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(jīng)典的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中,Nodal首先與II型膜受體ACTRII或ACTRIIB結(jié)合,然后招募并激活I(lǐng)型膜受體ALK4或ALK7,激活的ALK4或ALK7使胞內(nèi)Smads被磷酸化并轉(zhuǎn)位入核以調(diào)節(jié)靶基因表達。Nodal分子最初發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮作用,最近又發(fā)現(xiàn)它具有促腫瘤功能,但相關(guān)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(jié)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(guān)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(guān)系和功能。研究內(nèi)容包括:
　?、琶庖呓M織化學(xué)方法檢測Nodal及其受體ALK4和ALK7在浸潤性導(dǎo)管癌、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、導(dǎo)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(dǎo)管癌及其配對癌旁組織中這三種蛋白分子的表達。
　?、品治鯪odal、ALK4和ALK7三種蛋白在浸潤性導(dǎo)管癌組織中的表達與臨床病理指標之間的關(guān)系,應(yīng)用Spearman等級相關(guān)性分析揭示它們在導(dǎo)管原位癌、浸潤性導(dǎo)管癌和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中表達的相關(guān)性。
　?、窃谏鲜龌A(chǔ)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(guān)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(jié)果總結(jié)如下:
　　1.Nodal蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導(dǎo)管原位癌、浸潤性導(dǎo)管癌、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)管原位癌(P=0.001)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組

5、織(P=0.001);在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(dǎo)管癌中 Nodal蛋白陽性表達率高于配對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織(P=0.017)。Western Blotting結(jié)果同樣表明在浸潤性導(dǎo)管癌中Nodal蛋白表達高于配對癌旁組織。在浸潤性導(dǎo)管癌組織中Nodal蛋白表達與年齡分組(P=0.043)、腫瘤組織學(xué)分級(P=0.001)和臨床分期(P=0.0

6、35)密切相關(guān),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(jié)轉(zhuǎn)移、雌激素受體(ER)和孕激素受體(PR)狀態(tài)無關(guān)。
　　2.ALK7蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導(dǎo)管原位癌、浸潤性導(dǎo)管癌、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)管癌(P=0.004)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織(P=0.004);在浸潤性導(dǎo)管癌和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中 ALK7蛋白陽性表達率除低于導(dǎo)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(dǎo)管癌和配對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中表達一致。Western Blotting結(jié)果確認浸潤性導(dǎo)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(dǎo)管癌中 ALK7蛋白表達與腫瘤組織學(xué)分級(P=0.028)和臨床分期(P=0.005)密切相關(guān),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(jié)轉(zhuǎn)移、ER和PR狀態(tài)無關(guān)。
　　3.ALK4蛋白在癌旁、腺病、纖維腺瘤、導(dǎo)管原位癌、浸潤性導(dǎo)管癌、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)管原位癌(P=0.009);在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dǎo)管癌與配對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中表達一致。Western Blotting結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)在浸潤性導(dǎo)管癌中ALK4蛋白表達低于配對癌旁組織。在浸潤性導(dǎo)管癌中ALK4蛋白表達與腫瘤組織學(xué)分級(P﹤0.001)、ER(P﹤0.001)及PR(P=0.001)狀態(tài)有關(guān),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(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)無關(guān)。
　　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(zhì)轉(zhuǎn)化。另一方面,應(yīng)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(zhì)金屬蛋白酶MMP-2的表達和活性有關(guān)。
　　5.應(yīng)用基因定點突變產(chǎn)生的組成性激活A(yù)LK7-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(fù)Activin B抑制乳

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

13、在浸潤性導(dǎo)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(guān),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(guān)性分析表明Nodal與受體ALK4或ALK7分別在浸潤性導(dǎo)管癌和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中表達無相關(guān)性,提示A