肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (8): 916-919.   PDF    
人脑胶质瘤中ERK2的表达及其临床意义
刘国远1,潘伟东1,曹磊1,刘军1 ,岑华1 ,赵克俊1,王东军2    
作者单位::1.266200 山东即墨,即墨市人民医院神经外科;
2.广东医学院附属医院神经外科
摘要目的 探讨人脑神经胶质瘤组织中细胞外信号调节激酶(ERK2)的表达及其临床意义。方法 采用免疫组织化学方法(IHC)和免疫蛋白印迹技术(Western blot)联合检测42例人脑胶质瘤组织及正常人 脑组织中ERK2蛋白表达情况。结果 ERK2在人脑神经胶质瘤中有过度表达,与正常人脑组织相比其 差异有统计学意义(P<0.01)。Ⅲ~Ⅳ期表达高于Ⅰ~Ⅱ期,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 ERK2在人脑神经胶质瘤中有过度表达,与正常人脑组织相比其 差异有统计学意义(P<0.01)。Ⅲ~Ⅳ期表达高于Ⅰ~Ⅱ期,差异有统计学意义(P<0.05)。
关键词: 人脑胶质瘤     细胞外信号调节激酶     免疫组织化学    
Association of Non-aspirin Non-steroidal Anti-inflammatory Drugs and Risk of Skin Cancer: A Meta-analysis
LIU Guoyuan1, PAN Weidong1, CAO Lei1, LIU Jun1, CEN Hua1, ZHAO Kejun1,WANG Dongjun2    
1.Department of Neurosurgery, People’s Hospital of Jimo Country, Jimo 266200,China;
2. Department of Neurosurgery, Affiliated Hospital of Guangdong Medical College
AbstractObjective To investigate the expression of extracellular signal-regulated kinase (ERK2) in human glioma and its clinical significance. Methods Immunohistochemical method and Western blot were employed to detect ERK2 protein expression in 42 case of human glioma tissues and normal brain tissues. Results ERK2 expression was higher in human glioma than that in normal brain tissue (P<0.01). Moreover, ERK2 expression were significantly higher in stage Ⅲ and Ⅳ than those in stageⅠandⅡ(P<0.05).Conclusion The overexpression of ERK2 may play an important role in promoting the oncogenesis and development of human glioma.
Key words: Human glioma     ERK2     Immunohistochemistry(IHC)    
0 引言

细胞外信号调节激酶(extracellular signalregulated kinase,ERK) 是有丝分裂原激活蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinases,MAPKs) 家族 的一个重要亚族,ERK的功能是控制细胞分化, ERK的活化被认为与细胞的分化、癌变和恶性进 展程度等密切相关[1]。而ERK2是ERK的一个重要 成员。本研究通过检测人脑胶质瘤组织及正常脑 组织中ERK2蛋白的表达情况,探讨其在人脑胶质 瘤发生发展中的意义。

1 资料与方法 1.1 研究对象

连续收集广东医学院神经外科2011年12月— 2012年5月间42例行手术治疗并经病理组织学检查 确诊的原发性人脑胶质瘤患者,每例标本均液氮速 冻,贮存温度:-80℃,另取相同部位组织标本经10%甲醛固定,石蜡包埋,制备成石蜡标本。其中 男24例,女18例,年龄8~74岁,平均37.3±2.4岁。 病程最短为14天,最长为3.5年,平均为6月。组织 学分型及病理分级按WHO(2000年)神经系统肿瘤 分类标准,见表 1。对照组6例正常脑组织取自外伤 后内减压术的非肿瘤患者。所有标本均征得患者及 家属同意,并在标本收集知情书中签字。

表 1 42例人脑胶质瘤临床病理标本 Table 1 Clinicopathologic specimen of 42 cases of human glioma
1.2 研究方法 1.2.1 免疫组织化学方法(IHC)

人脑胶质瘤石 蜡包埋标本制成5 μm厚的切片,脱蜡、水化后, 3% H2O2灭活内源性酶,分别与一抗(兔抗ERK-2 多克隆抗体,1∶1 000稀释)、二抗(生物素标记 羊抗兔IgG,1∶400稀释)及辣根过氧化物酶标记 的链霉素亲和素复合物(1∶400稀释)孵育;DAB 显色,苏木精对比染色,封片观察。染色结果判 定:排除非特异性染色前提下,黄色,棕黄色,棕 褐色为阳性。在切片染色均匀的肿瘤区随机取5 个高倍视野(×200),共计500个细胞,按染色 强度(staining intensity,SI)和阳性细胞百分率 (percentage of positive cells,PP)的乘积计算免疫 反应评分(immunoreactive score,IRS),IRS=SI ×PP。SI计分:无着色0分,浅黄色1分,棕黄色 2分,棕褐色3分。PP计分:无阳性细胞0分,阳 性细胞率≤10%为1分,>10%~50%为2分,> 50%~75%为3分,>75%为4分。IRS表达强度判 断:0分为阴性(-),1~4分为弱阳性(+),5~8 分为中等阳性(++),9~12分为强阳性(+++)。

1.2.2 免疫蛋白印迹法(Western blot)

检测人 脑胶质瘤组织中ERK2蛋白表达的标本加适量样品 悬浮缓冲液匀浆,离心,取上清液,按Lowery法 测定蛋白浓度。10% SDS-PAGE分离蛋白质;电泳 后将PAGE凝胶中的蛋白通过电转移槽转移至硝酸 纤维素膜(4℃)。取出膜用丽春红染色,封闭后加 入一抗,4℃过夜,加入二抗,室温2 h,显色。灰 度值(OD值)测定,密度扫描仪(ZEISS全自动图像 分析仪,VIDAS数据分析)测定条带的A值,以A值 代表ERK2蛋白的相对表达量。计算每一患者肿瘤 组织与正常乳腺组织GAPDH值的比值即OD值, 比值>1表示肿瘤中ERK蛋白表达增高,以此比值 反映各患者之间ERK2蛋白表达水平的差异。

1.3 统计学方法

应用SPSS11.0统计学软件,计数资料数据以 百分率(%)表示,计量资料数据以(x ±s)表示, 进行χ2检验、组间t检验及Spearman轶相关性分 析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 ERK2在人脑胶质瘤中的表达

ERK2在正常脑组织中低表达16.7%(1/6),在胶 质瘤组织中有不同程度表达,其在胶质瘤细胞免 疫组织化学染色中主要呈淡黄色、棕黄色或黄褐 色。ERK2在胶质瘤组织中高表达64.30%(27/42), 与正常脑组织比较,两者间差异有统计学意义 (χ2=32.576,P<0.05)。ERK2在不同病理分级胶质瘤 中阳性表达率分别为Ⅰ级33.3%,Ⅱ级46.2%,Ⅲ级 88.9%,Ⅳ级90.9%,Spearman等级相关分析显示 ERK2表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关(r=0.711, P<0.05)。ERK2在低度恶性胶质瘤(Ⅰ,Ⅱ级)中阳性 表达率为40.9%(9/22),在高度恶性胶质瘤(Ⅲ,Ⅳ级) 中阳性表达率为90.0%(18/20),两者间比较差异有 统计学意义(χ2=10.996,P<0.05),见表 2图 1

表 2 miR-21及一般临床病理因素在食管癌患者预后中的单因素分析 Table 2 ERK2 expression in normal brain tissues and different pathological grades of human glioma

A: negative expression of ERK2 in normal brain tissues; B:weakly positive expression of ERK2 in subependymoma(WHOⅠ) (+ );C:positive expression of ERK2 in oligodendroglioma (WHO Ⅱ) (++);D:strong positive expression of ERK2 in anaplastic astrocytoma(WHO Ⅲ) (++);E:positive expression of ERK2 in anaplastic oligodendroglioma(WHO Ⅲ) (+++);F:strong positive expression of ERK2 in glioblastoma(WHO Ⅳ) (+++) 图 1 ERK2在正常脑组织和不同级别人脑胶质瘤中的表达 (免疫组织化学 ×200) Figure 1 ERK2 expression in normal brain tissues and different pathological grades of human glioma (IHC ×200)
2.2 Western blot 检测结果

人脑胶质瘤组织中ERK2蛋白条带深于正常对 照组,见图 2。统计学分析表明,ERK2蛋白在人 脑胶质瘤中过度表达,正常脑组织灰度值(OD 值)为(26.98±1.83),人脑胶质瘤灰度值(OD 值),即ERK2/GAPDH为(58.79±14.90),与正 常脑组织相比,其差异有统计学意义 (P<0.05)。 ERK2蛋白在人脑胶质瘤Ⅰ~Ⅱ级灰度值(OD值) 为(47.09±9.18),在人脑胶质瘤中Ⅲ~Ⅳ级为(71.67 ±7.20),两者比较,表达增高,差异有统计学意义 (P<0.05)。具体数值见表 3

图 2 Western bolt检测ERK2在正常脑组织和不同级别人脑胶质瘤中的表达 Figure 2 ERK2 expression in normal brain tissues and different pathological grades of human glioma detected by Western blot

表 3 在正常脑组织和人脑胶质瘤中ERK2/GAPDH值一览表 Table 3 ERK2/GAPDH value in normal brain tissues and human glioma tissues
3 讨论

ERK2是由Boulton等[2, 3]于90年代初期分离并鉴 定出一种蛋白激酶C-DNA序列,相对分子质量42 kD。ERK2定位于染色体1p34-35,全长3 118 bp, 开放阅读框编码978个氨基酸残基。ERK2肽链的183位苏氨酸和185位酪氨酸均发生磷酸化为该激 酶活化所必须[4],其在MAPK途径中不仅作为转录 因子,且是膜蛋白。ERK2激酶家族属于酪氨酸蛋 白激酶,磷酸化才能发挥其活性,激活后作用于 多种转录因子及核蛋白,参与细胞增殖、分化、 迁移、侵袭和凋亡等多种生物学效应。

ERK2(ERK又称为MAPK),遵循MAPKs三 级酶促级联反应[5]。ERK2接受上游的级联反应信 号,变成磷酸化EKR(P-ERK),转位入细胞核, 调节核内某些的转录因子活性,如c-fos、c-Jun、 Elk-1、STATs、c-myc、Max、ATF2和NF-κB等, 这些转录因子进一步调节它们各自靶基因的转 录,引起特定蛋白表达或活性改变,从而参与多种细胞生物学效应(如增殖、分化、转化和凋亡 等)[6, 7, 8, 9]。PD98059是MAPK信号转导通路的特异性 阻断剂,特异地抑制ERK的上游激酶MEK1,通过 与非活性形式的MEK1结合抑制MEK1的激活与磷 酸化[10],因而具有阻断ERK2信号通路的作用。

ERK2信号通路,主要是通过影响细胞周期机 制来调节细胞增殖[11]。Khan等[12]在研究二十二碳 六烯酸 (docosahexaenoic acid,DHA)在FM3A老鼠 乳腺癌细胞中调节细胞生长增殖过程中作用时发 现ERK2活性受抑制和P27Kip1水平上调,通过作用 参与细胞周期G1-to-S转化调节的CDK2/cy-clin E, 抑制细胞周期末期G1向S期转化,阻止细胞生长 增殖。ERK2的功能是控制细胞分化[13],何艳等[14] 应用Western blot技术检测到经蛇毒神经生长因子 (NGF)处理的PC12细胞,在10 min后ERK2明显磷 酸化而活化;且培养液中加入NGF作用96 h,见 PC12细胞明显分化,出现多个突起;而在NGF作用 前30 min,使用20 μmol/L,PD98059预处理PC12细 胞后,观察到细胞以圆形或椭圆形居多。在侵袭方 面,Piette等[15]在研究巨噬细胞移动抑制因子(MIF) 在肿瘤细胞生长、侵袭过程中作用时观察到:MIF 通过活化ERK2信号转导途径,来增强神经胶质瘤 U373 MG细胞的迁移和侵袭能力;而地塞米松阻 止神经胶质瘤U373 MG细胞迁移、侵袭过程,是通 过GR受体介导抑制ERK2途径完成的。本研究采用 Western blot技术和IHC方法,检测ERK2在人脑神 经胶质瘤组织和正常人脑组织中的表达,本研究结 果显示:ERK2蛋白在人脑神经胶质瘤组织中高表 达,其阳性表达率与正常脑组织对照组比较差异有 统计学意义(P<0.05),通过Spearman等级相关分析 显示ERK2表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关。在 Western bolt检测中,从不同级别脑胶质瘤组织中的 表达情况来看,ERK2蛋白在人脑胶质瘤中Ⅲ~Ⅳ级 与Ⅰ~Ⅱ级中,灰度值(OD值)明显增高,差异具 有统计学意义(P<0.05),并且随着肿瘤恶性程度的 增高其表达强度增加,这一结果与上述国内外研究 结果一致,提示ERK2蛋白的高表达在人脑胶质瘤 细胞异常分化、恶性增殖、侵袭转移等活动中起到 促进作用。

鉴于ERK2在人脑胶质瘤组织中的表达特点及 其表达与胶质瘤细胞异常分化、恶性增殖和侵袭转 移的关系,其将有可能成为反映胶质瘤的恶性程度 和病理分级的有效指标,并成为人脑胶质瘤很有价 值的临床诊断标志物,值得进一步深入研究。

参考文献
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