PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟, 等 1841 Keywords normal breast-like subtypes according to Nielsen criteria. The expression of PLK1 in five subtype

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飞幸华
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1 1840 临床与病理杂志 J Clin Pathol Res 2017, 37(9) doi: /j.issn View this article at: PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟 1, 刘静 2, 肖士卿 3, 陈雪 1 1, 张金库 (1. 保定市第一中心医院病理科, 河北保定 ;2. 中国武警总医院病理科, 北京 ; 3. 保定市第一中心医院耳鼻喉科, 河北保定 ) [ 摘要 ] 目的 : 探讨乳腺癌各分子亚型中 PLK1 的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系方法 : 回顾性分析 803 例乳腺浸润性导管癌的临床病理资料, 按照 Nielsen 标准将乳腺浸润性导管癌分成腺腔 A 型腺腔 B 型 HER-2 过表达型基底细胞样型和普通乳腺样型检测 PLK1 在 5 种不同乳腺癌亚型中的表达水平并分析其与基底细胞样型乳腺癌的关系结果 :PLK1 在基底细胞样型普通乳腺样型 HER-2 过表达型腺腔 A 型及腺腔 B 型乳腺癌中的阳性表达率分别为 58.94%(56/95), 39.39%(65/165),33.33%(22/66),17.91%(79/441) 及 5.56%(2/36) PLK1 在 ER 阴性的乳腺癌分子亚型中的表达显著高于其在 ER 阳性的乳腺癌分子亚型中的表达, 差异具有统计学意义 (P<0.05); PLK1 的表达与 ER 呈负相关, 与 Ki-67 表达呈正相关 (P<0.01), 与 HER-2 无显著相关性 ER 阴性乳腺癌中,PLK1 在基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达率最高, 显著高于其在 HER-2 过表达型及普通乳腺样型乳腺癌中的表达, 差异有统计学意义 (P<0.05) 而 HER-2 过表达型与普通乳腺样型中相比, PLK1 的表达差异无统计学意义 (P=0.390) PLK1 的表达与基底细胞样型乳腺癌的淋巴结转移及临床分期相关, 而与肿瘤大小及患者年龄无关结论 :PLK1 过表达可能与 ER 阴性的基底细胞样型乳腺癌关系更密切, 并在基底细胞样型乳腺的浸润转移中起重要作用 [ 关键词 ] 乳腺肿瘤 ; 分子亚型 ; 基底细胞样型 ;PLK1 Expression of PLK1 in molecular subtypes of breast carcinoma and its relationship with basal-like breast carcinoma ZHOU Bingjuan 1, LIU Jing 2, XIAO Shiqing 3, CHEN Xue 1, ZHANG Jinku 1 (1. Department of Pathology, NO. 1 Central Hospital of Baoding, Baoding Hebei ; 2. Department of Pathology, General Hospital of Chinese People s Armed Police Force, Beijing ; 3. Department of Otorhinolaryngology, NO. 1 Central Hospital of Baoding, Baoding HeBei , China) Abstract Objective: To explore the expression of PLK1 in the molecular subtypes of breast carcinoma and their relationship with basal-like breast carcinoma. Methods: A total of 803 cases of invasive ductal breast carcinoma were identified, the patients were subclassified in Luminal A, Luminal B, HER-2 over-expressing, basal-like and 收稿日期 (Date of reception): 通信作者 (Corresponding author): 张金库, zjkblk@sohu.com

2 PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟, 等 1841 Keywords normal breast-like subtypes according to Nielsen criteria. The expression of PLK1 in five subtypes of invasive ductal breast carcinoma and the relationship between the expression of PLK1 and the clinicopathologic features of basal-like breast cancer were detected by immunohistochemistry. Results: Positive expression rate of PLK1 in basal-like, normal breast-like, HER-2 overexpressing, Luminal A, Luminal B subtypes was 58.94% (56/95), 39.39% (65/165), 33.33% (22/66), 17.91% (79/441) and 5.56% (2/36), respectively. The positive expression rate of PLK1 in ER-negative breast carcinomas (basal-like, normal breast-like and HER-2 over-expressing subtype) was significantly higher than that in ER-positive subtypes (luminal A and lumina B) (P<0.05). The expression of PLK1 was negatively correlated with ER and positively correlated with Ki-67 (P<0.01), while there was no significant correlation with the expression of PLK1 and HER-2. In cases of ER negative breast cancer, the expression of PLK1 in basal-like breast subtype was much higher than that in normal breast-like and HER-2 overexpressing subtype. The expression of PLK1 was correlated with lymph node metastasis and ptnm stage (P<0.05) of basal-like breast cancer. Conclusion: The overexpression of PLK1 may be closely correlated with ER-negative breast cancer, especially with basal-like breast cancer, and PLK1 may play an important role in the invasion and metastasis of basal-like breast carcinoma. breast neoplasm; molecular subtypes; basal-like; PLK1 基于全球性基因表达分析的研究将乳腺癌分为主要的几种分子亚型, 包括腺腔 A 型腺腔 B 型 HER-2 过表达型基底细胞样型和普通乳腺样型这些分子亚型在发病率致病危险因素预后确诊时的年龄及对治疗的反应等方面都有很大区别而基底细胞样型乳腺癌由于高发病率缺乏有效的靶向治疗预后差及更容易发生于年轻女性等特点而受到广泛关注 [1-5] [6] 既往研究发现基底细胞样型乳腺癌异常表达与细胞的增殖分化及细胞周期通路相关的基因 PLK1 是一种高度保守的丝 / 苏氨酸蛋白激酶, 具有调控细胞周期抑制肿瘤细胞凋亡和促进肿瘤形成等功能本研究回顾分析 803 例乳腺浸润性导管癌的临床病理特征, 对其进行分型, 并采用免疫组织化学 MaxVision 法检测 PLK1 在乳腺癌各分子亚型中的表达差异, 重点探讨 PLK1 在基底细胞样型乳腺癌发生发展及浸润转移中的作用照 Nielsen [7] 分型标准分型,ER 阳性的 447 例, 其中腺腔 A 型 441 例, 腺腔 B 型 36 例 ER 阴性的 326 例, 其中 HER-2 过表达型 66 例, 基底细胞样型 95 例, 普通乳腺样型 165 例本研究已通过保定市第一中心医院伦理委员会的批准 1.2 主要试剂兔抗人 PLK1 单克隆抗体均购自美国 Abcam 公司即用型快捷免疫组织化学 MaxVision TM 检测试剂盒和氨基联苯胺显色试剂盒均购自福州迈新生物生物科技有限公司 1.3 免疫组织化学标本经 10% 中性福尔马林固定石蜡包埋 4 μm 厚连续切片免疫组织化学 MaxVision 两步法染色 ( 具体操作步骤参照试剂盒说明书进行 ), PBS 代替一抗作为阴性对照, 已知 PLK1 阳性的胃癌组织作为阳性对照 1 材料与方法 1.1 材料收集 2005 年 1 月至 2014 年 10 月河北省保定市第一中心医院病理科的乳腺浸润性导管癌存档石蜡切片, 选取有完整临床病理资料的 803 例, 所有患者为女性, 平均年龄岁, 术前均未行放疗化疗及内分泌治疗根据免疫组织化学结果, 按 1.4 结果判定 PLK1 的阳性表达为棕黄色颗粒, 位于细胞核和细胞质 1) 染色强度, 不着色为 0 分, 呈淡黄色为 1 分, 黄色为 2 分, 棕褐色为 3 分 ;2) 阳性染色细胞百分比 0~4% 为 1 分,5%~20% 为 2 分, 21%~40% 为 3 分,41%~60% 为 4 分,61%~80% 为 5 分,81%~100% 为 6 分, 将两项评分的结果相乘, 4~18 分为阳性表达,0~3 分为阴性表达 [8]

3 1842 临床与病理杂志, 2017, 37(9) 统计学处理采用 SPSS 23.0 软件对数据进行统计学处理计数资料采用 χ 2 检验, 相关关系采用 Spearman 等级相关分析, 多个样本间两两比较采用 χ 2 分割,α=0.05 作为检验水准,P<0.05 为差异有统计学意义 2 结果 2.1 PLK1 在各型乳腺癌中的表达 ER 阴性的乳腺癌亚型中,PLK1 的阳性表达率显著高于 ER 阳性乳腺癌亚型, 差异有统计学意义 (P<0.005) ER 阴性的乳腺癌中,PLK1 在基底细胞样型乳腺癌中的表达水平最高,HER-2 过表达型与普通乳腺样型中相比,PLK1 的表达差异无统计学意义 (P>0.05) ER 阳性的乳腺癌中, PLK1 在腺腔 A 型与腺腔 B 型中的表达差异无统计学意义 (P>0.05) PLK1 的表达与 ER 呈显著负相关 (χ 2 =69.584,r= 0.294,P<0.001), 与 Ki-67 表达呈显著正相关 (χ 2 =9.296,r=0.107,P=0.002), 而与 HER-2 无显著相关性 (χ 2 =1.107,P=0.239; 表 1, 图 1) 2.2 PLK1 与基底细胞样乳腺癌临床病理特征的关系 PLK1 的表达与基底细胞样乳腺癌淋巴结转移及 ptnm 分期密切相关 (P<0.001), 与肿瘤大小及患者年龄无关 ( 表 2) 表 1 PLK1 蛋白在各乳腺癌亚型中的表达 Table 1 Expression of PLK1 in each subtype of breast carcinoma PLK1/[ 例 (%)] 类别 n + 乳腺癌分子亚型 <0.001 管腔 A 型 (17.91) 362 (82.09) 管腔 B 型 36 2 (5.56) 34 (94.44) HER-2 过表达型 (33.33)* 44 (66.67) 基底细胞样型 (58.94) &# 39 (41.06) 普通乳腺样型 (39.39) 100 (60.61) ER < HER Ki 高表达 (>20%) 低表达 (<20%) *: 与管腔 A 型相比,χ 2 =8.556,P=0.003; 与管腔 B 型相比,χ 2 =9.989,P=0.002 & : 与管腔 A 型相比,χ 2 =69.844, P<0.001; 与管腔 B 型相比,χ 2 =30.164,P<0.001; 与 HER-2 过表达型相比,χ 2 =10.230,P=0.001 # : 与基底细胞样型相比,χ 2 =9.265,P=0.002 : 与管腔 A 型相比,χ 2 =30.582,P<0.001; 与管腔 B 型相比,χ 2 =15.227,P<0.001 : 与 ER 表达的关系 r= : 与 Ki-67 表达的关系 r=0.107 *: compared with Luminal A, χ 2 =8.556, P=0.003; compared with Luminal B, χ 2 =9.989, P= & : compared with Luminal A, χ 2 =69.844, P<0.001; compared with Luminal B, χ 2 =30.164, P<0.001; compared with HER-2 over-expressing, χ 2 =10.230, P= # : compared with normal breast-like, χ 2 =9.265, P= : compared with Luminal A, χ 2 =30.582, P<0.001; compared with Luminal B, χ 2 =15.227, P< Correlation of PLK1 and ER: r= 0.294; correlation of PLK1and Ki-67 index: r= χ 2 P

PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟, 等 1843 A B 图 1 PLK1 在乳腺癌中的表达 (IHC, 200) Figure 1 Expression of PLK1 in breast carcinoma (IHC, 200) (A) PLK1 在非基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达 ;(B) PLK1 在基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达 (A)

表 2 PLK1 蛋白表达与基底细胞样型乳腺癌临床病理参数的关系 Table 2 Relationship between PLK1 protein expression and clinicopathological parameters of basal-like breast carcinoma 临床病理参数 n PLK1 + χ 2 P 年龄 / 岁 0.272 0.

4 PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟, 等 1843 A B 图 1 PLK1 在乳腺癌中的表达 (IHC, 200) Figure 1 Expression of PLK1 in breast carcinoma (IHC, 200) (A) PLK1 在非基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达 ;(B) PLK1 在基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达 (A) Positive expression of PLK1 in non-basal-like breast carcinoma; (B) Negative expression of PLK1 in basal-like breast carcinoma. 表 2 PLK1 蛋白表达与基底细胞样型乳腺癌临床病理参数的关系 Table 2 Relationship between PLK1 protein expression and clinicopathological parameters of basal-like breast carcinoma 临床病理参数 n PLK1 + χ 2 P 年龄 / 岁 < 肿瘤大小 T T T 淋巴结转移无有 TNM 分期 <0.001 I~II III~IV 讨论 PLK1 是一种丝 / 苏氨酸蛋白激酶, 在细胞周期调节中发挥着重要作用 PLK1 包含有一个保守的 N 末端激酶催化结构域, 一个参与底物连接作用的 C 末端 polo 框结构域 (polo-box domain,pbd) PLK1 几乎调节细胞分裂的每个阶段, 包括有丝分裂的起始中心体成熟双极纺锤体形成, 姐妹染色单体分离有丝分裂退出和胞质分裂 [9-10] 除 [11-12] 在有丝分裂和胞质分裂中的作用, 近期研究显示 PLK1 在调节微管动力学 DNA 复制染色体动力学 P53 活性和 G2 DNA 损伤修复的调节过程中发挥重要作用 PLK1 在多种肿瘤中过表达, 且其表达水平与细胞高增殖率高转移潜能和预后差有关 [13-14] [8] King 等研究发现 :PLK1 与 ER-α 的表达相

5 1844 临床与病理杂志, 2017, 37(9) 关, 并与三阴性乳腺癌 (triple negative breast [15] cancer, TNBC) 关系更密切 Maire 等研究发现 : 与乳腺癌的腺腔 A 型腺腔 B 型 HER-2 过表达型相比,PLK1 在 TNBC 中表达水平更高, 而且认为 PLK1 是 TNBC 潜在的治疗靶点本研究结果发现 : 与 ER 阳性的乳腺癌分子亚型相比,PLK1 在 ER 阴性的乳腺癌分子亚型中表达率更高, 且与 ER 的表达呈显著负相关, 与 Ki-67 表达呈显著正相关结果提示 :PLK1 过表达可能在高增殖活性的 ER 阴性乳腺癌的癌变过程中发挥着更加重要的作用基底细胞样型乳腺癌作为一种新近发现的特殊乳腺癌分子亚型, 具有独特的组织学结构和生物学行为, 且目前尚无有效的靶向治疗药物, 预 [16] 后较差李志峰等发现 PLK1 高表达的乳腺癌患者组无疾病进展期及总体生存期均低于 PLK1 低表达的乳腺癌患者组本研究结果显示 :ER 阴性乳腺癌分子亚型中,PLK1 在基底细胞样型乳腺癌中的阳性表达率最高, 且显著高于其他两型 ; 同时,PLK1 的表达与基底细胞样型乳腺癌的淋巴结转移及临床分期具有显著相关性, 提示 PLK1 过表达可能与基底细胞样型乳腺癌的发生发展关系更加密切, 且 PLK1 的表达与基底细胞样型乳腺癌的侵袭转移能力有关, 提示 PLK1 可能成为评估基底细胞样型乳腺癌预后的有效指标及潜在靶点 [17-19] 既往研究发现 : 靶向 PLK1 的 sirna 能够有效抑制多种恶性肿瘤的增殖, 使肿瘤细胞阻滞于 G 2 /M 期, 并诱导肿瘤细胞凋亡及对放化疗的敏感性因此, 以 PLK1 作为治疗靶点的抑制剂的研发可能为基底细胞样型乳腺癌的个体化治疗提供一条新的思路参考文献 1. Perou CM, Sørlie T, Eisen MB, et al. Molecular portraits of human breast tumours [ J]. Nature, 2000, 406(6797): Prat A, Perou CM. Deconstructing the molecular portraits of breast cancer [ J]. Mol Oncol, 2011, 5(1): Prat A, Ellis MJ, Perou CM. Practical implications of gene-expressionbased assays for breast oncologists[ J]. Nat Rev Clin Oncol, 2011, 9(1): Sørlie T, Perou CM, Tibshirani R, et al. Gene expression patterns of breast carcinomas distinguish tumor subclasses with clinical implications [ J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2001, 98(19): Nielsen TO, Parker JS, Leung S et al. A comparison of PAM50 intrinsic subtyping with immunohistochemistry and clinical prognostic factors in tamoxifen-treated estrogen receptor-positive breast cancer[ J]. Clin Cancer Res, 2010, 16(21): Sørlie T, Wang Y, Xiao C, et al. Distinct molecular mechanisms underlying clinically relevant subtypes of breast cancer: Gene expression analyses across three different platforms[ J]. BMC Genomics, 2006, 7: Nielsen TO, Hsu FD, Jensen K, et al. Immunohistochemical and clinical characterization of the basal-like subtype of invasive breast carcinoma[ J]. Clin Cancer Res, 2004, 10(16): King SI, Purdie CA, Bray SE, et al. Immunohistochemical detection of Polo-like kinase-1 (PLK1) in primary breast cancer is associated with TP53 mutation and poor clinical outcome[ J]. Breast Cancer Res, 2012, 14(2): R Barr FA, Silljé HH, Nigg EA. Polo-like kinases and the orchestration of cell division[ J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2004, 5(6): Llamazares S, Moreira A, Tavares A, et al. polo encodes a protein kinase homolog required for mitosis in Drosophila[ J]. Genes Dev, 1991, 5(12A): Liu XS, Song B, Liu X. The substrates of Plk1, beyond the functions in mitosis[ J]. Protein Cell, 2010, 1(11): Song B, Liu XS, Davis K, et al. Plk1 phosphorylation of Orc2 promotes DNA replication under conditions of stress[ J]. Mol Cell Biol, 2011, 31(23): Strebhardt K. Multifaceted polo-like kinases: drug targets and antitargets for cancer therapy[ J]. Nat Rev Drug Discov, 2010, 9(8): Cholewa BD, Liu X, Ahmad N. The role of polo-like kinase 1 in carcinogenesis: cause or consequence?[ J]. Cancer Res, 2013, 73(23): Maire V, Némati F, Richardson M, et al. Polo-like kinase 1: a potential therapeutic option in combination with conventional chemotherapy for the management of patients with triple-negative breast cancer[ J]. Cancer Res, 2013, 73(2): 李志峰, 罗茂贤, 王冰婵, 等. 乳腺癌中丝 / 苏氨酸蛋白激酶 Plk1mRNA 的表达及其预后价值 [ J]. 现代生物医学进展, 2011, 11(18): LI Zhifeng, LUO Maoxian, WANG Bingchan, et al. Expression of Polo-like kinase 1 mrna and its prognostic value in breast cancer[ J]. Progress in Modern Biomedicine, 2011, 11(18): Wang ZX, Xue D, Liu ZL, et al. Overexpression of polo-like kinase 1 and its clinical significance in human non-small cell lung cancer[ J]. Int J Biochem Cell Biol, 2012, 44(1):

6 PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系周炳娟, 等 Harris PS, Venkataraman S, Alimova I, et al. Polo-like kinase 1 (PLK1) inhibition suppresses cell growth and enhances radiation sensitivity in medulloblastoma cells[ J]. BMC Cancer, 2012, 12: Hu K, Law JH, Fotovati A, et al. Small interfering RNA library screen identified polo-like kinase-1 (PLK1) as a potential therapeutic target for breast cancer that uniquely eliminates tumor-initiating cells[ J]. Breast Cancer Res, 2012, 14(1): R22. 本文引用 : 周炳娟, 刘静, 肖士卿, 陈雪, 张金库. PLK1 在乳腺癌分子亚型中的表达及其与基底细胞样型乳腺癌的关系 [ J]. 临床与病理杂志, 2017, 37(9): doi: /j.issn Cite this article as: ZHOU Bingjuan, LIU Jing, XIAO Shiqing, CHEN Xue, ZHANG Jinku. Expression of PLK1 in molecular subtypes of breast carcinoma and its relationship with basal-like breast carcinoma[ J]. Journal of Clinical and Pathological Research, 2017, 37(9): doi: /j.issn

上皮细胞黏附分子表达与乳腺癌的分子分型及预后李新军, 等 259 48.9%, 72.2%, and 62.1%, in Luminal A, Luminal B (HER2 ), Luminal B(HER2+), HER2+, and triple

上皮细胞黏附分子表达与乳腺癌的分子分型及预后李新军, 等 259 48.9%, 72.2%, and 62.1%, in Luminal A, Luminal B (HER2 ), Luminal B(HER2+), HER2+, and triple 258 中南大学学报 ( 医学版 ) J Cent South Univ (Med Sci) 2016, 41(3) http://www.csumed.org DOI:10.11817/j.issn.1672-7347.2016.03.006 www.csumed.org/xbwk/fileup/pdf/201603258.pdf 上皮细胞黏附分子表达与乳腺