新疆维、汉乳腺癌中mTOR信号通路4EBP1和S6K1的分子病理学研究

【摘要】目的：探讨mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1在新疆维、汉乳腺癌组织中的分子病理学机制。方法：随机选取285例于2005年3月-2009年9月期间就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院的维吾尔族、汉族女性浸润性乳腺癌患者,检测磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达状况,分析其与各临床指标之间的关系及对预后的影响；选取46对维、汉新鲜乳腺癌组织和癌旁组织样本,使用免疫印记(Western-blot)蛋白方法检测磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达情况,并测定其相对定量。选取63对维、汉新鲜乳腺癌组织和癌旁组织样本,检测mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1mRNA的表达情况,并与蛋白检测的结果进行对照。结果：p-mTOR的表达阳性率分别是72%(206/285)和60%(170/285),,p=0.001；p-4EBP1的表达阳性率分别是26%(74/285)和8%(24/285),,p=0.000；p-S6K1的表达阳性率分别是42%(120/285)和18%(50/285),p=0.000,p值均小于0.01,差别均有显著统计学差异。三指标与各临床指标的单因素分析显示均与无病生存率无明显统计学差异,多因素分析显示不同民族(p=0.000)、BMI指数(p=0.048)、ki-67的表达(p=0.004)以及p-S6K1的表达(p=0.000)与无病生存率相关。无病生存的LogRank检验的X2值分别为0.274,0.920和0.144,p值分别为0.619,0.337和0.704,p-mTOR、p-4EBP1、p-S6K1的表达与无病生存率之间无明显统计学差异。在维吾尔族和汉族乳腺癌组织中,p-mTOR的表达阳性率分别是54%和46%(p=0.067),p-4EBP1的表达阳性率分别是62%和38%(p=0.020),p-S6K1的表达阳性率分别是49%和51%(p=0.695)。荧光定量rtPCR结果显示,mTORmRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的2-△△ct平均值分别是14.83、19.78,t=-1.376,p=0.174;S6K1mRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的2-ΔΔct平均值分别是66.06,87.51,t=-1.15,p=0.254;4EBP1mRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的平均值分别是12.70、10.33,t=0.379,p=0.706,三者差异均无明显统计学意义(p>0.05)。维、汉乳腺癌组织中mTORmRNA2－ΔΔct平均值分别为10.88和19.7,差异有统计学意义(p=0.045),4EBP1mRNA2－ΔΔct平均值分别为52.72和80.74,差异无统计学意义(p=0.128),S6K1mRNA2-－ΔΔct平均值分别为7.97和17.92,差异无统计学意义(p=0.404)。结论：mTOR信号通路及其下游分子4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌组织中被显著激活。磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1表达的调控位点可能位于转录后水平或蛋白质水平。p-4EBP1在维吾尔族中的表达显著升高,可能成为研究维、汉不同民族之间乳腺癌差异的原因之一。维、汉之间mTOR及其下游分子mRNA与磷酸化蛋白检测的结果不一致,因而mRNA的检测不能代表维、汉乳腺癌中mTOR信号通路的激活状态。第一部分：mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌中的表达和临床意义目的：探讨磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌组织和癌旁组织中的表达部位、表达量以及蛋白表达的相关性。探讨磷酸化mTOR、4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌患者当中与各临床指标以及预后的关系。方法：随机选取285例于2005年3月-2009年9月期间就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院的维吾尔族、汉族女性浸润性乳腺癌患者,使用免疫组化检测磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达状况及其相互关系,以及与各临床指标之间的关系及对预后的影响；选取46对维、汉新鲜乳腺癌组织和癌旁组织样本,使用免疫印记检测mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达情况,并测定其相对定量,分析mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的相互关系。结果:p-mTOR表达阳性率分别是72%(206/285)和60%(170/285),p=0.001;p-4EBP1的表达阳性率分别是26%(74/285)和8%(24/285),p=0.000；p-S6K1的表达阳性率分别是42%(120/285)和18%(50/285),p=0.000,p值均小于0.01,差别均有显著统计学差异。p-mTOR在癌组织与癌旁组织中定位表达未见明显统计学差异(p=0.554);p-4EBP.1和p-S6K1在癌组织和癌旁组织中的定位表达有显著统计学差异(p分别为0.001和0.000)。Western-blot结果提示p-mTOR、p-4EBP1和p-S6K1在癌组织中表达的灰度平均值均高于癌旁组织(P值分别为0.001、0.725和0.473)。p-4EBP1在维、汉民族之间的表达有统计学差异(p=0.020,r=0.138),p-S6K1的表达存在组织学分级之间的差异(p=0.029,r=0.044),p-mTOR和p-S6K1与ki-67的表达存在统计学差异(p值分别为0.028和0.011,r值分别为-0.130和-0.151)。三指标与各临床指标的单因素分析显示均与无病生存率无明显统计学差异,多因素分析显示不同民族(p=0.000)、BMI指数(p=0.048)、ki-67的表达(p=0.004)以及p-S6K1的表达(p=0.000)与无病生存率相关。无病生存的LogRank检验的X2值分别为0.274,0.920和0.144,p值分别为0.619,0.337和0.704,p-mTOR、p-4EBP1、p-S6K1的表达与无病生存率之间无明显统计学差异。结论：mTOR信号通路及其下游分子4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌组织中被显著激活。磷酸化4EBP1和S6K1在细胞浆中表达增高可能与乳腺癌的发生相关。p-4EBP1的表达可能是维、汉民族之间差异的原因之一；4EBP1和S6K1的表达不能作为乳腺癌预后的独立指标。第二部分：mTOR信号通路及其下游分子4EBP1和S6K1蛋白表达在转录水平的调控研究目的：探讨mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1蛋白在新疆维汉乳腺浸润性乳腺癌组织中的表达情况,以及是否受其相应mRNA表达的调控。方法：随机选取285例于2005年3月-2009年9月期间就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院的维吾尔族、汉族女性浸润性乳腺癌患者癌组织与癌旁组织病理切片,使用免疫组化方法染色,通过染色结果评价磷酸化mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达情况。选取46对维、汉新鲜乳腺癌组织和癌旁组织样本,使用Western-blot蛋白检测方法检测mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达情况。随机收集2012年1月至2012年6月期间126例就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院的新鲜乳腺癌及癌旁组织标本,使用荧光定量rtPCR方法检测mTOR、4EBP1和S6K1在癌组织和癌旁组织中的mRNA水平并进行对照研究。结果：新疆维、汉族浸润性乳腺癌组织和癌旁组织病理切片中p-mTOR的表达阳性率分别是72%(206/285)和60%(170/285),p=0.001;p-4EBP1的表达阳性率分别是26%(74/285)和8%(24/285),p=0.000；p-S6K1的表达阳性率分别是42%(120/285)和18%(50/285),p=0.000,P值均小于0.01,差别均有显著统计学差异,p-mTOR、p-4EBP1、p-S6K1的在癌组织中的表达均明显高于癌旁组织。Western-blot结果提示p-mTOR在癌组织中表达的灰度平均值是1.490,癌旁组织是0,p=0.001;p-4EBP1在癌组织中表达的灰度平均值是1.759,癌旁组织是1.676,p=0.725;p-S6K1在癌组织中表达的灰度平均值是4.407,癌旁组织是3.657,p=0.473,三者在癌组织中的表达均高于癌旁组织。mTORmRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的平均水平分别是14.83、19.78,t=-1.376,p=0.174;S6K1mRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的平均水平分别是66.06,87.51,t=-1.15,p=0.254;4EBP1mRNA在乳腺癌组织和癌旁组织中表达的平均水平分别是12.70、10.33,t=0.379,p=0.706,三者差异均无明显统计学意义(p>0.05)。结论:mTOR信号通路及其下游分子4EBP1和S6K1在浸润性乳腺癌组织中的表达明显高于癌旁组织,该信号通路在浸润性乳腺癌组织中被显著激活。mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1mRNA在癌组织中的表达未见明显增高,其相应蛋白质表达的调控位点可能位于转录后水平或蛋白质水平。第三部分：mTOR信号及其下游分子4EBP1和S6K1在新疆维、汉不同民族浸润性乳腺癌中表达的差异研究目的：探讨mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1在新疆维吾尔族和汉族浸润性乳腺癌组织中的表达差异情况。方法：随机选取285例于2005年3月1日-2009年9月30日就诊于新疆医科大学附属肿瘤医院的维吾尔族、汉族女性浸润性乳腺癌患者癌组织病理资料,使用免疫组化方法检测磷酸化的mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的表达状况；选取63例维、汉新鲜乳腺癌组织样本,使用荧光定量rtPCR方法进一步检测mTOR及其下游分子4EBP1和S6K1的mRNA表达状况。结果：免疫组化染色结果显示,在维吾尔族和汉族乳腺癌组织中,p-mTOR的表达阳性率分别是54%和46%(p=0.067),p-4EBP1的表达阳性率分别是62%和38%(p=0.020),p-S6K1的表达阳性率分别是49%和51%(p=0.695)。荧光定量rtPCR结果显示,维、汉乳腺癌组织中mTORmRNA2－ΔΔct平均值分别为10.88和19.7,差异有统计学意义(p=0.045),4EBP1mRNA2－ΔΔct平均值分别为52.72和80.74,差异无统计学意义(p=0.128),S6K1mRNA2－ΔΔct平均值分别为7.97和17.92,差异无统计学意义(p=0.404)。结论：在mTOR信号通路中,p-mTOR和p-S6K1蛋白的表达无明显维、汉民族差异,而p-4EBP1在维吾尔族中的表达显著升高,且存在统计学差异,可能成为研究维、汉不同民族之间乳腺癌差异及个体化治疗的新方向。维、汉之间mTORmRNA表达水平存在差异,但因P值接近0.05,仍需进一步研究证实。维、汉之间4EBP1和S6K1mRNA的表达不存在显著差异。由于mRNA与蛋白检测的结果不一致,因而不能通过单纯的mRNA的检测来说明维、汉乳腺癌中mTOR信号通路的激活状态。
【作者】单美慧；
【导师】马斌林；
【作者基本信息】新疆医科大学，外科学（专业学位），2013，博士
【关键词】mTOR；4EBP1；S6K1；乳腺癌；p-mTOR；p-4EBP1；p-S6K1；浸润性乳腺癌；mRNA；调控；维族；汉族；

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