IGF-IR与前列腺癌发生发展及预后的关系

冯国亮 张建伟 徐泉泉 冯伟

前列腺癌发病率位居男性恶性肿瘤的第二位，并且这一数值正逐年增高。本病发生、发展是是一个长期、多基因、多因素参与的复杂过程[1-2]。胰岛素样生长因子受体Ⅰ（Insulin-like growth factor receptor I，IGF-IR）是酪氨酸激酶受体家族之一，存在两个α 异源胞外链及两个跨膜β 链。IGF-IR 在乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤中存在高表达。IGF-IR 是胰岛素样生长因子信号转导路径的主要介质之一，与配体结合后，其内在β 链将被激活，并促使C-末端结构域及近膜区络氨酸激酶磷酸化，并激活下磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinases，PI3K）/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶（protein-serine-threonine kinase，AKT）等信号路径，从而参与肿瘤细胞增殖、分裂以及凋亡抑制等过程[3]。为探讨前列腺癌组织中胰岛素样生长因子受体Ⅰ（IGF-IR）表达的临床意义，本文进行了如下研究。

1 资料与方法

1.1 资料

选取2013年5月至2016年2月本院确诊并行前列腺根治术的前列腺癌组织标本74例（前列腺癌组）、因手术实施前列腺治疗的前列腺良性增生（Benign prostatic hyperplasia，BPH）标本80例（BPH组）。前列腺癌组，年龄55～7岁，平均（65.2±6.0）岁，根据2010年美国癌症联合委员会（American Cancer Council，AJCC）分期标准[2]：T2 期33例、T3 期34例、T4 期7例；格里森（Gleason）评分[3]＞7 分47例、≤7 分27例；淋巴结转移阳性47例；截止到本研究开始随访时间为6～72个月，平均为43（38，66）个月，生化复发（血清PSA水平＞0.2 ng/mL）53例，死亡42例。对照组，年龄48～79岁，平均（64.1±8.3）岁。纳入标准：①前列腺癌的诊断标准参考2012年《NCCN 前列腺癌诊治指南中文版》中的标准[5]；②获取前列腺癌组织标本前患者无放化疗病史；③前列腺癌、前列腺良性增生的诊断主要依据肛门指检、超声及术后病理学；④所有患者及家属均已签署知情同意书；⑤研究对象的各项资料完整。排除标准：①资料缺失；②伴有其他部位恶性肿瘤；③合并其他类型前列腺、泌尿系统疾病；④免疫功能疾病、类风湿性疾病。本实验通过本院伦理委员会同意批准。两组研究对象的年龄比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 免疫组化检测

将各组石蜡包埋，4 μm 切片，将样本置于温箱内于68℃温度下烤片2 h，取出后脱蜡至水，选用PBS 进行洗涤，滴入3 mL 3%H2O2去离子水灭活，时长为15 min，PBS 洗涤，滴入10 mL 枸橼酸缓冲液煮沸后静置冷却30 min，取出后PBS 洗涤，滴入10 mL山羊血清封闭30 min，鼠抗人IGF-IR 单克隆抗体一抗（美国Novus Biologicals 公司生产，稀释浓度1∶100），4℃冷藏过夜，取出后选用PBS 洗涤3次，滴入辣根过氧化酶标记的山羊抗兔IgG 二抗（Abcam公司生产，稀释浓度1∶500），PBS 洗涤3次，DAB 染色，苏木精复染，冲洗后脱水、封片、镜检。

1.2.2 判断指标

IGF-IR 蛋白阳性染色表达于细胞质中，两种蛋白的阳性染色呈黄色、棕黄色、褐色表达，①依据染色的程度分为：未染色（0 分）、仅仅淡黄色染色（1 分）、棕黄色染色（2 分）、染色呈褐色、黑色（3分）；②根据染色的细胞占比结果：占比范围≤10%计分1 分、＞10%～≤50%计分2 分、50%＜～≤75%计分3 分、占比＞75%计分4分，染色程度与阳性细胞计分之乘积＜3 分为阴性、≥3 分为阳性。

1.3 统计学处理

采用SPSS 21.0 软件进行数据分析，计量资料符合正态分布采用（）表示，两组间比较采用独立样本t检验，不符合正态分布用中位数（P25，P75）表示，两组间比较采用Mann-Whitney 检验；计数资料用n（%）表示，用χ2检验；K-M 法绘制前列腺癌患者IGF-IR 蛋白表达的生化复发生存曲线以及总体生存曲线，采用COX多因素回归分析前列腺癌术后生存的影响因素。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组标本中IGF-IR 蛋白阳性表达率比较

前列腺癌组织中的IGF-IR 蛋白阳性表达率为68.92%（51/74），明显高于BPH组织的阳性表达率36.25%（29/80），差异有统计学意义（χ2=16.436，P＜0.05）见图1。

图1 IGF-IR 蛋白免疫组化结果（SP，×400）Figure1 IGF-IR protein immunohistochemistry results（SP，×400）

2.2 不同特征的前列腺癌组织中IGF-IR 蛋白阳性表达率比较

不同临床分期、是否发生淋巴结转移的前列腺癌组织中的IGF-IR 蛋白阳性表达率差异具有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.3 IGF-IR 蛋白表达与前列腺癌患者预后的关系

IGF-IR 蛋白阳性表达的患者术后生化复发生存率显著高于阴性表达者（P＜0.05），总体生存率显著低于阴性表达者，差异均有统计学意义（P=0.05）。IGF-IR 蛋白阳性表达和阴性表达对前列腺癌患者生化复发生存时间及总体生存时间的影响差异有统计学意义（χ2=17.598，P＜0.001；χ2=7.251，P＜0.001）。见表2，图2、3。

表1 不同特征的前列腺癌组织中IGF-IR 蛋白表达率比较[n（%）]Table1 Comparison of expression rates of IGF-IR protein in prostate cancer tissues with different characteristics[n（%）]

表2 IGF-IR 蛋白表达与前列腺癌患者预后的关系[n（%）]Table2 Relationship between the expression of igf-ir protein and the prognosis of prostate cancer patients[n（%）]

图2 IGF-IR 蛋白表达与前列腺癌患者生化复发生存率的关系Figure2 Relationship between igf-ir protein expression and biochemical recurrence survival rate in prostate cancer patients

2.4 前列腺癌术后患者生存影响因素的COX 回归分析

COX 回归分析结果显示，临床分期以及生化复发生存是影响患者生存状态的独立因素（P＜0.05）。见表3。

图3 IGF-IR 蛋白表达与前列腺癌患者总体生存率的关系Figure3 Relationship between igf-ir protein expression and overall survival rate in prostate cancer patients

3 讨论

目前研究发现前列腺癌无特异临床表现，5年存活率仅为25%左右[4]，早期对前列腺癌发生发展及预后进行评估，进一步分析前列腺癌去势抵抗机制，探究新的对前列腺癌预后具有指导意义的分子因素，提高患者病情评估质量，并制定有针对性的靶向治疗方案已成为临床研究热点[5]。

IGF-IR 是单次跨膜蛋白的一种，IGF-IR 的激活有赖于其配体胰岛素样生长因子I（insulin like growth factor-I，IGF-I）[6]。IGF-I 则是人生长发育、代谢合成的重要介质，与骨骼肌等其他组织过度增殖密切相关[7-8]。IGF-IR与IGF-I 结合后将借助两组信号路径调节细胞生理功能，第一组信号路径是PI3K/AKT 路径，IGF-IR与配体结合后磷酸化的底物及结构域将激活三磷酸磷脂酰肌醇，最终诱导蛋白激酶B 活化，这一路径具有促细胞增殖、分裂以及抑制凋亡等效应[9]。第二组信号路径为MAPK/ERK 路径，IGF-IR 磷酸化后可诱导顺序激活信号转导及转录活化因子3 活化，并诱导Ras、Raf 蛋白向细胞内聚集，同时介导细胞内的信号级联反应，最终激活MAPK/ERK 路径，诱导细胞增殖、分化[10-11]。前列腺癌细胞转移潜能与IGF-IR信号路径对细胞粘附、迁移能力的修改能力密切相关[12]。IGF-IR 可诱导血管内皮生长因子异常表达，增强肿瘤血管及淋巴生成能力[13]。还有研究发现[14]，白介素6 可通过活化IGF-IR 及顺序激活信号转导及转录活化因子3 来影响前列腺癌发生及侵袭，靶向阻断IGF-IR 及顺序激活信号转导及转录活化因子3 获得的疗效可能高于阻断白介素6 信号。早期前列腺癌患者对雄激素阻断治疗均较敏感，但随着疾病进展，患者终将出现去势抵抗。此时如给予患者雄激素去势手术，患者疾病将转型为雄激素非依赖性前列腺癌，而IGF-IR 诱导的PI3K/AKT 路径介导的反式雄激素激活是患者疾病转型的重要原因。这一路径的活化可能通过雄激素受体自磷酸化、叉形头转录因子及NF-kB 路径等机制来促使患者去势抵抗[15]。因此，临床发现靶向阻断IGF-IR 联合雄激素剥夺治疗可对前列腺癌患者形成协同疗效[16]，提示IGF-IR 或将成为前列腺癌靶向治疗新方向。

表3 前列腺癌术后患者生存时间影响因素的COX 回归分析Table3 COX regression analysis of influencing factors of survival time after prostate cancer surgery

综上所述，IGF-IR 蛋白表达增强可能会促进前列腺癌的发生及发展，且可能对患者的预后造成不利影响。但由于本次研究样本量较小，前列腺癌术后患者IGF-IR 蛋白表达是否会对生存时间产生独立影响，仍有待进一步大样本及长期随访加以证实，IGF-IR 或可成为前列腺癌治疗研究的新靶点。