DNA結合抑制蛋白-1在結腸癌中的表達及其臨床意義

樊鴻炎 張文權 薛迪強 杜宏偉 郝 芳 李素萍 (蘭州市第二人民醫院，甘肅 蘭州 730000)

腫瘤的發生發展與轉移受多種癌基因、細胞因子和胞內外信號的共同調節與作用，其調控機制十分復雜。研究表明DNA結合抑制蛋白能通過抑制相關基因的轉錄表達，抑制腫瘤細胞的分化、促進腫瘤細胞的增殖和血管的發生、介導腫瘤轉移。本研究應用原位雜交的方法探討Id-1與結腸癌生物學行為及臨床、病理的關系。

1 材料與方法

1.1 標本來源 48例結腸癌及相應的癌旁組織為我院2007～2010年外科手術切除標本，術后均經病理證實為結腸癌。患者術前均未接受放療、化療或其他針對腫瘤的治療。其中男性37例，女性11例，中位年齡53.26歲。年齡＞65歲22例，≤65歲26例。組織學分型采用WHO標準，高分化腺癌14例，中分化腺癌22例，低分化腺癌12例;Ti+T1+T2者21例，T3+T4者27例;TNM分期0～Ⅱ期13例，Ⅲ～Ⅳ期35例;伴有淋巴結轉移者(N1)32例，無淋巴結轉移者(N0)16例。癌旁組織中16例為不典型增生，15例為正常黏膜。48例癌組織全部為腺癌。17例結腸腺瘤標本來自蘭州市第二人民醫院，患者行內鏡下息肉切除術，術后經病理證實為腺瘤。組織標本經甲醛固定，石蠟包埋，行4 μm連續切片。

1.2 試劑及結果觀察 原位雜交試劑購自武漢博士德公司，操作步驟嚴格按照說明書進行。所有標本經HE染色觀察再次證實其病理性質。根據細胞染色程度(A)，以細胞質內出現棕色顆粒為表達，無染色為0分;細胞質內見淡黃色顆粒，明顯高于背景為1分;較多棕黃色顆粒為2分;大量深棕色顆粒為3分。每片隨機觀察5個高倍視野(×400)計數癌細胞總數和表達的細胞個數，得出細胞表達百分率(B);B＜30%為 1分，30% ～75%為2分，＞75%為3分。A×B得0分者為不表達(－);1～4分為低表達(+);＞4分為高表達(?)。

1.4 統計學方法 應用SPSS10.0統計軟件包，等級資料采用秩和檢驗-Kruskal-Wallis法，組間兩兩比較采用秩和檢驗-Nemenyi法，計數資料采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 Id-1在正常腸黏膜、結腸腺瘤、不典型增生及結腸癌組織中的表達 正常腸黏膜組織中Id-1蛋白偶有表達，在結腸腺瘤、不典型增生、結腸癌組織中的陽性表達率分別為35.3%、43.75%、77.08%，三者比較差別有統計學意義(P＜0.05)。見表 1，圖 1。

2.2 結腸癌中Id-1表達與臨床病理特征的關系 Id-1的表達與分化程度無關(P＞0.05)，與浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期有關，差異有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表1 Id-1在不同結腸組織中的表達(n)

圖1 Id-1在結腸組織中的表達(原位雜交，×200)

表2 Id-1表達與結腸癌分期、分化程度、浸潤、及淋巴結轉移的關系

3 討論

DNA結合抑制蛋白又稱分化抑制因子(Id)，屬于螺旋－環－螺旋轉錄因子家族成員之一，對堿性HLH(bHLH)轉錄因子活性起負調節作用〔1〕。bHLH轉錄因子是由一群廣泛分布的、或組織特異性的、以同二聚體或異二聚體形式與DNA結合的蛋白質組成的一個大家族，能活化與細胞分化有關的基因轉錄。作為HLH家族成員的Id分子由于缺乏與DNA的E2(CANNTG)或N2框(CACNAG)結合的強堿性區域，不能啟動轉錄，但又可競爭性與bHLH結合成異二聚體(Id-HLH)后，抑制bHLH與DNA及其他組織特異性bHLH轉錄因子結合，從而抑制細胞分化，對堿性HLH(bHLH)轉錄因子活性起負調節作用〔1，2〕。因此，Id蛋白又被稱作“分化抑制因子”。正常細胞Id隨細胞分化逐漸降低，在分化終末時極少表達或不表達，但在多種來源的腫瘤組織中Id高表達。Id蛋白在促進細胞從G1期到S期的轉換中發揮著至關重要的作用。當Id的反義核酸序列轉染入血清刺激的NIH3T3細胞后，則延遲這些細胞再次進入細胞周期，同時把抗Id抗體顯微注射到血清刺激后的NIH3T3細胞后，會導致細胞在晚G1期退出細胞周期進程〔3〕。

Id蛋白具有癌基因的特性，編碼的Id蛋白能阻止細胞分化，促進細胞增殖，從而參與腫瘤的發生。正常組織細胞中，Id蛋白低表達或不表達。Id基因在一系類原發腫瘤如鱗狀上皮細胞、消化系統、神經組織和生殖系統的癌組織檢查中有不良表達。研究發現，Id-1高表達于食道鱗癌、口腔鱗癌、結腸直腸癌、肝細胞癌、胰腺癌，Id-1過表達與胰腺癌的腫瘤性血管生成顯著相關，其蛋白表達水平也與口腔鱗癌轉移行為顯著相關〔4，5～7〕。本研究表明，Id-1在結腸癌中的表達顯著高于癌旁正常黏膜，癌周正常腸黏膜大部分為弱表達或陰性表達，顯示Id-1在結腸癌具有特異性高表達的特點，提示其與結腸癌的發生有很強的聯系。近年來研究證實，Id-1高表達提示腫瘤細胞的侵襲力和遷移能力增強，降低癌細胞間的黏附，更易穿透基底膜向基質遷移。本研究還說明隨著浸潤程度的加深，Id-1的表達依次升高，這與Schindl等〔8〕檢測子宮頸癌所得的結論相符合;證實了Id-1表達增高可能與結腸癌侵襲力及惡性程度有關，其機制可能與Id-1誘導120 kD-MMP的增高有關〔9〕。

本研究顯示，對于不同浸潤深度、淋巴結轉移、分期等指標檢測后發現，浸潤深度越深、有淋巴結轉移、TNM分期越晚則Id-1的表達越高，表明Id-1蛋白表達在腫瘤浸潤，轉移等過程中起到了促進作用。提示Id－1蛋白表達與結腸癌的發生發展有關，可能是結腸癌變過程中的重要分子學改變。因此，Id-1蛋白可能作為評價腫瘤惡性程度和預后不良的指標之一。

1 Benezra R，Davis RL，Lockshon D，et al.The protein Id:a negative regulator of helix-loop-helix DNA binding proteins〔J〕.Cell，1990;61(1):49-59.

2 Norton JD，DEED RW，Craggs G.Id helix-loop-helix proteins in cell growth and differentiation〔J〕.Trends Cell Biol，1998;8(2):58-65.

3 Lasorella A，Uo T，Lavarone A.Id proteins at the gross-road of development and cancer〔J〕.Oncogene，2001;20:8326-33.

4 Hu YC，Lam KY，Lam S，et al.Identification of differentially expressed genes in esophageal squamous cell carcinoma(ESCC)by cDNA expression array:overexpression of Fra-1，Neogenin，ID-1，and CDC25B genes in ESCC〔J〕.Clin Cancer Res，2001;7(8):2213-21.

5 Wilson JW，Deed RW，Inoue T，et al.Expression of Id helix-loop-helix protein in colorectal adenocaricinoma correlates with p53 expression and mitotic index〔J〕.Cancer Res，2001;61(24):8803-10.

6 Nishinine M，Nakamura M，Mishina K，et al.Id proteins are overexpressed in human oral squamous cell carcinomas〔J〕.J Oral Pathol Med，2003;32(6):350-7.

7 Lee TK，Man K，Ling MT，et al.Overexpression of Id-1 induces cell proliferation in hepatocellular carcinoma through inactivation of NK4a/pRB pathway〔J〕.Carcinogenesis，2003;24(11):1729-36.

8 Schind1 M，Oberhuber G，Obermair A，et al.Over expression of Id1 protein is a marker for unfavorable prognosis in early stage cervical cancer〔J〕.Cancer Res，2001;61:5703-6.

9 Desprez PY，Lin CQ，Thomasset N，et al.A novel pathway for mammary epithetial cell invasion induced by the helix-loop-helix protein Id-1〔J〕.Mol Cell Biol，1998;18(8):4577-88.