HMGB1与Notch1在乳腺癌浸润和转移中的作用及其相关性论文_冷红刚1,王力2,孙伟(通讯作者)1

冷红刚1 王力2 孙伟(通讯作者)1

(1山东省潍坊医学院附属医院甲状腺乳腺外科 潍坊 山东 261052)

(2陕西省泾阳县医院普通外科 咸阳 陕西 713700)

【摘要】 目的:在乳腺癌组织中分别检测HMGB1和Notch1蛋白的表达,分析其与临床病理特征之间的相关性,着重探讨乳腺癌浸润和转移过程中两者的意义。方法:采用免疫组化SP法检测HMGB1和Notch1蛋白在60例乳腺癌组织及20例癌旁正常乳腺组织中的表达情况,并分析两者与乳腺癌患者临床病理学特征的关系。结果:HMGB1和Notch1蛋白在乳腺癌组织中表达都高于癌旁正常组织(P<0.05)。HMGB1蛋白主要表达于细胞核中,少量可见细胞质;Notch1蛋白主要表达于细胞质中。在乳腺癌组织中,HMGB1阳性表达率为76.67%(46/60),Notch1阳性表达率为80.00%(48/60);在癌旁正常组织中,HMGB1阳性表达率为15.00%(3/20),Notch1阳性表达率为10.00%(4/20)。HMGB1和Notch1的表达情况与乳腺癌的淋巴结转移、组织学分级、临床分期,均有关(P<0.05),两者在乳腺癌组织中的表达呈正相关关系(r=0.414,P=0.000)。结论:HMGB1和Notch1可能在乳腺癌的发生、发展中起重要作用,两者的高表达有可能作为预测乳腺癌浸润、转移的指标。

【关键词】 乳腺癌;HMGB1;Notch1

【中图分类号】R73 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2015)15-0038-04

【Abstract】Objective To investigate the significance in the process of invasion and metastasis of breast cancer, through detecting the expression of HMGB1 and Notch1 protein in breast cancer, and analyzing correlation of its clinicopathologic characteristics. Methods Using immunohistochemical SP method to detect HMGB1 and Notch1 protein in 60 cases of breast cancer tissue and the expression in 20 cases of normal breast tissue adjacent to carcinoma, and analyze the relationship with clinicopathologic characteristics of breast cancer patients. Results HMGB1 Notch1 protein expression in breast cancer tissue were higher than normal tissue adjacent to carcinoma (P<0.05). HMGB1 protein expression mainly in the nucleus, a small amount in cytoplasm,but Notch1 protein were mainly expressed in the cytoplasm. In breast cancer tissues, HMGB1 positive expression rate was 76.67% (46/60), Notch1 positive expression rate was 80.00% (48/60); in normal tissue adjacent to carcinoma, HMGB1 positive expression rate was 15.00% (3/20), Notch1 positive expression rate was 10.00% (4/20). The expressions of HMGB1 and Notch1 in breast cancer were re1ated with the 1ymph node metastasis,histo1ogica1 grade and c1inica1 stage(P<0.05), the expressions of HMGB1 were positive1y corre1ated to the expressions of Notch1(r=0.414, P=0.000).Conclusion HMGB1 and Notch1 may p1ay the important ro1e in the pathway of carcinogenesis and progression of breast cancer,the up-regu1ation of HMGB1 and Notch1 expressions can predict the invasion and metastasis of breast cancer.

【Key words】 Breast cancer; HMGB1; Notch1

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,以超过世界平均2%的速度增长。乳腺癌的死亡原因主要是转移和复发,探讨如何阻断癌细胞的侵袭与迁移,成为乳腺癌治疗研究的热点,对提高患者的生存率有非常重要的意义。Notch1在调控肿瘤细胞的增殖和凋亡等过程中起重要作用[1]。在真核生物中,高迁移率族蛋白B1(high mobility group box1,HMGB1)高度保守,参与DNA的复制、转录、翻译过程,与恶性肿瘤的发生、发展、浸润及转移有密切关系[2]。探讨HMGB1及Notch1蛋白在乳腺癌组织中的表达情况,分析其与临床病理学特征的相关性,为进一步阐明乳腺癌的浸润、转移规律和治疗提供新思路。

1.材料与方法

1.1 标本来源

选择2011-01-18—2012-12-23在我院外三科行手术治疗的乳腺癌患者60例乳腺癌组织和25例癌旁正常乳腺组织,经术中冰冻病理报告和最终石蜡切片病理报告确诊为乳腺浸润性导管癌(临床资料完善,均为原发肿瘤且未合并其他乳腺疾病,未行任何治疗)。乳腺癌患者均为女性,年龄33~71岁,中位年龄49岁,平均年龄50岁。60例乳腺癌标本中,无区域淋巴结转移(N0期)22例;有患侧腋窝淋巴结转移,可活动(N1期) 24例;有患侧腋窝淋巴结转移,固定(N2期)l4例。按照乳腺癌TNM临床分期:I期20例、II期26例和III期14例。按照乳腺癌组织学分级,半定量评估法:I级l4例,II级35例,III级11例。临床分期和病理组织学分级参照2003年WHO《乳腺及女性生殖器官肿瘤病理学和遗传学》标准,所有病例均由两位高年资病理医师共同做出诊断。

1.2 主要试剂

兔抗HMGB1单克隆抗体(Sigma);兔抗Notch1多克隆抗体(Abcam);SP免疫组化染色试剂盒及DAB显色试剂盒由北京中杉金桥生物有限公司提供。

1.3 免疫组织化学染色分别检测HMGB1和Notch1蛋白的表达

组织切片梯度脱蜡入水,微波抗原修复,滴加10%羊血清,37℃孵育30 min;滴加兔抗HMGB1(1:180),Notch1(1:200);4℃过夜;PBS冲洗3次,滴加生物素化二抗工作液,37℃孵育30 min;PBS冲洗3次,滴加酶标三抗工作液,37℃孵育30 min;DAB显色5 min;苏木素复染核,脱水、透明、封片。应用IPP(Image-pro p1us 6.0)软件进行图像分析。以PBS代替一抗作为阴性对照。

1.4 结果判断

采用网格计数法,随机选取不重复10个的视野,400倍光镜下观察免疫组织化学染色的阳性结果。按阳性细胞百分比判断:显色<5% 0分,显色5%~25% 1分,显色26%~50% 2分,显色51%~75% 3分,显色>75% 4分。按染色强度判断:无显色 0分,黄色 1分,棕黄色 2分,棕褐色 3分。两者相乘后,阴性 0分,阳性≥1分,弱阳性(+) 1~4分,中阳性(++) 5~8分,强阳性(+++) 9~12分。

1.5 统计学方法

数据处理采用SPSS 13.0软件进行统计,组间阳性率及表达强度的比较采用卡方检验,采用多因素logistic回归分析HMGB1和 Notch1在乳腺癌中表达与临床病理特征的关系,相关性检验采用Spearman相关分析,检验水准α=0.05。

2.结果

2.1 HMGB1和Notch1免疫组织化学结果

HMGB1蛋白在细胞核中主要表达,少量可见于细胞质;Notch1蛋白主要表达于细胞质,细胞阳性染色呈棕黄色或棕褐色(图1)。HMGB1和Notch1在乳腺癌中多呈强阳性表达,在癌旁正常乳腺组织中多为弱阳性或不表达(图1)。HMGB1在乳腺癌和癌旁正常乳腺组织中的阳性率分别为76.67%(46/60)和15.00%(3/20)。Notch1在乳腺癌和癌旁正常乳腺组织中的阳性率分别为80.00%(48/60)和10.00%(2/20)。HMGB1和Notch1蛋白在乳腺癌组织的阳性率明显高于其在癌旁正常乳腺组织的表达,阳性率表达差异有统计学意义,P<0.05。

2.3 HMGB1和Notch1蛋白在乳腺癌组织中表达的相关性

乳腺癌组织中HMGB1表达与Notch1蛋白表达呈正相关关系0.444,P=0.000(见表4)。

3.讨论

乳腺癌的发病率逐年上升,并趋向于年轻化,往往肿瘤细胞浸润和重要脏器的转移是造成患者死亡的主要原因[3]。阐明癌症发生的分子机制对于现有的治疗措施是非常必要的。基因突变在人类乳腺癌发生中起重要作用,尤其是致癌基因的激活和(或)过表达,及对抑癌基因的破坏[4]。

高迁移率族蛋白B1(high mobility grouP box1,HMGB1) 是含量最丰富的HMG蛋白,该蛋白基因定位于人染色体13q12,相对分子质量约为25kD,由215个氨基酸组成,参与DNA的组成,调节转录[2]。HMGB1在多种肿瘤中高表达,如食管鳞癌、胰腺癌、结肠癌等。HMGB1的表达水平在肿瘤的不同时期表达含量不一,早期肿瘤中HMGB1表达率为20%,而晚期其表达率则升高置约80%[5]。肿瘤侵袭期间,HMGB1释放至细胞外后,与细胞表面的主要受体RAGE相结合,HMGB1/RAGE复合物可进一步相关信号通路,如激活丝裂原活化蛋白激酶,基质金属蛋白酶,PI3K/Ak等。相关信号通路的激活,促使肿瘤的新生血管形成,加快肿瘤浸润和转移的速度[6]。本文研究结果显示:HMGB1在乳腺癌组织中的表达高于癌旁正常乳腺组织,提示HMGB1在乳腺癌的发生、发展有重要作用,且HMGB1的表达与淋巴结转移、组织学分级、临床分期有关。HMGB1可能参与肿瘤的侵袭和转移,其表达量与患者乳腺癌的发展和预后有关,可能成为监测预后和复发的重要生物指标[7]。

Notch信号通路参与细胞的命运,细胞增殖和细胞生存,在哺乳动物中,Notch受体有四个类型(Notchl-4)[8]。染色体易位t(7;9)(q34;q34.3)导致位于9号染色体上的Notchl基因断裂,Notch胞外区丢失,其胞内区获得组成性活性而具有致癌作用[9]。Notch1同样在肿瘤组织中易被检测到,在乳腺癌组织中,Notch1蛋白的异常高表达,Notch1调控肿瘤细胞的生长、代谢及凋亡等过程[10,11],并且 Notch信号调节乳腺干细胞功能,在管腔起始细胞组成性激活Notch1受体导致增生结节出现并最终形成浸润性癌[12]。本研究结果显示:Notchl在乳腺癌组织中表达高于癌旁正常乳腺组织。提示乳腺癌组织中的Notch1基因具有促癌作用,可能参与肿瘤的浸润和(或)转移。并且有腋窝淋巴结转移组Notchl蛋白表达的阳性率均稍高于非腋窝淋巴结转移组,提示Notch1基因还可能与乳腺癌的发展及预后有关。因此,提出乳腺癌中可能以Notch1为靶目标的治疗措施有重要价值。

HMGB1、Notch1在乳腺癌组织中均高表达,且与淋巴结转移及肿瘤分期和分级有关,两者的表达呈正相关,提示在乳腺癌增殖、生长及浸润、转移中起一定的作用。推测两者存在一种相辅相成的作用,协同作用下调控肿瘤细胞的增殖和凋亡等过程[13],可能成为影响乳腺癌预后和复发的重要生物指标,并且为乳腺癌的综合治疗提供了新的理论依据。

【参考文献】

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[13] Limana F, Esposito G, Fasanaro P, et al. Transcriptional Profiling of Hmgb1-Induced Myocardial Repair Identifies a Key Role for Notch Signaling[J]. Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy. 2013,1-10.

论文作者:冷红刚1,王力2,孙伟(通讯作者)1

论文发表刊物:《医药前沿》2015年第15期供稿

论文发表时间:2015/7/31

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