SDF-1/CXCR4在中青年乳腺癌中表达的意义
作者:周木秀,涂抗美,栗娜,郭勇,文显梅
【摘要】 目的 探讨SDF-1/CXCR4在中青年乳腺癌中的表达与ER、PR、Her-2和BRCA1的表达以及肿瘤的组织病、淋巴结转移、5年存活率之间的关系,进一步探讨中青年乳腺癌的预后因素。方法 采用原位分子杂交技术在乳腺浸润性导管癌中检测SDF-1基因;采用免疫组化方法,检测乳腺浸润性导管癌中CXCR4、ER、PR、Her-2和BRCA1的表达。结果 SDF-1、CXCR4在49例癌组织中,分别41、42例阳性,阳性率为83.63%、85.61%,与PR的表达无明显相关性,与ER表达呈正相关,与Her-2表达呈正相关,与肿瘤的组织学分级有明显的相关性,即组织学分级越高,其表达越强。与淋巴结转移也呈明显的正相关,即淋巴结转移的病例阳性表达明显高于未转移病例。与病人的5年存活率呈负相关,即表达阳性率越高,5年存活率越低。结论 SDF-1/CXCR4和Her-2高表达是中青年乳腺癌预后不良的重要指标。同时,SDF-1/CXCR4作为促进乳腺癌转移的关键性作用因子,成为了一个乳腺癌的新的靶点。SDF-1/CXCR4与ER及Her-2的同时表达,预后更差。
【关键词】 乳腺肿瘤;癌;浸润性;中青年;SDF-1/CXCR4
【Abstract】 Objective To study the expression of SDF-1/CXCR4 in middle-aged and young patients with infiltrating breast cancer and its correlation with the expression of ER,PR,Her-2 and BRCA1,pathologies of invading breast cancer,metastasis of lymphonodes and 5-years surviving rate.Methods The SDF-1 genes were detected in 49 cases of breast carcinoma tissues with 26 to 45 years old by hybridization in situ. CXCR4,ER,PR,Her-2 and BRCA1 were detected by immunohistochemistry.Results 41 of 49 cases were positives in SDF-1 and 42 of 49 cases positives in CXCR4. Each positive rates were 83.63% and 85.61%. The expression of SDF-1 and CXCR4 was direct proportion with ER,Her-2,metastasis of lymphonodes and tumors classification and inverse proportion with 5-years surviving rates.Conclusion SDF-1/CXCR4 and Her-2 expressing high positive is important indicating badly factors of breast cancer in middle-young age. SDF-1/CXCR4 as a striking point in promoting metastasis of breast cancers,was new target of treating breast cancer. SDF-1/CXCR4,ER and Her-2 express at the same time and curative effect is worse.
【Key words】 Breast tumor; carcinoma; invasion; middle-young age; SDF-1/CXCR4
SDF-1是骨髓基质细胞产生的CXC类趋化蛋白,是已知惟一的能与CXCR4受体结合并能激活它的活性的天然趋化因子。在人类的许多恶性肿瘤中,均有较高的表达。趋化因子通过激活趋化因子受体,参与多种生理和病理作用过程。如细胞的生长、发育、分化、凋亡等[1,2]。尤其重要的就是SDF-1/CXCR4在恶性肿瘤细胞的转移过程中的作用受到广泛的关注。现在乳腺癌发病率明显增加,以中青年增加为主,而且常常发生远处转移。本文探讨了SDF-1/CXCR4在中青年乳腺浸润性导管癌中的表达及与ER、PR、Her-2、BRCA1和病理组织学及淋巴结转移的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料 从解放军第161中心病理科1999年12月~2004年12月乳腺癌根治标本117例中筛选资料完整的年龄在26~45岁之间浸润性导管癌49例,其中有淋巴结转移的37例,不伴淋巴结转移的12例,选取肿块癌组织、淋巴结转移的癌组织进行检测。另外, SDF-1原位分子杂交试剂盒由博士德试剂公司提供,CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA等免疫组化试剂盒由上海长嘉生物试剂公司提供。
1.2 方法
1.2.1 操作方法 所有肿瘤组织及淋巴结组织均经常规脱水,石蜡包埋,4μm连续切片,HE染色,光镜观察。所有肿瘤切片均经两位副主任医师按Bloom-Richardson乳腺癌分级系统进行评分分级,乳腺癌TNM分期按WHO 2003年乳腺癌分类标准进行分期。石蜡切片的原位分子杂交检测按SDF-1试剂盒说明书进行。本试剂采用的是针对SDF-1的寡核苷酸探针,经地高辛标记。针对人SDF-1靶基因的mRNA序列为1、5’,—AGGTC GTGGT CGTGC TGGTC CTCGT GCTGA—3’;2、 5’—TCAAG CATCT CAAAA TTCTC AACAC TCCAA—3’;3、5’—CAGG AGTA CCTGG AGAAA GCTTT AAACA AG—3’。阳性,指细胞浆中出现棕黄色的细颗粒(见图1)。ER、PR、Her-2、BRCA等免疫组化染色按说明书操作。ER、PR阳性,为核着棕黄色(见图2);Her-2、BRCA细胞浆和细胞膜着棕黄色为阳性(见图3~5)。
1.2.2 数据处理 所有数据均经χ2检验。
2 结果
2.1 临床资料 所有病人均为女性,年龄最小26岁,最大45岁,平均37.1岁。肿瘤发生于左侧22例,发生于右侧27例,所有病例均有肿块,肿块最大径最大者为9cm,最小者1cm。按TNM肿瘤分期,未发现0期病人,Ⅰ期3例,Ⅱ期16例,Ⅲ期14例,Ⅳ期 16例。均为中晚期病人,这组数据统计的大多数为农民,受条件的影响,从发现包块到就医,最短1年,最多5年,16例Ⅳ期病人均有皮肤浸润,12例发生皮肤溃疡。
2.2 病理学分级 所有肿瘤组织按Bloom-Richardson分级标准分级,1级11例,2级30例,3级8例。
2.3 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA1的免疫组化染色结果与组织学分级的关系 见表1。
2.4 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与TNM分期的关系 见表2。
2.5 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与淋巴结癌转移之间的关系 见表3。
2.6 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与淋巴管浸润、血管浸润和神经周浸润之间的关系 见表4。 表1 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA1的免疫组化染色结果与组织学分级的关系 表2 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与TNM分期的关系 表3 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与淋巴结癌转移之间的关系表4 SDF-1原位分子杂交结果及CXCR4、ER、PR、Her-2、BRCA的免疫组化染色结果与淋巴管浸润、血管浸润和神经周浸润之间的关系
2.7 治疗结果 49例中21例进行了5年以上的随访,存活5年以上的9例,5年以下的12例,5年存活率42.85%。存活5年以上的SDF-1阳性表达率55.5%(5/9),存活5年以下的SDF-1阳性表达率91.67%(11/12)。两者比较,差异有显著性(P<0.01)。3 讨论
SDF-1是分子量为8000~12000具有趋化活性的小分子细胞因子,通过与相应的G蛋白偶联受体结合发挥作用[3]。在乳腺癌和其他恶性肿瘤中,均有较高的表达。SDF-1是已知的惟一能与受体CXCR4结合后被激活的天然趋化因子。而SDF-1和CXCR4的结构和相互作用机制是发挥其重要病理和生理功能的基础[4]。有研究表明,ER具有介导调控SDF-1的表达作用,通过雌激素受体,可以迅速而明显地导致SDF-1结构异构;在细胞增殖实验中,雌激素的丝裂作用可被SDF-1抗体中和,表明SDF-1介导雌激素的增殖作用,这表明了一条新的激素介导的旁分泌途径导致癌细胞增殖[1]。本组49例,ER阳性病例37例,阳性率75.5%,其SDF-1阳性表达91.9%(34/37),与ER阴性病例SDF-1的阳性表达率33.3%(4/12),差异有显著性(P<0.005)。提示,SDF-1与ER在乳腺癌的发生和过程中,具有相互协同和增强活性的作用,使其恶性程度更高,预后更差。SDF-1/CXCR4的表达与PR之间无明显的相关性。ER和SDF-1/CXCR4轴之间是如何介导癌细胞增生、迁移和信息传递的病理生理机制有待进一步研究。Akira等[5]研究发现,乳腺癌中的成纤维母细胞通过提高分泌SDF-1/CXCR4来促进肿瘤的生长和血管的发生。Schmid等[6]研究发现CXCR4在乳腺组织的癌前病变和原位癌中也有表达,提示CXCR4可能是乳腺癌早期发生时就已经存在的分子事件。Lapteva N等[7],通过实验研究,发现抗CXCR4单克隆抗体可抑制乳腺癌癌细胞的增殖,这些研究无疑是给乳腺癌的早期预防和治疗提供了临床药物治疗的新思路。既然ER和CXCR4受体桔抗剂,都能抑制乳腺癌的生长,笔者设想,两者联合运用,是否能增强抗癌作用,是临床药物治疗进一步探讨的方向。
近年来研究发现,SDF-1/CXCR4轴,与多种肿瘤细胞的恶性表现密切相关,它们不仅在肿瘤细胞的定向迁移与浸润中起着重要调节作用,而且与肿瘤细胞的增殖和分化有密切关系[8]。本组49例中青年乳腺癌中,SDF-1、CXCR4的阳性表达分别为83.5%和85.3%。其表达与肿瘤的分级有明显的相关性(P<0.05),即肿瘤的分级越高,SDF-1/CXCR4表达越强。与淋巴管浸润和神经周浸润之间有明显的相关性(P<0.05,P<0.01),即淋巴管和神经周浸润阳性的病例,其SDF-1/CXCR4阳性表达明显高于阴性的病例。与淋巴结癌转移也有明显的相关性,与Kang等[9]的报道一致,即转移组和非转移组之间差异有显著性(P<0.05),但50%以下淋巴结转移和50%以上淋巴结转移之间、分别和非转移组之间,差异均无显著性(P>0.05)。与病人的5年存活率有明显的相关性(P<0.01)。这提示SDF-1/CXCR4的高表达是乳腺癌预后不良的重要指标[10]。有研究表明,SDF-1/CXCR4同样也能促进前列腺癌细胞的增生和转移[11]。但是本实验提示,SDF-1/CXCR4的表达与肿瘤TNM分期之间无明显的相关性,可能是因为样本数量太小及分散所致统计学无意义。与血管浸润之间也没有明显的相关性,也可能这一指标与血管浸润之间无分子学层面上的有机联系,也就是说与血道转移的关系不太密切,这有待将来进一步的探讨SDF-1/CXCR4与肿瘤远处血道转移之间的关系之后再作结论。
本组49例病例中,SDF-1的表达与Her-2/neu的表达有明显的相关性,在33例Her-2基因相关蛋白表达阳性的病例,均表达SDF-1,说明SDF-1与Her-2之间有着密切的关系。本文的结果显示,Her-2基因阳性的病例,肿瘤的分化和预后都较差,同时,与乳腺癌的ER、PR之间也存在负相关,即ER、PR阳性病例,其Her-2的表达为阴性。近期有Her-2 高表达在青年乳腺癌中较多见,往往有侵袭性强,淋巴结和远处转移的比例高,五年生存率低等特点[12],说明了Her-2也是乳腺癌预后差的指标之一,同时,它也是乳腺癌目前较成熟的治疗靶点。SDF-1和Her-2之间在分子水平和信息传导通路上有何内在联系,也是进一步探讨的方向,也许会为新的治疗方法和途径提供新的理论依据。
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