细胞外信号调节激酶蛋白在肺癌中的表达及意义

[摘要] 目的：检测细胞外信号调节激酶（ERK）在人肺癌和肺良性病变组织中的表达，探讨ERK蛋白与肺癌的组织类型、分化程度和淋巴结转移的关系。方法：选取77例肺癌标本和20例肺良性病变的组织，通过常规石蜡包埋行免疫组织化学染色，检测ERK2蛋白表达。结果：肺癌组和对照组ERK2蛋白表达的阳性率分别为51.9%和20.0%，两组间具有显著性差异（P＜0.05）。ERK2蛋白表达在肺癌不同病理类型即鳞癌和腺癌中无显著性差异（P＞0.05）。在高分化、中分化和低分化肺癌之间比较，ERK2表达阳性率有显著性差异（P<0.05）。ERK2在有无淋巴结转移中有显著性差异（P＜0.05）。结论：肺癌组织中存在ERK2蛋白的高表达；ERK2蛋白的高表达与肺癌组织类型无关，而与分化程度和淋巴结转移有密切关系。因此，ERK2的表达与肺癌发生及发展的生物学行为和预后可能有关。

[关键词] 细胞外信号调节激酶-2；肺癌；免疫组织化学

[中图分类号] R734.2 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2010）10（b）-015-03

Expression of ERK2 in lung cancer tissue and their biological significances

HE Xiong, LIU Xin, HUANG Yifan, WEN Bin*

(Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College, Nanchong 637000, China)

[Abstract] Objective: To examine the expression of extracellular signal-regulated protein kinase 2 (ERK2) in lung cancer tissue and biological significances. Methods: Immunohistochemistry was used to detect ERK2 expression in 77 human lung cancer tissues and 20 benign pulmonary disease tissues. Results: ERK2 immunoreactivity increased significantly from 20.0% in benign pulmonary lesion tissues to 51.9% in lung cancer tissues (P＜0.05). In addition, the expression level of ERK2 protein increased significantly with the difference of the differentiation cancer (P＜0.05). The ERK2 immunoreactivity increased significantly with lymph node metastasis of lung cancer (P＜0.05). The over expression rates of ERK2 in adenocarcinoma and squamous cell carcinoma were not significantly different (P＞0.05). Conclusion: An increased ERK2 expression is seen in lung carcinogenesis and metastasis. ERK2 may be associated with the carcinogenesis, biological behaviors and prognosis of lung cancer.

[Key words] Extracellular signal-regulated protein kinase 2; Lung cancer; Immunohistochemistry

细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）是丝裂原活化蛋白激酶（mitogen actived protein kinase，MAPK）家族的一个亚族，其被多种生长因子和细胞因子激活后，参与细胞增殖、分化、转化、凋亡等。ERK是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，它包括ERK1～7及最近发现的异构形式ERK50[1]。其中ERK1（P44MAPK）和ERK2（P42MAPK）是两个高度同源的亚型，均是MAPK家族中第一个被克隆的成员，其同源性接近85%，对其他ERK则了解较少。近年来研究表明，ERK1/2过度活化与肿瘤的发生有关[2]。本研究拟通过检测肺癌和肺良性病变组织中ERK2的表达，探讨ERK2蛋白与肺癌的组织类型、分化程度和淋巴结转移的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 病例选取2007～2008年我院肺癌根治术标本77例为实验组，另选取20例良性肺疾病组织为对照组。全部病例均经病理诊断证实。其中，男性58例，女性19例；年龄39～73岁，平均64.7岁。组织学分类：腺癌16例，鳞癌54例，腺鳞癌2例，肉瘤样癌3例，小细胞神经内分泌癌2例。高分化10例，中分化14例，低分化46例。转移状况：有淋巴转移42例，无转移28例。同时收集肺大疱10例，肺结核6例，肺脓肿4例，共计20例作为对照。

1.1.2 试剂兔抗人ERK2多克隆抗体购自北京中杉金桥公司，使用浓度为1∶100。二抗、即用型二步法检测试剂盒PV-9000和DAB染色试剂盒购自北京中杉金桥公司。

1.2 方法

以ERK2为阳性的乳腺癌组织为阳性对照，PBS代替一抗为阴性对照，采用SP法进行染色。具体步骤如下：石蜡标本行4 μm厚连续切片，脱蜡，对切片进行预处理。3%过氧化氢去离子水孵育10 min，阻断内源性过氧化物酶。PBS冲洗，2 min×3次。滴加一抗，4℃湿盒过夜。PBS冲洗3次，2 min×3次。滴加PV-9000工作液，37℃湿盒内孵育30 min，PBS冲洗，2 min×3次。选用DAB显色，自来水充分冲洗，复染，脱水，透明，封片。

1.3 结果判断

DAB显色法阳性染色为棕黄色颗粒，ERK2主要表达于细胞质中，细胞核中偶见散在阳性物质表达。参照1996年5月北京《全国免疫组织化学技术与诊断标准化专题研讨会》标准[3]，每张切片随机观察5个高倍视野（×400）。计数每个视野中染色阳性细胞数。阳性细胞＜20％为（-），＞20％为（+）。

1.4 统计学方法

应用SPSS 11.5统计软件进行χ2检验，P＜0.05为有显著性差异。

2 结果

2.1 肺癌中ERK2蛋白的表达

本组77例肺癌标本中，ERK2的阳性率为51.9%，明显高于良性肺疾病组（20.0%），两者比较，有显著性差异（P＜0.05）。

2.2 ERK2蛋白表达与肺癌主要病理特征的关系

77例肺癌标本中，腺癌16例，鳞癌54例，腺鳞癌2例，小细胞神经内分泌癌2例，肉瘤样癌3例。因腺鳞癌、小细胞神经内分泌癌、肉瘤样癌例数过少，没有进行统计学分析。腺癌中有10例ERK2阳性（阳性率为62.5%），和鳞癌的ERK2阳性率之间相互比较（鳞癌中有27例阳性，阳性率为50.0%），两者无显著性差异（P＞0.05）；组织学分级：高分化10例（阳性2例，阳性率为20.0%），中分化14例（阳性4例，阳性率为28.6%），低分化46例（阳性31例，阳性率为67.4%），低分化和高、中分化的阳性率之间有显著性差异（P＜0.05）；无淋巴结转移28例（阳性8例，阳性率为28.6%），有淋巴结转移42例（阳性29例，阳性率为69.1%），两者之间ERK2表达有显著性差异（P＜0.05）。见表1。

表1ERK2蛋白表达与肺癌主要临床病理特征的关系（例）

Tab.1The relationship between ERK2 protein expression and major clinical pathological features of lung cancer (case)

与高、中分化比较，#P＜0.05；与有淋巴结转移比较，&P＜0.05

Compared with well-differentiated and moderate-differentiated, #P＜0.05; compared with lymph node metastasis, &P＜0.05

3 讨论

ERK信号通路在细胞的增殖、分化和转移等方面起着关键作用[4]。目前研究显示，ERK在肝癌、乳腺癌、头颈部鳞癌及前列腺癌等多种肿瘤组织中异常表达或活性增强[5-8]，Bang等[9]在胃癌组织中检测到ERK蛋白表达增强，而Price等[10]及Mandell等[11]在神经胶质瘤和前列腺癌组织中的研究表明，肿瘤组织中ERK蛋白表达未见明显增加。在肺癌中，ERK蛋白的表达结果目前也不甚一致，ERK1/2在肺癌中表达升高，与患者的年龄、性别、肿瘤类型无相关性，ERK1/2的蛋白表达与肿瘤的淋巴结转移、分化程度及TNM分期密切相关[12]。Greenherg等[13]发现ERK在肺癌组织中的活性无明显增强。本研究结果显示，ERK2在肺癌中蛋白阳性率为51.9％，高于良性病变组织，两者有显著性差异（P＜0.05）。

谷艳娇等[14]发现ERK1/2在肺癌组织中按照年龄、性别、肿瘤大小、病理类型、有无淋巴结转移比较无显著性差异（P＞0.05）；按照肿瘤分化程度比较，高分化组表达较低，中分化组次之，低分化组表达最高，具有显著性差异。而Kiyokawa等[15]研究了胃癌组织中ERK mRNA的表达情况后发现，高分化癌高表达比例高于低分化癌。本实验结果表明，ERK2的蛋白表达在腺癌和鳞癌中无显著性差异；和组织学分级、有无淋巴结转移有关。低分化组的阳性率最高，中分化组次之，高分化组最低；无淋巴结转移的肺癌阳性率低于有淋巴结转移。

目前已知的ERK通路：细胞外信号→细胞受体→细胞内酪氨酸激酶和适配蛋白→Ras→Raf→MEKK1→MEK1→ERK1/2→转录因子→细胞增殖、转化相关基因表达→细胞增生、转化。由上述的激活途径来看，ERK通路是一条瀑布似的反应链，因此其启动因素对于该通路的激活至关重要。由此也提出一个问题：ERK通路激活的原因到底是什么？ERK/MAPK活性增高可能是高水平生长因子刺激一肿瘤来源或内源性生长因子自主的、持久的自分泌或旁分泌反馈环的存在；或者是其上游信号分子突变的结果。已有一些研究发现一些细胞因子如转化生长因子、表皮生长因子等能激活该通路，但还有待进一步的研究和探讨。

总之，ERK1/2异常活化可能在肺癌的发生、发展过程中起着重要的促进作用，但ERK1/2的具体作用机制尚未明确，需进一步研究。

[参考文献]

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[2]Hoshino R, Chatani Y, Yamori T, et al. Constitutive activation of 7 the 41-/43-kDa mitogen-activated protein kinase signaling pathway in human tumors [J]. Oncogene,1999,18(3):813-822.

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[12]陈国华,于雁,张秋菊.ERK1/2和VEGF在非小细胞肺癌中的表达及相关性研究[J].现代肿瘤医学,2007,15(11):1577-1579.

[13]Greenherg AK, Basu S, Hu J, et al. Selective p38 activation in human non-small cell lung cancer [J]. Am J Respir Cel Mol Bio1,2002,26:558-564.

[14]谷艳娇,包翠芬,魏嘉,等.ERK1/2和p-ERK1/2在肺癌组织中的表达及意义[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2009,18(3):328-332.

[15]Kiyokawa E, Takai S, Tanaka M, et al. Overexpression of ERK, an EPH famility receptor protein tyrosine kinase in various human tumors [J]. Cancer Res,1994,54(14):3645-3650.

（收稿日期：2010-08-09）