丝氨酸/苏氨酸激酶15蛋白在结肠癌的表达
【关键词】 结肠肿瘤;,蛋白质,丝氨酸;,苏氨酸激酶;,免疫组织化学;,基因表达
摘要: 目的 探讨丝氨酸/苏氨酸激酶15(STK15)蛋白在结肠癌组织中的表达,以及与临床病理指标的关系。 方法 采用免疫组织化学检测STK15在102例手术切除结肠癌的肿瘤组织及癌旁组织中的表达,并分析肿瘤组织中STK15表达与肿瘤临床病理特征之间的关系。 结果 STK15在结肠癌组织中的阳性率为44.12%(45/102),明显高于癌旁组织2.94%(3/102,P<0.01);STK15蛋白过表达与结肠癌分化密切相关(P<0.05),与其他临床病理指标无关。 结论 STK15蛋白过表达程度可望作为判定结肠癌分化程度的新指标。
关键词: 结肠肿瘤; 蛋白质,丝氨酸; 苏氨酸激酶; 免疫组织化学; 基因表达
A:正常肠黏膜细胞质内未见棕黄色染色; B:低分化结肠癌细胞质内未见棕黄色染色; C:高分化结肠癌细胞质内见棕黄色染色.
图1 丝氨酸/苏氨酸激酶15蛋白在结肠黏膜上皮细胞的表达(DAB染色,苏木精衬染 ×200)(略)
Fig 1 The expression of STK15 in colorectal mucosa epithelium
研究表明,丝氨酸/苏氨酸激酶15(STK15)在肿瘤中的过表达与细胞中心体的异常扩增及恶性转化密切相关,且过表达与肿瘤的某些生物学行为相关联[12]。笔者用免疫组织化学技术检测102例结肠癌组织中STK15蛋白的表达,分析其与结肠癌临床病指标间关系,试图阐明STK15蛋白在结肠癌发生中的作用。
1 对象与方法
1.1 对象 选择2004年4月~2005年12月结肠癌患者的手术切除存档蜡块标本,每例均有癌旁组织作为对照,所有患者术前未作放疗或化疗。所有标本为4%甲醛固定,常规石蜡包埋。102例中,男性58例,女性44例,年龄(59.5±4.1)岁(27~78岁)。所有病例临床及病理资料完整,包括结肠癌70例,直肠癌32例;病理学分级67例高/中分化,35例低分化(黏液癌11例,印戒细胞癌8例);淋巴结转移阴性68例,阳性34例;Dukes分期:A期24例,B期33例,C期24例,D期21例。
1.2 方法 标本作3~5 μm 连续切片,进行免疫组织化学(SP法)测定。兔抗人STK15多克隆抗体购自美国Santa Cruze公司,免疫组织化学SP试剂盒和DAB显色试剂购自福州迈新生物技术开发有限公司。依常规免疫组织化学方法,按试剂盒说明书操作,取所售阳性对照片同步操作作阳性对照;用PBS 代替一抗作阴性对照。DAB显色STK15的表达强度分为:()3分,(+)2分,(±)1分,(-)0分。STK15按表达阳性细胞百分率分为4组:<25%细胞阳性(1分),25%~49%细胞阳性(2分),50%~75%细胞阳性(3分),>75%细胞阳性(4分)。最终分数按以上表达强度及阳性率两个参数的乘积,将所有病例分为STK15阴性(最终分数0~6分)及阳性(最终分数7~12分)。切片苏木精对比染色。封片后由两位资深病理科医师在双盲情况下评价随机选择的10个高倍镜视野。
1.3 统计学处理 应用SPSS 11.0软件包进行统计,采用卡方检验,P<0.05为差别有统计学意义。
2 结果
2.1 免疫组织化学检测 STK15表达主要位于结肠癌细胞,癌旁组织上皮及间质细胞不表达或弱表达,STK15在结肠癌组织中的阳性率为44.12%(45/102),明显高于癌旁组织2.94%(3/102)(P<0.01),阳性表达位于肿瘤细胞质中(图1)。
2.2 STK15与102例结肠癌的临床病理指标的关系 STK15在结肠癌高/中分化组表达程度明显高于低分化(包括低分化腺癌、印戒细胞癌和黏液细胞癌)组(P<0.05);在低分化腺癌组织中的阳性率为25.00%(4/16),在印戒细胞癌组织中为25.00%(2/8),在黏液细胞癌中为27.27%(3/11)。STK15表达程度与患者年龄、性别、临床分期无关(P>0.05,表1)。
表1 STK15表达与结肠癌临床病理特征的关系(略)
Tab 1 Relationship between STK15 expression and clinicopathological parameters in colorectal carcinomas
STK15:丝氨酸/苏氨酸激酶15蛋白. 组间比较,☆:P<0.05.
3 讨论
人类STK15基因,又称AuroraA、BTAK、STK6,定位于20号染色体,cDNA长约1.8 kb,编码一403个氨基酸的蛋白质,属丝/苏氨酸激酶家族[3]。研究显示,人类STK15基因编码一种中心体复制相关激酶,参与调节中心体成熟、G2/M期转换、双极纺锤体的建立以及染色体的分离等有丝分裂事件[45],近来陆续发现其在多种恶性实体瘤中存在过表达,可能影响DNA和中心体的复制,引起基因组不稳定,导致细胞增殖紊乱,参与肿瘤的发生和过程。
笔者的研究提示,STK15蛋白在结肠癌中存在过表达,癌组织中的水平明显高于正常癌旁组织,表明STK15蛋白在结肠中可能与其他实体瘤类似,其过表达与结肠癌的发生有着一定程度的关联。STK15过表达的原因可能有以下几种机制[2,67]:(1)STK15基因本身的扩增,造成mRNA及蛋白质的增加。(2)STK15基因DNA无发生变化,但mRNA水平明显上升,具体原因尚未完全明了。(3)STK15蛋白的抑制因子――p53基因突变,导致p53蛋白对STK15蛋白抑制作用减弱,野生型p53蛋白依靠氨基酸的特定序列与STK15蛋白结合并阻断其作用,恶性肿瘤患者由于p53基因常发生突变,导致对STK15蛋白阻断作用消失,最终造成STK15表达量均上升。笔者推测,由于STK15基因对细胞增殖起正调控作用,STK15在结肠癌中的过表达,同样可能引发结肠黏膜上皮细胞中心体的异常复制、细胞的分裂异常及恶性转化,参与结肠癌的发病过程。
进一步的研究还发现,STK15与结肠癌的分化存在密切的关联。Kamada等报道,STK15蛋白表达水平与胃癌分化程度相关,胃癌分化程度越高,STK15表达越强[8]。本研究结果显示,STK15表达与结肠癌分化程度相关,分化程度越高,STK15表达越强,提示STK15可作为判定胃肠道癌分化程度的一个指标。研究初步表明,STK15基因在结肠癌中的过表达可能参与了结肠癌的发生及发展过程;过表达程度可望作为判定结肠癌分化程度的新指标。
参考:
[1] 兰 斌,陈雪华,刘炳亚,等. STK15基因沉默导致胃癌细胞分裂停滞[J]. 中华病杂志, 2006,35(2):106109.
[2] Sen S,Zhou H,Zhang R D,et al. Amplification/overexpression of a mitotic kinase gene in human bladder cancer[J]. J Natl Cancer Inst, 2002,94(17):13201329.
[3] Vankayalapati H, Bearss D J, Jose W, et al. Targeting aurora2 kinase in oncogenesis: a structural Bioinformatics approach to target validation and rational drug design[J]. Mol Cancer Therap, 2003,2(3): 283294.
[4] Ducat D,Zheng Y. Aurora kinases in spindle assembly and chromosome segregation[J]. Exp Cell Res, 2004,301(1):6067.
[5] Katayama H,Sasai K,Kawai H,et al. Phosphorylation by aurora kinase A induces Mdm2mediated destabilization and inhibition of p53[J]. Nat Genet, 2004,36(1):5562.
[6] Zhou H,Kuang J,Zhong L,et al. Tumour amplified kinase STK15/BTAK induces centrosome amplification, aneuploidy and transformation[J]. Nat Genet, 1998,20(2):189193.
[7] Chen S S,Chang P C,Cheng Y W,et al. Suppression of the STK15 oncogenic activity requires a transactivationindependent p53 function[J]. EMBO J, 2002,21(17):44914499.
[8] Kamada K,Yamada Y,Hirao T,et al. Amplification/overexpression of AuroraA in human gastric carcinoma: potential role in differentiated type gastric carcinogenesis[J]. Oncol Rep, 2004,12(3):593599.