乳腺癌干细胞标志Sox2, Oct4与CD44+/CD24-/low在乳腺癌不同基因类型中的表达及意义

论文摘要

乳腺癌是女性常见的一种恶性肿瘤,对妇女的生命健康影响很大,乳腺癌在中国多个城市的发病率已居女性恶性肿瘤的前两位。肿瘤干细胞为肿瘤组织内很少数拥有干细胞特性的细胞,可以自我更新,肿瘤干细胞的形成一般认为是由机体自身的正常干细胞受到各种内外刺激因素的作用转化而来。某些肿瘤发生可能是机体干细胞因为多基因突变而使其自我更新的过程出现异常,干细胞的生长调控出现紊乱,停滞在分化的某个时期无限增殖而产生的。肿瘤中的肿瘤干细胞的存在决定了肿瘤的生物学性状和病人的预后。近年来,乳腺癌干细胞的研究有了较为瞩目的进展,乳腺癌为肿瘤干细胞相关疾病得到了广泛认可。虽然不同病人乳腺癌的形态组织学、临床表现、生物学性状各异,但都与乳腺肿瘤干细胞有着密不可分的关系。2003年,Al-Hajj第一次利用NOD/SCID试验用小鼠乳腺脂肪垫内移植的方法和流式细胞检测分析,在人类原发性乳腺癌和乳腺癌转移性胸水渗出液中分离出了CD44+/CD24-/low细胞,它们具有分化潜能而且可以自我更新,100个此标志的细胞就可以在裸鼠上形成肿瘤,而其它类型的肿瘤细胞则往往需数万个才能形成肿瘤。从乳腺癌实体瘤中鉴定了肿瘤干细胞。Oct4也被称为POU5F1或Oct3,常在全能性的胚胎细胞内表达,对胚胎早期的发育阶段有特异作用。Oct4在原始生殖细胞、小鼠植入前胚胎、卵母细胞、原肠胚的外胚层和胚胎干细胞上有表达,可是其经过分化的子代细胞中却没有Oct4的表达,提示Oct4和细胞的多能性分化有紧密的联系。Oct4可能为一个特异分化全能性的关键基因,它标志着细胞有分化全能性,所以细胞如果表达Oct4基因一般即为潜在的多能性干细胞,这些细胞有可能作为起始细胞导致肿瘤的产生。Sox2属于sox （SRY-related HMG box）家族,所有SOX家族成员的共同表现特点是含有一个保守程度很高的HMG box DNA结合域。Sox2可以和靶基因的HMG结构域特异结合,在维持干细胞多能性的方面发挥极其重要的作用。Sox2可以影响细胞的命运和胚胎的发育,它调控着神经干细胞,胚胎干细胞的自我更新、分化等过程。Al-Hajj分离出了CD44+/CD24-/low细胞,它们具有分化潜能而且可以自我更新,这种细胞既可产生其它表型的细胞又可自我复制。Fillmore CM等也发现几种乳腺癌细胞系中的CD44+/CD24-/low细胞具有类似干细胞的特性比如耐药、多方向分化、自我更新。CD44+/CD24-/low细胞作为乳腺癌干细胞的标志已得到公认。乳腺癌基因亚型是根据特异基因的表达情况来对乳腺癌进行分型的新观点,此分类方法在预测乳腺癌复发转移的风险、评价治疗效果和判断患者生存预后等方面较传统的方法（主要依据肿瘤体积大小、组织学类型、淋巴结转移情况等）更为准确。乳腺癌被分为Luminal A、Luminal B、HER-2过表达、Basal-like和Normal-like五个基因亚型,每种基因亚型的临床表现、预后和治疗方法都有很大的不同。研究表明Luminal A与Luminal B型对化疗的敏感性相对较低；HER-2过表达型乳腺癌的患者对化疗的敏感性较高；Basal-like型对术前化疗的敏感性最高。在预后比较上,Luminal A和Normal-like较好,Luminal B其次,HER-2过表达型预后效差,Basal-like型预后最差。各基因分型乳腺癌干细胞的比例、干细胞标志的表达水平有何不同?不同乳腺癌基因类型生物学行为的差别是否与其肿瘤干细胞含量的不同有关?这些问题目前国内外研究较少。本实验主要观察肿瘤干细胞标志Sox2,Oct4蛋白与CD44+/CD24-/low标记的乳腺癌干细胞在乳腺癌各种基因分型中的表达及其意义,以期从肿瘤干细胞角度对各亚型肿瘤组织的生物学行为进行初步探讨。材料和方法：根据患者乳腺癌组织的HER-2、ER、PR的情况,将120例乳腺浸润性导管癌病例分为Luminal A 45例（37.5%）、Luminal B 29例（24.2%）、HER-2过表达27例（22.5%）和ER-,PR-,HER-2-型乳腺癌19例（15.8%）。采用免疫组织化学法检测120例乳腺浸润性导管癌组织中Sox2、Oct4的表达；采用免疫组化双标法检测CD44+/CD24-low乳腺癌细胞在乳腺癌各基因分型中的比例。统计学方法采用SPSS13.0软件行χ2检验,计量资料用均数±标准差表示,用spearman分析检测相关性,检验水准α=0.05。结果：1.CK5/6阳性表达一般都在细胞质中,阳性信号为棕黄色。对ER-,PR-,HER-2-型乳腺癌做CK5/6抗体的免疫组化可以明确此型是否为基底细胞来源。本实验中共有19例呈现（ER-,PR-,HER-2-）表型,经加作基底细胞型细胞角蛋白CK5/6染色,均为阳性表达,符合Basal-like型乳腺癌的诊断标准。2.Oct4蛋白阳性表达的部位主要在肿瘤细胞的细胞核,在乳腺癌组织之中呈阳性表达时癌细胞核染成棕黄色,阳性细胞可呈密集点状分布偶有弥漫分布。从Luminal A、Luminal B、HER-2过表达到Basal-like,Oct4表达的阳性率依次上升（31.1%、34.5%、66.7%、89.5%）（χ2=27.668,P<0.001）。乳腺癌Basal-like基因型组织中的肿瘤干细胞标志物Oct4蛋白阳性率明显高于其他三种基因型；Luminal A型肿瘤干细胞标志物Oct4蛋白阳性率最低。3.Sox2蛋白阳性表达的部位也主要在肿瘤细胞的细胞核,在乳腺癌组织之中呈阳性表达时癌细胞核染成棕黄色。阳性细胞可呈密集点状分布偶有弥漫分布。Sox2的阳性率亦依次上升（13.3%、62.1%、81.5%、84.2%）（χ2=50.737,P<0.001）。乳腺癌Basal-like基因型组织中的肿瘤干细胞标志物Sox2蛋白阳性率明显高于其他三种基因型；Luminal A型肿瘤干细胞标志物Sox2蛋白阳性率最低。4.120例乳腺癌组织中,Oct4与Sox2的表达从Luminal A、Luminal B、HER-2过表达到Basal-like型均呈上升趋势,乳腺癌组织中Oct4与Sox2表达具有显著正相关（r=0.506；P<0.001）5.CD44为胞膜或胞质着色,阳性信号为红色,CD24为胞膜或胞质差色,阳性信号为棕褐色。120例乳腺癌中CD44+/CD24-/low细胞在不同的乳腺癌基因分型中的表达Luminal A型为64.4%,Luminal B型为65.5%,HER-2过表达型为55.6%,Basal-like型为73.7%。从实验结果可以得出CD44+/CD24-/low细胞数量与乳腺癌基因分型没有显著统计学意义（χ2=1.644,P=0.65）（P>0.05）。6. Oct4和乳腺癌患者的年龄有关（χ2=16.59,P<0.001）和肿瘤大小有关（χ2=12.006,P<0.001）与淋巴结转移并无明显相关（χ2=0.001,P=0.975）（P>0.05）。7.Sox2和乳腺癌患者的年龄有关（χ2=24.848,P<0.001）和肿瘤大小有关（χ2=17.614,P<0.001）与淋巴结转移并无明显相关（χ2=0.083,P=0.773）（P>0.05）。8. CD44+/CD24-/low细胞和乳腺癌患者的年龄没有相关性（χ2=2.415,P=0.120）（P>0.05）和肿瘤大小没有相关性（χ2=0.946,P=0.331）（P>0.05）与淋巴结转移都没有相关性（χ2=1.029,P=0.310）（P>0.05）。结论：1.恶性度高的乳腺癌基因亚型具有更多干细胞特征的肿瘤细胞。提示乳腺癌各基因亚型的临床表现和预后的差别源自于其肿瘤干细胞含量的差别。2.乳腺浸润型导管癌中Oct4和Sox2蛋白的表达具有显著相关,提示Oct4和Sox2可能协同作用,共同对干细胞网络进行调节维持肿瘤干细胞自我更新以及多向分化能力。3. CD44+/CD24-/low细胞数量与乳腺癌基因分型无关。4. Oct4、Sox2和CD44+/CD24-/low这几种肿瘤干细胞标志物可能来自不同的乳腺癌干细胞亚群,Oct4、Sox2的干细胞亚群和乳腺癌基因分型可能有关而CD44+/CD24-/low的干细胞亚群和乳腺癌基因分型可能无关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 英文缩写词索引
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 个人简历与论文发表情况
• 致谢