文章信息
- 盛梅,张海燕,宋冬冬,邹存华. 2015.
- SHENG Mei, ZHANG Haiyan, SONG Dongdong, ZOU Cunhua. 2015.
- 卵巢癌细胞及组织中P38MAPK信号通路调控uPA蛋白的表达及临床意义
- P38MAPK Signaling Pathway is Involved in Expression Regulation of uPA Protein in Ovarian Cancer Cells and Tissues
- 肿瘤防治研究, 2015, 42(08): 789-793
- Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42(08): 789-793
- http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2015.08.008
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文章历史
- 收稿日期: 2014-08-25
- 修回日期: 2014-12-27
2. 257000东营,胜利油田石油管理局妇幼保健站;
3. 257000东营,胜利油田中心医院肛肠外科
2. Maternal and Child Health Hospital of Shengli Oilfield, Dongying 257000, China;
3. Department of Anorectal Surgery, Shengli Oilfield Central Hospital, Dongying 257000, China
卵巢癌是妇女最常见的恶性肿瘤之一,其死亡率占妇科肿瘤之首[1]。丝裂原活化蛋白激酶(mitogenactivated protein kinases,MAPK)和蛋白激酶B(kinaseB,AKT)信号通路广泛存在于哺乳动物细胞内,该类通路活化可促进肿瘤细胞的增殖,并参与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生成以及细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的降解等过程[2]。研究表明ECM降解及基底膜的破坏是肿瘤浸润、转移的必要条件[2],在结肠癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤中尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-typeplasminogen activator,uPA)参与ECM的降解[3, 4],在肿瘤恶性转化过程中发挥重要作用。研究发现多种肿瘤细胞及组织中MAPK、AKT信号转导通路被激活[5],但具体机制尚不清楚,且有关此类信号通路与uPA之间相关性方面的研究较少。本研究检测49例卵巢癌组织中P38MAPK、细胞外信号调节激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)、AKT及uPA蛋白的表达,并进一步验证HO8910、HO-8910PM细胞系中P38MAPK、uPA蛋白的表达,探讨卵巢癌细胞及组织中MAPK、AKT信号通路与uPA蛋白的相关性,以期指导临床。
1 资料和方法 1.1 资料 1.1.1 标本来源收集胜利油田中心医院病理科2007年3月—2014年3月手术切除的卵巢癌组织49例,所有患者术前均未经任何治疗,年龄28~67岁,平均年龄42岁,其中浆液性囊腺癌26例,黏液性囊腺癌15,其他类型8例,标本SP染色。按照国际妇产科联盟(International Federation ofGynecology and Obsteterics,FIGO)2000年分期标准进行分期:Ⅰ~Ⅱ期19例,Ⅲ~Ⅳ期30例。对照组为10例正常卵巢组织,见表 1。
1.1.2 细胞系人卵巢癌细胞系HO8910、HO-8910PM由胜利油田中心医院实验室保存复苏,细胞分别在37℃、5%CO2、含10%胎牛血清的RPMI1640和DMEM培养液中培养、传代。
1.1.3 试剂DMEM及RPMI1640培养液、胎牛血清购自美国Gibco公司;鼠抗人P38MAPK、uPA、ERK、AKT单克隆抗体均购自美国Cell signaling公司;uPA多克隆抗体购自武汉博士德公司;二抗及β-actin多克隆抗体均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。
1.2 实验方法 1.2.1 免疫组织化学SP法检测卵巢癌组织中uPA、P38MAPK、ERK、AKT的表达按照试剂盒说明书步骤,常规脱蜡水化、抗原修复、敷一抗、显色、复染。设正常卵巢组织为对照组,实验重复3遍。
1.2.2 Western blot法检测HO8910、HO-8910PM细胞系中uPA、P38MAPK蛋白的表达不同浓度的SB203580(0、2、5、10 μmol/L)处理HO8910、HO-8910PM细胞系24 h,提取蛋白,标准化蛋白浓度,SDS-PAGE凝胶电泳,转PDVF膜,牛奶封闭,4℃敷一抗,室温敷二抗,显色。实验重复3遍。
1.3 结果判定根据阳性细胞的比率和染色深度进行评估。以肿瘤细胞中出现黄色及棕黄色颗粒为阳性表达,阳性细胞数<10%为0分;10%~≤25%为1分;25%~50%为2分;>50%为3分。染色深度评分:无染色为0分;淡黄色为1分;黄色为2分,棕黄色为3分。总分等于阳性细胞比率与染色深度评分之和。1~2分为弱阳性(+),3~4分为中强阳性(++),5~6分为强阳性(+++)。
1.4 统计学方法采用SPSS17.0统计软件处理数据,用χ2检验、等级相关分析法、Log rank检验进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 uPA、P38MAPK、AKT、ERK在卵巢癌组织中的表达及相关性分析免疫组织化学结果显示:uPA、P38MAPK蛋白分别表达于卵巢癌细胞质、胞核中,呈棕黄色颗粒,阳性率分别为61.22%、57.14%;AKT、ERK蛋白主要位于胞质,部分位于胞核,其阳性率分别为53.06%、55.10%。等级相关分析示uPA与P38MAPK蛋白表达呈正相关(r=0.8645,P=0.001),而与AKT、ERK蛋白表达无明显相关性(r=0.083,0.174; P=0.560,0.257),见图 1、表 2。
2.2 uPA、P38MAPK、ERK、AKT蛋白表达与患者临床病理特征的关系uPA和P38MAPK蛋白的表达与卵巢癌组织的临床分期、分化程度、淋巴结转移、大网膜转移有关,而与患者的年龄、组织学类型无明显相关性。ERK、AKT蛋白表达与卵巢癌淋巴结转移、大网膜转移有关,而与患者的年龄、组织类型、分化程度、临床分期无明显相关性,见表 1。
2.3 uPA、P38MAPK蛋白在不同卵巢癌细胞系中的表达Western blot结果显示,高转移性HO-8910PM细胞中P38MAPK及uPA蛋白表达明显高于低转移性的HO8910细胞,见图 2。
2.4 SB203580阻断P38MAPK信号通路后卵巢癌细胞中uPA蛋白表达水平的变化用不同浓度的 SB203580(0、2、5、10 μmol/L)处理细胞24 h,Western blot检测显示,卵巢癌细胞HO-8910PM中uPA蛋白表达水平下降,且表达水平随着SB203580浓度升高而下降,见图 3。
2.5 P38MAPK及uPA蛋白表达与卵巢癌预后的关系对49例卵巢癌患者进行36~60月的跟踪随访,30例uPA阳性者死亡率为63.33%,19例uPA阴性者死亡率为36.84%;28例P38MAPK蛋白表达阳性者死亡率为60.71%,21例P38MAPK蛋白表达阴性者死亡率为42.86%。绘制Kaplan-Meier生存曲线并进行Log rank检验,结果表明uPA、P38MAPK蛋白表达与术后生存率呈负相关(r=3.897,11.044;P=0.048,0.001),见图 4、图 5。
3 讨论卵巢癌是病死率最高的妇科恶性肿瘤,极易发生扩散和转移[1]。uPA是一种丝氨酸蛋白水解酶,主要通过与uPAR结合,参与生理、病理条件下细胞分化、迁移、组织重建及ECM降解、刺激血管形成等过程[6]。研究表明纤溶酶可激活胶原蛋白酶原、水解胶原纤维,使细胞发生迁移,从而降解肿瘤中的ECM及基底膜;可激活proMMP-9以及胶原的降解;还可以增加血管内皮生长因子(VEGF)的活性刺激血管生成[7]。同样,卵巢癌浸润、转移过程中也发生ECM及基底膜的降解。uPA在不同卵巢癌组织中均有表达,但其具体作用机制尚不清楚,有关uPA的表达与信号通路的关系研究较少。本研究检测了49例卵巢癌组织中uPA表达水平,结果显示uPA在卵巢癌组织中高表达,且与其分化、转移程度有关,提示uPA所激活的纤溶系统在卵巢癌发生、发展过程中起重要作用。
细胞内信号转导通路与多种肿瘤发生、发展及转移密切相关。MAPK信号通路主要有三种途径:ERK通路;C-JunN2末端激酶(JUK)通路;P38通路。JUK信号通路可被多种细胞外应急信号激活,在应急反应中起重要作用。AKT、P38及ERK信号通路则主要参与调节肿瘤细胞的增殖、转移、黏附、肿瘤血管生成以及ECM的降解等过程[8]。AKT、ERK信号通路与卵巢癌的发生密切相关,有报道称80%的早期卵巢癌细胞和上皮性卵巢癌中该信号通路被激活[9, 10],但具体机制尚不明确。有研究证实,乳腺癌组织中P38MAPK信号通路被激活[11],而宫颈癌组织中P38MAPK信号通路可通过调控uPA的表达抑制宫颈癌细胞的增殖和迁移[12]。但有关卵巢癌中uPA蛋白与MAPK、AKT信号通路相关性的研究报道较少,本研究采用免疫组织化学技术检测了49例卵巢癌组织中uPA、P38MAPK、ERK及AKT蛋白的表达,结果显示uPA与P38MAPK的表达成正相关,推测uPA、P38MAPK的表达可能与卵巢癌的恶性进展、侵袭转移有关。P38MAPK信号通路上调uPA的表达,通过降解ECM参与卵巢癌的侵袭、转移。本研究又发现uPA、AKT、ERK蛋白三者之间无明显相关性,提示AKT及ERK信号通路并不参与uPA蛋白表达的调控。
为进一步验证P38MAPK信号通路参与uPA的表达调控,本实验采用Western blot方法检测HO8910、HO-8910PM细胞系中uPA、P38MAPK蛋白的表达以及P38MAPK通路特异性阻断剂SB203580作用后二者的变化,结果显示SB203580以浓度依赖的方式降低uPA的表达,证明卵巢癌细胞中P38MAPK信号通路参与uPA表达。有研究证实了uPA基因启动子区有AP-1、SP-1等转录因子结合位点,P38MAPK信号通路活化可增强ATF-2转录因子的活性,而ATF-2可激活AP-1[13]。我们推测P38MAPK信号通路也可能通过活化转录因子AP-1引起uPA基因转录增强,uPA蛋白表达增多,从而促进卵巢癌的侵袭、转移。
综上所述,P38MAPK信号通路可能通过上调uPA的表达,促进卵巢癌的恶性进展及侵袭转移,但其具体作用位点尚不清楚。uPA、P38MAPK有望为卵巢癌早期诊断、评估预后提供依据,可能为肿瘤治疗开辟一条新途径。
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