HER4异构体及其配体NRG1的异构体与人结直肠癌发生、发展的相关性研究

摘要

结直肠癌是全世界范围内人类最常见的恶性肿瘤之一，其发病率在男性和女性中都居于全世界第三，是西方国家癌症致死的主要原因，居于第二位。据报道，20％-25％的结直肠癌病人在确诊时已发生同时性转移，而且许多Ⅲ期的病人在确诊五年内会发生复发。目前用于治疗结直肠癌的主流药物包括5-Fu、卡培他滨、奥沙利铂、伊立替康、以血管内皮生长因子(VEGF)为靶点的贝伐单抗和以表皮生长因子受体(EGFR)为靶点的西妥昔单抗等，这些药物可以单用或者联合用于一线或者二线治疗。但是因为化疗、放疗、靶向药物的毒副反应以及耐药的产生限制了这些治疗的效果。因此，探讨结直肠癌致病的分子机制将利于结直肠癌研发新药和个体化治疗。
　　HER家族其实包括七个（而不是四个）成员:HER1(EGFR/ErbB1)，HER2(ErbB2/Neu)，HER3(ErbB3),四个不同的HER4异构体(JM-a，JM-b，CYT1，CYT2)。HER家族在许多正常组织和癌组织表达。EGFR和HER2是已知的致癌基因，已经被美国FDA批准用于结直肠癌靶向治疗的有靶向EGFR(HER1)的西妥昔单抗，HER2的靶向治疗不仅在HER2阳性的乳腺癌中取得显著成果，近些年，更推广到HER2阳性的胃癌治疗中。HER3的过表达、突变与恶性肿瘤的发生和进展以及较差的临床预后相关。然而关于HER4在结直肠癌中的研究尚少。有文献报道，细胞膜上HER4蛋白的表达可以提示结直肠癌患者淋巴结转移。但也有研究表明，HER4蛋白的表达与结直肠患者的无病生存期无相关性。HER4经可变剪接形成四种异构体，根据HER4细胞外区域的不同可分为JM-a、JM-b，根据其细胞内区域的不同可以分为CYT1、CYT2。这些研究并未检测HER4异构体的表达及功能，这可能是导致HER4在癌症中作用不一致的原因。
　　现已知道HER4的配体有七种，其中NRG1（神经调节蛋白-1）是HER4的高亲和的配体，NRG1参与人体许多生理以及病理活动（包括结直肠癌）中细胞之间的信号反应。NRG1经过可变剪接产生至少30种NRG1异构体，根据氨基端的不同可以分成至少三大类型(NRG1Ⅰ～Ⅲ)。NRG1Ⅰ型和Ⅱ型在细胞膜表面被金属蛋白酶和ADAM17、19以及α分泌酶水解。NRG1Ⅲ含有一个半胱氨酸富集区，该区可以连接并激活HER3、HER4。据报道，骨髓源性间充质细胞可以通过旁分泌NRG1/HER3信号途径促进CRC进展。而且许多研究表明，NRG1-HER4信号通路在神经和心脏系统以及肿瘤中发挥重要作用。
　　本研究旨在探讨HER4和NRG1异构体在结直肠癌中的表达，并分析两者与人结直肠癌发生、发展的相关性。
　　目的:
　　1、检测HER4异构体JM-a、JM-b、CYT-1、CYT-2与NRG1异构体NRG1Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在结直肠癌中的表达。
　　2、探讨HER4异构体以及NRG1异构体在结直肠癌发生、发展中的作用。
　　3、分析HER4异构体以及NRG1异构体之间的相关性
　　方法:
　　1、病人的选择以及标本采集
　　收集河北医科大学第四医院外二科2013年11月至2014年8月的38例结直肠癌手术病人的新鲜冰冻的组织样本，总共76例（其中结直肠癌组织38例，与其配对的正常肠组织38例）。38例病人均为原发性结直肠癌的第一次手术，接受同一位术者的手术治疗，而且病人术前均未接受放、化疗。术前经肠镜活检取病理确诊为结直肠癌。每例标本分别取自原发结直肠癌组织(C)，癌旁5cm的正常结直肠组织(N)。
　　2、RNA提取以及荧光定量PCR
　　对38例结直肠癌组织及其配对的癌旁组织中JM-a、JM-b、CYT1、CYT2、NRG1Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行荧光定量PCR分析。以β-actin作为内参计算目的基因mRNA的相对表达量（使用△△Ct法计算mRNA的相对表达量），并且以该相对表达量进行数据统计。应用SPSS13.0统计软件进行统计分析。
　　3、使用Spearman秩和相关法分析HER4异构体CYT1、CYT2与NRG1Ⅲ之间的相关性。
　　结果:
　　1、HER4以及NRG1异构体在结直肠癌组织及其癌旁组织中的表达。
　　经过荧光定量RT-PCR分析，CYT1(P=0.002)、CYT2（P=0.002）、NRG1Ⅲ(P=0.000)在结直肠癌组织中的表达明显高于癌旁正常组织(P＜0.05)。JM-a、JM-b、NRG1Ⅰ、Ⅱ在癌组织与正常组织中的表达无明显差异。
　　2、CYT1、CYT2以及NRG1Ⅲ与结直肠癌临床病理资料的关系
　　在38例结直肠癌患者的癌组织中，CYT1的表达与肿瘤浸润深度(T)(P=0.027)、TNM分期(P=0.033)密切相关。CYT1在T2-3期、T4期肿瘤中相对表达量的中位数分别为5.36和39.48。CYT1在Ⅰ期和Ⅱ期的表达有差异(P＜0.05），中位数分别为0.42和10.25，而在Ⅱ期和Ⅲ期之间无差异（P＞0.05）。CYT2与T（P=0.018）、淋巴结转移（P=0.015）、TNM（P=0.038）密切相关，CYT2在T2-3和T4组的相对表达量的中位数分别为5.36和39.48，在淋巴结阴性组和阳性组分别为5.36和50.59，在Ⅰ、Ⅱ期无差异，Ⅲ期（中位数=50.59）的表达明显高于Ⅰ期（中位数=5.90）、Ⅱ期（中位数=3.34），P均＜0.05。
　　NRG1Ⅲ在淋巴结阳性组中的表达明显高于淋巴结阴性组（中位数分别为2.00和0.96，P=0.033）。NRG1Ⅲ与患者年龄、性别、肿瘤大小、分化程度、CEA水平均无统计学差异。
　　3、使用Spearman秩和相关法分析CYT1、CYT2、NRG1Ⅲ之间的相关性
　　CYT1与CYT2呈正相关（相关系数为0.481，P＜0.05）。CYT2与NRG1Ⅲ呈正相关（相关系数为0.691，P＜0.01）。
　　结论:
　　1、CYT-1、CYT-2、NRG1Ⅲ在结直肠癌中表达上调，可能共同参与了结直肠癌的进展。
　　2、JMa、JMb、NRG1Ⅰ、Ⅱ则与结直肠癌的发生、发展无显著的相关性。

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摘要

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材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 HER4及NRG1的研究进展

致谢

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