT, Isaacs WB. Androgen receptor outwits prostate cancer drugs. Nat Med, 2004, 10(1)： 26-27.

［4］ Gowda PS1, Deng JD, Mishra S, et al. Inhibition of hedgehog and androgen receptor signaling pathways produced synergistic suppression of castration-resistant prostate cancer progression. Mol Cancer Res, 2013, 11(11)： 1448-1461.

［5］ Gonnissen A, Isebaert S, Haustermans K. Hedgehog signaling in prostate cancer and its therapeutic implication. Int J Mol Sci, 2013,14(7)： 13979-4007.

［6］ Zhu G1, Zhou J, Song W, et al. Role of GLI-1 in epidermal growth factor-induced invasiveness of ARCaPE prostate cancer cells. Oncol Rep, 2013, 30(2)： 904-910.

［7］ Harris R, Lohr KN. Screening for prostate cancer： an update of the evidence for the U. S. Preventive Services Task Force. Ann Intern Med, 2002, 137(11)： 917-929.

［8］ Drenkhahn SK, Jackson GA, Slusarz A, et al. Inhibition of hedgehog/Gli signaling by botanicals： a review of compounds with potential hedgehog pathway inhibitory activities. Curr Cancer Drug Targets, 2013, 13(5)： 580-595.

［9］ Gonnissen A, Isebaert S, Haustermans K. Hedgehog signaling in prostate cancer and its therapeutic implication. Int J Mol Sci, 2013,14(7)： 13979-4007.

［10］ Guy CD, Suzuki A, Zdanowicz M, et al. Hedgehog pathway activation parallels histologic severity of injury and brosis in human nonalcoholic fatty liver disease, Hepatology, 2012, 55(6)： 1711-1721.

Objective To detect the expressions of Shh and Ptc genes in prostate cancer and adjacent tissues，and to analyze the relationship between the expression of Shh and Ptc gene and clinicopathological features of prostate cancer. Methods The expressions of Shh and PtcmRNA were detected by reverse transcription polymerase chain reaction（RT-PCR）in 32 cases with prostate cancer and normal prostate tissue，and the relationship and clinicopathological features of prostate cancer were analyzed. Results The positive rates of Shh and Ptc in prostate cancer tissues were 90.62%（29/32）and 93.75%（30/32）respectively，and the positive rates of Shh and Ptc mRNA in prostate cancer tissues were signif i cantly higher than those in normal prostate tissues 43.75%（14/32）. There was signif i cant difference between the two groups（P＜0.05）. The abnormal expression of Shh and Ptc mRNA was correlated with Gleason grade and clinical stage of prostate cancer. Abnormal expression of Shh and Ptc was positively correlated with prostate cancer. Conclusion The expression of Shh and PtcmRNA is abnormally high in prostate cancer. The abnormal expression of Shh and Ptc is correlated with the clinicopathological features of prostatic cancer. The expression of Shh and Ptc is positively correlated with prostate cancer，which may be involved in the progression of prostate cancer.

Prostatic neoplasms Shh Ptc

321000 浙江大學金華醫院