乳腺癌中PS2基因与雌激素及孕激素受体

中华肿瘤杂志 1998年第3期第0卷 专题综论

作者：阚秀　薛卫成

单位：100044 北京医科大学人民医院病理科

　　乳腺癌激素疗法,最早于1896年由Beatson报道。1967年Jensen发现雌激素受体(Estrogen receptor，ER),其后又发现孕激素受体(Progesterone receptor，PR)，从而将人类乳腺癌分成两大类,即激素依赖性和非激素依赖性。前者预后好,内分泌治疗客观有效率达50%～70%;而后者则预后较差,内分泌治疗有效率为6%左右。

　　近年又发现所谓乳腺的雌激素调节系统(Estrogen-Regulated system),或称雌激素诱发蛋白。包括PS₂、PR、HSP-27、24K蛋白及Cathepsin d等。目前最令人感兴趣的是PS₂蛋白。作为乳腺癌抗雌激素治疗预测指标,PS₂可能优于ER、PR,同时它也可能成为一个具有潜在意义的判断预后的指标。PS₂的研究近10年已取得了不小进展。现仅就乳腺癌中PS₂的特性、与ER和PR的关系，以及临床应用的潜在性价值做一综合介绍。

　　一、PS₂基因简介

　　PS₂基因又称为BCEI(Breast cancer Estrogen Induced)基因，同类基因还有PNR₂、Md₂等。PS₂基因是在1982年Masiakowski从激素依赖性乳腺癌MCF-7细胞株中提取出来的。PS₂位于第21q染色体,分子量为6660，有3个外显子(125，135和212个碱基对),两个内含子(3.1Kb内含子A和0.77Kb内含子B)，两个转录启动子。PS₂蛋白由84个氨基酸组成,这一富于半胱氨酸的蛋白可以形成3个双磷酸键,其结构与生长因子(GF-I)样的胰岛素相似,和猪胰腺分离出来的解痉(Spasmolytic)多肽相似。后者对乳腺癌MCF-7细胞株有促生长作用。

　　关于PS₂的生物学功能及作用尚不十分清楚。由于PS₂是从MCF-7细胞株提取出来的,目前认为对乳腺癌具有一定的特异性,在乳腺良恶性病变中均有表达。在乳腺癌细胞内,只有在雌激素控制下才能被转录,因此为雌激素诱发蛋白。也正因为如此，通常ER阳性乳腺癌细胞,PS₂也呈现高水平表达。有报道在胃粘膜上皮细胞内也能转录,但在其他组织则不能产生。最近又有报道在甲状腺、胃、结肠、膀胱等部位的良恶性肿瘤都有表达。但这些肿瘤与乳腺癌不同,此时PS₂的转录不依赖于雌激素,与雌激素无关。

　　PS₂是一个很稳定的蛋白,组织经福尔马林固定,石蜡包埋、制片和存放,均不受影响。一般免疫组化方法检测操作简便，经济，结果可靠,为回顾性研究和临床应用提供了方便条件。

　　二、几种检测方法比较

　　作为乳腺癌的一个重要临床指标,检测方法十分重要。目前,PS₂的多克隆抗血清及单克隆抗体均已制备成功,各种检测方法均可应用。研究者多用放免法检测PS₂蛋白或mRNA。近年采用免疫组化法检测PS₂及ER、PR,均已获得良好效果。Detre(1994)研究350例乳腺癌,采用放免法与免疫组化法检测PS₂蛋白,两种方法对比，二者符合率达到非常满意的程度(显著性检验P=0.0001)。结果认为，免疫组化法与PS₂放免法二者相关性极好,可以互相代替使用。

　　免疫组化法的优越性在于简便易行,对送检小标本能够进行检测,特别是对于已存档的石蜡包埋标本也适用。这就为回顾性研究和手术时未留下新鲜材料的患者提供了检测该指标的可能性。PS₂免疫组化染色,阳性信号表达在细胞浆内,以核周更为密集。研究者多以10%以上细胞表达定为阳性标准。

　　三、PS₂阳性表达与ER、PR的相关性

　　PS₂在乳腺癌中表达的阳性率各家报道不一。Thampson(1993)统计PS₂阳性表达在43%～58%之间。

　　已经明确,PS₂受雌激素的调节和控制在雌激素诱发和控制下才能转录，产生PS₂蛋白,PS₂依赖于ER的存在。PS₂ mRNA表达的增加说明雌激素刺激的反应,同时伴有雌激素及其受体复合物在核内的增高。PS₂表达不受雄激素及肾上腺皮质激素的影响。PS₂可以接受EGF和cAMP的诱发,但其机制是间接的,也需加上雌激素的初转录作用。

　　由此可见,PS₂基因的存在与ER、PR存在着密切相关关系,这一结论已为多数研究者所证实。即ER(+)、PR(+)的乳腺癌,总的看来PS₂也呈阳性表达;而ER(-)、PR(-)者，则PS₂很少呈阳性表达。Goin(1993)研究446例原发乳腺癌,观察PS₂与ER、PR关系,结果见表1。可以看出，PS₂(+)者，ER(-)PR(-)仅12例(不足3%);PS₂(-)者，ER(+)PR(+)80例(约18%)。可知PS₂与性激素受体呈明显的正相关关系。

表1　PS2与ER、PR相关性

　　此外Rio(1987)也证明，67%ER(+)乳癌中PS₂表达阳性,而真正ER(-)PS₂(+)只占4%。Schwartz(1991)研究72例乳腺癌,PS₂(+)患者83%ER(+)。不少病例ER(+)、PS₂(+)，而PR(-),说明PR与PS₂是不同的表达,两者无明显关系，但经常ER与PR是重叠的。因而PR与PS₂也有一定相关性。很少患者ER(-)、PR(-)而PS₂(+);没有ER(-)、PS₂(-)而PR(+)的病例。

　　多数学者均认为，PS₂与ER表达的正相关性,在绝经前的妇女(50岁以下)表现更为明显,而绝经后妇女则缺乏此相关性。Detre(1994)认为50岁以前妇女有100%相关性。这可能是由于绝经前雌激素水平较高,而绝经后PS₂受雌激素刺激已大大减弱之故。

　　矛盾现象是,既然PS₂和PR都是受雌激素诱发机制调节的,为何少数病例ER(-)、PR(-)，而PS2却呈阳性表达呢?似不容易解释。有人推测可能是由于：(1)在这些细胞内ERDNA未能翻译成ER功能蛋白的mRNA;(2)或者是因为PS₂ mRNA的表达是由于其他无关因素刺激的结果。总之对PS₂的生物学性能尚不十分明确。

　　四、PS₂是乳腺癌选用内分泌治疗的一项重要指标

　　80年代后，多数学者采用ER、PR的检测结果，作为是否采用内分泌治疗的指标。但实践证明,30%～50%ER(+)乳癌患者对抗雌激素治疗不能达到预期的效果,而少数ER(-)患者却能收到一定疗效。对这一矛盾现象的解释，其一是癌细胞的异质性，免疫组化已经证明,ER(+)细胞并非均一分布,每一例患者都存在着ER(+)和ER(-)两种克隆细胞;其二是ER蛋白可能有缺陷,尽管能与特异性的激素结合,但后继作用不能完成,以致激素不能发挥作用,此时ER调节功能不健全。

　　近年对肿瘤的ER调节基因研究取得一定进展。研究发现许多基因受雌激素调节和控制。这类基因包括PS₂、PNR₂、Md₂、BCE-1,其中对PS₂研究最多。大量研究材料表明,PS₂蛋白表达可以显示功能性雌激素调节系统,能更好地指导临床选用抗雌激素治疗,特别是对进行性乳癌,有人认为作为内分泌治疗效果预测的指标,PR优于ER,而PS₂更优于ER、PR。许多医院已将PS₂、ER、PR检测综合应用,可得到3个指标积累的效果。如果ER、PR、PS₂均为阴性，用Tamoxifen(三苯氧胺)治疗,则很少收到效果。

　　Schwartz(1991)观察72例进行性乳癌。结果PS₂(+)患者抗雌激素治疗有效率达76%,ER(+)有效率为54%,PR(+)者45%(表2)。统计结果表明，PS₂的表达与否,对抗雌激素治疗的反应差别非常明显。

表2　PS2、ER、PR表达对抗雌激素治疗的反应

　　总之，选用内分泌治疗还是选用化疗，目前检测PS₂、ER和PR已成为决定性手段,PS₂优于ER、PR,三者结合可达到满意的效果。

　　五、PS₂与乳腺癌的预后

　　尽管PS₂的功能到目前为止尚不明确,但已知PS₂肯定是由激素依赖细胞分泌的,可以通过自分泌和旁分泌起作用。按照激素依赖的观点,PS₂的表达应当可以反映肿瘤的分化,因而作为一项决定预后的指标是有根据的。

　　决定肿瘤患者预后，需由多种因素综合考虑。目前许多分子生物学因子的作用越来越引起人们注意。在乳腺癌,激素有关的几种因素起着特别重要的作用,如ER、PR、PS₂等。许多研究都强调PS₂是一个新的非常有用的乳腺癌预后因子。单独依据PS₂的表达状况，可将ER(+)患者分成高危险组和低危险组。经多因素回归分析,认为可以作为判断乳腺癌预后的可靠的、可重复的一个独立指标。Foekens(1990)研究205例乳腺癌,结果认为，5年无瘤生存率及总生存率在PS₂(+)和(-)患者两组明显不同。PS₂(-)者存活时间及肿瘤复发时间较PS₂(+)者明显为短(P＜0.0001)。PS₂(-)比PS₂(+)的复发率及死亡率高出2.5～5.0倍。PS₂(-)ER(-)患者的死亡率是PS₂(+)患者的10倍。对ER(-)PS₂(+)患者因例数太少无法统计。Horiguchi(1996)研究210例乳癌也得出类似结果，认为PS₂(+)表达与总存活率明显相关。但该作者用多元回归统计分析,认为PS₂不显示独立意义。

　　PS₂检测对有无淋巴结转移者的意义尤为重要。已经知道No(无淋巴结转移)的乳腺癌患者，通常采取单纯手术治疗而不加系统辅助治疗。在这种情况下,约20%～30%的患者会复发。因此，如何测知哪些病例属于危险组将是十分重要的。Foekens指出PS₂检测将给以很大帮助。PS₂阳性与阴性两组差在N₀患者复发率相差31%,死亡率相差13%。该作者建议再加上其他现代检测指标(如核分级、DNA倍体、EGFR、Cathepsin d等)，基本可以确定N₀组患者属于危险组或非危险组。对前组患者除手术治疗外,还应采用进一步系统的辅助治疗。

　　PS₂检测对淋巴结阳性(N+)患者也同样可分成危险组和非危险组,两组预后差别非常明显。PS₂(+)与PS(-)两组的复发率差33%,死亡率差54%。乳腺癌ER(-)、PR(-)、PS₂(-)的患者预后极差,治疗失败率为83%,5年存活率仅为41%。

　　六、小结

　　1.PS₂基因是一种雌激素诱发的,受雌激素调控的相关基因,是激素依赖性基因。1982年从MCF-7细胞株提出,与生长因子相似。该基因稳定,免疫组化法检测与mRNA放免法等具有良好的符合率。免疫组化检测可以代替其他方法。

　　2.PS₂在乳腺癌表达的阳性率在43%～58%之间。PS₂与ER存在着显著的正相关关系。PS₂(+)ER(+)病例大约占83%,很少ER(-)和PR(-)，而PS₂(+)(约4%)。这一相关关系在绝经前妇女表现尤为突出。

　　3.在预测抗雌激素治疗效果时,PS₂可以作为一个有用的重要指标。可以补充ER、PR的不足,甚而有作者认为PS₂优于ER、PR。三者结合肯定会提高对临床的指导作用。

　　4.PS₂作为一项判断预后的指标具有独立意义。PS₂阳性表达,通常其复发率及死亡率都较低,预后较好。特别是对于N₀患者，尤其是ER(+)、PR(+)N₀者，确定是否具有复发危险性,手术后是否需要系统治疗,具有重要指导意义。PS₂(-)、ER(-)、PR(-)的乳腺癌预后极差。

(收稿：1997-09-17　　修回：1997-11-06)