李 璐 李 琛 吴民华
(广东医学院组织学与胚胎学教研室,湛江524023;1广东医学院附属医院检验科,湛江524001)
研究表明,多种肿瘤中存在环氧化酶-2(Cyclooxy genase-2,COX-2)与磷酸酶和张力蛋白同源物基因(phosphatase and tension homology detected onchromosome ten,PTEN)的表达异常,其表达与肿瘤的发生、发展有着密切的关系。本研究旨在分析COX-2和PTEN在结肠癌中的表达情况,探讨两基因表达与临床病理因素的关系,为结肠癌早期诊断、治疗以及预后评估提供实验依据。
收集2010年1月至2012年4月在我校附属医院因结肠癌而行根治手术切除的组织标本56例,术后均在本院病理科诊断为结肠腺癌。病例包括男39例、女17例;年龄35-81岁,平均(59.2±6.4)岁;所有患者术前均未行放化疗及免疫治疗。结肠癌Duke分期:A期9例,B期17例,C期27例,D期3例;组织学分级:高分化17例,中分化27例,低分化12例;淋巴结转移39例。同期在该院内镜室行结肠镜下活检15例非肿瘤结肠黏膜组织作为对照。
COX-2兔抗人单抗、PTEN鼠抗人单抗、S-P染色试剂盒和DAB试剂盒均购自北京中山生物技术公司。采用免疫组织化学SP法,简述如下:4μm切片脱蜡水化,高压锅抗原修复3min,自然冷却。切片加入3%过氧化酶阻断剂10分钟,PBS液洗。加入一抗室温孵育30min,PBS液洗。加入二抗室温孵育15min,PBS液洗。DAB显色,苏木素复染,封片。以PBS替代一抗做阴性对照。
COX-2棕黄色颗粒主要位于胞质或核周,PTEN棕黄色颗粒位于胞质或胞核。采用染色强度和阳性细胞百分比半定量方法进行评判。染色强度评分标准:细胞未着色为0分、染色部位呈浅黄色为1分、染色呈棕黄色为2分、染色呈棕褐色为3分。阳性细胞百分率评分标准:阳性细胞小于5%为0分、5%-25%为1分、26%-50%为2分、51%-75%为3分、大于75%为4分。结果判定:染色强度评分与阳性细胞百分率评分的乘积5分以上者判为阳性,4分及4分以下者判为阴性。
采用SPSS17.0统计学软件,两基因表达与各病理因素的相关性采用χ2检验,两个基因之间表达关系采用spearman相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。
COX-2定位于胞浆或核周,PTEN定位于胞浆或胞核,见图1。COX-2、PTEN在结肠腺癌组织中阳性表达率分别为82.14%(46/56)、51.79%(29/56),正常结肠黏膜组织中COX-2和PTEN阳性表达率分别为13.33%(2/15)、100.00%(15/15)。结肠腺癌中COX-2、PTEN表达率与正常结肠黏膜组织的表达率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
56例结肠癌组织中,COX-2和PTEN同时阳性表达者20例(35.7%),同时阴性表达者1例(1.8%),仅COX-2表达者26例(46.4%),仅 PTEN表达者9例(16.1%),COX-2和PTEN表达呈明显负相关(r=-0.357,P=0.007)。
2.COX-2、PTEN表达与结肠癌临床病理特征间的关系
COX-2及PTEN的表达与结肠腺癌Duke分期和有无淋巴结转移有关,而与性别、年龄和组织学分型无明显相关。见表1。
图1 A.COX-2在结肠癌中的阳性表达(SP法×200); B.PTEN在结肠癌中的阳性表达(SP法×200);Fig.1A:Positive expression of COX-2 in colon adenocarcinoma(SP method×200)Fig.1B:Positive expression of PTEN in colon adenocarcinoma(SP method×200)
恶性肿瘤的发生和发展是一个多因素、多阶段和多基因的多步骤变化过程。研究表明,COX-2和PTEN在调节肿瘤细胞的生长、分化、凋亡、浸润和转移等各方面均起了重要作用[1-2]。
COX-2是花生四烯酸分解过程中的重要限速酶,细胞受到各种刺激因素时可迅速合成,涉及多种病理生理变化[3]。研究表明,COX-2参与了多种恶性肿瘤的发生与发展[4-5]。本研究结果显示 COX-2在结肠腺癌组织中高表达,其表达与患者性别、年龄和组织学分级无明显相关,但在Duke分期C、D组及淋巴结转移组中表达明显增高,表明COX-2对结肠腺癌的局部侵袭和远处转移具有促进作用,与文献报道一致[6-7]。
PTEN是一种具有双特异性磷酸酯酶活性的抑癌基因,可使3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)去磷酸化,抑制PI3K/Akt通路,从而阻断了Akt及其下游激酶的活性,抑制细胞增殖、迁徙和黏附,促进细胞凋亡[8]。本研究结果显示PTEN在结肠腺癌组织中表达明显低于正常结肠组织,PTEN蛋白表达与性别、年龄和组织学分型无明显相关,而与Duke分期和淋巴结转移呈负相关,表明PTEN的表达缺失与结肠腺癌的的发生发展及侵袭、转移有着密切的关系。
本研究结果显示,结肠腺癌组织中PTEN与COX-2呈明显负相关,有研究认为PTEN可能通过调控Akt通路抑制了COX-2的表达,当PTEN缺失时,Akt通路上调,COX-2的表达则明显增高[9]。PTEN和COX-2可能协同参与了结肠癌的发生和发展过程,PTEN表达缺失和COX-2的高表达预示肿瘤组织侵袭和转移能力增强。
综上所述,结肠癌组织中COX-2和PTEN异常表达与肿瘤的发生发展、浸润和转移有关,两者之间存在调控机制,两指标联合检测有助于结肠癌的早期诊断及预后判断。
[1]Li P,Zhang ST,Yu ZL,et al.Effects of cyclooxygenase-2 non-selective and selective inhibitors on proliferation inhibition and apoptosis induction of esophageal squamous carcinoma cells.Dis Esophagus,2009,22(1):21-31
[2]Takei Y,Saga Y,Mizukami H,et al.Overexpression of PTEN in ovarian cancer cells suppresses i.p.dissemination and extends survival in mice.Mol Cancer Ther,2008,7(3):704-711
[3]Menczer J.COX-2 expression in ovarian malignancies:a review of the clinical aspects.Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol,2009,146(2):129-132
[4]Wang D,Dubois RN.The role of COX-2 in intestinal inflammation and colorectal cancer.Oncogene,2010,29(6):781-788
[5]Sharma-Walia N,Paul AG,Bottero V,et al.Kaposi's sarcoma associated herpes virus(KSHV)induced COX-2:a key factor in latency,inflammation,angiogenesis,cell survival and invasion.PLoS Pathogens,2010,6(2):e1000777
[6]王淑强,李秀娟,李鹏等.COX-2基因在大肠癌的表达及其意义.中国老年学杂志,2010,30(12):1638-1639
[7]邬黎青.大肠癌组织 VEGF-C,COX-2,Flt-4及nm23表达与淋巴管生成及淋巴结转移的关系.细胞与分子免疫学杂志,2010,26(6):597-598
[8]谢文君,李晓虹,付天红等.大肠癌组织中PTEN蛋白的表达及其与患者临床病理特征和预后的关系.中国药物与临床,2012,12(1):46-47
[9]Covey TM,Edes K,Fitzpatrick FA.Akt activation by arachidonic acid metabolism occurs via oxidation and inactivation of PTEN tumor suppressor.Oncogene,2007,26(39):5784-5792