非小细胞肺癌中survivin基因表达及其与p53、bcl?2基因表达的相互关系
【摘要】 目的 探讨survivin基因在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达,及其与p53、bcl?2蛋白表达的相互关系。方法 应用免疫组织化学链霉菌抗生物素蛋白—过氧化酶连接法(SP法),检测survivin、p53、bcl?2基因在76例NSCLC肿瘤组织及survivin基因在30例病灶旁正常肺组织中的表达。结果 survivin基因在正常肺组织中不表达,76例肺癌组织中46例表达阳性,占60.5%。survivin基因表达与肺癌患者的年龄、性别、吸烟、病理类型、分化程度、肿瘤大小、淋巴结转移及TNM分期无明显相关关系。肺癌组织中p53蛋白表达阳性、阴性者中,survivin基因表达阳性率分别为71.7%(33/46)、43.3%(13/30),两者比较,差异有显著性(P<0.05);bcl?2蛋白表达阳性、阴性者中,survivin基因表达阳性率分别为94.7%(36/38)、26.3%(10/38),两者比较,差异有极显著性(P<0.01)。结论 survivin基因在肺癌组织中的异常表达,对NSCLC的发生起重要作用。survivin基因表达与肺癌组织中p53、bcl?2蛋白的异常表达密切相关。survivin基因可能成为NSCLC新的诊断标志及基因的新靶点。
【关键词】 survivin p53 bcl?2 肺癌
0 引言
凋亡调节紊乱有助于细胞的恶性转化和肿瘤的进展。研究凋亡的调节机制对于弄清肿瘤包括肺癌的发病机制及提供新的肿瘤防治措施具有重要的意义。survivin是新近发现的一种凋亡抑制蛋白,其组织分布具有明显的细胞选择性,与另一凋亡抑制基因bcl?2的分布显著不同,在正常成人已分化的组织(胸腺、生殖腺除外)不表达而在多种肿瘤组织中表达,且survivin的表达与患者的预后密切相关[1?3]。我们采用免疫组织化学方法检测了76例肺癌组织和30例病灶旁正常肺组织中survivin蛋白表达,探讨其与临床病理特征及p53、bcl?2表达的相互关系。
1 资料与方法
1.1 资料来源
我院胸外科2001年12月~2002年4月肺癌手术患者76例,其中男48例,女28例,年龄37~76岁,中位年龄58±10岁,肺癌组织76例,病灶旁正常肺组织30例。依据UICC 1997年新的修订标准进行TNM分期[4],其中Ⅰ期48例,Ⅱ期6例,Ⅲ期16例,Ⅳ期6例。按病理形态学分为:鳞状细胞癌30例,腺癌38例,大细胞癌8例。按分化程度分为:高、中分化癌18例,低分化、未分化癌58例。所有患者均为原发性肺癌,术前均未接受过化疗或放疗等任何治疗。标本经10%中性福尔马林固定,常规脱水包埋,制成4μm厚连续石蜡切片。采用链霉菌抗生物素蛋白一过氧化酶连接(SP)免疫组织化学方法,一抗survivin为鼠抗人单克隆抗体(Neomarkers公司,美国),工作浓度为1∶30;一抗p53、bcl?2为鼠抗人单克隆即用型抗体(Santa cruz公司,美国);SP试剂盒为福州迈新公司产品。染色步骤按产品说明书进行。DAB显色。选用已知阳性胃癌切片作为阳性对照,用PBS代替一抗作为阴性对照。
1.2 结果判定
光学显微镜下观察,胞核或胞浆染为淡黄至棕黄色者为阳性细胞。凡显色强度与背景无明显差别者为阴性。
1.3 统计学处理
数据用阳性率(%)表示,显著性用χ2检验,用SPSS10.0软件完成。
2 结果
2.1 肺癌和病灶旁正常肺组织survivin基因的表达
survivin基因表达阳性染色主要定位于肿瘤细胞胞浆中,为粗细不一的棕黄色颗粒,见图1、2。正常肺组织中未见survivin基因表达,而76例肺癌组织中46例survivin基因表达阳性,占60.5%。
2.2 肺癌组织survivin基因表达与临床病理特征的关系
survivin基因表达与肺癌患者的年龄、性别、吸烟、病理类型、分化程度、肿瘤大小、淋巴结转移及TNM分期均无明显相关关系,见表1。
2.3 肺癌组织survivin基因表达与p53、bcl?2基因表达的相关性
p53蛋白阳性产物积聚在肿瘤细胞核中,见图3。肺癌组织中survivin基因表达与p53蛋白表达密切相关,p53蛋白阳性、阴性者中,survivin基因表达阳性率分别为71.7%(33/46)、43.3%(13/30),两者比较,差异有显著性(P<0.05)。bcl?2蛋白阳性产物主要定位于细胞浆中,见图4。肺癌组织中survivin基因表达与bcl?2蛋白表达密切相关,bcl?2蛋白表达阳性、阴性者中,survivin基因表达阳性率分别为94.7%(36/38)、26.3%(10/38),两者比较,差异有极显著性(P<0.01),见表1。表1 survivin基因的表达与肺癌临床病理
3 讨论
凋亡抑制延长了细胞的寿命,有利于突变的累积,是恶性肿瘤形成的重要机制之一。人体细胞凋亡抑制蛋白(human inhibitor of apoptosis protein, hIAP)是抑制细胞凋亡的重要成分,这一蛋白家族抑制细胞凋亡的作用远大于bcl?2家族[5]。survivin是新近发现的最小的hIAP蛋白,由142个氨基酸构成,与其它hIAP家族蛋白不同,只包含一个部分保守的BIR结构(baculovirus IAP repeat),缺少一个羧基末端的环指结构。survivin的抗凋亡功能在于直接抑制了半胱氨酸蛋白酶Caspase?3和Caspase?7的活性。这一功能可能是通过与有丝分裂的微管聚合和解聚来实现的[6]。此外,survivin还可能通过抑制细胞色素C的释放在线粒体水平参与抗凋亡。
survivin基因表达具有高度的组织特异性。我们的研究结果显示,肺癌组织survivin蛋白表达的阳性率为60.5%,与王孝养等[7]报道的肺癌组织中survivin mRNA表达的阳性率61%结果相似,较Monz等[3]报道的肺癌组织中survivin mRNA 表达的阳性率85.5%低;病灶旁正常肺组织中无survivin蛋白表达,与多数报道的关于其他肿瘤病灶旁正常组织中无survivin表达的结果相同[1,8,9]。Monz等[3]、王孝养等[7]分别报道在肺癌病灶旁正常肺组织中检测出了survivin mRNA(12%、19%),与我们的实验结果不符,或许因实验方法不同所致,根本原因有待进一步研究阐明。survivin基因在肺癌组织中较高的阳性表达,提示survivin基因可能通过抑制肺癌细胞凋亡对肺癌的发生起重要作用,并可能成为一个新的肺癌诊断标志。导致survivin基因在肿瘤中再活化的原因尚不清楚。
survivin基因表达与患者的年龄、性别、吸烟、病理类型、分化程度、肿瘤大小、淋巴结转移及TNM分期均无明显相关关系,与Monz等[3]、王孝养等[7]研究结果一致,表明检测survivin mRNA和蛋白的表达对恶性程度、病情轻重的预测无明显价值。Sarela等[8]报道59例Ⅱ期直肠癌患者中62.7%有survivin基因表达,阴性表达组术后5年生存率(94.4%)远高于阳性组(44.8%,P=0.004),在肺癌和乳腺癌等也有相似的结果[3,9],表明survivin基因表达是肿瘤患者的预后指标。
p53和bcl?2亦是细胞凋亡的重要调控基因,在某些人类肿瘤中表达。我们的研究结果显示survivin基因的表达与p53、bcl?2蛋白异常表达密切相关。在转录水平上野生型p53对bcl?2基因的表达有下调作用,而人类肿瘤中存在p53的高突变率,可能使p53丧失了对survivin的负调控机制[10]。survivin基因所在的17q25染色体不稳定,此位点可能涉及t(14;18)易位而导致bcl?2基因转录激活。另外,survivin和bcl?2基因都是由无TATA的富含GC启动子调节的,转录激活均增强细胞的增殖。推测survivin基因和bcl?2可能有共同的转录激活机制,两者协同发挥抗凋亡效应。
【】
[1]Ambrosini G, Adida C, Altieri DC. A novel anti?apoptosis gene, survivin, expressed in cancer and lymphoma[J]. Nat Med, 1997, 3(8):917?921.
[2] Kawasaki H, Altier DC, Lu CD, et al. Inhibition of apoptosis by survivin predicts shorter survival rats in colorectal cancer[J]. Cancer Res, 1998, 58(22):5071?5074.
[3] Monz M, Rafael R, Enrigueta F, et al. A novel anti?apoptosis re?expression of survivin messenger RNA as a prognosis marker in non?small?cell lung cancer[J]. J Clin Oncol, 1999, 17(7):2100?2104.
[4] Lababede O, Meziane MA, Rice TW. TNM staging of lung cancer: a quick reference chart[J]. Chest, 1999, 115(1):233?235.
[5] Lacasse EC, Baid S, Korneluk RG, et al. The inhibitors of apoptosis (IAP) and their emerging role in cancer[J]. Oncogene, 1998, 17(25):3247?3259.
[6] Li F, Ambrosini G, Chu EY, et al. Control of apoptosis and mitotic spindle checkpoint by survivin[J]. Nature, 1998, 396(6711):580?584.
[7] 王孝养, 陈仕新, 张珍祥, 等. survivin基因在非小细胞肺癌中的表达及与p53、c?myc、k?ras蛋白表达的关系[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2001, 24(6):371?374.
[8] Sarela AI, Macadamd RCA, Farmery SM, et al. Expression of the anti-apoptosis gene, survivin, predicts deth from recurrent colorectal carcinoma[J]. Gut, 2000, 46(5):645?650.
[9] Tanaka K, Iwamoto S, Gon G, et al. Expression of survivin and its relation-ship to loss of apoptosis in breast carcinomas[J]. Clin Cancer Res, 2000, 6(1):127?134.
/[10/]Lu CD, Altieri DC, Tanigawa N. Expression of a novel antiapoptosis gene, survivin, correlated with tumor cell a poptosis and p53 accumulation in gastric carcinomas[J]. Cancer Res, 1998, 58(9):1808?1812.