非小细胞肺癌中Kras与Braf蛋白的表达及其意义
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非小细胞肺癌中Kras与Braf蛋白的表达及其意义
韦鸿; 吕海辰; 李梅; 冯璐; 王朝晖; 吕申
【期刊名称】《《大连医科大学学报》》
【年(卷),期】2011(033)005
【总页数】5页(P425-429)
【关键词】非小细胞肺癌; Kras; Braf
【作 者】韦鸿; 吕海辰; 李梅; 冯璐; 王朝晖; 吕申
【作者单位】大连医科大学附属第二医院实验中心 辽宁大连116027; 复旦大学上海医学院临床医学07级8年制 上海200032
【正文语种】中 文
【中图分类】R734.2
肺癌是影响人类生存的重大疾病之一。每年死于肺癌的人数占癌症死亡总数的17.8%[1],其中大约80%为非小细胞肺癌。近年来,分子靶向药物酪氨酸激酶受体抑制剂TKI(tyrosine kinase inhibitor)治疗肺癌的临床成绩已得到广泛关注。该药的作用机制为通过抑制EGFR(epidermal growth factor receptor)酪氨酸磷酸化,阻止EGFR-Ras-Raf-MEK-ERK信号转导通路的启动,抑制肿瘤细胞生长。临床研究发现,TKI仅对肿瘤细胞EGFR外显子有突变的肺癌患者治疗有效。然而,仍有一些患者的肿瘤细胞虽有EGFR外显子突变,但对TKI的治疗并不敏感,其原因被认为是该转导系统的下游信号因子Kras或Braf异常激活造成肿瘤细胞持续增殖[2,3]。据报道,在非小细胞肺癌患者中常有Kras和Braf的突变 [4]。提示在筛选TKI治疗敏感的肺癌患者时,应联合检测EGFR、Kras和Braf的突变情况。一般认为,基因的突变常与蛋白异常表达相关。迄今,非小细胞肺癌细胞的Kras及Braf蛋白表达状况及其与肺癌临床病理参数间的关系尚不明确。本研究用免疫组化方法检测非小细胞肺癌的Kras及Braf蛋白表达状况,分析其与临床病理学参数之间的关系,期望对筛选TKI治疗敏感的人群提供帮助。
1 材料和方法
1.1 研究对象
收集2007~2009年大连医科大学附属第一、第二医院及其他几家医院非小细胞肺癌标本126例。其中,男性71例,女性55例;年龄36~80岁,平均(61.85±8.96)岁,≤62岁66例,>62岁60例;吸烟42例,不吸烟84例;淋巴结转移64例,无淋巴结转移62例;腺癌85例,其中高中分化53例,低分化32例;鳞癌36例,其中高中分化20例,低分化16例;腺鳞癌5例,其中高中分化1例,低分化4例。选其中26例癌旁组织作为对照。
1.2 研究方法与判断标准
1.2.1 免疫组织化学方法:Kras与Braf蛋白检测均采用免疫组化SP法,操作步骤按照试剂盒说明进行,微波修复、DAB显色、冲洗、苏木素复染、封片。取已知阳性组织作阳性对照,以PBS替代一抗作阴性对照。
1.2.2 判断标准:在高倍显微镜下随机选取5个高倍视野,依阳性细胞百分比做半定量分析。阳性细胞百分比≤25 %记为1分、25 %~50 %记为2分、51 %~75 %记为3分、>75 %为4分;细胞浆无色记为0分、淡黄色记为1分、棕黄色记为2分、棕褐色记为3分;最后将二者相乘,积分≤3分为阴性,>3分为阳性。
1.3 统计学方法
采用SPSS统计软件进行Chi-square检验和Spearman相关分析,结果均以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结 果
2.1 Kras和Braf蛋白在肺癌组织和癌旁组织的表达情况
Kras蛋白阳性表达率在肺癌组与癌旁组分别为40.5%(51/126)与42.3%(11/26),两者间差异无显著性意义(P>0.05);Braf蛋白阳性表达率在肺癌组与癌旁组分别为26.2%(33/126)与26.9%(7/26),两者间的差异亦无显著性意义(P>0.05)。
2.2 Kras及Braf蛋白分别在同一病例癌与癌旁组织表达的相关性
Kras蛋白在同一病例癌与癌旁组织间的表达显著相关(r=0.456,P<0.05);Braf蛋白在同病例癌与癌旁组织间的表达不相关(r=0.079,P>0.05)。见表1。
表1 Kras及Braf蛋白分别在同病例癌与癌旁组织表达的相关性Tab 1
Correlations of Kras and Braf protein expression in tumor tissues to their
surrounding tissues respectively in the same cases癌旁组织Kras肺癌组织Kras+-rP癌旁组织Braf肺癌组织Braf+-rP+83-4110.4560.019+25-4150.0790.701
2.3 肺癌组织Kras及Braf蛋白表达与患者临床病理学参数之间的关系
Kras蛋白表达与肺癌患者的性别、年龄、吸烟与否、淋巴结转移以及肿瘤组织学类型和分化程度无关(P>0.05);Braf蛋白表达与患者吸烟及淋巴结转移显著相关(P<0.05)。Braf蛋白阳性表达率在吸烟与不吸烟患者分别为11.9%(5/42)与33.3%(28/84),两者间的差异有显著性意义(P<0.05);在淋巴结转移与无淋巴结转移患者分别为14.1%(9/64)与38.7%(24/62),两者间的差异有显著性意义(P<0.05)。Braf蛋白表达与患者的性别、年龄及肿瘤组织学类型和分化程度无关(P>0.05)。另外,本实验将同一例肺癌标本中无论是仅出现Kras蛋白阳性表达或仅出现Braf蛋白阳性表达均记为该标本蛋白阳性表达,结果显示蛋白表达与患者的性别、年龄、吸烟与否、淋巴结转移以及肿瘤组织学类型和分化程度均无关(P>0.05)。见表2。
表2 肺癌组织Kras及Braf蛋白的表达与临床病理学参数之间的关系Tab 2 The
expression and relationship with Clinicopathological agents of Kras,Braf
protein in lung tumor tissues病理参数nKras阳性例数阳性率(%)PBraf阳性例数阳性率(%)PKras/Braf阳性例数阳性率(%)P性别0.7870.060〛0.377 男712839.41419.73752.1 女552341.81934.53360.0年龄0.7950.602〛0.811
≤62662639.41624.23654.5 >62602541.71728.33456.7吸烟史0.1240.010〛0.800 有422150.0511.92457.1 无843035.72833.34654.8淋巴结转移0.6910.002〛0.202 有642742.2914.13250.0 无622438.72438.73861.3病理类型0.5500.151〛0.246 腺癌853440.02529.44856.5 鳞癌361644.4822.22158.3 腺鳞癌5120.000.0120.0组织分化程度 腺癌0.4110.247〛0.350 高中分化532343.41426.43260.4 低分化321134.4515.61650.0 鳞癌0.5150.103〛1.000 高中分化201050.0210.01260.0 低分化16637.5637.5916.0
2.4 肺癌组织Kras与Braf蛋白表达的相关性
经相关性检验,在肺癌组织中Kras与Braf蛋白间的表达不相关(r=0.024,P>0.05)。
3 讨 论
非小细胞肺癌的发生发展是一个多因素调控的过程,有多种基因参与肿瘤细胞的增生、分化和凋亡。Kras基因编码21 kDa鸟苷酸结合蛋白,有三种密切相关的Ras蛋白,即Krast、Hrast、Nras构成小分子GTP酶的Ras超家族成员,它们可以作为分子开关,传递细胞外信号从而引发一系列基本的细胞过程,包括增殖、存活和分化[5,6]。当前Ras蛋白的生化模型提示,Ras以GDP结合的非活化形式存在,当与GTP结合则被启动,Kras的启动将进一步激活Ras-Raf-MEK-ERK这条信号通路,导致细胞的异常增生,促使肿瘤形成。本实验通过对Kras蛋白表达的研究发现,虽然Kras蛋白在非小细胞肺癌的癌组织与癌旁组织间表达的差异无显著性意义,但在同病例的癌与癌旁组织间的表达呈正相关,即在癌组织有Kras蛋白表达的病例,其癌旁组织也有该蛋白的表达。一方面,Kras蛋白的表达状况可能与患者间的个体差异有关;另一方面,也提示肺组织在肿瘤细胞形成之前已经有Kras蛋白表达,Kras蛋白在非小细胞肺癌发生及演进中的作用及临床意义值得进一步探讨。另外,基因突变常会导致蛋白的异常表达。有关研究表明,有Kras突变的非小细胞肺癌患者对TKI治疗不敏感,那么Kras蛋白异常表达是否也会影响TKI疗效还需要深入研究,这将对TKI治疗的敏感人群筛选提供帮助。
图1 A:肺腺癌Kras蛋白阳性表达(SP 200×);B:肺腺癌Kras蛋白阴性表达(SP
200×);C:肺腺癌Braf蛋白阳性表达(SP 200×);D:肺腺癌Braf蛋白阴性表达(SP 200×)Fig 1 A:The positive expression of Kras protein in lung
adenocarcinoma(SP 200×);B:The negative expression of Kras protein in
lung adenocarcinoma(SP 200×);C:The positive expression of Braf
protein in lung adenocarcinoma(SP 200×);D:The negative expression of
Braf protein in lung adenocarcinoma(SP 200×)
Braf基因是1988年由Ikawa等首先在人类尤文肉瘤中发现并克隆确认的,一种能转染NIH3T3细胞且有活性的DNA序列,因其与Craf和Araf有相当高的同源性,故称其为Braf。Braf是Ras-Raf-MEK-ERK信号转导通路重要的转导因子,它主要通过有丝蛋白激酶通路中的丝/苏氨酸蛋白激酶来发挥作用,该酶将细胞表面的受体和Ras蛋白通过MEK和ERK与核内的转录因子相连接,启动多种因子参与调控细胞内多种生物学事件,如细胞生长、分化和凋亡等[7]。本研究发现,Braf蛋白在非小细胞肺癌患者的癌组织与癌旁组织间表达的差异无显著性意义,在同一病例癌与癌旁组织间的表达也不相关,但Braf蛋白的表达与患者吸烟与否显著相关,不吸烟患者Braf蛋白的表达显著高于吸烟患者。蛋白的异常表达常与突变相关,但有报道称在不吸烟肺癌患者中并没有检测到Braf突变[8],且不吸烟患者对TKI的治疗敏感,这提示在不吸烟非小细胞肺癌患者中即使Braf蛋白高表达,Braf也可能会无突变,并且此类患者可能会对TKI的治疗敏感。本研究还发现,无淋巴结转移患者Braf蛋白表达显著高于有淋巴结转移患者,这提示Braf蛋白表达状况可能会指示肿瘤细胞的恶性程度,即Braf蛋白表达越高,该肿瘤细胞恶性程度越低。对Kras与Braf蛋白表达的相关性研究发现二者之间的表达不相关,这提示了在非小细胞肺癌中Kras与Braf蛋白的异常表达是相互独立发生的。有关研究表明,在肺癌中Kras与Braf的突变也是相互独立发生的,且不会同时发生在同一例患者当中[9]。因此,若能将Kras与Braf蛋白的表达与基因突变情况相结合进行深入的研究,可能会对指导应用TKI有一定帮助。