引用本文
刘静, 周炳娟, 马秋双, 陈红, 张金库. FOXM1、PLK1、HIF-1α及EZH2在乳腺癌中的表达及临床意义[J]. 武警医学, 2018,29(4): 353-357
LIU Jing, ZHOU Bingjuan, MA Qiushuang, CHEN Hong, ZHANG Jinku. Expression and clinical significance of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 in breast carcinoma[J]. Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces, 2018,29(4): 353-357  
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FOXM1、PLK1、HIF-1α及EZH2在乳腺癌中的表达及临床意义
刘静1, 周炳娟2, 马秋双2, 陈红2, 张金库2
1.100039 北京,武警总医院病理科
2.071000,河北省保定市第一中心医院病理科
通讯作者：周炳娟,E-mail:50896709@qq.com

作者简介:刘 静,博士研究生,主治医师。

收稿日期: 2018-01-15
摘要

目的 探讨叉头框转录因子M1(FOXM1)、Polo样激酶1(PLK1)、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)及果蝇Zeste基因增强子人类同源物2(EZH2)在乳腺癌组织中的表达及临床意义。方法 采用免疫组化法检测FoxM1、PLK1、HIF-1α及EZH2蛋白在803例乳腺浸润性导管癌和癌旁乳腺组织中的表达情况及其与乳腺癌组织临床病理特征间的关系。结果 FOXM1、PLK1、HIF-1α及EZH2在乳腺浸润性导管癌组织中的阳性表达率分别为59.78%、27.90%、43.96%和60.40%,显著高于其在癌旁乳腺组织中的表达(29.89%、0%、3.86%、20.92%),差异具有统计学意义( P<0.05)。FOXM1、PLK1、HIF-1α及EZH2的表达与乳腺癌的组织学分级、淋巴结转移及临床分期相关,与患者年龄、是否绝经及肿瘤大小无关( P>0.05)。PLK1、HIF-1α和EZH2蛋白的表达均与ER呈负相关关系,FOXM1和EZH2蛋白的表达与HER-2呈正相关关系( P<0.01)。FOXM1、PLK1、HIF-1α和EZH2蛋白的表达均具有正相关关系( P<0.01)。结论 FOXM1、PLK1、HIF-1α及EZH2可能协同参与了乳腺癌的发生、发展,并可能成为乳腺癌预后评估的重要指标。

关键词: 乳腺肿瘤; 叉头框转录因子M1; Polo样激酶1; 缺氧诱导因子1α; 果蝇Zeste基因增强子人类同源物2
中图分类号:R365
Expression and clinical significance of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 in breast carcinoma
LIU Jing1, ZHOU Bingjuan2, MA Qiushuang2, CHEN Hong2, ZHANG Jinku2
1.Department of Pathology, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force, Beijing 100039, China;
2. Department of Pathology, the First Central Hospital of Baoding,Baoding 071000, China
Abstract

Objective To study the expressions and clinical significance of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 in breast carcinoma.Methods Immunohistochemical staining was used not only to detect the expressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 in 803 cases of invasive ductal breast carcinoma and para-tumor breast tissues, but also to evaluate the relationships between the expressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 and the clinical pathological features of invasive ductal breast carcinoma, including the histological grade, lymph node metastasis and pTNM stage.Results Positive expression rates of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 protein in invasive ductal breast carcinoma were 59.78%, 27.90%, 43.96% and 60.40% respectively, significantly higher than those in para-tumor breast tissues(29.89%, 0%, 3.86% and 20.92% respectively). There was a significant correlation between the expressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 and the histopathological grade, lymph node metastasis and pTNM stage ( P<0.05), but the expressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 were not correlated with the patients’ age, menopause or tumor size. There was a significantly negative relationship between the expressions of PLK1, HIF-1α, EZH2 and ER. There was a significantly positive relationship between the expressions of Fox M1, EZH2 and HER-2 ( P<0.01). The expressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 in breast invasive ductal carcinoma were positively correlated( P<0.01).Conclusions The overexpressions of FOXM1, PLK1, HIF-1α and EZH2 may be involved in breast carcinogenesis and progression synergistically, and they might play an important role in the prognosis evaluation of breast carcinoma.

Keyword: breast neoplasm; FOMX1; PLK1; HIF-1α; EZH2

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一, 严重威胁着女性的健康和生命。目前, 有关乳腺癌发生、发展机制、生物学行为、预后指标及靶向治疗方法等方面的研究是医学界广泛关注的热点。本研究采用免疫组织化学的方法检测叉头框转录因子M1(FOXM1)、Polo样激酶1(PLK1)、缺氧诱导因子1α (HIF-1α )及果蝇Zeste基因增强子人类同源物2(EZH2)在乳腺浸润性导管癌组织中的表达情况及其与乳腺癌临床病理指标间的关系, 以期为乳腺癌的临床治疗和预后判断提供参考和依据。

1 材料与方法
1.1 标本来源

收集2005-01至2014-10河北省保定市第一中心医院病理科确诊的乳腺浸润性导管癌石蜡标本, 选取有完整临床病理资料的803例, 癌旁乳腺组织(距肿瘤边缘5 cm的乳腺组织) 作为对照。患者均为女性, 年龄2479岁, 平均(51.0± 1.8)岁。组织学分级Ⅰ 级164例, Ⅱ 级361例, Ⅲ 级278例。有淋巴结转移的348例, 无淋巴结转移的455例; Ⅰ Ⅱ 期678例, Ⅲ Ⅳ 期125例。乳腺癌患者术前均未行放疗、化疗及内分泌治疗。

1.2 免疫组化

兔抗人FOXM1多克隆抗体、兔抗人PLK1单克隆抗体、HIF-1α 多克隆抗体购自美国Abcam公司、兔抗人 EZH2 单克隆抗体购自美国CST公司, 采用MaxVision两步法染色, 具体操作步骤参照试剂盒说明书进行。PBS代替一抗设为阴性对照; 以已知FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2阳性的胃癌组织设为阳性对照。

1.3 染色结果判定

Fox1M1、PLK1和HIF-1α 蛋白阳性染色主要为细胞核和(或)细胞质出现棕黄色颗粒; EZH2蛋白阳性染色主要为细胞核出现棕黄色颗粒, 少量胞质出现棕黄色颗粒。在高倍镜下随机选取5个高倍视野(× 400), 每个视野计数 200个细胞, 共计1000个, 观察染色强度并计算每张切片阳性细胞百分率[1, 2, 3, 4]。

1.4 统计学处理

采用IBM SPSS 23.0统计学软件进行数据分析, 计数资料采用χ 2检验, 多个样本率的两两比较采用卡方分割法, 相关性分析采用Spearman相关分析, 检验水准α =0.05。

2 结 果
2.1 FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2蛋白的表达情况

FOXM1、PLK1、HIF-1α 和EZH2蛋白在乳腺浸润性导管癌组中的阳性表达率显著高于其在癌旁乳腺组织中的表达, 差异具有统计学意义(图1, 表1)。

图1 FOXM1、PLK1、HIF-1α 、EZH2在乳腺癌组织中的表达(IHC× 200)
A. FOXM1; B. PLK1; C. HIF-1α ; D. EZH2

表1 乳腺浸润性导管癌患者FOXM1、PLK1、HIF-1α 和EZH2蛋白在各组中的表达(n; %)
2.2 FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2蛋白与乳腺癌临床病理特征间的关系

FOXM1、PLK1、HIF-1α 和EZH2蛋白的表达与乳腺癌组织学分级、淋巴结转移及临床分期密切相关, 而与患者年龄、是否绝经及肿瘤大小无关。PLK1、HIF-1α 和EZH2蛋白的表达与ER负相关, FOXM1和EZH2蛋白的表达与HER-2正相关(P< 0.01, 表2)。

表2 FOXM1、PLK1、HIF-1α 和EZH2与乳腺癌临床病理指标间的关系(n; %)
2.3 FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2蛋白在乳腺浸润性导管癌中表达的相关性分析

FOXM1、PLK1、HIF-1α 和EZH2蛋白在乳腺浸润性导管癌中的表达呈正相关关系(表3)。

表3 乳腺癌中FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2表达的相关性
3 讨 论

FOXM1是叉头框蛋白家族中的一员, 其异常表达能够促增殖, 抗凋亡、参与上皮-间质转化、活化信号转导通路, 促进肿瘤细胞的转移等[5, 6]。FOXM1在乳腺癌中显著高表达, 而且能够与ERα 相互作用, 促进乳腺癌细胞的增殖[7]。同时, 作为HER-2下游的靶基因, FOXM1的表达受到HER-2调节从而发挥促进乳腺肿瘤形成的作用[8]。PLK1是polo-like激酶家族的重要成员, 控制着有丝分裂的多个阶段[9]。研究发现, PLK1在三阴性乳腺癌中表达水平更高, 而且PLK1与ERα 的表达相关, 因此认为PLK1可能是TNBC潜在的治疗靶点[2, 10]。HIF-1α 是广泛存在于多种细胞的转录因子, 能够促进乳腺原发肿瘤的生长、诱导乳腺癌干细胞表型(BCSC表型), 通过增强缺氧乳腺癌细胞的能动性, 使癌细胞具有转移和复发的能力。HIF-1α 高表达与无淋巴结转移乳腺癌患者的无病生存期及总生存期较短有关, 并与乳腺癌高复发率、高转移率及高死亡率有关[11]。EZH2基因定位于人染色体 7q35 的位置上, 为表观遗传调控因子多梳抑制复合体 2 (polycomb repressivecomplex 2, PRC2) 的催化亚基, 可通过其组蛋白甲基转移酶活性对组蛋白的第27位的赖氨酸进行甲基化, 抑制靶基因转录, 参与多种生理或病理过程。有学者证实, 从正常乳腺组织、不典型增生、导管原位癌至浸润性导管癌, EZH2的表达逐渐增加, 而且EZH2高表达与乳腺癌的浸润及高增殖活性密切相关[12, 13]。

本研究发现, 与癌旁乳腺组织相比, 乳腺浸润性导管癌中FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2蛋白的阳性表达率显著升高, 而且随着组织学分级增加, FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2的表达也逐渐升高。同时, FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2蛋白在有淋巴结转移及pTNM分期Ⅲ -Ⅳ 期组乳腺癌组织中的表达显著高于无淋巴结转移及pTNM分期Ⅰ Ⅱ 期组。研究结果进一步提示FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2可能参与了乳腺癌的发生, 而且与乳腺癌浸润、转移的能力有关, 可能成为乳腺癌预后评估重要的指标。同时本实验结果显示, PLK1、HIF-1α 及EZH2与ER表达呈负相关关系, 而与HER-2呈正相关关系, 提示三种蛋白过表达可能在ER阴性乳腺癌的癌变过程中发挥更重要的作用。

肿瘤的发生、发展涉及复杂的、相互作用机制。FOXM1通过周期性上调CCNB1和PLK1在内的一组基因的表达控制着有丝分裂的启动, 而PLK1通过直接的磷酸化作用, 调节FOXM1的转录, 并增强其活性, 二者参与形成一个激酶诱导的正反馈链[14, 15]。缺氧条件下, HIF-1α 一方面通过选择性抑制SUZ12和EED使PRC2失活; 另一方面增强了EZH2 与FOXM1的联合作用, 使MMPs表达增加, 促进了三阴性乳腺癌的浸润[16]。同时, EZH2 是 miRNA-101的直接靶分子, 在前列腺癌细胞中, HIF-1α 通过抑制miRNA-101促进EZH2蛋白的表达。VEGF/ VEGFR2信号通路可通过影响E2F、miR-101、HIF-1α 等分子, 调节EZH2表达。VEGF促进HIF1α 活性, 增加肺癌中EZH2表达水平, 降低肺癌中VEGF水平, 能够抑制EZH2表达, 影响肺癌的生物学进程[17, 18, 19]。本研究显示, 乳腺浸润性导管癌中FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2的表达具有正相关关系, 提示乳腺肿瘤形成过程中四种蛋白可能发挥了协同作用, 促进了乳腺癌的发生、发展、浸润和转移, 可能成为评估乳腺癌患者预后的重要指标。同时, 深入研究FOXM1、PLK1、HIF-1α 及EZH2上下游分子及靶基因的功能, 将为探索靶向治疗策略提供理论支持。

The authors have declared that no competing interests exist.

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