Arpin蛋白在前列腺癌中的表达及临床意义

来源:用户上传      作者:

　　[摘要]目的 探讨Arpin蛋白在前列腺癌中的表达及临床意义。方法 收集2013年1月～2014年9月青岛市市立医院136例前列腺癌患者及120例前列腺增生患者的临床资料。应用免疫组化技术检测Arpin蛋白在前列腺癌及前列腺增生组织中的表达水平。回顾性分析Arpin蛋白与前列腺癌患者临床病理特征和生存率的关系。结果 与前列腺增生组织比较，前列腺癌组织中的Arpin蛋白表达降低（28.68% vs. 70.00%，χ2=43.611，P<0.001）。Arpin蛋白表达水平与TNM分期、Gleason评分、淋巴结转移密切相关（P<0.05）。多变量Cox回归分析显示，Arpin蛋白表达（HR：0.341；95%CI：0.193～0.601；P<0.001）是前列腺癌患者无病生存期的独立预后指标。结论 Arpin蛋白在前列腺癌组织中呈低表达，且与前列腺癌的临床病理特征存在相关性，影响前列腺癌的不良预后。
　　[关键词]Arpin蛋白；前列腺癌；临床病理特征；预后
　　[中图分类号] R737.25 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2019）5（b）-0021-04
　　[Abstract] Objective To investigate the expression and clinical significance of Arpin protein in prostate cancer. Methods Altogether the data of 136 patients with prostate cancer and 120 patients with benign prostatic hyperplasia were collected from January 2013 to September 2014 in Qingdao Municipal Hospital. Immunohistochemical technique was used to detect the expression of Arpin protein in prostate cancer and prostatic hyperplasia. The relationship between Arpin protein and clinicopathological features and survival rate of patients with prostate cancer was analyzed retrospectively. Results Compared with benign prostatic hyperplasia， the expression of Arpin protein in prostate cancer decreased （28.68% vs. 70.00%， χ2=43.611， P<0.001）. The expression of Arpin protein was closely related to TNM stage， Gleason score and lymph node metastasis （P<0.05）. Multivariate Cox regression analysis showed that Arpin protein expression （HR： 0.341； 95% CI： 0.193-0.601； P<0.001） was an independent prognostic indicator of disease-free survival in prostate cancer patients. Conclusion The expression of Arpin protein in prostate cancer tissue was low， and correlated with the clinicopathological characteristics of prostate cancer， which affects the adverse prognosis of prostate cancer.
　　[Key words] Arpin protein； Prostate cancer； Clinicopathological characteristics； Prognosis
　　前列腺癌（prostate cancer，PCa）的發病率在全世界男性恶性肿瘤中位居第二位。据统计，仅在2017年美国就有26 730人死于PCa，这是导致癌症死亡的第二大原因[1]。PCa转移是导致癌症死亡的主要原因。转移导致了大约90%的癌症相关患者死亡。绝大多数患者早期并无典型症状，一经确诊，多数已发展成晚期[2]。Arp2/3复合体参与了一些癌症的发展和迁移，通过一系列的相互作用，对PCa细胞的侵袭、转移性具有促进作用[3]。
　　据报道，Arpin蛋白是Arp2/3复合物的一种新的竞争性抑制剂。Arpin蛋白是由C15ORF38基因编码的蛋白质，包含220个氨基酸残基和一个羧基结构区域，但没有C端末端、螺旋或单个肌动蛋白结合区域[4]。然而，Arpin蛋白包含Arp2/3复合物的假定结合位点，该位点与癌细胞的发育和迁移密切相关，Arpin可与Arp2/3结合的成核因子竞争，抑制Arp2/3复合物的活化，从而抑制了肌动蛋白丝的聚合[5]。相关研究表明，Arpin蛋白与乳腺癌、胃癌的临床特征和预后有关[6-7]。然而，在人PCa中Arpin蛋白的表达是否发生变化，以及该表达与患者的临床病理特征及预后的关系，目前尚不清楚。在本研究中，初步确认了Arpin蛋白表达与PCa的关系，进一步研究了Arpin蛋白的异常表达与PCa患者临床意义和预后之间的相关性。 　　1资料与方法
　　1.1一般资料
　　收集2013年1月～2014年9月在青岛市市立医院行PCa根治手术的136例患者的临床资料，另收集120例行前列腺电切手术的前列腺增生患者的临床资料。收集的所有病理均经组织学证实。研究对象的纳入标准：①PCa患者术前均未接受放化学治疗，无远处转移及其他器官肿瘤。②前列腺增生患者术前均未行相关药物治疗，无其他器官肿瘤病史。
　　1.2免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）染色
　　对4 μm厚的10%甲醛固定及石蜡包埋的组织进行染色。将标本煮沸 3 min，然后在标本中加入3%的过氧化氢溶液，置于室温孵育 10 min，用缓冲液冲洗样品，并与Arpin （sc-242049）特异性的山羊多克隆抗体孵育。最终稀释到 1∶25，放入 4℃冰箱中孵育 24 h。之后再由缓冲液清洗3次。用生物素标记抗山羊免疫球蛋白作为第二抗体。最后，用3、3 -二氨基苯胺四氢氯化物和过氧化氢对切片进行水洗和染色，用苏木精进行复染后得到褐色色素。
　　1.3 IHC分析和评分
　　在光学显微镜下，Arpin蛋白阳性表达表现为细胞质被染成深褐色。根据Arpin蛋白阳性的癌细胞染色强度及染色细胞所占比例判断IHC染色结果。根据染色强度，无染色的细胞为0分、弱染色记为1分、中等染色记为2分、强染色计为3分。染色肿瘤细胞比例0%的为0分，0%～25%计为1分，>25%～50%计为2分，>50%计为3分。上述两种评分的分数总和为最终得分，最终得分<3分为低表达，>3分为高表达。
　　1.4 统计学方法
　　实验数据采用SPSS 24.0软件进行统计分析，采用χ2检验分析Arpin蛋白与临床病例参数之间的关系。通过Pearson相关分析确定协变量之间的相关性。用Kaplan-Meier方法绘制无病生存期（disease-free survival，DFS）的生存曲线，利用对数秩检验进行生存曲线的比较。建立了Cox比例风险回归模型，评价生存变量的显著性，进一步评估Arpin蛋白对DFS的独立影响，以P<0.05为差异有统计学意义。
　　2 结果
　　2.1 Arpin蛋白在PCa和前列腺增生组织中表达的比较
　　136例PCa组织中，39例（28.68%）Arpin蛋白呈高表达，97例（71.32%）Arpin蛋白呈低表达；120例前列腺增生组织中，84例（70.00%）Arpin蛋白呈高表达，36例（30.00%）Arpin蛋白呈低表达。Arpin蛋白在PCa组织中的高表达率明显低于前列腺增生组织（28.68% vs. 70.00%，χ2=43.611，P<0.001）（图1）。
　　2.2 Arpin蛋白表达与临床病理参数的关系
　　Arpin蛋白表达与患者年龄、肿瘤大小无关（P>0.05），而与Gleason分级、TNM分期、淋巴结是否转移相关（P<0.05）（表1）。
　　2.3 PCa患者Arpin蛋白表达与DFS的相关性
　　为了验证Arpin蛋白表达的临床效用，通过Kaplan-Meier分析，评价了Arpin蛋白表达和临床病理特征对DFS的影响。结果表明，与Arpin蛋白高表达的患者比较，Arpin蛋白低表达的患者预后较差（图2，P<0.05）。进一步采用单变量Cox回归分析结果显示，Arpin蛋白表达（P<0.001），TNM分期（P<0.001）、Gleason分级（P<0.001）、淋巴结是否转移（P=0.017）显著影响患者的DFS。多变量Cox回归分析表明，Arpin蛋白表达（P<0.001）、TNM分期（P<0.05）、Gleason分级（P<0.05）是PCa患者DFS的独立预后指标（表2）。
　　3讨论
　　近年来，PCa发病率和死亡率呈明显上升趋势，通常伴有局部浸润和远处转移，这是导致癌症死亡的主要原因[8]。PCa容易发展成远处转移，尤其是骨转移最为常见，骨转移率高达90%[9]。据统计，PCa患者5年生存率<30%，其中侵袭、转移是PCa远期预后主要的影响因素[10]。肿瘤的转移能力是由分子变化所决定的。转移性质的特征可以通过蛋白质编码改变和影响基因调控的非编码变异来获得。随着分子生物学研究的进展，越来越多的研究表明，PCa患者的临床结果因基因改变而广受影响，PCa基因改变逐渐被认为是肿瘤起始、发展、局部浸润和远端转移的决定因素[11]。所以，在实验研究中获得相关的预后生物标志和新的治疗靶点具有至关重要的作用。因此，阐明这些因素和其表达模型有助于更好地了解PCa的进展，为PCa提供新的治疗策略，并预测临床结果。
　　细胞迁移是组织修复、再生、免疫反应等的重要生理过程，异常的迁移会导致肿瘤的发展、转移。细胞迁移是一个多步骤的过程，主要由外部刺激引起，导致细胞骨架变化和膜突的形成[12]。在推动癌细胞迁移过程中，板状伪足起着重要的作用，是肿瘤细胞探索其外环境的主要工具，并与细胞外基质形成新的黏附，以促进运动和传播[13-14]。板状伪足通过改变肌动蛋白的细胞骨架，驱动细胞运动。Arp2/3复合体是肌动蛋白的主要控制器，肌动蛋白聚合是由Arp2/3复合体调控的，它被认为是细胞运动的关键调节器，它介导的肌动蛋白多聚化作用是板状伪足形成的关键，通过调控板状伪足來控制细胞迁移[15]。
　　肌动蛋白聚合是一种依赖于细胞骨架动态重组的多细胞过程的机制，这一过程依赖于Arp2/3复合体[16]。Arp2/3复合体能刺激肌动蛋白聚合，推动细胞迁移，参与多种癌症的发展和迁移[3]。Dang等[4]发现了一种新的蛋白质——Arpin蛋白，其作为Arp2/3复合体的负调节器，能够抑制其活化，从而达到抑制细胞迁移的作用。然而，在PCa组织中，Arpin蛋白表达仍然是未知的。 　　本研究通過IHC比较了PCa组织和前列腺增生组织中的Arpin蛋白表达。结果显示，在PCa组织样本中，Arpin蛋白表达明显低于前列腺增生组织（P<0.05）。因此，PCa中Arpin蛋白水平降低可能会导致肿瘤获得侵袭性和转移性能力。然后，研究了Arpin蛋白表达与肿瘤TNM分期、Gleason分级的相关性。IHC结果显示，Arpin蛋白低表达与晚期TNM分期具有显著相关性（P<0.05）。肿瘤分期越晚Arpin蛋白表达水平越低，表明恶性程度越高。Arpin蛋白表达与PCa病理Gleason分级也有明显的相关性。众所周知，PCa的Gleason分级在PCa的诊治中也扮演着重要角色。美国癌症联合委员会（AJCC）建议PCa患者Gleason评分>7分应该进行ECT检测，以减少骨转移漏诊的可能性[17]。可见，PCa转移与Gleason评分具有一定的相关性。本研究中，Pca Gleason高分级的组织中，Arpin蛋白表达也相对较低。区域淋巴结转移患者PCa组织中的Arpin蛋白表达低于未发生转移的组织。
　　更重要的是，为了探讨Arpin蛋白对PCa患者预后的影响，本研究对Arpin蛋白低表达组和高表达组3年DFS进行比较分析，研究发现，Arpin蛋白低表达患者明显比高表达的患者预后差。有临床研究认为，PCa的预后情况与肿瘤的TNM分期、Gleason评分及淋巴结转移具有相关性，并认为，在新诊断的PCa患者中，TNM分期、Gleason评分是预后的独立预测因子。本研究提示，Arpin蛋白、TNM分期、Gleason评分是Pca DFS的独立预后指标。
　　本研究存在一定的局限性，研究病例数较少，该发现应该通过大量的样本研究进一步证实。近年来，针对癌症进展过程中关键驱动因子的靶向治疗已经取得发展[18]。这种机制可能帮助开发新的治疗靶点。
　　综上所述，Arpin蛋白在PCa组织中呈低表达，提示PCa容易发生远处转移和复发。Arpin表达与PCa患者的临床特征和预后有关。
　　[参考文献]
　　[1]Siegel RL，Miller KD，Jemal A.Cancer statistics，2017 [J].CA Cancer J Clin，2017，67（1）：7-30.
　　[2]Litwin MS，Tan HJ.The diagnosis and treatment of prostate cancer：a review[J].JAMA，2017，317（24）：2532-2542.
　　[3]Weeks HP，Sanders AJ，Kynaston HG，et al.The association between WAVE1 and -3 and the ARP2/3 complex in PC 3 cells[J].Anticancer Res，2016，36（3）：1135-1142.
　　[4]Dang I，Gorelik R，Sousa-Blin C，et al.Inhibitory signalling to the arp2/3 complex steers cell migration[J].Nature，2013， 503（7475）：281-284.
　　[5]Yang C，Svitkina T.Filopodia initiation：focus on the ARP2/3 complex and formins[J].Cell Adh Migr，2011，5（5）：402-408.
　　[6]Liu X，Zhao B，Wang H，et al.Aberrant expression of Arpin in human breast cancer and its clinical significance[J].J Cell Mol Med，2016，20（3）：450-458.
　　[7]Li T，Zheng HM，Deng NM，et al.Clinicopathological and prognostic significance of aberrant Arpin expression in gastric cancer[J].World J Gastroenterol，2017，23（8）：1450-1457.
　　[8]Rycaj K，Li H，Zhou J，et al.Cellular determinants and microenvironmental regulation of prostate cancer metastasis[J].Semin Cancer Biol，2017，44（9）：83-97.
　　[9]Cook LM，Araujo A，Pow-Sang JM，et al.Predictive computational modeling to define effective treatment strategies for bone metastatic prostate cancer[J].Sci Rep，2016，6（1）：29 384-29 385.
　　[10]Montanari M，Rossetti S，Cavaliere C，et al.Epithelial-mesenchymal transition in prostate cancer：an overview[J].Oncotarget，2017，8（21）：35 376-35 389.
　　[11]Rycaj K，Tang DG.Molecular determinants of prostate cancer metastasis[J].Oncotarget，2017，8（50）：88 211-88 231. 　　[12]Zhang C，Hai L，Zhu M，et al.Actin cytoskeleton regulator Arp2/3 complex is required for DLL1 activating Notch1 signaling to maintain the stem cell phenotype of glioma initiating cells[J].Oncotarget，2017，8（20）：33 353-33 364.
　　[13]Buck KB，Schaefer AW，Schoonderwoert VT，et al.Local ARP2/3-dependent actin assembly modulates applied traction force during apcam adhesion site maturation[J].Mol Biol Cell，2017，28（1）：98-110.
　　[14]Bendell AC，Williamson EK，Chen CS，et al.The Arp2/3 complex binding protein HS1 is required for efficient dendritic cell random migration and force generation[J].Integr Biol （Camb），2017，9（8）：695-708.
　　[15]Krause M，Gautreau A.Steering cell migration：lamellipodium dynamics and the regulation of directional persistence[J].Nat Rev Mol Cell Biol，2014，15（9）：577-590.
　　[16]Prass M，Jacobson K，Mogilner A，et al.Direct measurement of the lamellipodial protrusive force in a migrating cell[J].J Cell Biol，2006，174（6）：767-772.
　　[17]Fizazi K，Bosserman L，Gao G，et al.Denosumab treatment of prostate cancer with bone metastases and increased urine n-telopeptide levels after therapy with intravenous bisphosphonates：results of a randomized phase ii trial[J].J Urol，2013，189（1 Suppl）：S51- S57； discussion S57- S58.
　　[18]Smith AD，Roda D，Yap TA.Strategies for modern biomarker and drug development in oncology[J].J Hematol Oncol，2014，7（7）：70-71.
　　（收稿日期：2018-11-12 本文編辑：许俊琴）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/6/view-14849472.htm