肿瘤防治研究  2017, Vol. 44 Issue (8): 535-539
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

Ubiquilin1蛋白在乳腺癌组织中的表达与预后意义
Expression of Ubiquilin1 Protein in Breast Cancer Tissues and Its Prognostic Significance
肿瘤防治研究, 2017, 44(8): 535-539
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2017, 44(8): 535-539
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2017.17.0153
收稿日期: 2017-02-16
修回日期: 2017-05-08
Ubiquilin1蛋白在乳腺癌组织中的表达与预后意义
付慧1, 李艳萍1, 汪云超2, 赵霞1, 冯宇1, 吕淑贞1, 王丹丹1     
1. 100038 北京,首都医科大学附属北京世纪坛医院乳腺科;
2. 100050 北京,首都医科大学友谊医院干部医疗科
摘要: 目的 探讨Ubiquilin1蛋白(UBQLN1)在乳腺癌中的表达及预后意义。方法 应用免疫组织化学方法检测108例乳腺癌标本中UBQLN1的表达,并分析其与临床病理学特征、复发转移及生存时间的关系。结果 UBQLN1在乳腺癌中阳性表达率为50.9%(55/108),其表达与肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移个数、脉管浸润、神经侵犯、Ki-67、P53、肿瘤远处转移呈正相关(P < 0.05),而与年龄、绝经状态、病理类型、组织学分级、ER、PR、HER2/neu表达、基因分型、淋巴浆细胞浸润等无明显相关性(P > 0.05)。Spearman秩相关检验得出UBQLN1表达与P53的表达呈正相关(r=0.262, P=0.006)。Kaplan-Meier单因素生存分析结果显示,UBQLN1表达程度与患者的生存率明显负相关(P < 0.05)。Cox多因素回归分析证明UBQLN1是乳腺癌总生存期(overall survival, OS)和无病生存期(disease free survival, DFS)的独立预后因子。结论 UBQLN1在乳腺癌中相对高表达,并与多种临床病理学特征相关,且与患者不良预后密切相关,可能作为乳腺癌患者的一项预后预测指标。
关键词: 乳腺癌     UBQLN1     预后     免疫组织化学    
Expression of Ubiquilin1 Protein in Breast Cancer Tissues and Its Prognostic Significance
FU Hui1, LI Yanping1, WANG Yunchao2, ZHAO Xia1, FENG Yu1, LYU Shuzhen1, WANG Dandan1     
1. Department of Breast Center, Beijing Shijitan Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100038, China;
2. Department of Senior Official Ward, Beijing Friendship Hospital, Capital University of Medical Sciences, Beijing 100050, China
Corresponding author: LI Yanping, E-mail: alec940123@sina.com
Abstract: Objective To investigate the expression of Ubiquilin1(UBQLN1) protein in breast cancer tissues and its prognostic significance. Methods Immunohistochemistry for UBQLN1 expression was performed on 108 cases of breast cancer specimens. Additionally, the relationship between UBQLN1 expression and clinicopathological features, recurrence, metastasis, survival time was analyzed. Results The positive expression rate of UBQLN1 in breast cancer tissues was 50.9%(55/108) and positively associated with tumor size, TNM stage, number of lymph node metastasis, vascular invasion, perineural invasion, Ki-67, P53 and distant metastasis (P < 0.05). There was no correlation between UBQLN1 expression and age, menostasis, pathological type, pathological grade, ER, PR, Her2/neu, genetic typing or lymphoplasmacytic invasion (P > 0.05). Non-parametric Spearman rank correlation analysis showed that there was a positive correlation between the expression of UBQLN1 and P53 (r=0.262, P=0.006). Univariate Kaplan-Meier analyses revealed there was negative correlation between the overexpression of UBQLN1 and survival rate (P < 0.05). Cox-regression analysis indicated that the overexpression of UBQLN1 was an independent prognostic factor for overall survival (OS) and disease free survival (DFS) of breast cancer patients. Conclusion UBQLN1 is overexpressed in breast cancer samples and closely associated with various clinicopathological features and poor prognosis of breast cancer patients. It could be a novel molecular marker to evaluate the prognosis of breast cancer patients.
Key words: Breast cancer     UBQLN1     Prognosis     Immunohistochemistry    
0 引言

乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤,在女性癌症相关死亡中居第二,严重威胁着女性的健康[1-2]。但目前对其发生、发展的精确分子机制尚不完全清楚。因此,探索可用于预测乳腺癌复发风险、评估预后的分子生物学标志极其重要。UBQLN1是一种泛素样蛋白质,在调节蛋白酶体降解过程中发挥核心作用[3]。近些年来研究发现其通过促进错误折叠蛋白质降解、参与内质网应激相关降解(ERAD)[4]、自噬[5-6]、细胞凋亡[7]和受体转运[8]等多种机制对肿瘤的迁移和侵袭等生物学特性产生重要影响。国内有关UBQLN1与乳腺癌方面的研究罕见报道。本研究通过检测UBQLN1在乳腺癌中的表达,探讨其与临床病理特征及预后的相关性,分析UBQLN1在乳腺癌浸润、转移中的重要作用,以期为判定乳腺癌预后及指导临床治疗提供新的思路。

1 资料与方法 1.1 临床资料

收集首都医科大学附属北京世纪坛医院2009年1月—2012年9月间存档的石蜡包埋乳腺癌标本108例进行回顾性分析,并取得医学伦理学相关部门同意。患者均为女性,术前均未接受治疗(包括放疗、化疗及内分泌治疗)、无远处转移。平均年龄58岁(32~88岁)。另设对照组:对应癌旁正常乳腺组织108例(距癌缘 > 2.0 cm)。

1.2 乳腺癌病理学指标及诊断标准

乳腺癌病理学指标包括:年龄、绝经状态、病理类型、组织学分级、肿瘤大小、TNM分期、淋巴结转移个数、ER、PR、HER2/neu表达、基因分型、淋巴浆细胞浸润、脉管浸润、神经侵犯、Ki-67及P53等,数据收集自存档病例的病理报告中。病理组织学诊断依据2003年《WHO乳腺及女性生殖器官肿瘤病理学和遗传学》中乳腺癌的诊断标准,由两位高级病理医生进行诊断、分级及分期。肿瘤分期根据AJCC TNM分期(第7版)分为Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期。基因分型的划分标准为[8]:Luminal A型(ER/PR+、HER2-、Ki-67低表达);Luminal B型(HER2阴性型:ER+/PR+、HER2-、Ki-67高表达;HER2阳性型:ER+/PR+、HER2 +、任何状态的Ki-67);ERBB2+型(HER2+、ER-/PR-);基底样型/三阴性:(HER2-、ER-/PR-)。Ki-67表达的划分标准为[9]:≥14%为高表达,< 14%为低表达。

1.3 方法

1.3.1 免疫组织化学法

鼠抗人单克隆抗体UBQLN1购自英国Abcam公司(ab128011,稀释度1:50),免疫组织化学试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司。用已知肺腺癌肿瘤组织阳性切片作阳性对照,用磷酸盐缓冲液代替一抗作阴性对照。DAB显色,苏木精对比染色,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,明胶封片后镜检。

1.3.2 结果判定

采用双盲法,由两位病理医生独立观察。实验结果判断参照Remmele和Stegner[10]提出的免疫反应积分打分法,综合考虑阳性细胞的染色强度和所占比例。染色强度分为:无着色为0分,浅着色为1分,中等着色为2分,强着色为3分。阳性细胞所占比例分为:< 1%为0分,1%~ < 10%为1分,10%~ < 50%为2分,50%~ < 80%为3分,80%~100%为4分。阳性强度和阳性细胞所占比例得分相乘为最后得分:< 4分为阴性,≥4为阳性。

1.4 随访

采用电话咨询结合临床病例资料查询方式,随访所有病例的生存时间、复发、转移、死亡等情况,随访截至2016年6月30日。

1.5 统计学方法

统计数据采用SPSS17.0软件进行分析,P < 0.05为差异有统计学意义。采用χ2检验和Fisher’s精确检验分析UBQLN1表达和各临床病理指标之间的相关性。UBQLN1与P53及Ki-67间的相关性采用非参数Spearman检验;单因素生存分析采用Kaplan-Meier检验;乳腺癌的预后采用Cox多因素回归分析。

2 结果 2.1 免疫组织化学检测结果

非特殊型浸润性导管癌90例,浸润性小叶癌18例,UBQLN1在两种类型的乳腺癌中表达方式差异无统计学意义。在乳腺癌组织中,UBQLN1的阳性染色定位于细胞质和(或)细胞核中,呈棕黄色或棕褐色,表达具有异质性;在癌旁正常乳腺组织中未见明显阳性表达,见图 1。UBQLN1在108例乳腺癌标本中有55例中高表达,阳性率为50.9%(55/108)。

Strongly positive expression of UBQLN1 in invasive ductal(A) and invasive lobular breast cancer tissues(C) and weakly positive expression of UBQLN1 in invasive ductal(B) and invasive lobular breast cancer tissues(D) 图 1 乳腺癌组织中UBQLN1的染色结果(IHC ×400) Figure 1 Expression of UBQLN1 in breast cancer tissues (IHC ×400)
2.2 UBQLN1表达与乳腺癌临床病理学指标间的关系

UBQLN1表达与肿瘤大小、临床TNM分期、淋巴结转移个数、脉管浸润、神经侵犯、Ki-67、P53及远处转移均呈正相关(P < 0.05),与患者年龄、绝经状态、病理类型、组织学分级、ER、PR、HER2/neu表达、基因分型、淋巴浆细胞浸润等无相关性(P > 0.05),见表 1

表 1 UBQLN1与乳腺癌临床病理学指标的关系 Table 1 Correlation between UBQLN1 expression and clinicopathologic parameters of breast cancer patients
2.3 UBQLN1与P53及Ki-67的表达相关性

经Spearman秩相关检验得出UBQLN1的表达与P53的表达呈正相关(r=0.262,P=0.006);与Ki-67的表达不相关(r=-0.022,P=0.819),见表 2

表 2 Spearman检验分析UBQLN1与P53及Ki-67表达的相关性 Table 2 Correlation between UBQLN1 expression and P53, Ki-67 expression analysed by Spearman test
2.4 UBQLN1表达与转移的关系

UBQLN1在淋巴结阳性组中阳性表达率为64%(32/50),在淋巴结阴性组中阳性表达率为39.7%(23/58),差异有统计学意义(χ2=6.368, P=0.012);UBQLN1在有远处转移组中阳性表达率为71.7%(27/38),在无远处转移组为40%(28/70),差异有统计学意义(χ2=9.503, P=0.002)。进一步行生存分析,在淋巴结阳性组,UBQLN1阳性组与阴性对照组间预后差异无统计学意义(DFS: P=0.056; OS: P=0.140)。然而,在淋巴结阴性组,UBQLN1阳性组与阴性对照组相比,DFS和OS显著降低(DFS: P=0.000; OS: P=0.000),见图 2

A: Kaplan-Meier curves of 108 breast cancer patients stratified by UBQLN1 (n=108); B: Kaplan-Meier curves of 58 breast cancer patients without lymph node metastasis stratified by UBQLN1 (n=58); C: Kaplan-Meier curves of 50 breast cancer patients with lymph node metastasis stratified by UBQLN1 (n=50) 图 2 UBQLN1表达与乳腺癌生存期的关系 Figure 2 Correlation of UBQLN1 expression with survival of breast cancer patients
2.5 UBQLN1表达与预后的关系

随访时间13~89月(平均60月)。108例乳腺癌患者中12例局部复发,38例远处转移,死亡31例,失访6例。Kaplan-Meier生存曲线分析显示,UBQLN1表达、肿瘤大小、临床TNM分期、淋巴结转移个数、脉管浸润、神经侵犯、P53与乳腺癌患者的DFS显著相关(P < 0.05)。UBQLN1表达、肿瘤大小、临床TNM分期、淋巴结转移、脉管浸润、P53与患者的OS显著相关(P < 0.05),见表 3。Cox回归模型进行多因素分析结果显示,UBQLN1是影响患者DFS和OS的独立不良预后因素(P < 0.05),UBQLN1表达阳性的患者复发转移风险比阴性患者增加2.551倍,死亡风险比阴性患者增加2.994倍。此外,P53也是乳腺癌患者独立的预后因素,见图 2表 4

表 3 乳腺癌患者预后单因素分析结果 Table 3 Univariate analysis of influence factors for prognosis of breast cancer patients

表 4 乳腺癌患者预后多因素分析结果 Table 4 Multivariate analysis of influence factors for prognosis of breast cancer patients
3 讨论

UBQLN1是一种核小体表面蛋白,属于高度保守的泛素样蛋白家族(UBQLN1、UBQLN2、UBQLN3、UBQLN4和UBQLNL)中的一员,其编码基因位于人类9号染色体(9q22),编码589氨基酸序列或561氨基酸序列,在组织中广泛表达[11]。UBQLN1全长由11个外显子组成,具有3个功能结构域:N-末端泛素样区域(UBL),C-末端泛素相关的区域(UBA)和中间的STI伴侣样区域[12-13]。这些区域的存在表明,UBQLN1的功能类似于一个传递蛋白,它可将多泛素化目标提供给特定的蛋白,促进蛋白酶体降解。Beverly等[14]发现UBQLN1在肺癌中高表达,且与患者的生存期降低相关。Shah等[4]研究显示UBQLN1能诱导肺腺癌细胞的迁移、侵袭和上皮间质化。Guidi等[15]研究发现卵巢癌细胞系对顺铂的耐药性与UBQLN1的高表达有关。

自噬是一种进化上保守的溶酶体降解途径,对于维持细胞完整性至关重要[16]。作为维持内环境稳定的机制,自噬调节的失调与许多病理生理过程有关,包括神经退行性疾病、心血管疾病和癌症[17]。其可能会破坏细胞的完整性,并促进肿瘤的发生。作为一种促生存机制,乳腺癌细胞受到射线辐射后会增加自噬从而保护癌细胞免受损伤[18]。2015年由Sun等[19]发表的首篇关于UBQLN1与乳腺癌的研究显示,在乳腺癌组织中,miR-200c通过靶向抑制UBQLN1的表达抑制了辐射诱导的自噬反应,从而提高乳腺癌的放射敏感度。进一步研究发现UBQLN1的过表达可逆转miR-200c对乳腺癌细胞的放疗增敏及对放疗诱导自噬抑制的效果。另外2014年Bai等[20]研究中也发现,miR-200c表达降低与HER2阳性乳腺癌曲妥珠单抗耐药相关。

本研究中UBQLN1阳性表达与乳腺癌肿瘤大小、临床TNM分期、淋巴结转移个数等临床病理学指标明显正相关,这也进一步证实UBQLN1的表达与乳腺癌的侵袭和转移密切相关。乳腺癌中UBQLN1与P53的表达呈正相关,提示P53与UBQLN1基因的异常共同参与了乳腺癌的发生,两者在乳腺癌发展过程中可能起协同作用。这与Guidi等[15]发现在卵巢癌细胞系中,UBQLN1蛋白可抑制P53蛋白降解,可能与介导卵巢癌的顺铂耐药一致。但两者在乳腺癌中的具体作用机制尚未见报道,有待于进一步的实验研究证实。此外UBQLN1表达与淋巴结转移和远处转移具有更密切的关系,免疫组织化学及单因素生存分析等结果也证实了这一点。Kaplan-Meier单因素生存分析和Cox多因素回归分析均表明,UBQLN1阳性表达患者较阴性表达者的DFS和OS明显下降,UBQLN1是乳腺癌独立的预后因素。

综上所述,本研究提示UBQLN1蛋白表达与乳腺癌密切相关,且其阳性表达与乳腺癌预后不良有关,可作为乳腺癌的独立预后因子,对评估乳腺癌生物学行为及进展程度可能具有一定的临床价值。

参考文献
[1] DeSantis C, Ma J, Bryan L, et al. Breast cancer statistics[J]. CA Cancer J Clin, 2014, 64(1): 52–62. DOI:10.3322/caac.21203
[2] 庹吉妤, 张敏, 常江, 等. 2012年湖北省肿瘤登记地区恶性肿瘤发病与死亡情况分析[J]. 肿瘤防治研究, 2016, 43(11): 974–9. [ Tuo JY, Zhang M, Chang J, et al. Cancer Incidence and Mortality in Cancer Registries in Hubei Province, 2012[J]. Zhong Liu Fang Zhi Yan Jiu, 2016, 43(11): 974–9. DOI:10.3971/j.issn.1000-8578.2016.11.011 ]
[3] Haapasalo A, Viswanathan J, Bertram L, et al. Emerging role of Alzheimer's disease-associated ubiquilin-1 in protein aggregation[J]. Biochem Soc Trans, 2010, 38(Pt 1): 150–5.
[4] Shah PP, Lockwood WW, Saurabh K, et al. Ubiquilin1 represses migration and epithelial-to-mesenchymal transition of human non-small cell lung cancer cells[J]. Oncogene, 2015, 34(13): 1709–17. DOI:10.1038/onc.2014.97
[5] N'Diaye EN, Kajihara KK, Hsieh I, et al. PLIC proteins or ubiquilins regulate autophagy-dependent cell survival during nutrient starvation[J]. EMBO Rep, 2009, 10(2): 173–9. DOI:10.1038/embor.2008.238
[6] Lee DY, Arnott D, Brown EJ. Ubiquilin4 is an adaptor protein that recruits Ubiquilin1 to the autophagy machinery[J]. EMBO Rep, 2013, 14(4): 373–81. DOI:10.1038/embor.2013.22
[7] Lu A, Hiltunen M, Romano DM, et al. Effects of ubiquilin 1 on the unfolded protein response[J]. J Mol Neuro Sci, 2009, 38(1): 19–30. DOI:10.1007/s12031-008-9155-6
[8] Zhang Y, Li Z, Gu J, et al. Plic-1, a new target in repressing epileptic seizure by regulation of GABAAR function in patients and a rat model of epilepsy[J]. Clin Sci, 2015, 129(12): 1207–23. DOI:10.1042/CS20150202
[9] 中国抗癌协会乳腺癌诊治指南与规范(2015版)[J]. 中国癌症杂志, 2015, 25(9): 692-754. [ Clinical Practice Guidelines in Breast Cancer by Chinese Anti-Cancer Association(2015 version)[J]. Zhongguo Ai Zheng Za Zhi, 2015, 25(9): 692-754. ]
[10] Remmele W, Stegner HE. Recommendation for uniform definition of an immunoreactive score (IRS) for immunohistochemical estrogen receptor detection(ER-ICA)in breast cancer tissue[J]. Pathologe, 1987, 8(3): 138–40.
[11] Kleijnen MF, Shih AH, Zhou P, et al. The hPLIC proteins may provide a link between the ubiquitination machinery and the proteasome[J]. Mol Cell, 2000, 6(2): 409–19. DOI:10.1016/S1097-2765(00)00040-X
[12] Kurlawala Z, Shah PP, Shah C, et al. The STI and UBA Domains of UBQLN1 are Critical Determinants of Substrate Interaction and Proteostasis[J]. Cell Biochem, 2017, [Epub ahead of print]. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jcb.25880/full
[13] Lehmann G, Udasin RG, Livneh I, et al. Identification of UBact, a ubiquitin-like protein, along with other homologous components of a conjugation system and the proteasome in different gram-negative bacteria[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2017, 483(3): 946–50. DOI:10.1016/j.bbrc.2017.01.037
[14] Beverly LJ, Lockwood WW, Shah PP, et al. Ubiquitination, localization, and stability of an anti-apoptotic BCL2-like protein, BCL2L10/BCLb, are regulated by Ubiquilin1[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2012, 109(3): E119–26. DOI:10.1073/pnas.1119167109
[15] Guidi F, Puglia M, Gabbiani C, et al. 2D-DIGE analysis of ovarian cancer cell responses to cytotoxic gold compounds[J]. Mol Biosyst, 2012, 8(4): 985–93. DOI:10.1039/C1MB05386H
[16] Levine B, Kroemer G. Autophagy in the pathogenesis of disease[J]. Cell, 2008, 132(1): 27–42. DOI:10.1016/j.cell.2007.12.018
[17] Choi AM, Ryter SW, Levine B. Autophagy in human health and disease[J]. N Engl J Med, 2013, 368(19): 1845–6. DOI:10.1056/NEJMc1303158
[18] Bristol ML, Di X, Beckman MJ, et al. Dual functions of autophagy in the response of breast tumor cells to radiation: cytoprotective autophagy with radiation alone and cytotoxic autophagy in radiosensitization by vitamin D3[J]. Autophagy, 2012, 8(5): 739–53. DOI:10.4161/auto.19313
[19] Sun Q, Liu T, Yuan Y, et al. MiR-200c inhibits autophagy and enhances radiosensitivity in breast cancer cells by targeting UBQLN1[J]. Int J Cancer, 2015, 136(5): 1003–12. DOI:10.1002/ijc.29065
[20] Bai WD, Ye XM, Zhang MY, et al. MiR-200c suppresses TGF-β signaling and counteracts trastuzumab resistance and metastasis by targeting ZNF217 and ZEB1 in breast cancer[J]. Int J Cancer, 2014, 135(6): 1356–68. DOI:10.1002/ijc.v135.6