IGF-IR與前列腺癌發生發展及預后的關系

馮國亮 張建偉 徐泉泉 馮偉

前列腺癌發病率位居男性惡性腫瘤的第二位，并且這一數值正逐年增高。本病發生、發展是是一個長期、多基因、多因素參與的復雜過程[1-2]。胰島素樣生長因子受體Ⅰ（Insulin-like growth factor receptor I，IGF-IR）是酪氨酸激酶受體家族之一，存在兩個α 異源胞外鏈及兩個跨膜β 鏈。IGF-IR 在乳腺癌、前列腺癌等多種惡性腫瘤中存在高表達。IGF-IR 是胰島素樣生長因子信號轉導路徑的主要介質之一，與配體結合后，其內在β 鏈將被激活，并促使C-末端結構域及近膜區絡氨酸激酶磷酸化，并激活下磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinases，PI3K）/蛋白質絲氨酸蘇氨酸激酶（protein-serine-threonine kinase，AKT）等信號路徑，從而參與腫瘤細胞增殖、分裂以及凋亡抑制等過程[3]。為探討前列腺癌組織中胰島素樣生長因子受體Ⅰ（IGF-IR）表達的臨床意義，本文進行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 資料

選取2013年5月至2016年2月本院確診并行前列腺根治術的前列腺癌組織標本74例（前列腺癌組）、因手術實施前列腺治療的前列腺良性增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）標本80例（BPH組）。前列腺癌組，年齡55～7歲，平均（65.2±6.0）歲，根據2010年美國癌癥聯合委員會（American Cancer Council，AJCC）分期標準[2]：T2 期33例、T3 期34例、T4 期7例；格里森（Gleason）評分[3]＞7 分47例、≤7 分27例；淋巴結轉移陽性47例；截止到本研究開始隨訪時間為6～72個月，平均為43（38，66）個月，生化復發（血清PSA水平＞0.2 ng/mL）53例，死亡42例。對照組，年齡48～79歲，平均（64.1±8.3）歲。納入標準：①前列腺癌的診斷標準參考2012年《NCCN 前列腺癌診治指南中文版》中的標準[5]；②獲取前列腺癌組織標本前患者無放化療病史；③前列腺癌、前列腺良性增生的診斷主要依據肛門指檢、超聲及術后病理學；④所有患者及家屬均已簽署知情同意書；⑤研究對象的各項資料完整。排除標準：①資料缺失；②伴有其他部位惡性腫瘤；③合并其他類型前列腺、泌尿系統疾??；④免疫功能疾病、類風濕性疾病。本實驗通過本院倫理委員會同意批準。兩組研究對象的年齡比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 免疫組化檢測

將各組石蠟包埋，4 μm 切片，將樣本置于溫箱內于68℃溫度下烤片2 h，取出后脫蠟至水，選用PBS 進行洗滌，滴入3 mL 3%H2O2去離子水滅活，時長為15 min，PBS 洗滌，滴入10 mL 枸櫞酸緩沖液煮沸后靜置冷卻30 min，取出后PBS 洗滌，滴入10 mL山羊血清封閉30 min，鼠抗人IGF-IR 單克隆抗體一抗（美國Novus Biologicals 公司生產，稀釋濃度1∶100），4℃冷藏過夜，取出后選用PBS 洗滌3次，滴入辣根過氧化酶標記的山羊抗兔IgG 二抗（Abcam公司生產，稀釋濃度1∶500），PBS 洗滌3次，DAB 染色，蘇木精復染，沖洗后脫水、封片、鏡檢。

1.2.2 判斷指標

IGF-IR 蛋白陽性染色表達于細胞質中，兩種蛋白的陽性染色呈黃色、棕黃色、褐色表達，①依據染色的程度分為：未染色（0 分）、僅僅淡黃色染色（1 分）、棕黃色染色（2 分）、染色呈褐色、黑色（3分）；②根據染色的細胞占比結果：占比范圍≤10%計分1 分、＞10%～≤50%計分2 分、50%＜～≤75%計分3 分、占比＞75%計分4分，染色程度與陽性細胞計分之乘積＜3 分為陰性、≥3 分為陽性。

1.3 統計學處理

采用SPSS 21.0 軟件進行數據分析，計量資料符合正態分布采用（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布用中位數（P25，P75）表示，兩組間比較采用Mann-Whitney 檢驗；計數資料用n（%）表示，用χ2檢驗；K-M 法繪制前列腺癌患者IGF-IR 蛋白表達的生化復發生存曲線以及總體生存曲線，采用COX多因素回歸分析前列腺癌術后生存的影響因素。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組標本中IGF-IR 蛋白陽性表達率比較

前列腺癌組織中的IGF-IR 蛋白陽性表達率為68.92%（51/74），明顯高于BPH組織的陽性表達率36.25%（29/80），差異有統計學意義（χ2=16.436，P＜0.05）見圖1。

圖1 IGF-IR 蛋白免疫組化結果（SP，×400）Figure1 IGF-IR protein immunohistochemistry results（SP，×400）

2.2 不同特征的前列腺癌組織中IGF-IR 蛋白陽性表達率比較

不同臨床分期、是否發生淋巴結轉移的前列腺癌組織中的IGF-IR 蛋白陽性表達率差異具有統計學意義（P＜0.05），見表1。

2.3 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者預后的關系

IGF-IR 蛋白陽性表達的患者術后生化復發生存率顯著高于陰性表達者（P＜0.05），總體生存率顯著低于陰性表達者，差異均有統計學意義（P=0.05）。IGF-IR 蛋白陽性表達和陰性表達對前列腺癌患者生化復發生存時間及總體生存時間的影響差異有統計學意義（χ2=17.598，P＜0.001；χ2=7.251，P＜0.001）。見表2，圖2、3。

表1 不同特征的前列腺癌組織中IGF-IR 蛋白表達率比較[n（%）]Table1 Comparison of expression rates of IGF-IR protein in prostate cancer tissues with different characteristics[n（%）]

表2 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者預后的關系[n（%）]Table2 Relationship between the expression of igf-ir protein and the prognosis of prostate cancer patients[n（%）]

圖2 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者生化復發生存率的關系Figure2 Relationship between igf-ir protein expression and biochemical recurrence survival rate in prostate cancer patients

2.4 前列腺癌術后患者生存影響因素的COX 回歸分析

COX 回歸分析結果顯示，臨床分期以及生化復發生存是影響患者生存狀態的獨立因素（P＜0.05）。見表3。

圖3 IGF-IR 蛋白表達與前列腺癌患者總體生存率的關系Figure3 Relationship between igf-ir protein expression and overall survival rate in prostate cancer patients

3 討論

目前研究發現前列腺癌無特異臨床表現，5年存活率僅為25%左右[4]，早期對前列腺癌發生發展及預后進行評估，進一步分析前列腺癌去勢抵抗機制，探究新的對前列腺癌預后具有指導意義的分子因素，提高患者病情評估質量，并制定有針對性的靶向治療方案已成為臨床研究熱點[5]。

IGF-IR 是單次跨膜蛋白的一種，IGF-IR 的激活有賴于其配體胰島素樣生長因子I（insulin like growth factor-I，IGF-I）[6]。IGF-I 則是人生長發育、代謝合成的重要介質，與骨骼肌等其他組織過度增殖密切相關[7-8]。IGF-IR與IGF-I 結合后將借助兩組信號路徑調節細胞生理功能，第一組信號路徑是PI3K/AKT 路徑，IGF-IR與配體結合后磷酸化的底物及結構域將激活三磷酸磷脂酰肌醇，最終誘導蛋白激酶B 活化，這一路徑具有促細胞增殖、分裂以及抑制凋亡等效應[9]。第二組信號路徑為MAPK/ERK 路徑，IGF-IR 磷酸化后可誘導順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 活化，并誘導Ras、Raf 蛋白向細胞內聚集，同時介導細胞內的信號級聯反應，最終激活MAPK/ERK 路徑，誘導細胞增殖、分化[10-11]。前列腺癌細胞轉移潛能與IGF-IR信號路徑對細胞粘附、遷移能力的修改能力密切相關[12]。IGF-IR 可誘導血管內皮生長因子異常表達，增強腫瘤血管及淋巴生成能力[13]。還有研究發現[14]，白介素6 可通過活化IGF-IR 及順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 來影響前列腺癌發生及侵襲，靶向阻斷IGF-IR 及順序激活信號轉導及轉錄活化因子3 獲得的療效可能高于阻斷白介素6 信號。早期前列腺癌患者對雄激素阻斷治療均較敏感，但隨著疾病進展，患者終將出現去勢抵抗。此時如給予患者雄激素去勢手術，患者疾病將轉型為雄激素非依賴性前列腺癌，而IGF-IR 誘導的PI3K/AKT 路徑介導的反式雄激素激活是患者疾病轉型的重要原因。這一路徑的活化可能通過雄激素受體自磷酸化、叉形頭轉錄因子及NF-kB 路徑等機制來促使患者去勢抵抗[15]。因此，臨床發現靶向阻斷IGF-IR 聯合雄激素剝奪治療可對前列腺癌患者形成協同療效[16]，提示IGF-IR 或將成為前列腺癌靶向治療新方向。

表3 前列腺癌術后患者生存時間影響因素的COX 回歸分析Table3 COX regression analysis of influencing factors of survival time after prostate cancer surgery

綜上所述，IGF-IR 蛋白表達增強可能會促進前列腺癌的發生及發展，且可能對患者的預后造成不利影響。但由于本次研究樣本量較小，前列腺癌術后患者IGF-IR 蛋白表達是否會對生存時間產生獨立影響，仍有待進一步大樣本及長期隨訪加以證實，IGF-IR 或可成為前列腺癌治療研究的新靶點。