Survivin和ERK在结直肠癌中的表达及其意义论文_左方李颖通讯作者

左方李颖通讯作者

保定市第二医院肿瘤外科河北保定071000

【摘要】目的：探讨Survivin和ERK在结直肠癌演变过程中的作用及其相关关系，为结直肠癌的早期诊断和治疗提供实验室依据和参考指标。方法：应用免疫组织化学SP方法检测各组组织中Survivin和ERK二种蛋白的表达水平及相关分析。结果:Survivin和ERK在结直肠切缘无瘤粘膜、腺瘤和腺癌组织中表达具有统计学显著性差异。在结直肠癌的患者中，Survivin蛋白在低分化组的表达显著高于高中分化组；在浆膜浸润组中的表达显著高于浆膜未浸润组；在淋巴结转移患者中显著高于无淋巴结转移的患者，且差异具有统计学意义（P＜005）；比较性别、年龄、肿瘤部位、瘤体大小之间的Survivin蛋白表达水平，未发现这些因素对Survivin蛋白表达的任何影响（P＞005）。ERK蛋白在浆膜浸润组中的表达显著高于浆膜未浸润组；在淋巴结转移患者中显著高于无淋巴结转移的患者，且差异具有统计学意义（P＜005）；比较性别、年龄、肿瘤部位、瘤体大小和分化程度之间的Livin蛋白表达水平，未发现这些因素对Livin蛋白表达的任何影响（P＞005）。Survivin和ERK在结直肠癌的表达之间有直线相关性（P＜005），二者呈正相关。结论：Survivin和ERK蛋白表达和结直肠癌发生发展相关。Survivin和ERK的表达与结直肠腺癌进展相关。Survivin和ERK在结直肠癌中的表达呈正相关。

【关键词】结直肠癌；Survivin；ERK；免疫组织化学

【中图分类号】R57463【文献标识码】B【文章编号】1674-8999(2013)08-0140-02

结直肠癌是消化系统肿瘤中最常见的恶性肿瘤之一。Survivin是近年发现的凋亡抑制蛋白（IAP，inhibitor of apotosis protein）家族中最为重要的成员。它在肿瘤发生发展及其进展过程中可能发挥着重要的作用。细胞外信号调节激酶(extracellular signal–regulated kinase,ERK)是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）家族的成员之一。ERK的异常活化可引起细胞分化和细胞凋亡功能的丧失，从而导致细胞侵袭能力增强、异常增生，并向恶性表型转化，继而参与到肿瘤发生发展和转移的全过程。本研究采用免疫组化SP法比较Survivin和ERK的临床病理参数间的关系及Survivin和ERK蛋白表达的相关性，探讨二者与结直肠癌生物学行为间的关系。

1材料与方法

研究标本选自保定市第二医院病理科自2009年3月至2011年3月的存档蜡块，共计109例。其中结直肠癌组织52例，腺瘤组织23例，结直肠切缘无瘤粘膜组织34例。所有结直肠癌患者术前未接受任何放化疗。

2实验方法

免疫组织化学染色（Ｓ-Ｐ法）参照试剂盒说明书操作，用已知阳性切片作为阳性对照，用PBS代替一抗作为阴性对照。

结果判断：Survivin蛋白阳性产物定位于胞质或胞核内出现棕黄色颗粒，ERK蛋白阳性产物定位于细胞质和细胞核内出现棕黄色颗粒。

统计学分析：所有统计分析使用SPSS 160软件进行。对于计数资料使用Fisher确切概率法检验和卡方检验，以P＜005作为检验水准。采用Spearman等级相关进行相关性分析。

3结果

31Survivin和ERK在不同结直肠组织中的表达与定位：Survivin可表达于细胞质中,也可表达于细胞核中，呈棕黄色和棕褐色的颗粒样物质。Survivin在结直肠癌组织中的阳性表达明显高于结直肠腺瘤组织（P＜001）和切缘无瘤粘膜组织（P<0001），Survivin在结直肠腺瘤组织中的阳性表达率高于切缘无瘤粘膜组织（P＜001），差异具有统计学意义。（见表1）ERK可表达于细胞质中,也可表达于细胞核中，呈棕黄色和棕褐色的颗粒样物质。ERK在结直肠癌组织中的阳性表达明显高于结直肠腺瘤组织（P＜001）和切缘无瘤粘膜组织（P<0001），在结直肠腺瘤组织中的阳性表达率明显高于切缘无瘤粘膜组织（P＜001），差异具有统计学意义。（见表2）

表1Survivin蛋白在结直肠切缘无瘤粘膜、腺瘤和结直肠癌中的表达

32结直肠癌中Survivin和ERK的表达与不同临床病理特征的关系：在结直肠癌的患者中，在结直肠癌的患者中，Survivin在低分化组的表达显著高于高中分化组。Survivin蛋白在浆膜浸润组中的表达显著高于浆膜未浸润组；在淋巴结转移患者中显著高于无淋巴结转移的患者，且差异具有统计学意义（P＜005）；比较性别、年龄、肿瘤部位、瘤体大小之间的Survivin蛋白表达水平，未发现这些因素对Survivin蛋白表达的任何影响。ERK蛋白在浆膜浸润组中的表达显著高于浆膜未浸润组；在淋巴结转移患者中显著高于无淋巴结转移的患者，且差异具有统计学意义（P＜005）；比较性别、年龄、肿瘤部位、瘤体大小和分化程度之间的ERK蛋白表达水平，未发现这些因素对Survivin和ERK蛋白表达的任何影响。（见表3-4）

33结直肠癌组织中Survivin和ERK表达的相关性分析:采用Spearman等级相关分析，Survivin和ERK在结直肠癌的表达之间有直线相关性（P＜005），二者呈正相关。（见表5）

切缘无瘤粘膜和腺瘤：χ2=8595，P=0003;切缘无瘤粘膜和腺癌：χ2=28262，P<0001;腺瘤和腺癌:χ2=5432，P=002

切缘无瘤粘膜和腺瘤：χ2=13757，P<0001;切缘无瘤粘膜和腺癌：χ2=33322，P<0001;腺瘤和腺癌：χ2=4587，P=0032

表3Survivin蛋白的表达与结直肠癌临床病理特征的关系

4讨论

41Survivin在结直肠癌中的表达及意义:Survivin一种凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,IAP)，由Ambrosini（耶鲁大学）于1997年用效应细胞蛋白酶受体(effector cell protease receptor-1,EPR-1)cDNA在人基因组文库中杂交筛选分离得到。Survivin是至今发现的凋亡最强抑制因子，在对细胞凋亡的抑制和有丝分裂的调节具有重要作用，作用时间是细胞的G2/M期［1］。我们使用免疫组化方法检测了109例不同结直肠组织中Survivin蛋白的表达情况，结果结肠癌组织中Survivin表达阳性率为596%，结直肠腺瘤组织中Survivin表达阳性率为43%，切缘无瘤粘膜组织中Survivin表达阳性表达率为29%，三者的表达差异存在统计学意义。本研究研究发现结直肠癌组织中Survivin的阳性表达和肿瘤细胞的分化程度、浸润深度和是否淋巴结转移具有显著相关性，而与患者性别、年龄、肿瘤部位和肿瘤大小无关。Survivin蛋白在结直肠癌组织中高表达，提示Survivin蛋白可以抑制结直肠癌细胞凋亡，与结直肠癌的发生、发展有着密切关系，并且在结直肠癌的演变过程中发挥重要作用。Survivin蛋白对细胞增殖凋亡的调控作用以及在肿瘤的发生、发展中都发挥着重要的作用，使之成为研究肿瘤治疗中新的靶点。

表4ERK蛋白的表达与结直肠癌临床病理特征的关系

42ERK在结直肠癌中的表达及意义:细胞外信号调节激酶(extracellular signal–regulated kinase,ERK)是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）家族的重要成员之一。细胞的分化和凋亡功能的丧失完全是ERK被异常磷酸化以及活化的结果，后果将会引起正常细胞恶性转化、肿瘤细胞异常增殖、肿瘤细胞发生、侵袭能力增强、肿瘤恶性转移等。本研究发现，ERK在结直肠癌组织中的阳性表达率为615%，在结直肠腺瘤中为348%，在切缘无瘤粘膜组织中为0%。而且这种差异具有统计学意义。进一步分析显示，ERK在结直肠癌组织中的表达水平和肿瘤浸润深度以及淋巴结转移密切相关，和性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤位置以及分化程度无相关关系。恶性肿瘤的发生归根结底是一种细胞信号转导异常，也就是某些和细胞生长、分化和增殖相关的重要信号转导通路都处于异常活化的状态。在MAPK信号传导系统中，ERK途径是主要的经典通路，参加细胞的生长、发育、分裂及分化等各种生理过程，而且在细胞的恶性转化中扮演了重要的角色［2-4］。研究ERK信号通路可以作为治疗结直肠癌药物的潜在作用靶点，对这个通路的深入研究将为结直肠癌的治疗开辟新的靶点。

3Survivin和ERK相关性

我们对Survivin和ERK在结直肠癌组织中表达的相关关系进行了分析，结果发现它们之间存在显著的相关关系，这在理论上是可以解释的。ERK通过调控cdk4-Cyclin D1等细胞周期蛋白的表达，从而促进细胞进行有丝分裂［5,6］，在细胞增殖以及细胞凋亡的调控中起着重要的作用。Survivin作为cdc2、cdk4、CyclinE等细胞周期调控蛋白的底物，其主要表达在G2/M期，开启了G2/M检查点，促进其向S期的转化，在细胞分裂中很好地维持了基因的稳定性［6,7］。研究表明ERK可以调控Survivin的表达［8,9］，抑制ERK可能导致Survivin表达的下调［10］。类似的研究结果也出现于其它肿瘤的研究中，冯亚东等研究发现［11］，ERK和Survivin在食管癌中存在正性相关，通过免疫共沉淀方法，检测发现ERK和Survivin在食管癌细胞Eca109中存在相互作用。表明Survivin在食管癌中的表达可能依赖于ERK的调控。我们的研究结果进一步证明了在Survivin通路上ERK基因起着重要的作用，为进一步研究结直肠癌细胞增殖凋亡和细胞周期转换等机制提供了可靠的依据。

总之，本研究初步探讨了Survivin和ERK与结直肠癌的关系以及其在结直肠癌发生、发展过程中的作用，为进一步深入研究Survivin和ERK对结直肠癌早期诊断和基因治疗提供了实验基础。

参考文献

［1］Takai N,Miyazaki T,Nishida M,et al.Survivin expression correlates with clinical stage,histological grade,invasive behavior and survival rate in endometrial carcinoma［J］.Cancer Lett,2002,184(1)：105

［2］Park SW,Kim HS,Hah JW,et al.Celecoxib inhibits cellproliferation through the activation of ERK and p38 MAPK inhead and neck squamous cell carcinoma cell lines［J］.Anticancer Drugs,2010,21(9)：823830

［3］Gan Y,Shi C,Inge L,et al.Differential roles of ERK and Akt pathways in regulation of EGFR-mediated signaling and motilityin prostate cancer cells［J］.Oncogene,2010,29(35)：49474958

［4］Ding Y,Boguslawski EA,Berghuis BD,et al.Mitogen-activatedprotein kinase kinase signaling promotes growth and vascularization of fibrosarcoma［J］.Mol Cancer Ther,2008,7(3)：648658

［5］Shen F,Fan X,Liu B,et al.Overexpression of cyclin D1-CDK4 in silica-induced transformed cells is due to activation of ERKs,JNKs/AP-1 pathway［J］.Toxicol Lett,2006,160(3)：185195

［6］Schmitz KJ,Wohlschlaeger J,Lang H,et al.Activation of the ERK and AKT signalling pathway predicts poor prognosis in hepatocellular carcinoma and ERK activation incancer tissue is associated with hepatitis C virus infection［J］.J Hepatol,2008,48(1)：8390

［7］Pennati M,Campbell AJ,Curto M,et al.Potentiation of paclitaxel- induced apoptosis by the novel cyclin-dependent kinase inhibitor NU6140 a possible role for Survivin down regulation［J］.Mol Cancer Ther,2005,4(9)：13281337

［8］Jones MK,Padilla OR,Webb NA,et al.The anti-apoptosis protein Survivin mediates gastric epithelial cell cyto-protection against ethanol- induced injury via activation of the p34 cdc2 cyclin- dependent kinase［J］.J Cell Physiol,2008,215(3)：750764

［9］Ai Z,Yin L,Zhou X,et al.Inhibition of Survivin reduces cell proliferation and induces apoptosis in human endometrial cancer［J］.Cancer,2006,107(4):746756

［10］Mitchell C,Park MA,Zhang G,et al.Extrinsic pathway and cathepsin dependent induction of mitochondrial dysfunction are essential for synergistic flavopiridol and vorinostat lethality in breast cancer cells［J］.Mol Cancer Ther,2007,6(12 Pt 1)：31013112

［11］Qiu L,Di W,Jiang Q,et al.Targeted inhibition of transient activation of the EGFR- mediated cell survival pathway enhances paclitaxel- induced ovarian cancer celldeath［J］.Int J Oncol,2005,27(5)：14411448

［12］冯亚东,郝波,朱宏,等.ERK1/2和Survivin在食管癌中的表达及其相关性［J］.南京医科大学学报,2009,29(8)：10851103

论文作者:左方李颖通讯作者

论文发表刊物:《中医学报》2013年8月第28卷供稿

论文发表时间:2014-3-21

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