罗荣利 朱再生 张春霆

前列腺癌中Shh Ptc的表达与前列腺癌临床病理的关系

罗荣利 朱再生 张春霆

目的 检测前列腺癌（Prostate Carcinoma）、癌旁前列腺组织中Shh、Ptc基因的表达，分析其与前列腺癌临床病理的关系。方法 采用逆转录聚合酶链式反应（reverse anscription Polymerase Chain Reaction RT-PCR）法检测32例前列腺癌及正常前列腺组织中Shh、PtcmRNA的表达，分析其表达与前列腺癌的临床病理关系。结果 前列腺癌组织中Shh、Ptc mRNA的表达均高于正常前列腺组织，在前列腺癌组织中Shh、Ptc的阳性表达率分别为90.62%和93.75%，癌旁前列腺组织中分别为40.63%和43.75%，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。Shh、Ptc mRNA异常增高表达与前列腺癌Gleason分级及临床分期相关；Shh与Ptc的异常表达在前列腺癌中呈正相关。结论 Shh、PtcmRNA在前列腺癌中呈现异常增高表达，其异常增高表达与前列腺癌临床病理相关，Shh、Ptc增高表达在前列腺癌中呈现正相关，两者可能协同参与前列腺癌发生、进展。

前列腺肿瘤 Shh Ptc

1980年由Nusslein-Vollhard等［1］研究果蝇时发现Hedgehog（Hh）基因，在哺乳动物中Hedgehog信号分子与膜受体Patched（Ptch）受体结合，形成复合物后发挥生物学作用，研究发现Hh信号通路在前列腺癌细胞的生长、侵袭中具有重要作用［2］。Hedgehog与Ptch和Smo两种受体结合，Ptch对Hedgehog起负调控作用，通过抑制细胞膜上Smo蛋白而影响信号转换，当Hh蛋白与Ptch受体结合时，Ptch对Smo的抑制作用解除，但Hh信号通路相关基因在前列腺癌中的表达状况及其与前列腺癌临床病理是否相关，报道较少，作者采用RT-PCR方法，检测Hh通路成员Shh、Ptc在前列腺癌与癌旁前列腺组织中mRNA的表达，探讨其与前列腺癌临床病理的关系，现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料 收集2010年1月至2013年12月本院前列腺癌标本32例，所有患者术前均未行放疗、化疗及内分泌治疗。行根治性前列腺切除后标本立即行-80℃液氮冻存。年龄63～87岁，平均年龄75岁。病理分级：Gleason分级≤6分5例、7分12例、8～9分15例。TMN分期：T1～T2期13例、T3～T4期19例。对照组为癌旁前列腺组织标本。

1.2 方法 （1）试剂及仪器：引物（Invitrogen公司），逆转录试剂盒（TaKaRa公司）、核酸分子量DNA Marker（MBI Fermentas公司），TaqDNA酶（其他常用试剂为国产分析纯。PCR扩增仪（ABI公司）、电泳仪、Image Master VDS凝胶扫描仪及图像分析系统（Pharmacia Biotech公司），PCR基因扩增仪PE9600（PE公司）。（2）RT-PCR检测：①总RNA提取：取冻存标本50～100mg，加1ml Trizol（TaKaRa）进行匀浆，按说明书进行制备总RNA，用紫外分光光度计测定A260/A280值在1.8～2.0。分别取各组总RNA 2μl，在MMLV逆转录酶的作用下于37℃合成cDNA。②应用Premier primer 5.0软件设计Shh、Ptch引物序列，由Invitrogen公司合成及纯化。按照试剂盒说明书进行PCR反应，反应条件为96℃10s，58℃20s，72℃ 25s，30个循环。1.5%琼脂糖电泳分析PCR产物，RTPCR引物序列Shh：5'-GGAGTGAAACTGCGGGTGA-3'5'-GCGGTCCAGGAAAGTGAGG-3'Product：379（bp）；Ptc：5'-TCCCAAGCAAATGTACGCA-3'5'-TGAGTGGAGTTCTGTGCGACAC-3' Product：144（bp）；β-actin：5'-AGCGAGCATCCCCCAAAGTT-3'5'-GGGCACGAGGGCTCATCATT-3'，Product：285（bp）。1.3 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件。计量资料以（x±s）表示；用方差分析，相关性分析用Speamon相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 前列腺癌组织和癌旁前列腺组织中Shh、Ptc的表达情况 32例前列腺癌组织中Shh、Ptc的阳性表达数分别为29例（90.62%）和30例（93.75%），癌旁前列腺组织中分别为13例（40.63%）和14例（43.75%）。前列腺癌组织中Shh、Ptc的表达均高于癌旁正常组织，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05），见图1。

图1 前列腺癌组织及癌旁正常组织中Shh、Ptc的表达

2.2 前列腺癌中Shh 、Ptc的表达程度与临床分期、Gleason分级的关系 32例前列腺癌组织中临床分期越晚，Gleason 评分越高，则Shh 、Ptc的表达越强（见表1）。前列腺癌中Shh mRNA水平较癌旁正常前列腺升高2.1倍，PtcmRNA水平升高2.3倍（见图1）。

表1 Shh 、Ptc基因在前列腺癌组织中的相对表达量（x±s）

2.3 前列腺癌组织中Shh 、Ptc表达的相关性 前列腺癌组织中Shh与Ptc的表达呈现相关性，在前列腺癌组织中，Shh表达增强，Ptc表达也增强，相关性分析显示Shh与Ptc的表达呈现正相关，相关系数为r=1.23。见图2。

图2 在前列腺癌中，Shh与Ptc的表达率呈现正相关，相关系数为r=1.23

3 讨论

前列腺癌是欧美国家最常见恶性肿瘤之一。随着生活方式的改变和人口的老龄化及PSA普查的开展，我国前列腺癌的发生率明显上升。然而前列腺癌早期起病隐匿，一旦进展发展较快，早期诊断及预测前列腺癌的进展尤为重要。虽然近来多种基因研究显示与前列腺癌有关，临床中也有患者前列腺癌进展，但检测指标正常范围［3］。因此，寻找有效预测前列腺癌标记物对前列腺癌早期诊断及治疗十分必要。

Hh信号通路是一个高度保守的调控胚胎发育的信号通路，对胚胎发育及胚胎形成后细胞的生长和分化都有重要调控作用，研究表明多种恶性肿瘤与Hh信号通路的异常激活有关，其在脑、肺、胃肠及皮肤等部位产生恶性肿瘤中异常表达，细胞学研究显示选择性地阻断这一通路可以抑制肿瘤的生长［4-6］。其中最重要的Shh基因，其被认为可能与脑、脊髓中轴骨骼、肺、皮肤、四肢、神经系统、生殖系统及淋巴发育等众多组织原始发育过程有关［7］。

Hh信号通路通过其膜受体Patched（Ptc）及Smoothened（Smo），作用于核转录因子Gli1引起靶基因的表达，发挥其生理作用。该通路中受体Ptc由肿瘤抑制基因Patched 编码，由12个跨膜区的单一肽链构成，能与配体直接结合，对Hh信号通路起负调控作用［8］。受体Smo由原癌基因Smoothened 编码，与G蛋白偶联受体同源，功能受Ptc的影响，在缺少Hh 配体时，Ptc抑制Smo的功能；Hh 配体存在时，Ptc与Hh 结合，从而解除Ptc对Smo的抑制，引起下游转录因子的表达。Ptc既是Hh的细胞膜受体，又是Hh的转录性目标［9-10］。因此，Ptc表达既可以提示细胞对Hh配体具有反应性，又提示Hh信号通路的激活。本资料中对32例前列腺癌组织中Shh的阳性表达为29例（90.62%），癌旁正常前列腺组织中Shh的阳性表达为13例（40.63%）；前列腺癌组织中Shh的表达率明显高于癌旁正常组织（P＜0.05），表明前列腺癌中存在Hh信号通路过度激活现象。前列腺癌中Shh mRNA水平较癌旁正常前列腺升高2.1倍，PtcmRNA水平升高2.3倍，本资料结果显示前列腺癌组织中Shh与Ptc的表达呈正相关（P＜0.05），即Shh表达越强，Ptc的表达也越强；提示前列腺癌中存在Hh信号通路的激活，在前列腺癌中可能存在某种相互激活机制，需要进一步研究证实。

综上所述，在前列腺癌组织中，Shh、Ptc的表达均高于癌旁正常组织，Shh和Ptc是Hh通路的中间效应蛋白；表明在前列腺癌中可能有Shh和Ptc信号通路的过度激活状态。两个基因在前列腺癌组织中的异常表达提示其在前列腺癌发病机制中可能起到重要的作用，积极探讨Hh信号通路对前列腺癌的诊断和治疗有深远意义。

［1］ Nusslein-Volhard C, Wieschaus E. Mutations affecting segment number and polarity in Drosophila. Nature, 1980, 287(5785)： 795-801.

［2］ Datta S, Datta MW. Sonic hedgehog signaling in advanced prostate cancer. Cell Mol Life Sci, 2006, 63(4)： 435-448.

［3］ Isaacs JT, Isaacs WB. Androgen receptor outwits prostate cancer drugs. Nat Med, 2004, 10(1)： 26-27.

［4］ Gowda PS1, Deng JD, Mishra S, et al. Inhibition of hedgehog and androgen receptor signaling pathways produced synergistic suppression of castration-resistant prostate cancer progression. Mol Cancer Res, 2013, 11(11)： 1448-1461.

［5］ Gonnissen A, Isebaert S, Haustermans K. Hedgehog signaling in prostate cancer and its therapeutic implication. Int J Mol Sci, 2013,14(7)： 13979-4007.

［6］ Zhu G1, Zhou J, Song W, et al. Role of GLI-1 in epidermal growth factor-induced invasiveness of ARCaPE prostate cancer cells. Oncol Rep, 2013, 30(2)： 904-910.

［7］ Harris R, Lohr KN. Screening for prostate cancer： an update of the evidence for the U. S. Preventive Services Task Force. Ann Intern Med, 2002, 137(11)： 917-929.

［8］ Drenkhahn SK, Jackson GA, Slusarz A, et al. Inhibition of hedgehog/Gli signaling by botanicals： a review of compounds with potential hedgehog pathway inhibitory activities. Curr Cancer Drug Targets, 2013, 13(5)： 580-595.

［9］ Gonnissen A, Isebaert S, Haustermans K. Hedgehog signaling in prostate cancer and its therapeutic implication. Int J Mol Sci, 2013,14(7)： 13979-4007.

［10］ Guy CD, Suzuki A, Zdanowicz M, et al. Hedgehog pathway activation parallels histologic severity of injury and brosis in human nonalcoholic fatty liver disease, Hepatology, 2012, 55(6)： 1711-1721.

Objective To detect the expressions of Shh and Ptc genes in prostate cancer and adjacent tissues，and to analyze the relationship between the expression of Shh and Ptc gene and clinicopathological features of prostate cancer. Methods The expressions of Shh and PtcmRNA were detected by reverse transcription polymerase chain reaction（RT-PCR）in 32 cases with prostate cancer and normal prostate tissue，and the relationship and clinicopathological features of prostate cancer were analyzed. Results The positive rates of Shh and Ptc in prostate cancer tissues were 90.62%（29/32）and 93.75%（30/32）respectively，and the positive rates of Shh and Ptc mRNA in prostate cancer tissues were signif i cantly higher than those in normal prostate tissues 43.75%（14/32）. There was signif i cant difference between the two groups（P＜0.05）. The abnormal expression of Shh and Ptc mRNA was correlated with Gleason grade and clinical stage of prostate cancer. Abnormal expression of Shh and Ptc was positively correlated with prostate cancer. Conclusion The expression of Shh and PtcmRNA is abnormally high in prostate cancer. The abnormal expression of Shh and Ptc is correlated with the clinicopathological features of prostatic cancer. The expression of Shh and Ptc is positively correlated with prostate cancer，which may be involved in the progression of prostate cancer.

Prostatic neoplasms Shh Ptc

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