Nodal及其受體ALK7和ALK4在乳腺癌中的表達、功能和臨床意義.pdf

1、Nodal屬于TGF-β超家族細胞分泌因子,在其經典的信號轉導過程中,Nodal首先與II型膜受體ACTRII或ACTRIIB結合,然后招募并激活I型膜受體ALK4或ALK7,激活的ALK4或ALK7使胞內Smads被磷酸化并轉位入核以調節(jié)靶基因表達。Nodal分子最初發(fā)現在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮作用,最近又發(fā)現它具有促腫瘤功能,但相關分子機制有待闡明。特別是由于TGF-β超家族成員中同一配體可以識別不同受體和同一受體結合不同配體,至今不清

2、楚Nodal及其受體ALK4或ALK7在腫瘤中的相互關系和功能地位。乳腺癌是女性中發(fā)病率最高,死亡率居第二位的惡性腫瘤,特別是我國的乳腺癌發(fā)病率呈逐年增加趨勢。本文主要探究Nodal及其受體ALK4和ALK7在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程中的表達意義、相互關系和功能。研究內容包括:
　　⑴免疫組織化學方法檢測Nodal及其受體ALK4和ALK7在浸潤性導管癌、淋巴結轉移、導管原位癌、癌旁組織、纖維腺瘤和腺病等6種不同類型組織中的表達,進一步

3、用Western Blotting比較新鮮浸潤性導管癌及其配對癌旁組織中這三種蛋白分子的表達。
　　⑵分析Nodal、ALK4和ALK7三種蛋白在浸潤性導管癌組織中的表達與臨床病理指標之間的關系,應用Spearman等級相關性分析揭示它們在導管原位癌、浸潤性導管癌和淋巴結轉移組織中表達的相關性。
　?、窃谏鲜龌A上,明確Nodal在乳腺癌細胞增殖、遷移和侵襲中的功能及其相關分子機制。
　?、韧ㄟ^過表達和組成性激活方法揭

4、示ALK7對乳腺癌細胞增殖的影響。
　　本文的主要研究結果總結如下:
　　1.Nodal蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導管原位癌、浸潤性導管癌、淋巴結轉移等6種乳腺組織中的陽性表達率分別為22.9％、34.6％、13.0％、34.1％、66.1％和40.4％;在浸潤性導管癌組織中Nodal陽性表達率顯著高于癌旁組織(P﹤0.001)、腺病(P=0.003)、纖維腺瘤(P﹤0.001)、導管原位癌(P=0.001)和淋巴結轉移組

5、織(P=0.001);在淋巴結轉移組織中 Nodal陽性表達率顯著高于纖維腺瘤(P=0.018),其它各組織類型之間表達無顯著性差異。在原發(fā)浸潤性導管癌中 Nodal蛋白陽性表達率高于配對淋巴結轉移組織(P=0.017)。Western Blotting結果同樣表明在浸潤性導管癌中Nodal蛋白表達高于配對癌旁組織。在浸潤性導管癌組織中Nodal蛋白表達與年齡分組(P=0.043)、腫瘤組織學分級(P=0.001)和臨床分期(P=0.0

6、35)密切相關,即Nodal蛋白分別在低年齡組、腫瘤分化程度低組和臨床分期晚組陽性表達率高,而與腫瘤大小、淋巴結轉移、雌激素受體(ER)和孕激素受體(PR)狀態(tài)無關。
　　2.ALK7蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導管原位癌、浸潤性導管癌、淋巴結轉移等6種乳腺組織中的陽性表達率分別為81.6％、85.0％、82.1％、50.0％、24.6％和20.0％;在導管原位癌組織中ALK7陽性表達率顯著低于癌旁組織(P=0.006)、腺病(P

7、=0.002)和纖維腺瘤(P=0.005),但高于浸潤性導管癌(P=0.004)和淋巴結轉移組織(P=0.004);在浸潤性導管癌和淋巴結轉移組織中 ALK7蛋白陽性表達率除低于導管原位癌外,還分別顯著低于癌旁組織(P﹤0.001)、腺病(P﹤0.001)及纖維腺瘤(P﹤0.001);其它各組織類型之間表達無顯著性差異。ALK7蛋白在原發(fā)浸潤性導管癌和配對淋巴結轉移中表達一致。Western Blotting結果確認浸潤性導管癌中ALK

8、7蛋白表達明顯低于配對癌旁組織。在浸潤性導管癌中 ALK7蛋白表達與腫瘤組織學分級(P=0.028)和臨床分期(P=0.005)密切相關,即 ALK7蛋白陽性表達率在低分化組中分別低于高、中分化組,分別在臨床分期Ⅱ期、Ⅲ期和Ⅳ期組低于Ⅰ期組;ALK7蛋白表達與年齡、腫瘤大小、淋巴結轉移、ER和PR狀態(tài)無關。
　　3.ALK4蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導管原位癌、浸潤性導管癌、淋巴結轉移等6種乳腺組織中的陽性表達率分別為100.0

9、％、92.3％、95.7％、92.9％、69.1％和73.5％;在浸潤性導管癌組織中 ALK4蛋白陽性表達率顯著低于癌旁組織(P﹤0.001)、腺病(P=0.014)、纖維腺瘤(P=0.008)及導管原位癌(P=0.009);在淋巴結轉移組織中 ALK4蛋白陽性表達率顯著低于癌旁組織(P=0.001)、腺病(P=0.043)、纖維腺瘤(P=0.026)及導管原位癌(P=0.038);其它各組織類型之間表達無顯著性差異。與ALK7類似,A

10、LK4在原發(fā)浸潤性導管癌與配對淋巴結轉移中表達一致。Western Blotting結果同樣發(fā)現在浸潤性導管癌中ALK4蛋白表達低于配對癌旁組織。在浸潤性導管癌中ALK4蛋白表達與腫瘤組織學分級(P﹤0.001)、ER(P﹤0.001)及PR(P=0.001)狀態(tài)有關,即ALK4蛋白陽性表達率在低分化組低于高、中分化組, ER和PR陰性組低于陽性組;ALK4蛋白表達與年齡、腫瘤大小、臨床分期、淋巴結轉移狀態(tài)無關。
　　4.在低表達

11、Nodal的低侵襲性乳腺癌細胞T47D中穩(wěn)定表達Nodal基因后可促進細胞上皮-間質轉化。另一方面,應用Nodal受體抑制劑SB-431542處理高表達Nodal的高侵襲性乳腺癌細胞BT-549,可抑制細胞增殖、遷移和侵襲,并證明可能與抑制基質金屬蛋白酶MMP-2的表達和活性有關。
　　5.應用基因定點突變產生的組成性激活ALK7-CA可抑制乳腺癌細胞增殖,在低表達ALK7的乳腺癌細胞中過表達ALK7可恢復Activin B抑制乳

12、腺癌細胞增殖的作用。
　　6.Spearman等級相關性分析結果表明在導管原位癌中Nodal與ALK4的表達負相關(R=﹣0.378, P=0.047),在浸潤性導管癌中ALK4和ALK7表達正相關(R=0.205, P=0.009),在淋巴結轉移中這三種蛋白均無相關性。
　　本文首次系統地分析了Nodal及其受體ALK4和ALK7三種蛋白質在不同類型乳腺組織中的表達、臨床意義及其表達相關性,相應功能得到初步揭示。Nodal

13、在浸潤性導管癌中高表達,且隨乳腺癌分化程度越低或臨床分期越晚,Nodal蛋白陽性表達率則更高;體外實驗也證實Nodal具有促乳腺癌功能,提示Nodal在乳腺癌中表達增加與乳腺癌的進展相關,可能作為乳腺癌診斷的標志分子和治療靶點。此外,Nodal受體ALK4和ALK7在乳腺癌發(fā)展過程中分別有不同程度降低,特別是低分化乳腺癌中陽性表達率更低;相關性分析表明Nodal與受體ALK4或ALK7分別在浸潤性導管癌和淋巴結轉移中表達無相關性,提示A