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      術(shù)前化療對骨肉瘤、滑膜肉瘤中Bcl-2、P-gp表達的影響

      2017-01-06 08:07:38梁鉑堅李宏偉鞠海寧
      中國實驗診斷學(xué) 2016年12期
      關(guān)鍵詞:肉瘤滑膜惡性

      梁鉑堅,李宏偉,潘 峰,鞠海寧

      (吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 骨科,吉林 長春130033)

      術(shù)前化療對骨肉瘤、滑膜肉瘤中Bcl-2、P-gp表達的影響

      梁鉑堅,李宏偉*,潘 峰,鞠海寧

      (吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 骨科,吉林 長春130033)

      骨肉瘤是惡性骨腫瘤中常見的一種,又稱為成骨肉瘤,源于間葉組織,可以產(chǎn)生骨樣組織的梭形基質(zhì)細胞,好發(fā)于青少年,它約占骨原發(fā)惡性腫瘤的20%,易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,預(yù)后差[1]。滑膜肉瘤是軟組織腫瘤的一種,主要發(fā)生于青壯年肢端深部的軟組織,其惡性度高,而且發(fā)病率呈逐年上升趨勢,是一種嚴(yán)重影響青壯年身心健康的惡性腫瘤[2]。近年來骨肉瘤和滑膜肉瘤仍以手術(shù)治療為主,放化療為輔的綜合治療手段,其在一定程度上提高了患者的生存率,很大程度上提高了患者的5年生存率[3]。但臨床上仍有一定比例患者的化療失敗都是由化療原發(fā)性或繼發(fā)性耐藥而導(dǎo)致。因而,如何使骨肉瘤及滑膜肉瘤的化療更具有針對性、有效性,對化療敏感性預(yù)測的研究顯得至關(guān)重要。

      Bcl-2是細胞凋亡的抵制基因,是目前發(fā)現(xiàn)的與凋亡密切相關(guān)的原癌基因之一[4]。其在癌旁組織,癌前病變組織及腫瘤組織中高表達,而在正常組織中則不表達或低表達,由此提示,Bcl-2與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。有研究表明Bcl-2基因表達的高低可以有效預(yù)測腫瘤細胞對化療的敏感性。并且現(xiàn)已有研究證實骨肉瘤的預(yù)后與Bcl-2 表達的高低密切相關(guān),在惡性骨腫瘤復(fù)發(fā)后Bcl-2的表達明顯增高[5,6]。

      P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)位于細胞膜上,是一種能量依賴性的結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白,有研究發(fā)現(xiàn)P-gp具有抑制凋亡的作用,該發(fā)現(xiàn)在分子水平上為腫瘤耐藥與凋亡耐受之間建立了有機的聯(lián)系。研究表明P-gp通過抑制caspase-3和caspase-8兩條途徑的裂解激活來抑制caspase依賴型的細胞凋亡[7]?;熓悄[瘤綜合治療的重要手段,也是治療一些腫瘤的唯一方法,但由于化療藥物本身的藥物毒性,致使某些腫瘤病人在接受化療治療的同時而產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良反應(yīng),給病人的生活質(zhì)量造成了一定的影響。因此,探索一種既準(zhǔn)確又簡便的評價方法來預(yù)測化療療效,從而指導(dǎo)臨床選擇適合的化療方案,提高化療的療效。本文以骨肉瘤、滑膜肉瘤為研究對象,通過檢測骨肉瘤及滑膜肉瘤術(shù)前化療和未做術(shù)前化療標(biāo)本中Bcl-2、P-gp的表達,探討術(shù)前化療和未做術(shù)前化療骨肉瘤、滑膜肉瘤組織中Bcl-2、P-gp的表達及與預(yù)后的關(guān)系,為臨床的腫瘤治療奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 病例選擇標(biāo)準(zhǔn)

      所選病例符合以下標(biāo)準(zhǔn):①在吉林大學(xué)中日聯(lián)宜醫(yī)院骨病外科經(jīng)穿刺活檢,病理組織學(xué)證實為骨肉瘤及滑膜肉瘤;②治療前經(jīng)胸片、CT掃描排除遠處轉(zhuǎn)移;③在外院未行切開活檢、放療及其他治療;④術(shù)前均按MMIA方案化療。該方案由甲氨蝶吟(MTX)、異環(huán)磷酰胺(IFO)、阿霉素(DOX)組成。

      按上述標(biāo)準(zhǔn)選吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院2009-2012年診斷為骨肉瘤的10例患者、滑膜肉瘤7例患者。骨肉瘤的10例患者年齡13-18歲。發(fā)病部位:股骨下端6例、脛骨上端4例、滑膜肉瘤7例患者年齡18-50歲。發(fā)病部位:股骨下端3例、前臂1例、肩關(guān)節(jié)腋下3例。治療方式:術(shù)前化療二療程,休息二周后手術(shù),術(shù)后繼續(xù)化療二療程(未作術(shù)前化療患者,術(shù)后直接進行化療二療程),術(shù)中提取標(biāo)本10%中性甲醛固定。隨訪結(jié)果:骨肉瘤10例患者中全部獲得隨訪。隨訪期內(nèi)4例作術(shù)前化療患者未見轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)。6例未作術(shù)前化療患者4例發(fā)生肺轉(zhuǎn)移,2例發(fā)生復(fù)發(fā)?;と饬?例患者5例獲得隨訪,隨訪期內(nèi)1例作術(shù)前化療患者未見轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā),3例未作術(shù)前化療患者發(fā)生轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā),1例死亡。

      1.2 主要試劑

      一抗為鼠抗人單克隆抗體Bcl-2及P-gp。顯色用該公司生產(chǎn)的即用型第二代Elivision TMplus廣譜試劑盒。

      “是慢成說的?!贝罅阂才ゎ^瞄著我,“慢成說很有可能。他說什么,橘生淮南就是橘,挪到淮北就不是橘了。東洋人帶了十幾年,很可能講的東洋話。”

      1.3 實驗方法

      嚴(yán)格按照北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的免疫組化試劑盒進行操作。

      1.4 結(jié)果判定

      Bcl-2染色陽性以細胞漿內(nèi)出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒為標(biāo)準(zhǔn),P-gp染色陽性以細胞膜出現(xiàn)棕褐色細顆粒為標(biāo)準(zhǔn)。每張切片隨選取5個高倍視野,以陽性細胞數(shù)目所占比例進行分級:<5%為陰性(-),5%-25%為低度表達(+),25%-50%為中度表達(++),>50%為高度表達(+++)。低度表達以下視為陰性,中低度表達及中度表達以上表達視為陽性有意義。

      1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

      本實驗數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件包處理,組間比較用方差分析。

      2 結(jié)果

      2.1 術(shù)前化療與未作術(shù)前化療骨肉瘤患者組織中Bcl-2與P-gp的表達

      術(shù)前化療骨肉瘤患者組織P-gp的陽性表達與未做術(shù)前化療骨肉瘤患者組織中相比較,術(shù)前化療骨肉瘤患者的P-gp的陽性表達明顯低于未做術(shù)前化療骨肉瘤患者,其陽性表達率分別為12.75%、45.2%(P<0.05),見表1。

      2.2 術(shù)前化療與未作術(shù)前化療骨肉瘤患者組織中Bcl-2與P-gp表達的相關(guān)性

      術(shù)前化療和未做術(shù)前化療的骨肉瘤患者組織中Bcl-2、Pg-p的表達均具有相關(guān)性。隨著Bcl-2表達率的升高Pg-p表達也呈現(xiàn)顯著增高趨勢。

      2.3 術(shù)前化療與未作術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織中Bcl-2與P-gp的表達

      術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織Bcl-2的陽性表達與未做術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織中相比較,術(shù)前化療滑膜肉瘤患者的Bcl-2的陽性表達明顯低于未做術(shù)前化療滑膜肉瘤患者,其陽性表達率分別為16%、67% (P<0.05),見表1。

      術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織Pg-p的陽性表達與未做術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織中相比較,術(shù)前化療滑膜肉瘤患者的Pg-p的陽性表達明顯低于未做術(shù)前化療滑膜肉瘤患者,其陽性表達率分別為17.7%、58.2% (P<0.05),見表1。

      2.4 術(shù)前化療與未作術(shù)前化療滑膜肉瘤患者組織中Bcl-2與P-gp的表達的相關(guān)性

      術(shù)前化療和未做術(shù)前化療的滑膜肉瘤患者組織中Bcl-2、P-gp的表達均具有相關(guān)性。隨著Bcl-2表達率的升高P-gp表達也呈現(xiàn)顯著增高趨勢。

      表1 術(shù)前化療與術(shù)前未化療患者腫瘤組織中Bcl-2與P-gp的表達

      注:表達率為陽性細胞數(shù)所占比例;*P<0.05

      3 討論

      骨肉瘤是一種好發(fā)于青壯年的惡性骨腫瘤,其原發(fā)于骨髓腔,由腫瘤性成骨細胞、骨樣組織所組成,是以瘤細胞能直接形成骨樣組織或骨質(zhì)為特征,起源于成骨性間葉組織的最常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤,發(fā)病突然,主要發(fā)病部位在下肢。顯微鏡下可見許多瘤細胞,細胞及細胞核大小,形狀不一,有小型多核巨細胞,梭形細胞,不成熟的軟骨細胞及惡性成骨細胞,細胞核大,染色很深。可于數(shù)月內(nèi)出現(xiàn)肺部轉(zhuǎn)移,存活率低。其惡性度高且發(fā)病率逐年上升[8-12]。

      滑膜肉瘤是惡性程度較高的軟組織惡性腫瘤,源于關(guān)節(jié)、滑膜及腱鞘滑膜組織,是繼惡性纖維組織細胞瘤,脂肪肉瘤和橫紋肌肉瘤之后的第四種最常見的肉瘤類型。發(fā)病部位以四肢的大關(guān)節(jié)為多,也可好發(fā)于前臂、大腿,腰背部的肌膜和筋膜上。是發(fā)病率較高的一種軟組織肉瘤,一般原發(fā)于關(guān)節(jié)囊外,后穿入關(guān)節(jié)囊?;と饬龅陌l(fā)病機制目前還不清楚。主要臨床癥狀以局部腫脹、腫塊、疼痛,活動受限為主,X線以軟組織腫塊、腫塊鈣化、骨骼改變及骨膜反應(yīng)為主要表現(xiàn)。病理分型為雙相型和單相型?;と饬黾纯上騾^(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。也可向遠隔肺部轉(zhuǎn)移[13,14]。

      近年來骨肉瘤和滑膜肉瘤仍以手術(shù)治療為主、放化療為輔的綜合治療手段,其在一定程度上提高了患者的的5年生存率。但由于化療藥本身的藥物毒性,致使某些腫瘤病人在接受化療治療的同時而產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良反應(yīng)。因而探索一種既準(zhǔn)確又簡便的評價方法來預(yù)測化療療效,以指導(dǎo)臨床選擇化療藥物和化療方案,提高化療療效。近年來研究證明,腫瘤的發(fā)生和演進不僅取決于腫瘤細胞增殖和分化程度,凋亡規(guī)律失常也與腫瘤發(fā)病密切相關(guān),進而提出一種癌基因作用的新模式,即通過抑制細胞凋亡導(dǎo)致腫瘤生長。腫瘤分子生物學(xué)的研究揭示細胞增殖和細胞凋亡失控是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機制。目前研究也發(fā)現(xiàn),細胞凋亡機制在腫瘤中的發(fā)生、發(fā)展過程中可能有重要的地位,因此,細胞凋亡抑制基因已成為分子腫瘤學(xué)研究的一個熱點。

      3.1 術(shù)前化療對骨肉瘤及滑膜肉瘤患者組織中Bcl-2表達的影響

      腫瘤的發(fā)生和發(fā)展不僅取決于腫瘤細胞增殖和分化程度,凋亡規(guī)律失常也與腫瘤的發(fā)病密切相關(guān)。細胞凋亡也是當(dāng)今腫瘤研究的熱點,其過程受到凋亡基因和抗凋亡基因的共同調(diào)節(jié)[15]。Bcl-2是細胞凋亡調(diào)控基因之一,在控制細胞凋亡的過程中Bcl-2參與抑制細胞凋亡的作用,它通過各種刺激因素廣泛抑制并誘導(dǎo)腫瘤細胞的凋亡、從而延長腫瘤細胞的活力[16]。Bcl-2基因通過編碼Bcl-2蛋白發(fā)揮抗凋亡作用,其機制為:(1)通過抗氧化劑作用或抑制氧自由基的產(chǎn)生而抑制細胞凋亡,而氧自由基產(chǎn)生分別分布在細胞的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核膜的位置,因此通過表達部位來提示腫瘤細胞的凋亡是通過抑制其調(diào)節(jié)抗氧化的途徑;(2)抑制凋亡發(fā)生是通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)Ca2+水平的分布,在細胞凋亡時,Ca2+依賴性核酸內(nèi)切酶的參與DNA的消化,而Bcl-2阻斷Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋出,降低了依賴于Ca2+核酸內(nèi)切酶的活性,從而阻斷腫瘤細胞凋亡;(3)Bcl-2與Bax蛋自結(jié)合形成雜二聚體,來抑制Bax的促凋亡作用;(4)Bcl-2與ras相關(guān)蛋白交聯(lián),使ras活化,其抑制凋亡的途徑是通過影響細胞的信號傳導(dǎo);(5)Bcl-2蛋白通過阻斷內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶的DNA切割活性從而阻斷細胞凋亡[17-19]。vaux等[22]研究發(fā)現(xiàn),把Bcl-2基因轉(zhuǎn)入骨髓原始細胞使Bcl-2蛋白在細胞內(nèi)高表達,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生,細胞的生存期延長,但未見明顯細胞增殖率增加。由此可見,Bcl-2主要是通過調(diào)控細胞凋亡來調(diào)節(jié)細胞死亡的。Yang Q[8]等研究表明,惡性腫瘤中Bcl- 2的高表達是導(dǎo)致腫瘤患者的預(yù)后不良的重要原因之一,并用實驗證明了Bcl- 2表達的高低與腫瘤患者預(yù)后的關(guān)系,其在骨肉瘤中的高表達是腫瘤惡性程度高的重要因素之一,并提出Bcl-2是預(yù)測化療療效的有效指標(biāo)。

      本實驗結(jié)果顯示:術(shù)前化療及未做術(shù)前化療骨肉瘤組織中Bcl-2的陽性表達率分別為10.9%和36.4%,術(shù)前化療及未做術(shù)前化療滑膜肉瘤組織中Bcl-2的陽性表達率分別為16%和67%,術(shù)前化療骨肉瘤及滑膜肉瘤患者組織中Bcl-2的表達明顯低于未做術(shù)前化療患者的表達。說明術(shù)前化療是藥物通過抑制Bcl-2的表達來有效降低的腫瘤的惡性程度。通過對所有患者進行隨訪,證實術(shù)前化療導(dǎo)致Bcl-2表達降低與預(yù)后有相關(guān)性,Bcl-2陽性表達率低的患者預(yù)后好。說明化療后骨肉瘤及滑膜肉瘤細胞中Bcl-2的陽性表達水平是預(yù)測化療療效的有用指標(biāo)。

      3.2 術(shù)前化療對骨肉瘤及滑膜肉瘤患者組織中P-gp表達的影響

      骨肉瘤及滑膜肉瘤化療失敗的主要原因和多藥耐藥有著一定的關(guān)聯(lián),多藥耐藥是指一種藥物作用于腫瘤細胞使之產(chǎn)生耐藥性后,該腫瘤細胞逐漸對未接觸過的、結(jié)構(gòu)無關(guān)、作用靶點和機制不同的多種抗腫瘤藥物也具有交叉耐藥性。它是一種獨特的廣譜耐藥現(xiàn)象[20]。P-gp可以與親脂類化療藥物結(jié)合,依賴ATP跨膜轉(zhuǎn)運作用將藥物轉(zhuǎn)運到細胞外,使細胞內(nèi)藥物濃度下降,形成P-gp介導(dǎo)的MDR[21]。P糖蛋白(P-gp) 是多藥耐藥基因(MDR)編碼的蛋白質(zhì),是ATP依賴型的藥物外排轉(zhuǎn)運體,位于細胞膜,由1280個氨基酸組成,分子量為170×103。P-gp是一種跨膜轉(zhuǎn)運糖蛋白,屬于ABC膜轉(zhuǎn)運蛋白超家族成員,是逆轉(zhuǎn)多藥耐藥(MDR)的主要靶點,在多種惡性腫瘤中均呈較高表達狀態(tài)[22]。有研究發(fā)現(xiàn)P-gp具有凋亡抑制作用,該發(fā)現(xiàn)在分子水平上為腫瘤耐藥與凋亡耐受之間建立了有機的聯(lián)系。研究表明P-gp通過抑制caspase-3和caspase-8兩條途徑的裂解激活來抑制caspase依賴型的細胞凋亡[2]。盡管目前有關(guān)骨肉瘤細胞及滑膜肉瘤細胞中MDR基因Pg-p表達研究尚少,但現(xiàn)已有研究結(jié)果提示P-gp在骨肉瘤及滑膜肉瘤中表現(xiàn)出內(nèi)在性的高表達。在體外細胞株中已經(jīng)成功建立了P-gp過度表達和多藥耐藥的因果關(guān)系。雖然P-gp在體內(nèi)不同腫瘤中的表達和預(yù)后的相關(guān)性還有待于進一步研究,但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為骨肉瘤及滑膜肉瘤臨床預(yù)后不良與P-gp的表達相關(guān)[23,24]。

      本研究應(yīng)用免疫組化和對比分析的方法,術(shù)前化療及未做術(shù)前化療骨肉瘤及滑膜肉瘤組織中P-gp的表達進行了研究,結(jié)果顯示:術(shù)前化療及未做術(shù)前化療骨肉瘤組織中P-gp的陽性表達率分別為12.75%和45.2%,術(shù)前化療及未做術(shù)前化療滑膜肉瘤組織中P-gp的陽性表達率分別為17.7%和58.2%,術(shù)前化療骨肉瘤及滑膜肉瘤患者組織中P-gp的表達明顯低于未做術(shù)前化療患者的表達。有研究發(fā)現(xiàn)P-gp通過多藥耐藥途徑來抑制腫瘤細胞的凋亡,而本實驗結(jié)果顯示術(shù)前化療明顯降低了P-gp的表達,說明術(shù)前化療是藥物通過抑制P-gp的表達,降低了腫瘤多藥耐藥的發(fā)生,從而有效降低的腫瘤的惡性程度。術(shù)后對所有患者進行隨訪,證實術(shù)前化療導(dǎo)致P-gp表達降低與預(yù)后有相關(guān)性,P-gp陽性表達率低的患者預(yù)后好。說明化療后骨肉瘤及滑膜肉瘤細胞中P-gp的陽性表達水平是預(yù)測化療療效的有用指標(biāo)。

      綜上所述,本文得出如下結(jié)論:術(shù)前化療可以有效降低腫瘤的惡性程度。通過本實驗可以說明:術(shù)前化療導(dǎo)致Bcl-2、P-gp表達的降低與腫瘤的預(yù)后有相關(guān)性,進行術(shù)前化療的患者Bcl-2、P-gp陽性表達率低,其預(yù)后好。而同一患者Bcl-2、P-gp表達具有相關(guān)性,說明化療后骨肉瘤及滑膜肉瘤中Bcl-2、P-gp的陽性表達水平是預(yù)測化療療效的有用指標(biāo)。

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      吉林省科技發(fā)展計劃項目(200705307)

      1007-4287(2016)12-2102-04

      2016-02-27)

      *通訊作者

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