TLR5在非小细胞肺癌组织中的表达及临床意义
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肿瘤药学2014年4月第4卷第2期Anti—tumor Pharmacy,April 2014,Vo1.4,No.2 一l21一 TLR5在非小细胞肺癌组织中的表达及临床意义★ 周 辉 ,陈建华 ,罗永忠 ,肖 玲 ,易 青 ,易辉煌 ,李室,湖南 长沙,410013;坤南大学湘雅医院肿瘤科,湖南摘要:目的芳 ,钟美佐 长沙,410078) (-中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院内一科,湖南 长沙,410013; 中南大学湘雅医学院组织学与胚胎学教研 探讨Toll样受体5(Toll like receptor 5,TLR5)在非小细胞肺癌(non—small—cell lung cancer, NSCLC)组织中的表达及临床意义。方法以及分化程度的关系。结果应用免疫组化法检测和比较109例NSCLC组织及60例癌旁正常肺组 织中TLR5蛋白的表达,并分析NSCLC组织中TLR5的表达与患者年龄、性别、吸烟史、组织学类型、淋巴结转移 NSCLC组织中TLR5蛋白的阳性表达率为65.1%(71/109),显著高于癌旁正常肺组 TLR5蛋白在NSCLC组织中的表达增加,可能在NSCLC的发生 织的16.7%(10/60),差异有统计学意义(P<O.001)。NSCLC组织中TLR5蛋白阳性表达率与NSCLC患者的组织 学分型及吸烟史有显著相关性(尸<0.05)。结论发展中起重要作用。 关键词:非小细胞肺癌;TLR5;表达;临床意义 中图分类号:R734.2文献标识码:A文章编号:2095-1264(2014)02—0121一O5 doi:10.3969 ̄.issn.2095—1264.2014.024 The Expression and Clinical Signiicance fof TLR5 in Non-small Cell Lung Carcinoma★ ZHOUHui1,CHENJianhua ,LUOYongzhong1,XIAOLing ̄,YIQin ̄,HHuihuangI,LIFa, ,ZHONGMeizuo (DepartmentofChestInternalMedicine TumorHospitalXiangyaSchoolofMedicineofCetnralSouth University, Changsha,Hunan,410013,China;2Departentm ofHistologyandEmbryology,School fBaosicMedicalSciences, Central s0 University,Changsha,Hunan,410013,Chia;SnDepartment fOntoology,Xiangya HosphaL Central SouthUniervsity,Changsha,Hunan,410078,Chia)n Abstract:Objective To investigate the expression and clinical signiifcances of TLR5 in non—small cell lung cancer fNSCLC).Methods TLR5 expressions in 109 primary NSCLC tissues and 60 matched normal lung tissues were detected by immunohistochemical staining,and the relationship between TLR5 expression and clinical and pathological characteristics of patients with NSCLC were analyzed.Results The positive rate of TLR5 expression in NSCLC tissues was signiifcantly higher than that ofadjacent normal lung tissue f16.7%US.65.1%,P<0.o10).The positive rate ofTLR5 expression was correlated with tumor histological grade and the history of smoking <0.OO1).Conclusion The expression of TLR5 signiifcantly increased in NSCLC tissues,which may play an importnt arole in the oncogenesis and progression of NSCLC. Key words:NSCLC;TLR5;Expression;Clinical signiifcance 刖昌 中的一员,是一类参与天然免疫的重要蛋白质分 子,也是一类从果蝇到人类进化高度保守的模式识 肺癌是最常见的恶性肿瘤,发病率高,生存率 低,预后差,居恶性肿瘤死亡率首位…。非小细胞 肺癌(non—small—cell lung cancer,NSCLC)约占肺癌 的80%~85%。Toll样受体5(T0ll like receptor 5, 别受体(pattern recognition receptor,PRR)_2],在固有 免疫应答的启动中发挥重要作用。研究发现,TLR5 在许多物种的不同器官、组织和细胞中均有表达, 与肿瘤的发生发展密切相关 ],但有关TLR5在 TLR5)是Toll样受体家族(Toll—like receptors,TLRs) ・基金项目:湖南省科技厅科技计划项目资助(2012SK3249);湖南省医药卫生科研计划课题项目资助(B2012—098)。 作者简介:周辉,男,副主任医师,研究方向:胸部肿瘤,E—mail:zhouhui@hnszlyy.com。 通讯作者:钟美佐,男,教授,研究方向:肿瘤内科学,E—mail:meizuozhong@CSU.edu.cn。 肿瘤药学2014年4月第4卷第2期Anti—tumor Pharmacy,April 2014,Vo1.4,No.2 NSCLC中表达的研究并不多见。本研究旨在通过 免疫组化技术检测TLR5在NSCLC组织中的表达, 并探讨TLR5在NSCLC发生发展中可能的作用及 意义。 1材料与方法 1.1 临床资料随机选取湖南省肿瘤医院201 1年 1月 201 1年12月肺癌手术切除标本109例。患 者术前均未接受化疗和放疗,排除慢性阻塞性肺疾 病、肺炎等呼吸系统疾病,并且病理资料完整。用 l0%固定标本后,石蜡包埋,连续4“m切 片10张,经病理检查均确诊为NSCLC。另选60例 距肿瘤边缘5 cm以上的癌旁肺组织作为对照,均 经组织学检测为正常肺组织。本组109例NSCLC 患者中,男性88例,女性2l例,男女比例为4.2:1; 年龄范围为40~71岁,中位年龄57.1岁;组织学类 型:鳞癌60例,腺癌28例,鳞腺癌15例,其它病理 类型6例;分化程度:高一中分化6例,中分化66 例,中一低分化l6例,低分化21例;按照国际抗癌 联盟(Union for International Cancer Control,UICC)肺 癌TNM分期标准(2009年第7版),I期l2例,Ⅱ期 32例,Ⅲ期65例;有淋巴结转移者63例,无淋巴 结转移者46例。 1.2实验试剂兔抗人TLR5多克隆抗体ab47093 购自美国abcam公司,通用型PV29000工作液试剂 盒(内含聚合物辅助剂、辣根过氧化物酶标记的羊 抗兔IgG抗体)及DAB显色试剂盒均购自北京中杉 金桥生物技术有限公司。 1.3方法 每例石蜡标本连续切片2张,厚4/am,其中一 张常规HE染色,采用盲法请一位有经验的病理科 医师重新进行病理诊断;另一张做TLR5蛋白免疫 组化染色,操作步骤:石蜡切片脱蜡至水,3%H:O: 室温孵育10 min,以消除内源性过氧化物酶的活 性;PBS冲洗2 min×3次;滴加适当比例(1:100)稀 释的一抗,4℃过夜;PBS冲洗2 min×3次;加聚合 酶辅助剂,室温9呼育10 min,PBS冲洗2 rain X 3次; 加辣根酶标记羊抗兔IgG多聚体作为二抗,室温孵 育30 min,PBS冲洗2 min×3次;DAB显色,苏木 素复染,中性树胶封片。以PBS代替一抗作阴性 对照。 1.4判断标准细胞质和(或)细胞膜染成棕黄色 /棕褐色为TLR5阳性。在光学显微镜下计数,随 机选取l0个高倍(400×)视野计算细胞总数及阳 性细胞数,每张切片的TLR5阳性细胞率即平均每 100个细胞中所含阳性细胞的个数。阳性率<10% 为阴性(一),≥10%为阳性(+),≥75%为强阳性 (++)。 1.5统计学分析所得数据采用SPSS 1 7.0统计软 件分析处理,组问率的比较采用x 检验及Fisher 确切概率法,以P<0.05为有显著性差异、P<0.01 认为有非常显著性差异的标准。 2结果 2.1 TLR5蛋白在NSCLC组织中的表达TLR5 蛋白主要表达于肺癌细胞的细胞质或细胞膜,表现 为棕黄(褐)染色 图1)。在109例NSCLC组织中, TLR5蛋白的阳性表达率为65.1%。在60例癌旁 正常肺组织中,TLR5蛋白的阳性表达率为l6.7%, 且主要表达在支气管上皮细胞的细胞膜和细胞质, 肺泡及肺问质未见表达。NSCLC组织中TLR5蛋白 的阳性表达率明显高于癌旁正常肺组织(P<0.01) (表1)。 表1 癌旁正常肺组织和NSCLC肺组织 ̄TLR5表达的比较 Tab.1 Comparison of the expression of TLR5 protein between NSCLC tissue and adjacent normal lung tissue 2.2 TLR5蛋白表达与NSCLC患者临床病理特 征的关系 比较不同临床病理参数NSCLC患者 癌组织中TLR5蛋白的表达情况,结果显示有吸 烟史的NSCLC患者癌组织中TLR5的阳性表达率 为78.1%,显著高于无吸烟史的患者(56.1%),差 异有统计学意义(P<0.05);中分化程度以上(含 中分化)的NSCLC患者癌组织中TLR5蛋白的阳 性表达率明显低于分化程度低的NSCLC(58.3% VS.78.4%,P<0.05);鳞癌、腺癌、鳞腺癌及其它 肿瘤药学2014年4月第4卷第2期Anti—tumorPharmacy,April 2014,Vo1.4,No.2 一l23一 注:a.癌旁正常组织(含支气管);b.癌旁正常组织(肺间质); .肺鳞癌;d.肺腺癌;e.鳞腺癌。 Note:a.adjacent normal tissues(including bronchus);h.adjacent nornla]tissues(interstitial lung;c.squamous cell carcinoma;d ung adenocarcinoma;e.squamous carcinoma. 图1 TI R5在NSCLC组织和癌旁组织中的表达 Fig.1 TLR5 expression in NSCLC tissue and adjacent normal lung tissue detected by immunohistochemical staining 类型NSCLC组织中TLR5蛋白表达的阳性率分别 为65%、82.1%、50%和20%,组间差异有统计学 意义(P<0.05),两两比较后发现:腺癌与鳞腺癌之 问的差异有统计学意义(Jp=0.025),鳞癌与其它类 型问的差异有统计学意义(P=0.047),腺癌与其它 类型问的差异有统计学意义(P=0.013);≥60岁 的NSCLC患者组织中TLR5蛋白的表达阳性率为 者比较无显著性差异(尸>0.05);男性患者TLR5蛋 白的阳性表达率为55.7%,女性为57.1%,无显著 性差异(P>0.05);有淋巴结转移患者的TLR5蛋白 阳性表达率为65.1%,无淋巴结转移的为65.2%, 两者比较无显著性差异(P>0.05);I期患者TLR5 蛋白的阳性表达率为54.5%,Ⅱ期为64.6%,m期 为71.8%,TLR5蛋白的阳性表达率与TNM分期无 显著相关性(尸>0.05)(表2)。 74%,<60岁的患者组织巾的阳性率为57.6%,两 表2 TLR5的蛋白表达与NSCLC患者I临床病理特征的关系 Tab.2 The relationship between expression of TLR5 and chnicopatho1o画ca1 features of NSCLC 肿瘤药学2014年4月第4卷第2期Anti—tumor Pharmacy,April 2014,Vo1.4,No.2 3讨论 近年来,NSCLC的发病率在世界范围内呈上升 趋势,患者也趋向年轻化,其发生、发展和转移是 一个极其复杂的多基因异常的过程[6]。研究 NSCLC的病因,阐明其发病机制并寻找新的治疗靶 点具有重要的临床意义。 TLR5是TLRs家族的重要成员,也是参与机体 先天免疫的重要分子。在不同物种中TLR的基因 分布不尽相同,人的TLR5基因位于lq41—42。TLR5 蛋白不仅广泛表达于肺、胸腺、肝脏、肠上皮细胞以 及肠固有层的树突状细胞等正常细胞上,还在炎症 结肠上皮细胞、口腔舌鳞状癌细胞、人胃癌细胞和 乳腺癌细胞中表达。TLR5可以识别病原微生物的 PAMPs,激活信号通路,促进致炎因子的分泌,在机 体粘膜的免疫防御中起着重要作用。本研究结果显 示TLR5在正常肺组织支气管上皮有表达或弱表达, 而在肺泡间质不表达,其原因可能是外源性TLR5配 体(如细菌鞭毛蛋白)刺激支气管上皮,TLR5活 化下游信号通路,启动正常肺组织支气管粘膜的免 疫防御,参与构筑防御感染的粘膜屏障。 动物实验研究表明TLRs在肿瘤发展中起重要 作用,而这一观点在人的乳腺癌、前列腺癌、淋巴 瘤、鼻咽癌以及直肠癌等研究中也得到了验证E7,81。 肺脏借呼吸管道与外界环境相通,常有不同类型的 病原微生物侵犯,并可能引起下呼吸道的炎症。研 究显示,肺部的炎性疾病(如肺炎、肺结核等)与肺 癌相关,且在一定程度上肺癌的发生与其局部持 续炎症状态有关i J。处于静止状态的支气管干细 胞可以受到慢性持续性的炎症刺激,发生增殖并 导致上皮细胞癌变【 ]。Vaguliene N等【“]对比了4O 例慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者、139例肺癌患者、55例合并 COPD的肺癌患者及30例正常人,发现伴有和不伴 有COPD的肺癌患者其外周血中中性粒细胞数目 和中性粒细胞与淋巴细胞的比例均明显高于COPD 患者,表明肺癌患者局部和全身的炎症程度均高 于COPD患者,而与其是否伴有COPD无关。本研 究中,TLR5蛋白在NSCLC组织中的阳性表达率达 65.1%,显著高于正常肺组织,提示TLR5蛋白的表 达上调可能在肺癌的发生发展过程中起重要作用。 炎症在肿瘤的发生、发展中起着重要的作用, 目前普遍认为慢性炎症可增加罹患肿瘤的危险『生。 尽管引起肺部炎症的原因很复杂,但有许多证据显 示,导致慢性呼吸道炎症、肺部损伤的主要原因之 一是主动吸烟。被吸人呼吸道的烟雾中包含大量 有毒颗粒,这些有毒物质反复损伤呼吸道上皮细 胞,导致巨噬细胞、DC、粒细胞和活化的淋巴细胞 等大量炎性细胞聚集,使呼吸道上皮细胞周围的 微环境发生改变。吸烟不但是引起肺癌的首要原 因,而且与慢性支气管炎和慢性阻塞性疾病密切 相关。研究发现吸烟可导致COPD患者CD8 T细 胞的TLR4和TLR9表达增加h 。本研究也显示, TLR5蛋白的表达与患者的年龄、性别、TNM分期及 是否有淋巴结转移均无明显关系,但与患者是否吸 烟有关,有吸烟史的NSCLC患者癌组织中TLR5的 表达显著高于不吸烟者。这可能是因为有吸烟史 的肺癌患者支气管上皮长期暴露于香炯烟雾刺激, 可引起TLR5和局部炎性分子表达增加,致使先天 性免疫失衡、组织损伤,进而促进癌变的发生。因 此,吸烟可能是影响TLR5参与肺癌进程的一个危 险因素。值得一提的是,长期被动吸烟也可能导致 主动吸烟的类似效果。有调查显示,丈夫吸炯的女 性患肺癌的风险比丈夫不吸炯的女性高20%左右。 因此,在临床资料收集过程中,对丁自身不吸烟的 NSCI C女I生患者,应该详细了解其是否经常处于被 动吸烟状态。 Pimentel—Nunes P等研究胃不典型增生中 TLR2、TI_ R4及Tl R5的表达,发现从正常胃组织、 胃炎组织到胃不典型增生一L述3种TLR s的表 达逐渐增高,说明胃癌相关的胃部病变的进展与 TLRs的表达增加有关,这些TLR的高表达可能在 胃癌进程中发挥作用I】 J。TLR5和TLR9在宫颈正 常鳞状上皮不表达或表达低,但在宫颈低级别上皮 内病变、高级别上皮内病变、鳞癌中的表达逐渐增 加【14.15 ̄。我省NSCLC中鳞癌最多,但我们检测的 109例NSCLC癌组织发现:TI R5表达阳性率在腺 癌中最高,鳞癌次之,鳞腺癌位居第一二,腺癌与鳞 腺癌间的差异具有统计学意义。此外,TLR5蛋白 的表达与NSCLC的分化程度相关,分化程度越低, 肿瘤药学2014年4月第4卷第2期Anti—tumor Pharmacy,April 2014,Vo1.4,No.2 —125一 TLR5蛋白表达阳性率就越高,提示TLR5的表达阳 性率可能是判断NSCLC恶性程度的潜在指标。 Lion M等采用基因芯片研究人乳腺癌细胞株 MCF一7,发现TLR5是p53新的靶分子,p53与雌激 素受体结合可以诱导激活新的基因表达,影响肿瘤 细胞的微环境|l 。肿瘤微环境是一个复杂的综合系 统,不仅包括上皮细胞、肿瘤细胞及多种基质细胞如 成纤维细胞、免疫细胞、炎性细胞等,还包括细胞周 围的大量趋化因子、细胞因子等。由于肿瘤微环境 缺氧、酸中毒、产生大量细胞因子和趋化因子,这些 炎性因子可持续向肿瘤细胞提供转化、抗凋亡和促 I non—small cel1 lung cancer patients lJj.Chin J Cancer, 2004,23(2):185—188.[郑智,潘铁成,李军,等.I期非小 细胞肺癌淋巴结微转移与预后关系的Meta分析[J].癌 症,2004,23f21:185-188. 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