李晶鑫,許芳秀,2,王玉,郭燕,3,錢碧云,4
(1.天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院腫瘤流行病與生物統(tǒng)計室,國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津市“腫瘤防治”重點實驗室,天津300060;2.解放軍第401醫(yī)院藥劑科,青島266071;3.天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院病理科,天津300060;4.上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,上海200025)
NFAT2在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及預(yù)后關(guān)聯(lián)研究
李晶鑫1,許芳秀1,2,王玉1,郭燕1,3,錢碧云1,4
(1.天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院腫瘤流行病與生物統(tǒng)計室,國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津市“腫瘤防治”重點實驗室,天津300060;2.解放軍第401醫(yī)院藥劑科,青島266071;3.天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院病理科,天津300060;4.上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,上海200025)
目的:研究NFAT2在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的表達(dá)情況及與患者生存預(yù)后的關(guān)系。方法:收集原發(fā)性NSCLC腫瘤組織315例及其配對的正常組織164例,免疫組織化學(xué)染色檢測NFAT2蛋白表達(dá)情況,同時進(jìn)行臨床關(guān)聯(lián)及預(yù)后分析。結(jié)果:NFAT2在NSCLC中高表達(dá)(P<0.001)。在女性及非吸煙早期NSCLC中,NFAT2表達(dá)上調(diào)與生存期縮短相關(guān),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.003、P=0.001)。結(jié)論:NFAT2是NSCLC發(fā)生的危險因子,NFAT2高表達(dá)可能預(yù)示著不良預(yù)后結(jié)局。
NFAT2;非小細(xì)胞肺癌;免疫組織化學(xué)技術(shù)
肺癌是目前發(fā)病率、死亡率都位居首位的惡性腫瘤,其中85%為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)。2012年在亞洲國家中,肺癌新發(fā)病例為1 033 881例,其中71.13%為男性,28.87%為女性;肺癌死亡病例數(shù)為936 051例,其中71.45%為男性,28.55%為女性。無論在男性或者女性中,肺癌的發(fā)病率和死亡率都居高不下[1]。盡管目前放化療技術(shù)在腫瘤中得到廣泛應(yīng)用,但NSCLC的治療仍以手術(shù)切除為主[2]。大多肺癌患者出現(xiàn)明顯臨床癥狀時已為晚期,錯過了最佳的手術(shù)治療時機,影響預(yù)后生存狀況。因此識別NSCLC早期診斷和治療的標(biāo)志物,可以早期發(fā)現(xiàn)并介入治療,有效改善肺癌患者的生存率?;罨疶細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)是一類轉(zhuǎn)錄因子家族,包括NFAT1、NFAT2、NFAT3、NFAT4、NFAT5。該家族中各個亞型在組織中均存在廣泛表達(dá)[3]?,F(xiàn)研究證明,NFAT家族在腫瘤中發(fā)揮著重要作用,能夠調(diào)控細(xì)胞周期,影響細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、侵襲能力,在多種腫瘤中發(fā)揮促癌基因或者抑癌基因的作用[4]。NFAT2又稱NFATC1,是NFAT家族中的一個重要因子。本文擬研究NFAT2在NSCLC中的表達(dá)情況,探討NFAT2表達(dá)對NSCLC的影響及與預(yù)后關(guān)聯(lián),以期識別NSCLC早期診斷的標(biāo)志物。
1.1研究對象本研究所需的病例均來自天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院,于2007-2011年收治入院并進(jìn)行手術(shù)切除治療的原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌患者。所有病例均經(jīng)病理確診。納入研究的NSCLC患者腫瘤組織315例及其配對的癌旁組織164例,均經(jīng)石蠟包埋制作成組織芯片(tissue microarray,TMA)。從診斷之日起對納入研究的NSCLC患者進(jìn)行隨訪,隨訪截止時間為2013年8月,或者出現(xiàn)因腫瘤引起的死亡結(jié)局。
1.2研究方法采用免疫組織化學(xué)技術(shù)進(jìn)行組織染色。將組織芯片置于60℃烤箱中烘烤1 h進(jìn)行脫蠟,然后依次通過二甲苯60 min、無水乙醇10 min、95%酒精5 min、80%酒精5 min、70%酒精5 min進(jìn)行水化。PBS沖洗3次,枸櫞酸鈉緩沖液作為修復(fù)液高壓修復(fù)2 min后冷卻至室溫。置于過氧化氫溶液中避光放置30 min,以除去內(nèi)源性過氧化物酶。平放于濕盒中滴加一抗,4℃孵育過夜。次日將組織芯片復(fù)溫后滴加二抗,室溫孵育1 h,PBS沖洗3次。DAB顯色5~7 min后將組織芯片放入自來水中終止顯色反應(yīng)。蘇木染色5 min,分化液分化,再依次逆序通過梯度酒精及二甲苯進(jìn)行脫水。封片,在室溫下晾置后閱片。
1.3結(jié)果判讀組織芯片染色結(jié)果由兩名病理科醫(yī)生分別閱片,意見不一致時,由第三名醫(yī)生進(jìn)行復(fù)讀。陽性細(xì)胞染色強度以0分、1分、2分、3分四個等級分別表示未著色、淺棕色、棕色、深棕色;陽性細(xì)胞所占的比例以0分(<5%)、1分(5%~25%)、2分(25%~50%)、3分(50%~75%)、4分(>75%)進(jìn)行評價。染色評分以陽性細(xì)胞染色強度與陽性細(xì)胞所占的比例相加之和表示,范圍為0~7分。NFAT2在早期NSCLC中的表達(dá)根據(jù)染色評分結(jié)果分為低表達(dá)(0~5分),高表達(dá)(6~7分)兩組。
1.4統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。其中NFAT2蛋白在組織中的表達(dá)采用Wilcoxon配對符號秩和檢驗;NFAT2表達(dá)與臨床信息相關(guān)性采用χ2檢驗;生存分析采用Log-rank檢驗、Kaplan-Meier生存曲線及Cox回歸分析。P≤0.05視為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 NFAT2蛋白在NSCLC中的表達(dá)免疫組化研究顯示NFAT2主要在細(xì)胞核中表達(dá)。圖1顯示的是NFAT2在NSCLC腫瘤組織及其相應(yīng)的癌旁正常組織中的表達(dá)情況。0~5分為低表達(dá)組,6~7分為高表達(dá)組,發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中NFAT2高表達(dá)率為24.4%,而癌旁組織中則全部為低表達(dá),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)(表1)。經(jīng)Wilcoxon配對符號秩和檢驗發(fā)現(xiàn),腫瘤組織中NFAT2染色評分中位數(shù)為5分,而癌旁組織中位數(shù)則為0分,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001),說明NFAT2蛋白在NSCLC腫瘤組織中的表達(dá)顯著高于在癌旁組織中的表達(dá)(表2)。
表1 NSCLC及配對組織中NFAT2蛋白表達(dá)情況Tab 1 Theexpression ofNFAT2 protein in NSCLCand normaltissue
表2 NFAT2在NSCLC及配對組織中染色評分結(jié)果比較Tab 2 NFAT2 protein score in NSCLC and norm al tissue
圖1 NFAT2在NSCLC組織芯片中的表達(dá)情況Fig 1 The exp ression of NFAT2 in TMA in NSCLC
2.2 NSCLC中NFAT2蛋白表達(dá)與臨床病理資料的關(guān)聯(lián)本研究分析了315例NSCLC癌組織中NFAT2免疫組織化學(xué)染色結(jié)果與臨床病理資料的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果顯示NSCLC中NFAT2蛋白表達(dá)與確診年齡、性別、BMI分類、肺部疾病史、腫瘤家族史、吸煙史、組織學(xué)類型、腫瘤浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小均無關(guān)聯(lián)性(P>0.05)(表3)。
2.3 NFAT2在NSCLC中的表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系315例NSCLC從診斷之日起隨訪至2013年8月。Log-rank檢驗發(fā)現(xiàn),在NFAT2低表達(dá)的NSCLC患者中,中位生存期為57.87月,NFAT2高表達(dá)的NSCLC患者中,中位生存期僅為38.40月,但差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。這與多因素調(diào)整的Cox回歸分析顯示的結(jié)果一致(P=0.842)。同時我們按照TNM臨床分期將NSCLC分為早期(Ⅰ~Ⅱ期)和晚期(Ⅲ~Ⅳ期)兩個亞組進(jìn)行NFAT2表達(dá)與預(yù)后關(guān)聯(lián)分析,僅發(fā)現(xiàn)預(yù)后趨勢,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(早期:P=0.166,晚期:P=0.250)(表4)。
表3 NFAT2蛋白在肺組織芯片中與臨床病理資料的關(guān)聯(lián)Tab 3 Relationship between NFAT2 expression and clinicopatholo gical characteristics of NSCLC patients
表4 NFAT2在NSCLC中的表達(dá)與預(yù)后分析Tab 4 Association of NFAT2 expression w ith NSCLC survival
2.4 NSCLC中NFAT2表達(dá)與預(yù)后的分層分析NFAT2蛋白表達(dá)與NSCLC生存分析未見統(tǒng)計學(xué)意義。按照確診年齡、性別、BMI分類、肺部疾病史、腫瘤家族史、吸煙史、組織學(xué)類型、腫瘤浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小等變量進(jìn)行分層分析,Log-rank檢驗發(fā)現(xiàn),只有在早期女性及非吸煙NSCLC患者中,NFAT2高表達(dá)組總體生存率低于NFAT2低表達(dá)組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(女性:P=0.003;非吸煙患者:P=0.001)(圖2),表明NFAT2蛋白的高表達(dá)與早期女性及非吸煙NSCLC患者生存期縮短相關(guān)。而在315例NSCLC患者和112例晚期NSCLC患者中,分層分析未見統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
圖2 女性及非吸煙患者中NFAT2表達(dá)與早期NSCLC生存關(guān)系的分層分析Fig 2 Subgroup analysis of early-stage NSCLC survival and NFAT2 expression in female and non-smokers
NFAT家族是最早發(fā)現(xiàn)存在于T淋巴細(xì)胞中的核轉(zhuǎn)錄因子,在免疫系統(tǒng)和免疫應(yīng)答過程中發(fā)揮重要作用[5]。NFAT2位于18號染色體上(18q23),是NFAT家族中的重要亞型,在人類的淋巴組織中高度表達(dá)[6]。近年來多項研究表明NFAT家族在非免疫系統(tǒng)中存在廣泛表達(dá)[7-8],尤其是在腫瘤組織中[9-10]。研究發(fā)現(xiàn)NFAT1和NFAT2能夠在腸癌細(xì)胞系中表達(dá),活化后進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)節(jié)下游基因COX2的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)細(xì)胞侵襲[11]。NFAT1在成纖維細(xì)胞中可誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,而NFAT2則能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。這說明NFAT2與NFAT1在腫瘤發(fā)展中可能發(fā)揮著不同的作用[12],影響腫瘤的發(fā)生?,F(xiàn)有研究證實NFAT2在乳腺癌、腸癌、胰腺癌等惡性腫瘤中高表達(dá),作為促癌基因影響腫瘤的進(jìn)展及預(yù)后。NFAT2在將近70%的胰腺癌組織中高表達(dá),阻斷NFAT2活性可顯著抑制胰腺癌細(xì)胞的生長[13]。在前列腺癌中,NFAT2在腫瘤組織中表達(dá)上調(diào),Kaplan-Meier分析顯示NFAT2的高表達(dá)能夠引起前列腺癌切除治療后的腫瘤復(fù)發(fā),縮短無復(fù)發(fā)生存期(P=0.034)[14]。卵巢癌中NFAT2的高表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后有關(guān)(P=0.019)[15]。目前NFAT2在肺癌中的研究還很有限,趙立臣等[4]研究了NFAT家族在NSCLC中的作用,發(fā)現(xiàn)NFAT1、NFAT2、NFAT3、NFAT4在NSCLC中的高表達(dá)率分別為52.8%、11.3%、28.3%、47.2%,在腫瘤組織中的表達(dá)顯著高于在其配對正常組織中的表達(dá)(P<0.001),但NFAT2表達(dá)與NSCLC臨床資料及生存預(yù)后之間的關(guān)系尚不清楚[4]。
本課題組通過研究NFAT2對NSCLC發(fā)生發(fā)展及生存預(yù)后的影響,一定程度上彌補了NFAT2在肺癌臨床研究上的不足。筆者采用免疫組織化學(xué)技術(shù)對315例肺癌組織及164例配對的癌旁正常組織中NFAT2表達(dá)進(jìn)行染色判定,發(fā)現(xiàn)NFAT2在NSCLC癌組織中表達(dá)上調(diào),而對照組全部為低表達(dá)。趙立臣等[4]認(rèn)為NFAT2在NSCLC高表達(dá)[4],這與本研究結(jié)果一致。因此,筆者認(rèn)為NFAT2在NSCLC中發(fā)揮促癌基因的作用。進(jìn)一步分析并未發(fā)現(xiàn)NFAT2的表達(dá)同臨床病理特征有關(guān)聯(lián)。亞組生存分析顯示,在早期NSCLC中,NFAT2表達(dá)上調(diào)預(yù)后較差;而在晚期NSCLC中,趨勢相反,但兩者均未見統(tǒng)計學(xué)差異。在女性及非吸煙早期NSCLC患者中,發(fā)現(xiàn)NFAT2高表達(dá)的患者預(yù)后較差。這說明NFAT2對NSCLC預(yù)后影響與TNM分期有關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn)NFAT2能夠促進(jìn)NSCLC的發(fā)生發(fā)展,但未進(jìn)行相關(guān)作用機制的探索?,F(xiàn)多數(shù)研究認(rèn)為NFAT2對腫瘤的作用與其能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞功能有關(guān)。NFAT2能夠下調(diào)E-Cadherin的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞侵襲[16];在大B細(xì)胞淋巴瘤中,NFAT2能夠調(diào)控cmyc、CD40L、BlyS等與細(xì)胞生長、腫瘤生存有關(guān)的因子[17];而在卵巢癌中,NFAT2通過激活ERK1/2/ p38/MAPK信號通路上調(diào)c-myc表達(dá),促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖[15]。另有研究發(fā)現(xiàn),NFAT2調(diào)控靶基因Tks5并介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞的融合,影響細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力[18]。作為一種轉(zhuǎn)錄因子,NFAT2可調(diào)控靶基因在腫瘤中的表達(dá)發(fā)揮促癌作用。在NSCLC中,研究者發(fā)現(xiàn)NFAT2與DNA損傷誘導(dǎo)凋亡抑制基因(DDIAS)啟動子區(qū)域靶向結(jié)合,在A549細(xì)胞系中敲除NFAT2可導(dǎo)致DDIAS表達(dá)缺失,抑制細(xì)胞增殖[19]。本結(jié)果顯示,NFAT2在NSCLC中高表達(dá),與早期女性及非吸煙NSCLC患者不良預(yù)后有關(guān)。因此我們推測其可能通過促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞增殖能力,增強其轉(zhuǎn)移及侵襲能力來影響預(yù)后。
根據(jù)研究結(jié)果推測,作為促癌基因的NFAT2在NSCLC中表達(dá)上調(diào)預(yù)示著不良的預(yù)后結(jié)局,尤其是在早期NSCLC中,這可能與腫瘤的特征有關(guān)聯(lián)。NFAT2可作為NSCLC早期診斷及治療的標(biāo)志物,筆者仍需擴大樣本對NFAT2在NSCLC中的表達(dá)進(jìn)行驗證,對功能機制予以探索。
[1]Pakzad R,Mohammadian-Hafshejani A,Ghoncheh M,et al.The incidence and mortality of lung cancer and their relationship to development in Asia[J].Transl Lung Cancer Res,2015,4(6):763
[2]Hung J J,Jeng W J,Hsu W H,et al.Prognostic factors of postrecurrence survival in completely resected stage I non-small cell lung cancer with distant metastasis[J].Thorax,2010,65(3):241
[3]Liu J F,Zhao S H,Wu S S.Depleting NFAT1 expression inhibits the ability of invasion and migration of human lung cancer cells[J]. Cancer Cell Int,2013,13(1):41
[4]Chen Z L,Zhao S H,Wang Z,et al.Expression and unique functions of four nuclear factor of activated T cells isoforms in non-small cell lung cancer[J].Chin J Cancer,2011,30(1):62
[5]Fric J,Zelante T,Wong A Y,etal.NFAT controlofinnate immunity[J]. Blood,2012,120(7):1380
[6]Marafioti T,Marafiot T,Pozzobon M,et al.The NFATc1 transcription factor is widely expressed in white cells and translocates from the cytoplasm to the nucleus in a subset of human lymphomas[J].Br J Haematol,2005,128(3):333
[7]Orhue V,Kanaji A,Caicedo M S,et al.Calcineurin/nuclear factor of activated T cells(NFAT)signaling in cobalt-chromiummolybdenum(CoCrMo)particles-induced tumor necrosis factor-α(TNFα)secretion in MLO-Y4 osteocytes[J].J Orthop Res,2011,29(12):1867
[8]Lawrence M C,Naziruddin B,Levy M F,et al.Calcineurin/nuclear factor of activated T cells and MAPK signaling induce TNF-{alpha}gene expression in pancreatic islet endocrine cells[J].J Biol Chem,2011,286(2):1025
[9]Zheng J,F(xiàn)ang F,Zeng X,et al.Negative cross talk between NFAT1 and Stat5 signaling in breast cancer[J].Mol Endocrinol,2011,25(12):2054
[10]Perotti V,Baldassari P,Bersani I,et al.NFATc2 is a potential therapeutic target in human melanoma[J].J Invest Dermatol,2012,132(11):2652
[11]Corral R S,I?iguez M A,Duque J,et al.Bombesin induces cyclooxygenase-2 expression through the activation of the nuclear factor of activated T cells and enhances cell migration in Caco-2 colon carcinoma cells[J].Oncogene,2007,26(7):958
[12]Robbs B K,Cruz A L,Werneck M B,et al.Dual roles for NFAT transcription factor genes as oncogenes and tumor suppressors[J]. Mol Cell Biol,2008,28(23):7168
[13]Buchholz M,Schatz A,Wagner M,et al.Overexpression of c-myc in pancreatic cancer caused by ectopic activation of NFATc1 and the Ca2+/calcineurin signaling pathway[J].EMBO J,2006,25(15):3714
[14]Kawahara T,Kashiwagi E,Ide H,et al.The role of NFATc1 in prostate cancer progression:cyclosporine A and tacrolimus inhibit cellproliferation,migration,and invasion[J].Prostate,2015,75(6):573
[15]Xu W,Gu J,Ren Q,et al.NFATC1 promotes cell growth and tumorigenesis in ovarian cancer up-regulating c-Myc through ERK1/2/p38 MAPK signal pathway[J].Tumour Biol,2016,37(4):4493
[16]Oikawa T,Nakamura A,Onishi N,et al.Acquired expression of NFATc1 downregulates E-cadherin and promotes cancer cell invasion[J].Cancer Res,2013,73(16):5100
[17]Pham L V,Tamayo A T,Li C,et al.An epigenetic chromatin remodeling role for NFATc1 in transcriptional regulation of growth and survivalgenesin diffuse large B-cell lymphomas[J].Blood,2010,116(19):3899
[18]Oikawa T,Oyama M,Kozuka-Hata H,et al.Tks5-dependent formation of circumferential podosomes/invadopodia mediates cellcell fusion[J].J Cell Biol,2012,197(4):553
[19]Im J Y,Lee K W,Won K J,et al.NFATc1 regulates the transcription of DNA damage-induced apoptosis suppressor[J].Data brief,2015,5:975
(2016-03-10收稿)
Relationship between expression of NFAT2 and survival prognosis in non-small cell lung cancer
LI Jing-xin1,XU Fang-xiu1,2,WANG Yu1,GUO Yan1,3,QIAN Bi-yun1,4
(1.Department of Cancer Epidemiology and Biostatistics,Cancer Institute and Hospital,Tianjin Medical University,National Clinical Research Center of Cancer,Key Laboratory of Cancer Prevention and Therapy,Tianjin 300060,China;2.Department of Pharmacy,No. 401 Hospital of Chinese People's Liberation Army,Qingdao 266071,China;3.Department of Pathology,Cancer Institute and Hospital,Tianjin Medical University,Tianjin 300060,China;4.School of Medicine,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200025,China)
O bjective:To study the relationship between the NFAT2 expression and the survival prognosis in non-small cell lung cancer(NSCLC).M ethods:NFAT2 expression were detected by applying immunohistochemistry in 315 NSCLC cancer tissues and 164 adjacent normal tissues.Then,the relationship between NFAT2 expression and survival prognosis was studied in NSCLC.Results:NFAT2 increased in NSCLC tumor tissues(P<0.001).The subgroup analysis showed that in the early NSCLC women and non-smokers,NFAT2 expression was significantly correlated with shortened survival(P=0.003,P=0.001).Conclusion:NFAT2 is a risk factor for NSCLC.NFAT2 high expression may indicate poor prognosis.
NFAT2;non-small cell lung cancer;immunohistochemistry
論著
R730.2
A
1006-8147(2016)05-0417-04
國家自然科學(xué)基金資助項目(81573231);天津市自然科學(xué)基金資助項目(13JCYBJC23100)
李晶鑫(1988-),女,碩士在讀,研究方向:肺癌病因?qū)W及分子流行病學(xué);通信作者:錢碧云,E-mail:qianbiyun@126.com。