COX-2和iNOS在大腸腺瘤癌變過程中的表達及意義

趙振亞，姚冬穎，齊 蕾，劉曉麗，李元棟

(邢臺市人民醫院 1.病理科；2.腫瘤外一科，河北 邢臺054001)

大腸癌是一種胃腸道中常見的惡性腫瘤之一，發病率和死亡率逐年上升，居全球惡性腫瘤發病率的第3位。大腸腺瘤是一種具有癌變潛能的良性病變，發病率較高，而且是大腸癌主要的癌前病變[1]，是發展成癌的首要危險因素。但對其癌變機制的研究很少，且其癌變機制尚不明確。

本文在既往研究的基礎上，采用病理形態學觀察、免疫組織化學相結合的方法，研究COX-2、iNOS在大腸腺瘤癌變過程中的表達情況，以探討其在大腸腺瘤癌變中的可能作用及相互關系。

1 資料與方法

1.1 資料

選取河北邢臺市人民醫院病理科2000年12月至2008年1月期間存檔蠟塊，除外家族性結腸多發息肉病、幼年性息肉。所有病例全部切片均由兩位高年資病理醫師進行明確診斷復核，按照病史及病理資料選擇伴有不同程度(輕、中重度)異型增生的大腸腺瘤92例，大腸腺瘤癌變病例110例(均選自癌旁可見明確大腸腺瘤成分的大腸腺癌標本)作為研究對象，同時以40例大腸黏膜作為對照，(均取自正常體檢人群腸鏡活檢黏膜)。本組研究病例中，男性134例，女性108例；年齡22-85，平均年齡53.6歲；55歲以下者114例，55歲以上者128例。92例大腸腺瘤組中，輕度異型增生38例，中重度異型增生54例。

1.2 方法

采用免疫組織化學ElivisionTMplus兩步法進行免疫組化染色。選用鼠抗人COX-2、iNOS單克隆抗體，購自北京中山金橋生物科技有限公司。用已確定為陽性的胃癌作為陽性對照。

1.3 免疫組化結果判定標準

COX-2、iNOS蛋白的評定標準：陽性表達主要定位于細胞漿,表現為胞漿內有棕黃色顆粒。免疫組織化學染色結果采用以下判斷標準。首先將染色程度評分：無色記0分、淡黃色記1分、棕黃色記2分和棕褐色記3分；再將陽性細胞所占的百分比評分：0分為陰性、陽性細胞數≤10%記1分、11%-50%記2分、51%-75%記3分、>75%記4分,然后計算兩者的乘積。乘積<3分為陰性，≥3分為陽性。

1.4 統計學分析

應用SPSS13.0軟件，數據采用χ2檢驗進行分析。

2 結果

2.1 COX-2蛋白在大腸腺瘤癌變中的表達情況

在大腸黏膜、大腸腺瘤及大腸腺瘤癌變中COX-2蛋白陽性表達率分別為7.5%、57.6%、73.6%。其陽性表達率隨病變程度的加深而增高(P<0.05)(圖1-2)，且不同的組別之間存在顯著差異(P<0.05)(表1)。在大腸腺瘤中，COX-2的陽性表達率分別為44.7%(輕度)、66.7(中重度)，存在顯著差異(P<0.05)(表2)。

表1 COX-2在不同大腸組織的表達情況

△P=0.000<0.05與大腸黏膜比較;▲P=0.016<0.05與大腸腺瘤比較

表2 COX-2在大腸腺瘤中的表達情況

Note:★P=0.036<0.05與輕度異型比較

2.2 iNOS蛋白在大腸腺瘤癌變中的表達情況

在大腸黏膜、大腸腺瘤及大腸腺瘤癌變中iNOS蛋白陽性表達率分別為5.0%、48.9%、80.9%。其陽性表達率隨病變程度的加深而增高(P<0.05)(圖3-4)，且不同的組別之間存在顯著差異(P<0.05)(表3)。在大腸腺瘤中，iNOS的陽性表達率分別為26.3%(輕度)、64.8(中重度)，存在顯著差異(P<0.05)。(表4)。

表3 iNOS在不同大腸組織的表達情況

△P=0.000<0.05與大腸黏膜比較;▲P=0.000<0.05與大腸腺瘤比較

表4 iNOS在大腸管狀腺瘤中的表達情況

Note:★P=0.000<0.05與輕度異型比較

2.3 COX-2、iNOS在各組病例中的相關性

在大腸黏膜、大腸腺瘤、腺瘤癌變中，COX-2、iNOS共陽性表達率分別為0、31%、70%，呈逐漸增高趨勢，大腸腺瘤癌變組明顯高于大腸腺瘤組(P<0.05)，大腸腺瘤組明顯高于大腸黏膜組(P<0.05)(表5)。從大腸黏膜到大腸管狀腺瘤癌變中COX-2呈陽性表達的137例病例中iNOS陽性表達101例，陰性表達36例；COX-2呈陰性表達的105例病例中iNOS陽性表達35例，陰性表達70例。COX-2、iNOS在大腸腺瘤癌變過程中的表達呈正相關關系，有統計學意義(r=0.403，P=0.000)(表6)。

表5 COX-2、iNOS在大腸腺瘤癌變過程中共同陽性表達率

◆P=0.000<0.05與大腸黏膜比較；●P=0.000<0.05與大腸腺瘤比較

表6 在大腸黏膜、大腸腺瘤及大腸腺瘤癌變中COX-2、iNOS表達的關系

r=0.403,P=0.000

圖1COX-2在大腸腺瘤中的表達圖2COX-2在大腸腺瘤癌變中的表達

圖3iNOS在大腸腺瘤中的表達圖4iNOS在大腸腺瘤癌變中的表達

圖放大倍數均為10x10倍

3 討論

環氧合酶(COX)是催化花生四烯酸產生前列腺素(PGs)的關鍵酶。它有2種亞型：COX-1和COX-2。COX-1參與機體正常的生理功能，在大多數組織中均有表達。COX-2在正常生理狀態下不表達[2]，當受到包括生長因子、細胞因子、炎性介質、化學藥物、物理因素、一氧化氮NO及各種促癌劑等刺激因素作用時，COX-2過度表達[3]。COX-2的過度表達可使(PGs)合成增多，PGs可結合于轉錄因子(PPARγ)，激活靶基因的轉錄，促進腫瘤的惡變過程；COX-2的過氧化酶活性還可催化一系列氧化反應，有利于致癌物的活化。近年來發現，COX-2在前列腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌等多種腫瘤中過度表達[4][5]。本文結果表明：大腸黏膜―腺瘤―腺瘤癌變過程中，腺瘤癌變組、腺瘤組均顯著高于大腸黏膜組，提示：COX-2的高表達是大腸腺癌發展過程中的早期事件。田慧軍[6]等人研究發現COX-2在大腸癌中表達明顯高于正常組織，本文結果與文獻報道相似。

一氧化氮(NO)作為一種新發現的信使分子和生物活性因子，在腫瘤發生、腫瘤血管形成及演進過程中扮演重要角色。一氧化氮合酶(NOS)有原生型NOS(eNOS)和誘導型NOS(iNOS)。在正常生理情況下，iNOS在各種組織中均不表達；在病理情況下，在炎癥、細胞因子、免疫反應、催化左旋精氨酸產生高濃度的NO可通過以下作用參與腫瘤的發生、發展[7]。(1)產生有致癌物亞硝胺，誘發DNA堿基脫氨基和基因突變；(2)過量NO可引起膜脂質過氧化的細胞毒性作用；(3)NO在VEGF促血管內皮細胞增殖和遷移中起重要作用。研究發現，iNOS可以促進細胞因子合成，并誘導腫瘤細胞黏附于血管內皮，NO可以增加血管通透性。腫瘤細胞可借助iNOS黏附于內皮細胞并通過內皮細胞之裂隙向遠處轉移。Zafirellis等[8]報道iNOS的表達與大腸癌的轉移密切相關。本研究發現，在大腸黏膜、大腸腺瘤及大腸腺瘤癌變中陽性表達率逐漸增高，且不同的組別之間存在顯著差異。

COX-2和iNOS能夠共同促進腫瘤的生長、侵襲和轉移。腫瘤血管形成是腫瘤侵襲和轉移的基礎，但是iNOS不能直接促進腫瘤血管生成，而是通過內源性NO/CAMP路徑上調COX-2的表達，再通過COX-2/CAMP路徑上調VEGF的表達來實現促血管生成的作用[9]。COX-2通過P53途徑[10]等多種信號轉導通路直接調控血管內皮生長因子VEGF，促進腫瘤血管生成。iNOS/COX-2通過啟動血管生成通路，共同促進腫瘤的生成和發展。iNOS的產物NO是誘導COX-2表達得重要介質，COX-2的產物PGS又可促進iNOS的表達[11]。我們的研究發現在大腸腺瘤癌變過程中，COX-2 和iNOS蛋白存在很高的共陽性表達率，且兩者之間具有正相關關系。說明COX-2 和iNOS的協同表達促進了大腸腺瘤癌變。

惡性腫瘤的發生是多基因、多階段、多步驟的復雜過程，本研究表明COX-2 和iNOS蛋白的過度表達參與了大腸腺瘤癌變的過程，進一步探討了二者在此過程中的作用，希望通過抑制COX-2/iNOS的表達為抗腫瘤提供新的研究思路。

作者簡介：趙振亞(1977-)，女，碩士，主治醫師，主要研究方向：腫瘤病理。

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