HER2、COX-2在非小细胞肺癌中的表达意义

HER2、COX-2在非小细胞肺癌中的表达意义
杨杨;孟谊;樊祥山;钱晓萍;刘宝瑞;王立峰
【摘要】目的：探讨人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）和环氧化酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）在非小细胞
肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中的表达，其各自与临床特征之间的关系及二者在NSCLC中表达的相互关系。

方法采用免疫组化链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶（streptavidin-peroxidase，SP）法检测72例NSCLC中HER2、COX-2的表达情况。

结果①72例NSCLC中， HER2、COX-2的阳性表达率分别为55.6%、65.3%；②HER2在NSCLC中的阳性表达与组织学类型、分化程度、肿块大小、淋巴结转移及临床分期相关（P＜0.05），而与性别、年龄、吸烟、病变部位无关（P＞0.05）；③C OX-2的阳性表达与年龄、组织学类型、肿块大小、淋巴结转移及临床分期相关（P＜0.05），而与性别、吸烟、病变部位及分化程度无关（P＞0.05）；④HER2、COX-2在NSCLC中的阳性表达呈正相关关系。

结
论 HER2、COX-2可以作为判断NSCLC恶性程度的生物学指标。

%Objective To investigate the expression of HER2 and COX-2 in non-small cell lung cancer (NSCLC) and the association with patients' clinical characteristics. Method The protein expression of HER2 and COX-2 were detected in 72 NSCLC patients by immunohistochemistry with streptavidin-peroxidase (SP) methods. Result (1) The positive expression rate of HER2 and COX-2 were 55.6% and 65.3%, respectively. (2) The expression of HER2 was significantly correlated with histological type, differentiation, size of mass, lymph node metastasis and clinical stage (P<0.05), while it was not related with patients' sex, age, tumor site and smoking status (P>0.05). (3) COX-2 ex-
pression was related to patients' age, histological type, mass size, lymph node metastasis and clinical stage (P<0.05), but no significant correlation was found between COX-2 expression and patients ’sex, smoking status, tumor site and differentiation (P>0.05). (4) There was statistically positive correlation between expression of HER2 and COX-2. Conclusion Detection of HER2 and COX-2 can be used as indicators for prognosis in NSCLC.
【期刊名称】《癌症进展》
【年(卷),期】2015(000)005
【总页数】5页(P533-537)
【关键词】人表皮生长因子受体2;环氧化酶2;非小细胞肺癌
【作者】杨杨;孟谊;樊祥山;钱晓萍;刘宝瑞;王立峰
【作者单位】南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心，南京210008;南京大学医
学院附属鼓楼医院肿瘤中心，南京210008;南京大学医学院附属鼓楼医院病理科，南京210008;南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心，南京210008;南京大学医
学院附属鼓楼医院肿瘤中心，南京210008;南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心，南京210008
【正文语种】中文
【中图分类】R734.2
1.1 临床资料
收集南京大学医学院附属鼓楼医院病理科2010至2011年手术后经病理学确诊为NSCLC的石蜡包埋块72例，患者术前均未接受任何抗肿瘤治疗。

72例NSCLC
患者中，男性49例，女性23例；吸烟50例，不吸烟22例；年龄42～73岁，≤60岁27例，＞60岁45例，平均63.83岁；中央型肺癌39例，周围型肺癌
33例；按照WHO组织学分类、分级、分期，腺癌35例，鳞癌37例；低分化
43例，中高分化29例；肿块＞3 cm者41例，≤3 cm者31例；有淋巴结转移
者52例，无淋巴结转移者20例；Ⅰ～Ⅱ期21例，Ⅲ～Ⅳ期51例。

1.2 实验方法
1.2.1 主要试剂兔抗人HER2单克隆抗体、兔抗人COX-2多克隆抗体、超敏SP
法免疫组织化学试剂盒、DAB显色试剂盒、柠檬酸盐抗原修复液和磷酸盐缓冲液（PBS）均购自福州迈新生物技术公司。

1.2.2 标本处理所有标本均经10%中性福尔马林固定，石蜡包埋，4µm厚连续切片，常规于60℃温箱烘烤2～3 h，捞片后置于60℃烤箱干燥24 h，室温保存备用。

1.2.3 免疫组织化学分析 72例NSCLC组织均行免疫组化染色。

标本常规方法脱蜡、水化，其他步骤按免疫组化SP法试剂盒说明书要求进行。

采用已知阳性表达的癌组织做阳性对照，用PBS代替一抗做阴性对照。

1.2.4 阳性结果判断标准 HER2和COX-2免疫组化染色结果均由两名病理科医师
共同评估得出。

HER2阳性表达定位于肿瘤细胞的细胞膜上，判断标准[5]：无着
色或＜10%的细胞，有细胞膜着色为（－）；＞10%的细胞，有淡黄色膜着色为（+）；＞10%的细胞，有棕黄色膜着色为（++）；＞10%的细胞，有棕褐色膜
着色为（+++）。

“－”为HER2表达阴性，“+～+++”为HER2阳性。

COX-2阳性表达定位于肿瘤细胞质内，采用染色指数法计算阳性结果，综合考虑
阳性细胞百分数和染色强度两个方面[6]。

按染色强度分为：肿瘤细胞不着色为0分；淡黄色为1分；棕黄色为2分；棕褐色为3分。

阳性细胞数0～4%为0分；5%～25%为1分；26%～50%为2分；51%～75%为3分；76%以上为4分。

两项相加后分为阴性和阳性：0～2分为阴性，3～7分为阳性。

1.3 统计学方法
本研究应用SPSS17.0（SPSS Inc，Chicago，USA）统计软件包分析，采用χ2
检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2.1 HER2和COX-2在NSCLC中的表达
HER2阳性表达位于肿瘤细胞的细胞膜，COX-2阳性表达位于肿瘤细胞的细胞质，二者均呈淡黄色至棕褐色颗粒。

72例NSCLC中，HER2阳性40例，阳性率为55.6%；COX-2阳性47例，阳性率65.3%（图1～2）。

2.2 HER2和COX-2的阳性表达与NSCLC临床参数之间的关系
HER2在NSCLC中的阳性表达与组织学类型、分化程度、肿块大小、淋巴结转移及临床分期相关（P＜0.05），而与性别、年龄、吸烟和病变部位无关（P＞
0.05）。

COX-2的阳性表达与年龄、组织学类型、分化程度、肿块大小、淋巴结
转移及临床分期相关（P＜0.05），而与性别、吸烟、病变部位无关（P＞0.05），见表1。

2.3 HER2、COX-2的阳性表达在NSCLC组织中的相关性
72例NSCLC患者中，HER2、COX-2同时阳性表达31例，同时为阴性表达者
16例，HER2阳性表达而COX-2阴性表达者9例，COX-2阳性表达而HER2阴
性表达者16例。

χ2检验分析显示，HER2与COX-2的表达具有正相关性（P＜0.001），见表2。

HER2是一跨膜酪氨酸激酶受体，属人表皮生长因子受体家族成员。

近来研究发现，HER2是NSCLC重要的驱动突变之一[7]，可通过激活下游PI3K—AKT和MEK—ERK通路发挥驱动肿瘤增殖的作用：HER2与相应配体结合后，形成同/异源二聚体，激发受体中的酪氨酸激酶活性，致胞质区的酪氨酸残基发生磷酸化，从而激活细胞内的信号传导通路，调节细胞的增殖、凋亡、血管发生、黏附和运动性等[8]。

HER2在正常情况下处于非激活状态，当受到致癌因素的作用后被激活，使得细胞发生恶变，并通过促进肿瘤新生血管形成、下调α2β 1整合蛋白表达等途径促进
肿瘤细胞的转移[9]。

既往文献[8-11]报道，HER2在NSCLC中的阳性表达率为10%～60%，本研究中HER2在NSCLC中的阳性表达率为55.6%，同其类似。

在NSCLC发生发展的早期及晚期事件中，HER2过表达均可作为负性因子参与其中[12-13]。

最近一项研究证实，在淋巴结未受侵犯的NSCLC中，相较于未表达HER2的患者，表达HER2患者的病死率为前者的3.4倍（HR 3.41；P=0.017），表明HER2作为负性因子参与了NSCLC的早期事件[2]。

另有一项Meta分析表明，HER2的过表达是肺癌尤其是早期NSCLC的负性预后因子[14]。

本研究结果
表明，HER2在腺癌组、低分化组中的阳性表达率明显高于与之对应的组别。

肿瘤病理类型及分化程度由细胞癌变过程的内因所决定，属肿瘤遗传学范畴，是NSCLC发生，发展过程中的早期事件，故本研究结果亦表明HER2的过表达作为负性因子，参与NSCLC形成过程的早期事件。

Chiang YY等[15]证实，HER2通
过激活PI3K—AKT通路可降低凋亡诱导因子（apoptosis-inducing factor，AIF）的表达，AIF是非依赖性细胞死亡过程中的重要因子，该因子的低表达可诱导NSCLC对化疗药物产生抵抗[16-17]，提示HER2的过表达与NSCLC化疗抵抗有一定关系，并进一步支持了高表达HER2的NSCLC预后不良的结论。

本研究证实HER2在肿块＞3 cm组、有淋巴结转移组及临床分期为Ⅲ～Ⅳ期组中的阳性表达
率明显高于与之对应的组别，鉴于NSCLC淋巴结转移及TNM的高分期是晚期NSCLC的重要特征，故本研究结果同样支持HER2的过表达作为负性因子，涉及了NSCLC发生，发展过程的晚期事件。

COX-2又称前列腺素过氧化物合成酶，是前列腺素合成过程中一个重要的限速酶，其可将花生四烯酸转化成前列腺素和血栓素，从而在机体的生理和病理过程中发挥作用。

COX-2在正常组织中表达水平较低，但在细胞因子、癌基因及各种促癌因
素的刺激下表达水平升高，参与肿瘤新生血管的生成、肿瘤的发生、浸润和转移[2,4]。

本研究中COX-2在NSCLC中的阳性表达率为65.3%，与近期一项关于NSCLC患者COX-2表达水平Meta分析得出的结果63.6%[19]相类似。

本研究
不但进一步证实了COX-2在NSCLC中的高表达状况，还证明了COX-2的阳性
表达在年龄＞60岁、腺癌组、肿块＞3 cm、有淋巴结转移及临床分期为Ⅲ～Ⅳ期组中的阳性表达率明显高于与之对应的组别，说明COX-2过表达在NSCLC中不
但参与了肿瘤的发生与进展，还可能促进了癌细胞的生长和增殖，加速了癌细胞的浸润和转移，提示COX-2是NSCLC的负性预后因子。

NSCLC中过表达的COX-2促进肿瘤发生的原因尚不明确，可能的主要机制包括促进肿瘤微血管生成和抑制凋亡[19-21]，通过前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）干扰EGFR通路[5]，影响肺癌生长及转移相关的特异性蛋白酶产量、促进淋巴管生成[22-23]。

研究中进一步分析HER2和COX-2表达的相关性发现，二者在NSCLC中的阳性
表达呈明显正相关，提示HER2与COX-2在NSCLC发生，发展中可能具有协同
作用。

具体机制目前尚不明确，由于HER2可通过激活PI3K—AKT通路降低AIF
表达从而抑制凋亡；同时作为COX-2主要代谢产物的PGE2也能直接抑制凋亡并通过EGFR相关通路影响肿瘤生长，故推测HER2与COX-2可能是通过影响类同的信号通路而具有相互协同作用。

研究证实HER2和COX-2产物PGE2均能刺激血管内皮生长因子（vascular endothelial grow th factor，VEGF）的合成，诱
导免疫耐受、抑制凋亡从而增加肿瘤细胞的浸润能力，表明二者可能同时涉及到相通甚至相同的信号通路，并具相互作用[24-25]。

Benoit等[26]发现HER2可诱导COX-2的基因转录，COX-2及其产物PGE2的基因表达亦可提高HER2的基因表达。

此外，COX-2的酶抑制剂可显著降低HER2蛋白的表达，并可有效提高肿瘤
细胞对化疗药物的敏感性，提示二者可能在转录水平上的某个正反馈环节上相互调节。

总之，HER2与COX-2的过度表达是NSCLC的不良预后因子，同时HER2与COX-2在NSCLC中的表达具有一定的相关性，可作为判断NSCLC恶性程度的重要生物学指标，但其具体的相互协同作用促进NSCLC发生，发展的机制还有待进一步研究。

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