P?gp, LRP和GST?π在非小细胞肺癌组织中的表达及与预后的关系

【摘要】  目的: 探讨非小细胞肺癌（NSCLC）患者中耐药基因P?糖蛋白(P?gp), 肺耐药相关蛋白（LRP）和谷胱苷肽?S转移酶(GST?π)的表达特点及对预后的影响. 方法: 用免疫组化方法检测168例非小细胞肺癌组织中的P?gp, LRP及GST?π表达情况并随访部分患者以研究其表达与预后的相关性. 结果: 在168例非小细胞肺癌患者中, P?gp, LRP和GST?π表达的阳性率分别为60.7%, 64.03%和63.1%. P?gp和LRP与肿瘤组织类型有关, 腺癌阳性率高于鳞癌(P＜0.05); 这3种耐药基因与病变大小相关, 病变直径≥5 cm患者中, 其阳性率高于直径<5 cm患者(P＜0.05); 有淋巴结转移患者P?gp和LRP的阳性表达率高于无淋巴结转移组(P＜0.05); P?gp, LRP和GST?π表达为阴性患者2 a生存率高于阳性患者(P＜0.05); 三种耐药基因的表达与分化程度和年龄无关. 结论: P?gp, LRP和GST?π的表达不仅与非小细胞肺癌的耐药情况有关, 同时也可作为判断非小细胞肺癌患者预后的指标之一. 耐药基因在非小细胞肺癌中的表达程度及特点不同, 因而有必要对其进行联合检测以判断耐药及预后情况.

【关键词】  非小细胞肺癌 多药耐药 免疫组化 P糖蛋白类 肺耐药相关蛋白 谷胱苷肽 S转移酶

　　0引言
 
　　非小细胞肺癌(non?small cell lung cancer, NSCLC)是严重危害国人健康和生命的恶性肿瘤. 近年来, 它的发病率, 病死率均呈上升趋势, 而且就诊时有70%～80%的患者存在着不同程度的癌细胞播散, 使患者在确诊时常已失去手术根治的机会, 因而以化疗为主的综合在NSCLC治疗中有重要的意义. 化疗具有清除术后癌细胞的残留及防止复发的作用, 是治疗该病的主要方法之一. 但肿瘤细胞的多药耐药性的存在明显降低了化疗的效果, 在介导非小细胞肺癌耐药的诸多基因及蛋白中, P?糖蛋白(P?gp), 肺耐药相关蛋白(lung resistance?related protein, LRP)和谷胱苷肽?S转移酶(GST?π)起主要作用. 为此, 我们应用免疫组化方法检测了168例非小细胞肺癌手术标本中的这三种耐药基因的蛋白表达情况, 并分析了对肿瘤预后的影响.

　　1材料和方法

　　1.1材料选自第四军医大学第二附属病理科2001?04/2006?08期间进行手术的非小细胞肺癌患者共168（男121, 女47）例, 年龄31～84(平均58.51)岁; 病变直径≥5 cm者112例, <5 cm者56例; 有淋巴结转移的106例, 无转移的62例; 病理类型显示, 鳞状细胞癌和腺癌分别为92, 76例(其中低分化者56例, 细支气管肺泡癌2例). 所有病例均经两位高级职称病理医师按照诊断标准［1］独立诊断, 均有完整的临床及病理资料, 所有患者术前均未做任何针对肿瘤的治疗. 对所有患者均进行了随访, 部分患者随访时间在2 a以上. 这些患者术后根据检测结果选用以顺铂和紫杉醇为基础的联合化疗, 1 a为3个疗程, 2 a为2个疗程, 个体间的每一疗程及间隔时间相同, 如患者未死亡则持续2 a. 所有患者均进行了随访.

　　1.2方法所有标本经40 g/L甲醛溶液固定, 石蜡包埋, 制成4 μm的连续切片, P?gp, LRP和GST?π一抗试剂购自福州迈新生物工程技术公司, 为即用型抗体. 按照说明书进行操作. 用PBS代替一抗作阴性对照, 已知肺癌阳性片作阳性对照. 结果判断: 在光学显微镜下观察, 以细胞结构中存在粗细一致的棕黄色颗粒为阳性, 其中P?gp阳性颗粒分布于细胞膜或同时在胞质和胞膜上表达(图1A); LRP阳性颗粒分布于胞质(图2A); GST?π阳性颗粒分布于胞质和/或胞核(图3A).

　　A: P?gp阳性SP ×400； B: P?gp阴性SP ×200

　　图1镜下非小细胞肺癌P?gp免疫组化染色（略）

　　A: LRP阳性SP ×400； B: LRP阴性SP ×200

　　图2镜下非小细胞肺癌LRP免疫组化染色（略）

　　A: GST?π 阳性SP ×400； B: GST?π 阴性SP ×200

　　图3镜下非小细胞肺癌GST?π免疫组化染色（略）

　　统计学处理: 应用SPLM中文统计软件［2］对计数资料进行χ2检验, P<0.05表示有统计学意义.

　　2结果

　　2.1P?gp, LRP和GST?π的表达与临床病理特征的关系168例非小细胞肺癌手术标本中, P?gp阳性102例(60.7%); LRP阳性108例(64.03%); GST?π阳性106例(63.1%). P?gp和LRP的表达与病变大小, 组织学类型以及淋巴结转移有关, 其阳性表达率在腺癌中高于鳞癌(P＜0.05); 病变直径≥5 cm组中高于直径<5 cm组(P＜0.05); 有淋巴结转移的阳性表达率高于无淋巴结转移组(P＜0.05); 而与性别和分化程度无关（图1，2）. GST?π的表达与病变大小有关, 病变直径≥5 cm组中高于直径<5 cm组(P＜0.05，图3); 而与性别, 分化程度, 组织学类型和淋巴结转移无关(表1).

　　2.2P?gp, LRP和GST?π表达与预后的关系随访患者168例, 其中15例失访, 总的2 a生存率52.29%. P?gp, LRP和GST?π的阳性表达时为耐药组, 其术后2 a生存率低于非耐药组(P＜0.05, 表2).

　　表1P?gp, LRP和GST?π的表达与临床病理特征的关系（略）

　　表2P?gp, LRP和GST?π的表达与预后的关系（略）

　　3讨论

　　非小细胞肺癌是严重危害国人健康和生命的恶性肿瘤. 化疗是该病的主要方法之一, 但肿瘤细胞的多药耐药性的存在明显降低了化疗的效果. 目前认为, 在介导非小细胞肺癌耐药的诸多基因及蛋白中, P?gp,LRP和GST?π起主要作用.

　　P?gp是MDR?1基因的蛋白产物, 其生理功能相当于一个能量依赖性药物排除泵［3］, 可以不断地将进入癌细胞内的抗癌药物泵出癌细胞, 从而使癌细胞内药物浓度降低, 也可使药物在细胞内重分布［4］, 出现耐药现象. 本研究显示, P?gp阳性表达患者2 a生存率明显下降, 可能在于P?gp可抑制细胞凋亡, 而细胞凋亡的减少在肿瘤的发生, 生长过程中起重要作用［5-6］.

　　LRP广泛分布在人体体腔上皮, 分泌器官等正常组织中［7］, 其作用机制是阻止以细胞核为靶点的药物通过核孔进入细胞核, 并将药物转运到细胞浆的囊泡［8］中, 以胞吐的方式排到细胞外. Rybarova等［9］发现肺癌组织中广泛表达LRP基因及其蛋白,而在正常肺组织内表达水平很低, 因此, 它比P?gp和GST?π具有更高的耐药诊断价值. 本研究显示LRP在以上3种耐药蛋白中的总表达率最高(64.03%), 提示LRP在 NSCLC的固有化疗耐药机制中起着一定的作用. 同时LRP高表达NSCLC患者2 a生存率明显低于阴性患者(P<0.05), 说明在 NSCLC中LRP参与了阻止顺铂和紫杉醇等对肿瘤细胞DNA的破坏. 因此, 化疗前对NSCLC的LRP表达的检测, 对于预测 NSCLC对上述药物的耐药以及预后有着积极的指导意义.

　　GST?π不仅是肿瘤转化的标志, 而且能催化谷胱甘肽(GSH)与抗癌药物结合, 将抗癌药物排出细胞, 使肿瘤产生耐药性. 有关NSCLC中GST?π表达与以顺铂为主的诱导化疗疗效分析的研究表明, GST?π高表达患者的生存期明显低于低表达者, 且GST?π高表达与p53 突变显著相关, 说明GST?π通过外排顺铂抑制了由顺铂导致的p53 依赖的肿瘤细胞的凋亡. 本研究结果也显示GST?л高表达与NSCLC患者2 a生存率明显低于阴性患者(P<0.05), 说明GST?π是介导NSCLC固有耐药性的重要耐药性因素之一.

　　肺癌耐药为一多途径多基因参与的过程, 联合检测肺癌组织中耐药相关基因的表达有助于判断化疗疗效及预后. P?gp, LRP及GST?π的表达与NSCLC的耐药性呈明显的相关性并与表达程度正相关, 但它们引起的耐药机制各不相同. P?gp, LRP和GST?π表达及其共表达可作为检测肺癌细胞原发性耐药的指标. P?gp, LRP和GST?π的阳性表达患者生存率明显低于阴性患者, 其中差别除文中分析的一些原因外可能还存在其他机制, 有待进一步研究. 由于三种耐药蛋白在非小细胞肺癌的表达特征不同, 故联合检测有助于综合判断病情, 合理选择用药以及正确评估预后情况.

【】
  　　［1］ 邓仲端, 熊敏. 外科病［M］. 武汉: 湖北技术出版社, 1999: 383-421.

　　［2］ 郭祖超. 医学统计学［M］. 北京: 人民军医出版社, 1999: 51-62.

　　［3］ Endicott JA, Ling V. The biochemistry of p?plycoprotein?mediated multidrug resistance ［J］. Ann Rev Biochem, 1989, 58:137-171.

　　［4］ Arancia G, Molinari A, Calcabrini A, et al. Intracellular P?glycoprotein in multidrug resistant tumor cells ［J］. Ital J Anat Embryol, 2001, 106: 59-68.

　　［5］ Schmitt CA. Senescence, apoptosis and therapycutting the lifelines of cancer［J］. Nat Rev Cancer, 2003, 3:286-295.

　　［6］ Brown JM, Attardi LD. The role of apoptosis in cancer development and treatment response［J］. Nat Rev Cancer, 2005, 5: 231-237.

　　［7］ Lehmann T, Torky AR, Stehfest E, et al. Expression of lung resistance?related protein, LRP, and multidrug resistance?related protein, MRP1, in normal human lung cells in long?term cultures［J］. Arch Toxicol, 2005, 79(10): 600 - 609.

　　［8］ 王洁,刘叙仪,蒋薇,等. LRP、MRP、MDR1 基因在非小细胞肺癌中的表达及其临床意义［J］. 中华肿瘤杂志,2000, 22(4):304-308.