背景蛋白4.1具有肿瘤抑制活性,通过FERM结构域对肿瘤的生长调控进行牢牢把控,但是蛋白4.1R与肿瘤发生的关系尚不清楚,与肺肿瘤特别是肺腺癌的发生和发展是否有关,仍有待解决。目的探讨蛋白4.1R表达水平与肺腺癌预后和病理特征的关系及其分子机制。方法利用Oncomine和HPA二种大数据库对蛋白4.1R在肺腺癌中的表达进行全面的分析;并利用商业化的组织芯片检测技术对75例肺腺癌石蜡组织切片进行蛋白4.1R的表达再确认,分析的主要指标是蛋白表达相关因素、生存期相关因素分析。最后运用蛋白4.1R基因过表达和沉默技术探讨蛋白4.1R基因表达的意义和分子机制。结果Oncomine网站目前有715个数据集,86733个样品。在13种数据集中有31个肺癌的统计分析涉及蛋白4.1R,只有1次分析中的蛋白4.1R有所改变,与正常组织相比,在肺癌中蛋白4.1R总体表达量是下调。但是各个数据集的蛋白4.1R表达结果并不完全一致。关于在肺腺癌中蛋白4.1R表达尚无定论,而以下调为主。其中支持蛋白4.1R表达下调的数据有二个。Bhattacharjee的结果显示:共有203例患者,小细胞肺癌下调最为明显,比正常肺下调4.523倍,p值为7.23E-5,有显著性差异;腺癌1.798倍,p值为0.021有显著性差异。Weiss数据显示:肺腺癌中蛋白4.1R表达比正常肺组织下调1.030倍,p值为0.012,有显著性差异。而支持肺腺癌蛋白4.1R表达上调的数据有:Okayama数据集显示,与正常肺组织相比,肺腺癌的表达水平是1.459倍,p值为2.27E-9,有显著性差异。Hou上调1.120倍、Selamat 1.091倍、Su 1.211倍,p值小于0.05,均有显著性差异。不支持蛋白4.1R表达上调或下调的数据有:Okayama、Hou、Garber、Landi、Weiss、Beer、Bhattacharjee、Stearman、TCGA,p值均大于0.05,结果无显著性差异。由上述结果可知,蛋白4.1R表达水平可分为上调和下调二类:蛋白4.1R表达水平分为高表达和低表达二种类型,有的样品的下调,有的样品上调,如Weire Lung、Garber Lung、Selamat等数据集。HPA大数据分析正常肺脏中蛋白4.1R基因表达水平属于中等。蛋白4.1R HPA大数据分析结果只有基因表达结果,目前尚没有蛋白质表达的数据。总体来说,蛋白4.1R基因表达水平从高到低依次为:表达较高的组织是:骨髓和免疫系统;表达较低的组织有:脑组织、胰腺。肺脏中蛋白4.1R基因表达水平介于二者之间。HPA数据库中,蛋白4.1R表达最高的组织是:淋巴结、扁桃腺、骨髓、阑尾、脾脏,含量高于20FPKM;表达较低的组织有:胰腺(2.4TPM)、附睾(4.3TPM),大脑皮层、骨骼肌、心肌,含量低于5 FPKM,其他组织的表达量在5-20 FPKM之间,肺脏的表达量为19 FPKM,属于中等水平。GTEx数据库的表达水平如下:最高的组织是小脑、其次是小肠,最少的依次(由低到高)是海马、大脑皮层、心肌。肺脏的表达量为3.2FPKM,其他组织的表达水平一般。在所有染色体中,在蛋白质和基因水平均有蛋白4.1R的表达。组织芯片结果1.75例肺腺癌组织中4.1R抗体免疫组化染色结果和亚细胞分布:75例肺腺癌组织癌中100%病人癌组织出现胞浆蛋白4.1R染色阳性,少数为胞核染色阳性,胞膜未见任何染色。癌组织胞浆中蛋白4.1R免疫组化染色阳性率最大为100%,最低为0,多数高于85%(69例),低于或者等于85%的有6例,总阳性率达到5790,染色阳性率平均值为77.2%;癌旁组织胞浆中免疫组化染色阳性率最大为90%,最低为0,总阳性率为783,阳性率平均值为10.44%;癌组织胞浆中蛋白4.1R免疫组化染色阳性率为癌旁组织胞浆中免疫组化染色阳性率的7.4倍。癌和癌旁组织中均出现有间质反应,在150个检测样品中共有78个样品出现了间质反应,其中癌组织有63个,癌旁组织有15个;未出现的有66个,另有6个样品出现了脱片。在75例病人中,有23例的癌组织胞核和胞浆中蛋白4.1R同时出现阳性染色,而在相应的癌旁组织中则无阳性。细胞浆中75例肺腺癌细胞中蛋白4.1R的表达水平均比癌旁细胞内高,P值分别为0.000,二者的差异有显著性。细胞核中75例肺腺癌细胞中蛋白4.1R的表达水平均比癌旁细胞内高,P值为0.001,二者的差异均有显著性。2.蛋白4.1R表达与肺腺癌生存期的关系和相关因素分析蛋白4.1R在癌胞浆中表达生存期分析:根据芯片染色强度,将75例肺腺癌病人蜡块中蛋白4.1R的表达分为二组,以蛋白4.1R抗体染色阳性率≤10%分为抗体低表达组,>10%分为抗体高表达组。总表达数为72人,其中低表达1人,死亡0人;高表达71人,死亡21人。二者生存期相比,P值为0.0548,差异无显著性。如果将高低表达的界限提高到15%,或者20%,则结果大不相同。蛋白4.1R在肺腺癌细胞胞浆高表达者生存期短。蛋白4.1R在癌旁胞浆中表达生存期分析:75例癌旁胞浆中,蛋白4.1R低表达组有49例,死亡19例,高表达组有24例,死亡3例。统计分析P值为0.041,二者差异有显著性。结果显示,癌旁胞浆中的蛋白4.1R表达较高时生存期较高,说明蛋白4.1R具有肿瘤抑制作用,与文献报道一致。为什么癌旁组织会有较多的蛋白4.1R表达?蛋白4.1R具体发挥肿瘤抑制的机制是什么?为何癌胞浆中蛋白4.1R表达对生存期无明显的影响?蛋白4.1R表达在癌旁胞浆为何对生存期影响不大?蛋白4.1R表达和癌胞浆对肿瘤的影响有何不同?癌旁细胞胞浆是肿瘤抑制因子蛋白4.1R分泌和存在的重要场所?蛋白4.1R在癌胞核中表达与生存期分析:75例癌胞核中,蛋白4.1R低表达组有67例,死亡19例,高表达组有5例,死亡2例。统计分析P值为0.513,二者差异无显著性。与癌不同定位分组有关联的因素分析:癌不同定位分组的概念:是指抗体表达部位分组,分为单纯胞浆组和胞浆胞核均表达组二类。与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、性别、年龄、肿瘤大小、T分期、N转移2分组、TNM分期、淋巴结分组等因素有一定的相关性,但是P值介于0.049-0.979之间,相关性的差异统计学上无显著性意义。与性别有关联的因素分析:与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、年龄、肿瘤大小、T分期、N转移2分组、TNM分期、淋巴结分组等因素有一定的相关性,但是P值为0.099-0.970之间,差异无显著性;性别与病理分级之间的有关联性,且为负相关,相关系数为0.370,P值为0.001,差异有显著性意义。与肿瘤大小有关联的因素分析:肺腺癌肿瘤大小(以3cm为界)与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、性别、年龄、N转移2分组、淋巴结分组、癌不同定位表达等因素有一定的相关性,但是P值为0.082-0.612之间,差异无显著性;肿瘤大小与病理分级、T分期、TNM分期之间的有关联性,相关系数分别为,0.365、0.631、和0.396,P值分别0.002、0.000和0.002,差异均为显著性,均为正相关。与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率有关联的因素分析:与癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、性别、年龄、肿瘤大小、病理分级、T分期、N转移2分组、TNM分期、淋巴结分组、癌不同亚细胞定位等因素之间均无相关性,差异无显著性(P值为0.141-0.865之间)。与癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率有关联的因素分析:与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、性别、年龄、肿瘤大小、病理分级等因素无相关性(P值为0.224-0.866之间);与T分期、N转移2分组、TNM分期三个因素之间的关联性强,且为负相关,相关系数分别为0.310、0.365、0.377,P值分别为0.008、0.002、0.004,差异均有显著意义。也即癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率越高,T分期、N转移2分组和TNM分期越早,预后越好;反之,癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率越低,T分期、N转移2分组和TNM分期越晚,预后越差。与T分期有关联的因素分析:除了N转移2分组、TNM分期之外,T分期与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、性别、年龄、肿瘤大小、T分期、淋巴结分组等因素相关性的差异统计学上无显著性意义(P值介于0.049-0.979之间)。T分期与N转移2分组、TNM分期之间相关系数分别达0.422和0.690,且P值均为0.000,相关性差异有显著的意义。与病理分级有关联的因素分析:除了性别、肿瘤大小、T分期和淋巴结分组之外,病理分级与癌胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌旁胞浆蛋白4.1R表达阳性率、癌胞核蛋白4.1R表达阳性率、年龄、N转移2分组、TNM分期之等因素相关性的差异在统计学上无显著性意义(P值介于0.182-0.400之间)。病理分级与性别、肿瘤大小、T分期、淋巴结分组的相关系数分别达-0.37、0.365、0.269、0.336,且P值分别为0.001、0.002、0.019和0.004,相关性差异有显著的意义。蛋白4.1R基因在肺腺癌发生中发挥作用的分子机制:蛋白4.1R基因能够抑制A549细胞的迁移,同时蛋白4.1R能够抑制肺腺癌细胞的增殖,促进细胞凋亡。蛋白4.1R基因抑制A549细胞增殖的分子机制在于上调细胞凋亡蛋白,bax、bad表达增多。结论:大数据显示蛋白4.1R在正常肺组织中表达处于中等水平,在肺腺癌组织中以下调为主,但也有上调现象;组织芯片检测发现,75例肺腺癌组织的癌旁胞浆蛋白4.1R表达高表达组生存期长,低表达组生存期短;癌旁胞浆蛋白4.1R表达与肺腺癌患者生存时间/预后正相关。蛋白4.1R基因在肺腺癌发生中发挥抑制作用的分子机制在于:抑制A549细胞的迁移,同时抑制肺腺癌细胞的增殖,促进细胞凋亡,而抑制A549细胞增殖的分子机制在于上调细胞凋亡蛋白。