APP下载

TRAP1在食管癌中的表达及对预后的影响

2017-04-14关正元冯倩倩

临床与实验病理学杂志 2017年2期
关键词:线粒体食管癌病理

李 纯,刘 静,关正元,冯倩倩

TRAP1在食管癌中的表达及对预后的影响

李 纯1,刘 静2,关正元1,冯倩倩1

目的 探讨TRAP1表达与食管癌临床病理特征及预后的关系。方法 采用免疫组化法检测TRAP1在60例食管癌组织及对应癌旁组织中的表达,并分析其表达水平与临床病理特征的关系,用Kaplan-Meier和Cox回归对食管癌患者进行生存分析。结果 TRAP1在食管癌组织中的阳性率为55.0%,蛋白相对表达量为2.7±1.1;癌旁组织中的阳性率为11.7%,蛋白相对表达量为0.5±0.4,TRAP1在食管癌组织中的表达显著高于癌旁组织(P<0.05)。TRAP1表达与患者性别、年龄、发病部位、分化程度、病理类型无明显相关性(P>0.05),与复发转移及TNM分期相关(P<0.05)。TRAP1阴性患者的平均生存时间为69.0个月(95%CI:60.2~77.9),TRAP1阳性患者的平均生存时间为34.2个月(95%CI:24.4~44.1),TRAP1高表达与食管癌术后生存期短相关(P<0.05)。结论 TRAP1在食管癌组织中过表达且与食管癌的进展及预后相关。

食管肿瘤;TRAP1;预后;免疫组织化学

食管癌是一种常见的恶性肿瘤,我国是全球食管癌的高发地区,2012年食管癌的新发和死亡病例高达22.3万例和19.7万例,约占全球发病和死亡人数的一半,食管癌严重威胁我国人群的健康。由于食管癌早期无明显临床症状,患者就诊时往往已是中晚期,故预后较差,我国食管癌的5年生存率约20%[1]。因此深入了解和探讨食管癌发生、发展的影响因素,寻找食管癌的防治靶点具有重要意义。肿瘤坏死因子受体相关蛋白1(tumor necrosis factor receptor associated protein 1, TRAP1)是热休克蛋白90(HSP90)家族的重要成员,有研究表明,TRAP1在肿瘤细胞内调控能量代谢发挥重要作用,干扰TRAP1可导致肿瘤细胞凋亡,而对正常的细胞却无影响,因此TRAP1作为治疗肿瘤的靶点,备受人们关注。研究证明,TRAP1表达异常与肾癌[2]、食管癌[3]、前列腺癌[4]、结肠癌[5]、卵巢癌[6]等多种肿瘤相关。本文旨在探讨TRAP1在食管癌中的表达及与患者预后的关系。

1 材料与方法

1.1 材料 收集中日友好医院和武警总医院2011年1月~2013年12月存档的60例食管癌标本,所有病例均经患者同意,在不影响病理检测的前提下,从手术切除部分分别取下约1 g的食管癌组织和癌旁组织,癌组织经病理切片确定其病理类型,癌旁组织是取自于同一患者手术切除部分的距离癌组织大于5 cm的组织,经病理切片证实无癌变。根据《美国肿瘤联合委员会癌症分期手册(第7版)》相关组织学分型和临床病理分期标准进行严格的病理诊断并判断肿瘤转移。所有患者术前均未行放、化疗。其中男性45例,女性15例;年龄45~71岁,中位年龄为56岁;TNM分期:Ⅰ期7例,Ⅱ期15例,Ⅲ期38例;病理类型:鳞癌52例,非鳞癌8例;病理组织分级:高+中分化15例,低分化45例;发病部位:食管上段3例,食管中段17例,食管下段39例;术后复发转移5例,无复发转移55例。

1.2 免疫组化 60例标本均经10%中性福尔马林固定,石蜡包埋,4 μm厚连续切片、脱蜡等。免疫组化染色采用SP法,具体操作按试剂盒说明书进行。所有抗体均购自北京中杉金桥公司。所有切片的观察均由两名病理科医师独立完成,选择具有代表性的高倍视野(400×),计数视野内阳性细胞占所有肿瘤细胞的百分比,其标准:阳性细胞数<5%为0分,5%~25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4分;染色强度则依据染色的深度为标准:无着色为0分,淡黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分(图1)。将两项得分结果相乘:0~1分为阴性(-),2~3分为弱阳性(+),4~6分为中等阳性(),6分以上为强阳性(),以≥2分为阳性,<2分为阴性。

图1 染色强度评分标准:A.无阳性染色为0分;B.淡黄色为1分;C.棕黄色为2分;D.棕褐色为3分,SP法

1.3 统计学分析 应用SPSS 21.0软件进行统计学分析。计量资料服从正态分布时采用均数和标准差描述,差异的比较采用配对样本t检验,不符合正态分布时采用中位数和四分位数间距进行描述,差异的比较采用秩和检验,计数资料的比较采用χ2检验或Fisher确切概率法,分析TRAP1与临床病理特征的关系二元Logistic,生存分析用Kaplan-Meier,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 TRAP1在食管癌及癌旁组织中的表达 60例食管癌组织中33例TRAP1蛋白阳性,阳性率为55.0%;60例食管癌旁组织中7例TRAP1蛋白阳性,阳性率为11.7%,TRAP1在食管癌组织和癌旁组织中阳性率差异有统计学意义(P<0.05,表1)。根据免疫组化计分结果,在60例食管癌组织中,TRAP1蛋白的相对表达量为2.7±1.1;在60例癌旁组织中,TRAP1蛋白的相对表达量为0.5±0.4,TRAP1在食管癌组织和癌旁组织中的相对表达量差异有统计学意义(P<0.001)。上述结果提示TRAP1蛋白在食管癌组织中的表达显著高于癌旁组织(图2)。

表1 TRAP1蛋白在食管癌和癌旁组织中的表达

图2 TRAP1基因在食管癌和癌旁组织中的表达:A.癌旁组织;B.食管癌组织,SP法

2.2 TRAP1表达与食管癌临床病理特征的关系 TRAP1表达与患者性别、年龄、发病部位、分化程度、病理类型无明显相关性(P>0.05),与复发转移及TNM分期显著相关(P<0.05,表2),提示TNM分期高的食管癌组织中TRAP1表达水平高于分期低者,发生复发转移患者的TRAP1表达水平显著高于未发生复发转移者。

表2 TRAP1表达与食管癌临床病理特征的关系[n(%)]

2.3 TRAP1表达与食管癌患者预后的关系 统计分析结果显示,患者性别、年龄、病理类型、复发转移与食管癌患者术后生存期无关(P>0.05),发病部位、TNM分期、TRAP1表达与食管癌患者术后生存期相关(P<0.05,表3)。其中TRAP1阴性者的平均生存时间为69.0个月(95%CI:60.2~77.9),TRAP1阳性者的平均生存时间为34.2个月(95%CI:24.4~44.1)(表3,图3),TRAP1阳性者的术后生存时间显著低于TRAP1阴性者(P<0.05)。

表3 食管癌各临床病理特征与生存率的关系

图3 食管癌患者术后生存时间与TRAP1基因表达的关系

3 讨论

TRAP1也称HSP75,是HSP90家族的重要成员之一。TRAP1蛋白是由645个氨基酸构成,包含ATP结合区域,ATP在此结合区域与γ-磷酸基团结合,进而发挥其作用[7]。有研究证明,TRAP1蛋白在心脏、肾脏、肝脏、胃肠道、骨骼肌等组织中广泛表达,其主要表达于线粒体内膜上[8-10]。TRAP1的主要功能包括:(1)阻止受损蛋白解折叠,促进变性蛋白重折叠,抑制活性氧族ROS(reactive oxygen species)功能,进而维持线粒体的完整和功能;(2)调控线粒体凋亡通路,包括对开放线粒体转换孔的客户蛋白(client proteins)及亲环素D(cyclophillin D)的折叠以及对其稳定性的调控[11-12]和对内质网上特定客户蛋白的质量控制,大部分客户蛋白均是调控线粒体凋亡的重要因子[13-14];(3)调控线粒体呼吸作用与有氧糖酵解之间的代谢转化。

TRAP1在肿瘤细胞中过表达能够影响肿瘤的进展,包括抑制细胞凋亡、促进细胞产生耐药性、维持营养剥夺状态下的肿瘤能量产生等。其作用机制主要有以下几方面:(1)TRAP1能够通过抑制AMPK的活化,从而克服代谢应激和促进肿瘤细胞的转移[15];BRAF包含了TRAP1依赖性抑制线粒体凋亡的通路,BRAF信号的激活会导致TRAP1丝氨酸磷酸化的增强,从而发挥拮抗肿瘤细胞凋亡的作用[16];(2)TRAP1表达下调能够增加ROS的产生,而ROS表达水平的升高,能够导致线粒体功能性损伤,进而导致肿瘤细胞的凋亡[17]。

TRAP1已被证明在多种肿瘤中表达异常,如Si等[2]通过检测TRAP1在肾癌和正常肾组织中的表达情况,比较分析TRAP1的表达与临床病理特征及与患者预后之间的相关性,发现TRAP1在肾癌组织中过表达,其过表达与淋巴结转移及临床分期相关,并且TRAP1低表达患者的平均生存时间(56个月)显著高于TRAP1高表达患者(47个月)。Maddalena等[4]研究发现,TRAP1在前列腺癌中过表达,在前列腺正常组织和良性增生结节中不表达或微量表达。Chen等[5]研究发现,在结直肠癌组织中TRAP1的表达水平显著升高,并且发现TRAP1表达水平的升高可通过保护受到氧化损伤的内皮细胞免受凋亡来发挥促癌作用。Tian等[3]研究发现,TRAP1在食管癌组织及多种食管癌细胞系中过表达。

本组实验结果显示,TRAP1基因在癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织,与Tian等的研究结果一致。研究TRAP1与食管癌临床病理特征关系时发现,TNM分期高的癌组织中TRAP1的表达水平显著高于分期低者,这证明了TRAP1的表达水平与食管癌的进展相关,越到晚期TRAP1的表达水平也越高。发生复发转移的患者其TRAP1的表达水平显著高于未发生复发转移者,并且TRAP1阳性患者的术后生存时间显著低于TRAP1阴性患者,说明了TRAP1表达水平高的患者更容易发生复发转移,且预后更差,提示TRAP1可能作为食管癌预后的标志物。

随着科学技术的发展,肿瘤的诊疗技术也在不断进步,但作为主要治疗手段的放、化疗具有明显的缺点:在杀死肿瘤细胞的同时,对正常细胞也有杀伤作用。TRAP1在多种肿瘤中过表达,干预其功能可导致肿瘤细胞的凋亡,而对正常细胞却没有影响。这使得TRAP1作为肿瘤治疗的新靶点具有广阔的应用前景。

[1] Zeng H, Zheng R, Guo Y,etal. Cancer survival in China, 2003-2005: a population-based study[J]. Int J Cancer, 2015,136(8):1921-1930.

[2] Si T, Yang G, Qiu X,etal. Expression of tumor necrosis factor receptor associated protein 1 and its clinical significance in kidney cancer[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2015,8(10):13090-13095.

[3] Tian X, Ma P, Sui C G,etal. Suppression of tumor necrosis factor receptor-associated protein 1 expression induces inhibition of cell proliferation and tumor growth in human esophageal cancer cells[J]. FEBS J, 2014,281(12):2805-2819.

[4] Maddalena F, Sisinni L, Lettini G,etal. Resistance to paclitxel in breast carcinoma cells requires a quality control of mitochondrial antiapoptotic proteins by TRAP1[J]. Mol Oncol, 2013,7(5):895-906.

[5] Chen R, Pan S, Lai K,etal. Up-regulation of mitochondrial chaperone TRAP1 in ulcerative colitis associated colorectal cancer[J]. World J Gastroenterol, 2014,20(45):17037-17048.

[6] Ma R Q, Cheng H Y, Ye X,etal. Expression and significance of tumor necrosis factor receptor associated protein 1 in epithelial ovarian cancer[J]. J Peking Univ, 2014,46(1):120-124.

[7] Matassa D S, Amoroso M R, Maddalena F,etal. New insights into TRAP1 pathway[J]. Am J Cancer Res, 2012,2(2):235-248.

[8] Sciacovelli M, Guzzo G, Morello V,etal. The mitochondrial chaperone TRAP1 promotes neoplastic growth by inhibiting succinate dehydrogenase[J]. Cell Metab, 2013,17(6):988-999.

[9] Skinner S J, Doonanco K R, Boles R G,etal. Homozygous TRAP1 sequence variant in a child with leigh syndrome and normal kidneys[J]. Kidney Int, 2014,86(4):860.

[10] Kang B H. TRAP1 regulation of mitochondrial life or death decision in cancer cells and mitochondria-targeted TRAP1 inhibitors[J]. BMB Rep, 2012,45(1):1-6.

[11] Chae Y C, Caino M C, Lisanti S,etal. Control of tumor bioenergetics and survival stress signaling by mitochondrial HSP90s[J]. Cancer Cell, 2012,22(3): 331-344.

[12] Landriscina M, Laudiero G, Maddalena F,etal. Mitochondrial chaperone Trap1 and the calcium binding protein Sorcin interact and protect cells against apoptosis induced by antiblastic agents[J]. Cancer Res, 2010,70(16):6577-6586.

[13] Maddalena F, Sisinni L, Lettini G,etal. Resistance to paclitxel in breast carcinoma cells requires a quality control of mitochondrial antiapoptotic proteins by TRAP1[J]. Mol Oncol, 2013,7(5):895-906.

[14] Suarez J, McDonough P M, Scott B T,etal. Sorcin modulates mitochondrial Ca handling and reduces apoptosis in neonatal rat cardiac myocytes[J]. Am J Physiol Cell Physiol, 2013,304(3):248-256.

[15] Caino M C, Chae Y C, Vaira V,etal. Metabolic stress regulates cytoskeletal dynamics and metastasis of cancer cells[J]. J Clin Invest, 2013,123(7):2907-2920.

[16] Condelli V, Maddalena F, Sisinni L,etal. Targeting TRAP1 as a downstream effector of BRAF cytoprotective pathway: a novel strategy for human BRAF-driven colorectal carcinoma[J]. Oncotarget, 2015,6(26):22298-22309.

[17] Kim H, Lee G R, Kim J,etal. Sulfiredoxin inhibitor induces preferential death of cancer cells through reactive oxygen species-mediated mitochondrial damage[J]. Free Radic Biol Med, 2016,91:264-274.

Expression of TRAP1 in esophageal carcinoma and its influence on the prognosis

LI Chun1, LIU Jing2, GUAN Zheng-yuan1, FENG Qian-qian1

(1DepartmentofPathology,China-JapanFriendshipHospital,Beijing100029,China;2DepartmentofPathology,GeneralHospitalofChinesePeople’sArmedPoliceForce,Beijing100039,China)

Purpose To investigate TRAP1 expression in esophageal cancer and its relationship with clinicopathological features and prognosis. Methods Expression levels of TRAP1 in 60 pairs of cancer and adjacent normal tissues were detected by immunohistochemistry, and the relevance between TRAP1 and clinicopathological features was evaluated. Kaplan-Meier and Cox proportional regression analyses were performed to determine the association of TRAP1 expression and survival of the patients. Results The positive expression rate of TRAP1 was 55.0%, and the amount of relative protein transcript level was 2.7±1.1 in the cancer tissue. The positive expression rate of TRAP1 was 11.7%, and the relative expression protein was 0.5±0.4 in the adjacent normal tissue. The expression level of TRAP1 in cancerous tissue was significantly higher than that of tissue adjacent to carcinoma. There was no statistically significant difference between the expression levels of TRAP1 with sex, age, location, and degree of differentiation (P>0.05). There was statistically significant relationship between recurrence, metastasis and TNM stages with the expression of TRAP1 levels (P<0.05). The average survival time of TRAP1-negative patients was 69.0 months (95%CI: 60.2-77.9) while the TRAP1-positive patients was 34.2 months (95%CI: 24.4-44.1). High levels of TRAP1 were correlated with decreased survival of postoperative esophageal cancer patients (P<0.05). Conclusion TRAP1 is overexpressed in esophageal cancer and associated with the progression and prognosis of esophageal cancer.

esophageal neoplasms; TRAP1; prognosis; immunohistochemistry

时间:2017-2-27 10:14

http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1073.R.20170227.1014.010.html

1中日友好医院病理科,北京 1000292武警总医院病理科,北京 100039

李 纯,男,主管技师。E-mail: 864263161@qq.com 刘 静,女,博士,主治医师,通讯作者。E-mail: jingjingliuliu@126.com

R 735.1

A

1001-7399(2017)02-0135-05

10.13315/j.cnki.cjcep.2017.02.004

接受日期:2016-12-16

猜你喜欢

线粒体食管癌病理
线粒体自噬在纤维化疾病中作用的研究进展
病理诊断是精准诊断和治疗的“定海神针”
棘皮动物线粒体基因组研究进展
线粒体自噬与帕金森病的研究进展
开展临床病理“一对一”教学培养独立行医的病理医生
不一致性淋巴瘤1例及病理分析
miRNAs在食管癌中的研究进展
MCM7和P53在食管癌组织中的表达及临床意义
食管癌术后远期大出血介入治疗1例
线粒体靶向递药系统的研究进展