楊雯,張曉偉,胡睿,胡建功(泰山醫學院附屬醫院,山東泰安271000)
Gli-1、ZEB2蛋白在結腸癌組織中的表達變化及意義
楊雯,張曉偉,胡睿,胡建功(泰山醫學院附屬醫院,山東泰安271000)
目的 探討Gli-1、E盒結合鋅指蛋白2(ZEB2)蛋白在結腸癌發生、發展中的作用。方法選擇結腸癌組織標本(結腸癌組)和相應癌旁正常結腸組織標本(癌旁組)各38例份,同期正常結腸組織10例份(正常對照組)。采用免疫組化SP法檢測各組Gli-1、ZEB2蛋白表達,分析其與結腸癌患者臨床病理參數的關系,分析結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達的相關性。結果結腸癌組Gli-1蛋白陽性表達23例份(60.5%),癌旁組為5例份(13.2%),正常對照組為1例份(10.0%);結腸癌組ZEB2蛋白陽性表達21例份(55.3%),癌旁組為13例份(34.2%),正常對照組為2例份(20.0%);結腸癌組Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達率均高于癌旁組和正常對照組(P均<0.05),癌旁組和正常對照組比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達與患者的TNM分期、淋巴結轉移均有關(P均<0.05),與性別、年齡、腫瘤直徑、分化程度均無關(P均>0.05)。結腸癌組織Gli-1與ZEB2蛋白表達呈正相關(r=0.723,P<0.01)。結論結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達升高,其異常表達可能與結腸癌的發生、發展有關。
結腸癌;HH信號通路;Gli-1;E盒結合鋅指蛋白2
結腸癌是臨床常見的消化道惡性腫瘤之一,其發病率在我國居全部惡性腫瘤的第4位。結腸癌的發病機制目前尚未明確,其發病可能與生活方式、遺傳、腺瘤、炎癥等有關。最新研究發現,惡性腫瘤的發生涉及一系列原癌基因的異常激活以及抑癌基因突變等,從而引起信號通路發生傳導異常[1]。HH信號通路參與正常胚胎發育及組織修復等過程,其異常激活在多種人類惡性腫瘤中普遍存在。Gli-1是HH信號通路的下游轉錄因子,激活后可啟動細胞核內目的基因的表達[2]。而E盒結合鋅指蛋白2(ZEB2)可以通過與靶基因啟動子區E-box結合,參與上皮間質轉化。本研究探討Gli-1和ZEB2蛋白在結腸癌發生、發展中的作用。
1.1 臨床資料 選取2014年3~10月泰山醫學院附屬醫院手術切除的結腸癌組織標本(結腸癌組)和相應癌旁正常結腸組織標本(癌旁組)各38例份,術后組織病理檢查明確診斷。患者男24例,女14例;年齡43~73歲、中位年齡58歲,≥58歲28例、<58歲10例;腫瘤直徑≤3 cm 20例,>3 cm 18例;TNM分期[2]:Ⅰ、Ⅱ期15例,Ⅲ、Ⅳ期23例;分化程度:高分化10例,中分化19,低分化9例;組織學類型均為腺癌;淋巴結轉移22例,無轉移16例。術前未進行放化療以及其他免疫治療,無其他部位腫瘤發生。選擇同期結腸鏡下活檢得到的正常結腸組織10例份作為正常對照組。
1.2 結腸組織Gli-1、ZEB2蛋白表達檢測 采用免疫組化SP法。取三組組織標本,均經10%甲醛固定,石蠟包埋,4 μm厚度切片。常規進行HE染色和免疫組化染色,方法如下:切片脫蠟及水化,高壓修復,依次加入兔抗人Gli-1多克隆抗體(1∶100)和鼠抗人ZEB2單克隆抗體(1∶50)、Ⅰ抗、Ⅱ抗以及新鮮配置的DAB顯色。自來水沖洗,蘇木精復染,鹽酸乙醇分化,自來水沖洗。碳酸鋰返藍,經梯度乙醇脫水干燥后二甲苯透明,中性樹膠封固。由兩名病理科醫生于顯微鏡下觀察細胞染色情況,計算陽性細胞比例。Gli-1蛋白主要定位于細胞核和細胞質,ZEB2蛋白主要定位于細胞質,以出現淡黃或棕黃色顆粒視為陽性染色。陽性細胞比例<5%定義為陰性表達,≥5%定義為陽性表達。
1.3 結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達與患者臨床病理參數的關系 分析結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達患者性別、年齡、腫瘤直徑、分化程度、TNM分期和淋巴結轉移的關系。分析結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達的相關性。
1.4 統計學方法 采用SPSS18.0統計軟件。計數資料以率表示,結果比較采用χ2檢驗;組織Gli-1、ZEB2蛋白表達的關系采用Spearman相關分析。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 三組Gli-1、ZEB2蛋白表達比較 結腸癌組Gli-1蛋白陽性表達23例份(60.5%),癌旁組為5例份(13.2%),正常對照組為1例份(10.0%);結腸癌組ZEB2蛋白陽性表達21例份(55.3%),癌旁組為13例份(34.2%),正常對照組為2例份(20.0%);結腸癌組Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達率均高于癌旁組和正常對照組(P均<0.05),癌旁組和正常對照組比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。
2.2 結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達與患者臨床病理參數的關系 結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達與患者的TNM分期、淋巴結轉移均有關(P均<0.05),與性別、年齡、腫瘤直徑、分化程度均無關(P均>0.05)。見表1。

表1 結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白陽性表達與患者臨床病理參數的關系
2.3 結腸癌組織Gli-1與ZEB2蛋白表達的關系 Spearman相關分析結果顯示,結腸癌組織Gli-1與ZEB2蛋白表達呈正相關(r=0.789,P<0.01)。
HH信號通路由HH蛋白、Ptch跨膜蛋白、Gli家族等下游轉錄因子組成,其在多種腫瘤組織中被激活[3]。Gli是HH信號通路轉導的重要組成部分,包括Gli-1、Gli-2、Gli-3,均含有高度保守的DNA結合區。Gli-1處于HH信號通路的最末端,直接調控目的基因的表達,與多種腫瘤的發生、發展密切相關[4]。Cavicchiol等[5]對62例份胃癌組織中的Gli-1蛋白進行檢測,發現Gli-1蛋白在胃癌組織中的陽性表達率明顯高于正常胃黏膜組織。郭杰芳等[6]研究發現,胰腺癌患者癌組織、癌旁組織、正常癌旁組織的Gli-l陽性表達率分別為68%、24%、0,推測Gli-l檢測有助于判斷胰腺癌患者的分化程度、遠處轉移情況等。王俊菊等[7]研究顯示,口腔鱗狀細胞癌與正常口腔黏膜組織Gli-1蛋白陽性表達率分別為65.0%和0。Kou等[8]研究結果提示,Gli-1蛋白表達與腫瘤的侵襲能力具有相關性。périgny等[9]研究提示,皮膚基底細胞癌Gli-1蛋白陽性表達率達90%以上。本研究結果顯示,結腸癌組Gli-1蛋白陽性表達率均高于癌旁組和正常對照組,癌旁組和正常對照組比較差異均無統計學意義,說明結腸癌組織中Gli-1蛋白表達升高;結腸癌組織Gli-1蛋白表達與患者的TNM分期和淋巴結轉移有關,與性別、年齡、腫瘤直徑、分化程度無關,說明結腸癌組織中Gli-1蛋白表達升高可能與其發生、發展有關。
上皮間質轉化(EMT)是指上皮細胞失去上皮特征的同時獲得間質細胞表型和轉移能力的一種生物學現象。在腫瘤轉移的過程中,癌細胞通過EMT實現對周圍組織的浸潤;而在種植部位,癌細胞通過間質細胞-上皮細胞轉化(MET)最終形成與原發灶在形態結構上相似的轉移灶[10]。ZEB家族是誘導MET的因素之一,ZEB2高表達可以促進間質性標志物如基質金屬蛋白酶(MMP)家族的表達,誘導EMT的發生,從而促進腫瘤細胞的侵襲和轉移。ZEB家族還可與其他參與EMT發生的調節因素相互聯系,形成一個作用于EMT的調控網絡[11]。周文娟等[12]發現,宮頸癌組織ZEB2蛋白陽性表達率明顯高于正常宮頸黏膜組織,ZEB2蛋白高表達與宮頸癌的分化程度、FIGO分期及淋巴結轉移有關,且可作為宮頸癌預后的獨立預測因素,與Mejlvang等[13]觀點一致。Oztas等[14]研究提示,ZEB2蛋白在肺癌組織中的陽性表達率可達70%,正常肺組織中則未見表達。本研究結果顯示,結腸癌組ZEB2蛋白陽性表達率均高于癌旁組和正常對照組,癌旁組和正常對照組比較差異均無統計學意義,說明結腸癌組織中ZEB2蛋白表達升高;結腸癌組織ZEB2蛋白表達與患者的TNM分期和淋巴結轉移有關,與性別、年齡、腫瘤直徑、分化程度均無關,說明結腸癌組織中ZEB2蛋白表達升高可能與其發生、發展有關。分析原因,可能是ZEB2蛋白在抑制E-cadherin表達的同時激活了MMP1、MMP2、MMP14等,誘導EMT發生,從而促進了腫瘤細胞的遷移與侵襲[15]。本研究結果顯示,結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達呈正相關,提示ZEB2可能是Gli-1的下游因子,仍需進行深入研究。
綜上所述,結腸癌組織Gli-1、ZEB2蛋白表達升高,并可能促進結腸癌的發生、發展。但本研究未對兩者行mRNA及DNA水平檢測,未能證實兩者是否為組成型激活。
[1] Gellad ZF, Provenzale D. Colorectal cancer: national international perspective on theburden of disease and public health impact[J]. Gastroenterology, 2010,138(6):2177-2190.
[2] Isohata N, Aoyagi K, Mabuchi T, et al. Hedgehog and epithelial-mesenchymal transition signaling in normal and malignant epithelial cells of the esophagus[J]. Int J Cancer, 2009, 125 (5):1212-1221.
[3] Chan AO, Chu KM, Lam SK, et al. Early prediction oftumor recurrence after curative resection of gastric carcinoma by measuring soluble ecadherin[J]. Cancer, 2005,104 (4):740-746.
[4] Santini R, Vinci MC, Pandolfi S, et al. Hedgehog-GLI signaling drives self-renewal and tumorigenicity of human melanoma-initiating cells, Hh[J]. Stem Cells, 2012,30(9):1808-1818.
[5] Cavicchioli Buim ME, Gurgel CA, Goncalves Ramos EA, et al. Activation of sonic hedgehog signaling in oral squamous cell carcinomas: a preliminary study[J]. Human Pathol, 2011,42(10):1484-1490.
[6] 郭杰芳,李兆申,金震東,等.GLI-1基因在胰腺癌組織中的表達及其臨床意義[J].中華醫學雜志, 2007,87(12):826-828.
[7] 王俊菊,宋令崗,張凱等.Hh信號通路在口腔鱗狀細胞癌中的激活及意義[J].癌變·畸變·突變,2013,25(2):106-110.
[8] Kou YB, Zhang SY, Zhao BL, et al. Knockdown of MMP11 inhibits proliferation and invasion of gastric cancer cells[J]. Int J Immunopathol Pharmacol, 2012,26(2):361-370.
[9] Périgny M, Bairati I, Harvey I, et al. Role of immunohistochemical overexpression of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-11 in the prognosis of death by ovarian cancer[J]. Am J Clin Pathol, 2008,129(2):226-231.
[10] Yoshikawa R, Nakano Y, Tao L, et al. Hedgehog signal activation in oesophageal cancer patients undergoing neoadjuvant chemoradiotherapy[J]. Br J Cancer, 2008,98(10):1670-1674.
[11] Ibrahim N, He L, Leong CO, et al. BR CA1-associated epigeneticregulation of p73 mediates an effector pathw ay for chemosensitivityin ovarian carcinoma [J]. Cancer Res, 2010,70 (18):7155-7165.
[12] 周文娟,孟躍進,郭曉峰,等.宮頸癌組織中ZEB2和E-cad蛋白的表達[J].鄭州大學學報,2014,49(2):219-222.
[13] Mejlvang J, Kriajevska M, Vandewalle C, et al. Direct repression of cyclin D1 by SIP1 attenuates cell cycle progression in cells undergoing an epithelial mesenchymal transition[J]. Mol Biol Cell, 2007,18(11):4615.
[14] Oztas E, Avci ME, Ozcan A, et al. Novel monoclonal antibodies detect Smad-interacting protein 1(SIP1) in the cytoplasm of human cellsfrom multiple tumor tissue arrays[J]. Exp Mol Pathol, 2010,89:182-189.
[15] Vandewalle C, Van Roy F, Berx G. The role of the ZEB family of transc-ription factors in development and disease[J]. Cell Mol Life Sci, 2009,66(5):773-787.
張曉偉(E-mail: 17837203@qq.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2016.48.031
R735.5
B
1002-266X(2016)48-0089-03
2016-09-28)