文章信息
- 张鹏,冯斐斐,张巧,王家强,高嵩涛,姚伟涛,晋乐飞,王鑫,蔡启卿
- ZHANG Peng, FENG Feifei, ZHANG Qiao, WANG Jiaqiang, GAO Songtao, YAO
- 低度恶性肌纤维母细胞肉瘤中NLRP3
- Expression of NLRP3 Inflammasome Proteins in Low-grade Myofibroblastic Sarcoma
- 肿瘤防治研究, 2015, 42(12): 1206-1209
- Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42(12): 1206-1209
- http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2015.12.008
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文章历史
- 收稿日期: 2015-02-06
- 修回日期: 2015-05-18
2. 450001 郑州,郑州大学公共卫生学院卫生毒理系
2. Department of Toxicology, College of Public Health, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
低度恶性肌纤维母细胞肉瘤(low-grade myofibroblastic sarcoma,LGMS)是临床上一种非常少见 的恶性梭形细胞肿瘤,起源于间叶组织,主要由分 化程度不同的肌纤维母细胞组成[1],好发四肢及头颈 部。目前LGMS的病因和发病机制仍不十分明了。 富含亮氨酸的核苷酸结合域受体家族的模式
识别受体(nucleotide-binding domain leucine-rich repeat-containing,NLR)主要参与先天性免疫系统 形成的炎症[2],NLRP3(NLR protein 3)是NLRs家 族中的重要成员,其与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶前 体(pro-caspase-1)和含有CARD羧基末端的细胞 凋亡相关斑点蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a carboxy-terminal CARD,ASC) 共同组成NLRP3炎性复合体。其不仅在髓系细胞中 表达,而且在非髓系细胞中也存在NLRP3炎性体, 且参与多种疾病发生发展过程[3, 4]。例如其在肝细 胞中表达且参与肝癌的发展进程[5],然而NLRP3炎 性体在LGMS中的表达及作用尚未见报道。
本研究预收集LGMS瘤组织和瘤旁组织,检测 NLRP3炎性体3个蛋白的表达水平,及与肌纤维母 细胞肉瘤发生、发展的关系,为其发病机制研究 奠定基础,为LGMS的预防和治疗提供线索。
1 材料与方法 1.1 材料收集2011年9月至2014年9月郑州大学附属肿 瘤医院骨与软组织肿瘤科13例软组织LGMS手术 切除标本,瘤组织经病理学确诊,瘤旁组织为距 离瘤组织5 cm以上组织。其中男8例,女5例;年 龄14~68岁,肿瘤原发部位:四肢11例,头颈部 2例;原发4例,复发9例。所有病例术前均无化 疗、放疗和免疫治疗史。所有患者术后均进行定 期随访,2年内每3月复诊一次,第3年每6月复诊 一次,随访率为100%。本研究已获得郑州大学附 属肿瘤医院伦理委员会批准。
1.2 NLRP3炎性体3个蛋白的检测采用免疫组织化学SP法,兔抗人Caspase-1和 NLRP3多克隆抗体购于武汉博士德生物工程有限 公司、羊抗人ASC多克隆抗体购于Santa Cruz公 司,SP免疫组织化学试剂盒和DAB显色剂均购于 北京中杉金桥生物技术开发公司。
染色Caspase-1、ASC和NLRP3一抗均按1:100 稀释,用PBS代替一抗作为空白对照,DAB显 色,程序严格按试剂盒说明书进行,苏木精对比染色,脱水,透明,封片。应用江苏捷达科技公 司图像采集分析系统,在高倍显微镜下(×200和× 400)每张切片选取阳性细胞集中的10个视野采集 图像,之后采用Image-Pro Plus 6.0图像分析软件, 测量每个视野下阳性表达区域的累积吸光度,并 求出每张切片的平均吸光度值。
1.3 统计学方法采用SPSS15.0统计软件包进行数据处理,平 均吸光度值采用均数±标准差表示,两组间均数 比较采用t检验,3个指标间两两相关采用Pearson 相关分析,检验水准为双侧α=0.05。
2 结果 2.1 瘤组织和瘤旁组织NLRP3炎性体Caspase-1、ASC、NLRP3蛋白的表达NLRP3炎性体中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋 白均主要表达在细胞质中,染色呈棕黄色,瘤旁 组织中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达水平均 明显高于低度恶性肌纤维母细胞瘤组织,差异有 统计学意义(P<0.05),见图 1、表 1。
2.2 瘤组织中NLRP3炎性体Caspase-1、ASC、NLRP3蛋白的表达与肌纤维母细胞肉瘤患者临床 病理特征的关系
LGMS转移患者和复发患者瘤组织中Caspase-1、 ASC和NLRP3蛋白表达明显低于未发生转移患者和 原发肿瘤患者(P<0.05);而与年龄、性别和原发部 位是否有慢性炎性反应无关(P>0.05),见表 2。
2.3 两组中NLRP3炎性体Caspase-1、ASC、NLRP3蛋白间相关性分析两组中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达水 平两两之间均呈明显正相关:Caspase-1与ASC 表达呈正相关(r=0.762,P=0.028); Caspase-1与 NLRP3表达呈正相关(r=0.805,P=0.019); ASC与 NLRP3表达呈正相关(r=0.784,P=0.026)。
3 讨论肌纤维母细胞最早于1971年被Gabbiani在肉芽 组织中发现,其在超微结构和部分功能上同时具有 纤维母细胞和平滑肌的部分特点[6]。起源于肌纤维母 细胞的良性肿瘤有炎性肌纤维母细胞瘤(inflammatory myofibroblastic tumor,IMT)和肌纤维瘤(myofibroma), 而低度恶性肌纤维母细胞肉瘤(low-grade myofibroblastic sarcoma,LGMS)是来源于肌纤维母 细胞的一种恶性肿瘤,在新的WHO软组织肿瘤分类 中被列为独立的疾病类型[7]。LGMS发病率很低,主 要发生于成人,男性略多于女性,发病部位多见于四 肢和头颈。LGMS能转移至脑[8]、肺和心脏[9]等部位。
有文献报道[10]该病的发生可能与炎性反应、感 染或自身免疫功能异常等因素有关,通过异常病 灶愈合或在炎性细胞因子的作用下促使成纤维细 胞增殖和胶原异常修复而形成肿瘤。
介导炎性反应发生的有细胞膜受体和细胞质 受体,NOD样受体(NOD like receptor,NLR)是一类存在于细胞质的受体,NLRP3是其中之一。 NLRP3炎性体是由NLRP3、ASC和Pro-caspase-1组 成的蛋白复合体,当其被细胞质中的一些危险信号 激活后,Pro-caspase-1被裂解为成熟的Caspase-1, 而成熟的具有活性的Caspase-1能进一步裂解IL-1β 和IL-18的前体(pro-IL-1β和pro-IL-18)为成熟体并 分泌至细胞外,发挥其促炎作用[11]。此外,决定细 胞的命运是NLRP3炎性体的另一个功能,即激活的 NLRP3炎性体能够促进细胞死亡[12]。
NLRP3炎性体与炎性疾病发生关系密切。例如 NLRP3炎性体促进动物过敏性哮喘的发生和气道 炎性因子的分泌[13, 14];并能够促进小鼠诱导性肠炎 的发生[15]。近年来专家们开始着力于研究NLRP3炎 性体与肿瘤的关系,研究显示肝癌瘤旁组织中炎性 体Caspase-1、ASC和NLRP3三个蛋白的表达水平 均明显高于肝癌组织[5],与本研究的结果一致。
本研究显示LGMS转移患者和复发患者瘤组织 中Caspase-1、ASC和NLRP3蛋白表达明显低于未 发生转移患者和原发肿瘤患者,即LGMS瘤组织中 炎性体相关蛋白表达水平高时,LGMS不容易发 生转移,且手术切除后不易复发,表明NLRP3炎 性体能够抑制LGMS的转移,并影响其预后。有 类似的文献支持本研究的结果,例如NLRP3能够 抑制自然杀伤细胞介导的肺癌转移[16],且研究[5]显 示随着肝癌病理分期的升高,Caspase-1、ASC和 NLRP3蛋白表达水平均明显降低,提示该炎性体 对肝癌的进展具有一定的保护作用。
LGMS可能在炎性反应的作用下成纤维细胞出 现异常,释放损伤相关分子信号,从而进一步促进 炎性反应发展和细胞损伤。成纤维细胞损伤后会 反馈性的进行补偿性细胞再生,而异常的细胞再 生可能会增加LGMS的发生风险;而NLRP3炎性体 作为一种细胞质内的危险信号识别受体,其表达减 少可能会忽视细胞质中的危险信号而错误地允许 异常细胞存活[5],最终导致肿瘤的发生。这可能是 NLRP3炎性体对LGMS发展发挥保护作用的原因。
但也有报道显示NLRP3炎性体能够促进黑色 素瘤的生长和转移[17],并能促进胃癌的侵袭[18]。 这可能和NLRP3炎性体激活后释放入肿瘤微环境 中较多的细胞因子(IL-1β和IL-18)有关[19]。因此 NLRP3炎性体在肿瘤,特别是LGMS转移和预后的 作用仍需进一步深入探讨。
本研究还发现NLRP3炎性体3个蛋白表达水平 两两之间呈明显正相关,这可能是因为只有这3个蛋 白结合在一起形成复合物才能被激活而发挥作用。
本研究首次报道NLRP3炎性体3个蛋白在 LGMS中的表达及与临床指标间的关系,为LGMS 的发病机制、预防和治疗提供一定的理论基础。
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