寶榮,王欣,王佾,關(guān)海霞
(1.重慶市第九人民醫(yī)院 病理科,重慶 400700;2.中國醫(yī)科大學(xué) 附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科,內(nèi)分泌研究所,沈陽 110001)
甲狀腺癌是人類最常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤,組織學(xué)上可分為甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid cancer,PTC)、濾泡狀癌 (follicular thyroid cancer,F(xiàn)TC)、髓樣癌(medullar thyroid cancer,MTC)和未分化癌等,其中PTC占所有甲狀腺癌的80%~85%。近年來,PTC已經(jīng)成為發(fā)病率增加最快的惡性腫瘤之一[1]。尋找有助于診斷PTC和評估其預(yù)后的標(biāo)志物對PTC臨床治療策略的制定至關(guān)重要。本研究擬通過探討肝素結(jié)合細胞因子Midkine(MK)在PTC中的表達及其與腫瘤生物學(xué)特征的關(guān)系,研究MK表達與PTC中的重要基因突變——BRAF基因突變[2]的關(guān)系,為PTC臨床診治策略的制定提供實驗基礎(chǔ)。
選擇2002年至2006年在菏澤市立醫(yī)院行手術(shù)治療的PTC病例100例(男17例,女83例,年齡16~66歲,平均年齡45歲);甲狀腺腺瘤病例30例(男9例,女21例,年齡25~65歲,平均年齡48歲),以及癌對側(cè)正常甲狀腺組織20例(男3例,女17例,年齡17~57歲,平均年齡43歲)。上述標(biāo)本均經(jīng)10%福爾馬林浸泡固定,石蠟包埋,4 μm切片。對PTC病例,收集其腫瘤生物學(xué)特征資料,包括腫瘤的甲狀腺外侵襲情況、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤分期。腫瘤分期參照美國癌癥聯(lián)合委員會現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)[3]。
1.2.1 免疫組化:免疫組化染色采用SP法。MK抗體購自美國Abcam公司,SP試劑和AEC顯色試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。陽性對照采用已知的陽性對照片,陰性對照使用磷酸鹽緩沖液代替一抗進行,所有對照均與研究標(biāo)本在同一條件下進行染色。采用雙盲法判定MK陽性表達,以腫瘤細胞膜、胞質(zhì)出現(xiàn)淡紅色至深紅色顆粒為陽性。全部細胞均無顯色為0分;弱陽性或散在中等強度陽性顯色為1分;散在強陽性顯色或大部分細胞中等強度陽性顯色為2分;大部分細胞強陽性顯色為3分。
1.2.2BRAF突變檢測:石蠟組織切片經(jīng)二甲苯處理、蛋白酶K消化后,用標(biāo)準(zhǔn)酚-氯仿提取術(shù)和乙醇沉淀法將DNA分離出來。應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)對標(biāo)本DNABRAF基因的第15外顯子進行擴增,上游引物序列為[4]:5′TCATAATGCTTGCTCTGATAGGA 3′,下游引物序列為:5′GGCCAAAAATTTAATCAGTGGA 3′。擴增后的產(chǎn)物經(jīng)過Big Dye循環(huán)反應(yīng)后進行直接測序(ABI PRISM 3730基因測序儀,加拿大)。
采用SPSS 13.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。分類數(shù)據(jù)采用頻率和百分數(shù)表示,連續(xù)變量應(yīng)用±s表示。分類變量的假設(shè)檢驗應(yīng)用χ2檢驗,連續(xù)變量的假設(shè)檢驗應(yīng)用t檢驗。P值采用雙側(cè)檢驗,以P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)差異。
MK在正常甲狀腺組織中不表達,在甲狀腺腺瘤和PTC中表達的陽性率分別為6.7%和87%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。MK僅在2例甲狀腺腺瘤中有散在的細胞胞質(zhì)呈弱陽性顯色,而在絕大多數(shù)PTC中大部分細胞的胞質(zhì)呈中等強度至強陽性顯色(圖1)。甲狀腺腺瘤和PTC中MK表達染色評分均值分別為0.07和1.98,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見表 1。
表1 MK在正常甲狀腺組織、甲狀腺腺瘤及PTC中的表達Tab.1 Expression ofMKin tumor-adjacent normaltissue,thyroid adenoma,and papillary thyroid cancer
MK在PTC中的表達水平與患者性別無關(guān)。在具有惡性程度較高的腫瘤生物學(xué)特征(甲狀腺腺外侵襲、伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤分期Ⅲ/Ⅳ期)的PTC中,MK表達的強陽性率和染色評分均有明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
100例PTC標(biāo)本中,T1799ABRAF突變率為63%(圖2)。30例甲狀腺腺瘤和20例正常甲狀腺組織中,未檢出BRAF基因突變。
如表2所示,攜帶T1799ABRAF突變的PTC病例和攜帶野生型BRAF基因的PTC病例中,MK表達的陽性率分別為94%(59/63)和76%(28/37),有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),MK的表達平均評分分別為2.22和1.62,有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。
表2 MK與PTC腫瘤生物學(xué)特征的關(guān)系Tab.2 Relationship between MKexpression and clinicopathologicalcharacteristics ofpapillary thyroid cancer
1988 年,Kadomatsu 等[5,6]發(fā)現(xiàn)了一個新的肝素結(jié)合生長因子MK。人MK基因定位于11p11.2,該基因上游有視黃酸應(yīng)答因子的位點NF-κB結(jié)合位點及固醇類/甲狀腺激素受體結(jié)合位點。MK的功能首先被定位于神經(jīng)細胞的發(fā)育及分化,隨后人們發(fā)現(xiàn)它也是一種多功能的生長因子[7,8]。在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中,往往有許多生長因子及其下游的信號傳導(dǎo)系統(tǒng)參與其中[9]。MK作為一種生長因子,正常情況下在成年人各組織器官中不表達或表達水平很低,但在許多腫瘤組織中卻發(fā)現(xiàn)了MK的高表達。1993 年,Tsutsui等[10]發(fā)現(xiàn)在 Wilm′s腫瘤、肝細胞癌、胃癌、胰腺癌、結(jié)腸癌及食管癌的癌組織中MK的表達較癌旁組織均有不同程度的增高。1996年,O′Brien等[11]發(fā)現(xiàn)98%的腫瘤和70%的正常組織中表達MKmRNA,但前者的表達中值比后者高4倍。Nakanishi等[12]和 Miyashiro等[13]也報道了卵巢癌和乳腺癌中有MK高表達。但是,有關(guān)MK在甲狀腺癌中表達的研究很少。
PTC是最常見的甲狀腺癌類型,盡管其臨床進展相對緩慢,但是仍有相當(dāng)比例的患者因甲狀腺腺外侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等影響了生活質(zhì)量和疾病預(yù)后。因此,研究者們一直在尋找有助于確定PTC診斷和評估患者預(yù)后的指標(biāo)。近年來的研究確定了PTC發(fā)生發(fā)展中的重要分子事件——BRAF基因突變。這一突變能引起B(yǎng)RAF蛋白第600位密碼子的纈氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣劝彼幔M而導(dǎo)致BRAF激酶和促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)通路的持續(xù)活化[2]。轉(zhuǎn)基因鼠的實驗已經(jīng)證實了BRAF突變的致PTC作用[14]。對多個臨床研究的薈萃分析提示此突變與PTC的預(yù)后較差有關(guān)[2]。
本研究應(yīng)用免疫組化方法檢測了PTC中MK的表達,分析其表達的特異性及其與腫瘤生物學(xué)特征的相關(guān)性;同時還檢測了PTC中BRAF基因突變的情況,探討了MK表達與這一提示不良預(yù)后的突變之間的關(guān)系。結(jié)果顯示,MK在正常甲狀腺組織中不表達,在個別良性甲狀腺腺瘤中僅有散在弱陽性表達,而在PTC組織中,無論是表達陽性率和染色強度均明顯增加。這一結(jié)果與Kato等[15]的研究結(jié)果相似。本研究還發(fā)現(xiàn)MK的表達與PTC的腫瘤生物學(xué)特征相關(guān)。在惡性程度較高,如伴有腺外侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤分期Ⅲ/Ⅳ期的腫瘤組織中,MK的表達明顯高于惡性程度較低的病例。此外,MK的表達強度與BRAF突變也明確相關(guān),發(fā)生突變的病例MK表達顯著增加。MK在PTC中表達的特異性較高,并且與較高的腫瘤惡性特征相關(guān),提示MK在PTC的發(fā)生發(fā)展過程中可能起重要的作用。另外,與BRAF突變相比,MK在PTC中表達的陽性率更高,而且免疫組化方法比基因測序在臨床上實用性更強,因此MK作為臨床協(xié)助診斷PTC和評估PTC預(yù)后的指標(biāo)之一,具有更好的應(yīng)用前景。
[1]Davies L,Welch HG.Increasing incidence of thyroid cancer in the United States,1973-2002[J].JAMA,2006,295(18):2164-2167.
[2]Xing M.BRAF mutation in papillary thyroid cancer:pathogenic role,molecular bases,and clinical implications[J].Endocr Rev,2007,28(7):742-762.
[3]Cooper DS,Doherty GM,Haugen BR,et al.Management guidelines for patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer[J].Thyroid,2006,16(2):109-141.
[4]Guan H,Ji M,Bao R,et al.Association of high iodine intake with the T1799A BRAF mutation in papillary thyroid cancer[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(5):1612-1617.
[5]KadomatsuK,TomomuraM,MuramatsuT.cDNAcloningandsequencing of a new gene intensely expressed in early differentiation stages of embryonal carcinoma cells and in mid-gestation period of mouse embryogenesis[J].Biochem Biophys Res Commun,1988,151(3):1312-1318.
[6]Tsutsui J,Uehara K.Kadomatsu K,et al.A new family of heparinbinding factors:strong conservation of midkine (MK)sequences between the human and the mouse[J].Biochem Biophys Res Commun,1991,176(2):792-797.
[7]Muramatsu T.Midkine (MK),the product of a retinoic acid responsive gene,and pleiotrophin constitute a new protein family regulating growth anddifferentiation[J].IntJDevBiol,1993,37(1):183-188.
[8]Muramatsu H,Shirahama H,Yonezawa S,et al.Midkine,a retinoic acid-inducible growth/differentiation factor:immunochemical evidence for the functionand distribution[J].Dev Biol,1993,159(2):392-402.
[9]Aaronson SA.Growthfactorsandcancer[J].Science,1991,254(5035):1146-1153.
[10]Tsutsui J,Kadomatsu K,Matsubara S,et al.A new family of heparin binding growth/differentiation factors:increased midkine expression in Wilms′tumorandotherhumancarcinomas[J].CancerRes,1993,53(6):1281-1285.
[11]O′Brien T,Cranston D,F(xiàn)uggle S,et al.The angiogenic factor midkine is expressed in bladder cancer,and over-expression correlates withapooroutcomeinpatientswithinvasivecancers[J].Cancer Res,1996,56(11):2515-2518.
[12]Nakanishi T,Kadomatsu K,Okamoto T,et al.Expression of midkine andpleiotropininovariantumors[J].ObstetGynecol,1997,90(2):285-290.
[13]Miyashiro I,Kaname T,Shin E,et al.Midkine expression in human breast cancers:expression of truncated form[J].Breast Cancer Res Treat,1997,43(1):1-6.
[14]KnaufJA,MaX,SmithEP,etal.Targetedexpressionof BRAFV600E in thyroid cells of transgenic mice results in papillary thyroid cancers that undergo dedifferentiation[J].Cancer Res,2005,65(10):4238-4245.
[15]Kato M,Maeta H,Kato S,et al.Immunohistochemical and in situ hybridization analyses of midkine expression in thyroid papillary carcinoma[J].Mod Pathol,2000,13(10):1060-1065.