修回日期: 2012-08-17
接受日期: 2012-09-04
在线出版日期: 2012-09-28
目的: 探讨食管鳞癌组织中β微管蛋白Ⅲ(β-tubulin Ⅲ)、Stathmin和P糖蛋白(P-gp)的表达与预后及紫杉醇化疗疗效的关系.
方法: 回顾性分析76例食管鳞癌患者的临床病历资料, 采用免疫组织化学方法检测76例鳞癌组织和40例正常食管黏膜组织中β-tubulin Ⅲ、Stathmin和P-gp蛋白的表达, 对64例根治术后用含紫杉醇药物行辅助化疗患者的疗效与3种蛋白的表达关系进行分析.
结果: 食管鳞癌组织中β-tubulin Ⅲ、Stathmin和P-gp蛋白表达阳性率分别为63.2%、54.0%和64.5%, 明显高于正常黏膜中的10%、10%和20%(均P = 0.000), 并且β-tubulin Ⅲ、Stathin及P-gp在低分化、有淋巴结转移及Ⅲ、Ⅳ期肿瘤中阳性率均明显升高, 分别为66.7%、77.8%、74.1%; 76.9%、69.2%、61.5%; 69.2%、61.5%、69.2%(均P<0.05). 64例术后用含紫杉醇化疗的患者中β-tubulin Ⅲ、Stathmin及P-gp蛋白阳性组的化疗有效率明显低于阴性组(P值分别为0.024、0.024、0.012).
结论: 食管癌中β-tubulin Ⅲ、Stathmin和P-gp蛋白阳性率表达均明显升高, 预示肿瘤的恶性程度较高且预后差.
引文著录: 冶俊玲, 韩静绮, 郭新建, 王丰梅. 食管鳞癌组织中β微管蛋白Ⅲ、Stathmin和P糖蛋白的表达与预后. 世界华人消化杂志 2012; 20(27): 2613-2617
Revised: August 17, 2012
Accepted: September 4, 2012
Published online: September 28, 2012
AIM: To investigate the relationship among the expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin and P-gp proteins, and response to paclitaxel chemotherapy, and prognosis in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC).
METHODS: Seventy-six ESCC patients were enrolled in this study and their tumor samples were collected for analysis. The expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, and P-gp proteins in these ESCC samples and 40 normal esophageal mucosal samples was detected by immunohistochemistry. The correlation among the expression of these proteins, response to paclitaxel chemotherapy, and prognosis was then analyzed.
RESULTS: The positive rates of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, and P-gp in ESCC were significantly higher than those in normal esophageal mucosal tissue (63.2% vs 10.0%, 54% vs 10%, 64.5% vs 20.0%, all P < 0.05). Increased expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, and P-gp was significantly correlated with poor tumor differentiation, lymph node metastasis, and advanced tumor stage (all P < 0.05). In 64 cases treated by paclitaxel chemotherapy, the response rate was significantly lower in patients who had positive expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, and P-gp than in those who had negative expression (P = 0.024, 0.024, 0.012).
CONCLUSION: The expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, P-gp is increased in ESCC. Increased expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin, and P-gp is associated with high malignancy and poor prognosis.
- Citation: Ye JL, Han JQ, Guo XJ, Wang FM. Relationship among expression of β-tubulin Ⅲ, Stathmin and P-gp proteins, response to paclitaxel chemotherapy, and prognosis in ESCC. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2012; 20(27): 2613-2617
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v20/i27/2613.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v20.i27.2613
食管癌是我国常见的恶性肿瘤之一且预后差, 总的5年生存率低于20%. 50%-60%的患者就诊时已有远处转移, 中位生存期仅4-8 mo, 由于食管癌发病隐匿, 症状出现时已为中晚期, 多数患者失去了手术机会, 因此化疗显得尤为重要, 肿瘤耐药性的产生是化疗失败的最主要因素. 微管蛋白是细胞骨架的重要组成部分, 其中β-tubulin Ⅲ对作用于微管的化疗药物敏感性的关系最为密切[1]. 有研究显示[2]β-tubulin Ⅲ低表达的患者对紫杉醇反应率高于高表达者. Alli等[3]发现Stathmin蛋白过表达能够减少聚合状态的微管, 使其与紫杉醇的结合显著降低, 致使过表达Stathmin的细胞系对紫杉醇的敏感性显著性降低. P-gp是由多药耐药基因MDRI编码的一种跨膜糖蛋白, 其高表达不仅提示对相应化疗药物的耐药, 也提示预后不良. 本研究探讨了β-tubulin Ⅲ、Stathmin及P-gp蛋白表达量与紫杉醇耐药的关系, 旨在提高化疗疗效, 提高患者生存率.
收集青海大学附属医院2008-03/2011-03共76例食管癌患者资料, 男52例, 女24例, 男女比例为2.1:1, 年龄范围41-73岁, 中位年龄57岁, 均经病理明确诊断. 取其病理存档标本为观察组, 其中高-中分化49例, 低分化27例; 有淋巴结转移者为26例, 无淋巴结转移者为50例; 临床Ⅰ、Ⅱ期患者63例, Ⅲ、Ⅳ期患者13例. 64例术后用含紫杉醇化疗药物行辅助化疗. 另选40例正常食管黏膜为对照组. 一抗兔抗人β-tubulin Ⅲ和Stathmin试剂购自美国Cell-Signa公司; 鼠抗人P-gp单克隆抗体及SP免疫组织化学试剂盒购自福州迈新有限公司.
1.2.1 免疫组织化学法检测β-tubulin Ⅲ、Stathmin及P-gp的表达: β-tubulin Ⅲ和Stathmin抗体工作浓度均为1:100. 全部标本均经40 g/L甲醛固定, 常规石蜡包埋, 4 μm厚连续切片, 实验步骤按试剂盒说明书进行, 用PBS液替代一抗作空白对照, DAB显色. 采用双盲法阅片, 随机选取5个高倍视野, 每个视野计数100个细胞, β-tubulin Ⅲ和Stathmin阳性信号均位于胞浆, 呈黄色或棕黄色颗粒. 前者评判结果参照文献[4,5], 染色强度分为0-3分, 0分为无染色, 2分为强度至少相当于内皮细胞或神经细胞, 强度为2分以上的细胞为阳性, 样品含<50%阳性染色细胞为β-tubulin Ⅲ(-), 即低表达, >50%阳性染色细胞为β-tubulin Ⅲ(+), 即高表达. Stathmin阳性细胞判定标准参照文献[6]及Sulzer分级法. 以在着色强度分为4级, 强度2分以上为阳性细胞, 样品含<50%阳性染色细胞为Stathmin(-), 即低表达, >50%阳性染色细胞为Stathmin(+), 即高表达. P-gp阳性信号定于细胞质或细胞膜出现棕黄色颗粒, 计算阳性细胞数分别按4级分类<10%(-), 10%-25%为(+), 25%-75%为(++), >75%为(+++); 前两者视为阴性, 后两者视为阳性.
1.2.2 疗效评价: 化疗2周期结束后进行疗效评价, 按RECLIST实体瘤疗效评价标准分为: 完全缓解(complete remission, CR), 部分缓解(partial response, PR), 疾病稳定(stable disease, SD), 疾病进展(progressive disease, PD). 以CR+PR计算客观有效率(RR).
统计学方法 应用SPSS13.0统计软件包进行统计学分析, 蛋白表达与临床病理指标关系及化疗有效率采用χ2检验.
食管癌组和正常黏膜组中Stathmin阳性表达分别为41例(54%)和4例(10%); β-tubulin Ⅲ分别为48例(63.2%)和4例(10%); P-gp分别为49例(64.5%)和8例(20.0%). β-tubulin Ⅲ、Stathmin及P-gp在癌与正常组中表达率均P<0.01, 有统计学意义(表1). β-tubulin Ⅲ、 Stathmin和P-gp蛋白阳性表达率均显示低分化高于高分化者, 有淋巴结转移组高于无淋巴结转移组, Ⅲ、Ⅳ期患者高于期Ⅰ、Ⅱ期患者(均P<0.05, 表1, 图1).
| 项目 | n | β-tubulinⅢ | Stathmin | P-gp | |||||||||
| 阳性数 | 阳性率(%) | χ2值 | P值 | 阳性数 | 阳性率(%) | χ2值 | P值 | 阳性数 | 阳性率(%) | χ2值 | P值 | ||
| 分组 | |||||||||||||
| 鳞癌组 | 76 | 48 | 63.2 | 29.942 | 0.000 | 41 | 54 | 21.317 | 0.000 | 49 | 64.5 | 20.740 | 0.000 |
| 正常组 | 40 | 4 | 10 | 4 | 10 | 8 | 20 | ||||||
| 组织分级 | |||||||||||||
| 高中分化 | 49 | 15 | 30.6 | 9.211 | 0.002 | 23 | 46.9 | 6.792 | 0.009 | 16 | 32.7 | 11.980 | 0.001 |
| 低分化 | 27 | 18 | 66.7 | 21 | 77.8 | 20 | 74.1 | ||||||
| 淋巴结转移 | |||||||||||||
| 有 | 26 | 20 | 76.9 | 18.055 | 0.000 | 18 | 69.2 | 6.678 | 0.010 | 16 | 61.5 | 7.045 | 0.008 |
| 无 | 50 | 13 | 26 | 19 | 38 | 15 | 30 | ||||||
| 临床分期 | |||||||||||||
| Ⅰ、Ⅱ期 | 63 | 24 | 38.1 | 4.252 | 0.039 | 16 | 25.4 | 4.949 | 0.026 | 19 | 30.2 | 5.765 | 0.016 |
| Ⅲ、Ⅳ期 | 13 | 9 | 69.2 | 8 | 61.5 | 9 | 69.2 | ||||||
β-tubulin Ⅲ阳性患者40例中无缓解者(无变化及进展)25例, 缓解者(完全缓解及部分缓解)15例, 化疗有效率为37.50%; 而24例β-tubulin Ⅲ阴性的患者中无缓解者为8例, 缓解者16例, 有效率66.67%, 明显高于前者, 差异有统计学意义(P = 0.024). 32例Stathmin阳性患者中缓解者12例, 有效率37.5%; 32例Stathmin阴性患者中缓解者21例, 有效率65.5%, 两者相比差异显著(P = 0.024). 36例P-gp阳性患者中缓解者13例, 有效率低36.11%, P-gp阴性患者28例中缓解者19例, 有效率67.86%, 差异有统计学意义(P = 0.012, 表2).
| PD | SD | PR | CR | RR(%) | χ2值 | P值 | ||
| β-tubulin Ⅲ | + | 8 | 17 | 14 | 1 | 37.5 | 5.109 | 0.024 |
| - | 0 | 8 | 10 | 6 | 66.67 | |||
| Stathmin | + | 8 | 12 | 12 | 0 | 37.5 | 5.067 | 0.024 |
| - | 2 | 9 | 12 | 9 | 65.5 | |||
| P-gp | + | 5 | 18 | 10 | 3 | 36.11 | 6.349 | 0.012 |
| - | 1 | 8 | 11 | 8 | 67.86 |
Stathmin蛋白是近年来发现的在细胞增殖和分化中十分重要的可溶性蛋白, 由149个氨基酸组成, 分子量19 kDa, 该蛋白作为细胞信号转导分子在细胞分化、组织再生、修复及神经系统的发育[7,8], 尤其在恶性肿瘤发生、发展及肿瘤细胞对化疗的敏感性中具有重要作用[9,10]. 细胞微管由微管蛋白二聚体构成, 是真核生物细胞内重要的细胞骨架, 是有丝分裂时纺锤体的基本组成单位. Stathmin蛋白具有解聚微管的作用, 通过调节该蛋白的表达和活性控制细胞的增殖和分化, 有丝分裂期间活性状态的Stathmin蛋白高表达促进微管解聚, 降低对紫杉醇的敏感性. 本实验表明Stathmin在食管鳞癌(54.0%), 低分化癌(77.4%), 有淋巴结转移的癌组织(69.2%)及Ⅲ、Ⅳ期肿瘤(61.5%)中的表达明显高于正常黏膜(10.0%)、高分化癌组织(46.9%)、无淋巴结转移癌组织(38.0%)及Ⅰ、Ⅱ期肿瘤组织(25.4%), 且两两相比均显示P<0.05, 有统计学意义. Stathmin阳性患者行紫杉醇类化疗其化疗疗效明显低于阴性表达者, 两者相比P<0.05. 以上结果表明Stathmin高表达不仅与肿瘤分化程度、淋巴结转移及临床分期密切相关, 而且与对紫杉醇类化疗药物的敏感性相关, 是提示肿瘤预后的分子标志, 也是个体化治疗的良好依据.
β-tubulin Ⅲ为微管蛋白家族的重要成员之一, 位于16号染色体长臂[11], 分子量约为50 kDa, 主要参与细胞骨架的形成, 其关键功能是在维持中心体的稳定性, 在染色体的运动和有丝分裂过程中发挥重要作用. 紫杉醇是一种复杂的二萜类化合物, 他是从红豆杉树皮中提取的一种新型抗微管药物, 他作用于β微管蛋白N端第31个氨基酸上, 已有研究从细胞水平证实食管癌紫杉醇耐药细胞株β-tubulin Ⅲ蛋白高表达是其耐药的主要机制[12]. 本实验结果发现64例应用紫杉醇化疗的患者中, 有效者β-tubulin Ⅲ低表达, 而无效者其阳性表达率高. 提示β-tubulin Ⅲ可预测食管癌应用紫杉醇类化疗的疗效, 是一个有价值的生物标志物, 他的高表达预示对紫杉醇耐药, 在个体化化疗中起重要作用.
P-gp是ATP结合区(ATP-binding cassette, ABC)转运蛋白超家族的成员, 能利用ATP水解释放的能量主动将疏水亲脂性化疗药转运至细胞外, 导致细胞内药物浓度低于杀伤浓度, 从而使肿瘤产生多药耐药. 他能外排紫杉醇等药物, 妨碍这些药物在细胞内的积聚而达到耐药效果. 此外, P-gp可能直接或间接地参与细胞的分子代谢、增殖和分化等方面的调控, 可抵抗caspasc依赖性凋亡, 在细胞凋亡中可能发挥重要的调控作用[13]. 本研究显示P-gp在食管癌的阳性率为64.5%与正常组的20.0%相比较有显著性差异, P-gp在低分化癌中阳性率74.1%明显高于高分化癌32.7%, 在有淋巴结转移者中61.5%也明显高于无淋巴结转移者的30.0%, 且临床分期越晚其阳性率越高, 提示P-gp表达与肿瘤分化程度及淋巴结转移相关(P<0.05). P-gp的高表达不仅提示对紫杉醇药物耐药, 也提示预后不良.
本研究中β-tubulin Ⅲ、Stathmin及P-gp均可预测紫杉醇类药物化疗敏感性, 3者共同检测在国内少有报道, 且3者在低分化鳞癌和有淋巴结转移及Ⅲ、Ⅳ期患者中阳性率均较高分化和无淋巴结转移及Ⅰ、Ⅱ期患者高, 3者均高表达与肿瘤分化程度及预后相关. 因此联合检测对于预测预后及个体化治疗具有重要意义.
食管癌是我国最常见的恶性肿瘤之一, 发现时多为中晚期, 很多患者失去了手术机会, 因此化疗显得尤为重要, 个体化治疗是提高化疗疗效的关键, 本研究通过检测β-tubulin Ⅲ、Stathmin和P-gp的表达, 探讨与紫杉醇化疗敏感性的关系, 并分析其与临床病理特征的相关性.
陈云昭, 副教授, 新疆石河子大学医学院一附院病理科
β-tubulin Ⅲ、 Stathmin和P-gp均单独在不同的肿瘤研究中有报道, 但他们共同在食管癌中的表达极少研究, 随着个体化治疗的应用, 研究化疗敏感性已成为热点.
相关研究表明β-tubulin Ⅲ为新型的抗微管药物, Stathmin则具有解聚微管的作用, 两者均与紫杉醇化疗敏感性密切相关, 且均与肿瘤的增殖分化及转移关系密切.
本文采用免疫组织化学法联合检测β-tubulin Ⅲ、Stathmin和P-gp在食管鳞癌中的表达情况并分析其与临床病理学参数之间的关系.
3种蛋白共同检测有望提高化疗疗效, 为个体化治疗提供更有力的参考指标.
Stathmin蛋白: 近年来发现的在细胞的增殖和分化中十分重要的可溶性蛋白, 在恶性肿瘤发生, 发展及肿瘤细胞对化疗的敏感性中具有重要意义, 其具有解聚微管的作用, 因此其高表达会降低紫杉醇的敏感性.
本研究内容比较重要, 具有一定的新颖性, 对临床医师有一定的参考价值.
编辑:田滢 电编:鲁亚静
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