杨志诚 赵云刚 刘明雨
结直肠癌是人类常见的恶性肿瘤,居全世界恶性肿瘤死因的第二位,近年来发病率呈明显上升趋势[1]。侵袭转移是结直肠癌的重要死亡原因,也是影响临床治疗和预后的主要因素。研究表明,多种生物因子与肿瘤的侵袭转移相关。本实验应用免疫组化SP法检测凋亡抑制因子Survivin和核因子-κB(NF-κB)在65例结直肠癌标本中的表达,探讨Survivin和 NF-κB与结直肠癌病理参数的关系。
1.1 一般资料 收集我院2009年9月至2012年3月手术切除的原发性结直肠癌患者标本65例,其中,男38例,女27例;所有标本均有明确病理分型,患者术前均未接受放疗、化疗;有结直肠癌家族史者不纳入本试验。结肠癌35例,直肠癌30例;低分化癌28例,中、高分化癌37例;有淋巴结转移30例,无淋巴结转移35例;DukesA期13例,B期21例,C期28例,D期3例。并取40例患者癌旁正常组织,距肿瘤边缘10 cm以上各1块。中性甲醛固定,常规乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋并制备4 μm厚连续病理切片,切片分别进行HE染色和免疫组织化学染色。
1.2 免疫组织化学染色 兔抗人Survivin、NF-κB多克隆抗体购自美国Santa Cruz公司,SP试剂盒、DAB试剂盒购自中杉金桥公司。切片脱蜡至水,采用免疫组织化学链霉素-生物素过氧化酶(SP)染色法,切片置于抗原修复液(0.01 mol/L柠檬酸盐)中高压锅热修复30 min,在3%H2O2-甲醇溶液中浸泡10 min以灭活内源性过氧化氢酶,10%山羊血清封闭10 min,加入 Survivin抗体(稀释度1∶200)、NF-κB 抗体(稀释度 1∶300),4℃过夜,免疫组织化学染色均按SP试剂盒推荐方法进行。
1.3 结果判断 细胞膜和(或)细胞质中出现棕黄色颗粒为Survivin阳性细胞,细胞质和(或)细胞核出现棕黄色颗粒为NF-κB阳性细胞。判断采用半定量积分法[2],记数5个高倍视野,将平均阳性细胞率分为5类:0分<5%;1分5% ~<25%;2分25% ~<50%;3分50% ~<75%;4分≥75%。根据阳性染色强度分为4类:无着色0分;淡黄色1分;黄色2分;棕黄色3分;两者积分相加,按积分高低分为:0~1分为阴性(-),2~3分为弱阳性(+),4~5分为阳性(++),6~7分为强阳性(+++)。把弱阳性、阳性、强阳性均定义为阳性。
1.4 统计学分析 应用SPSS 13.0统计软件,计数资料采用χ2检验、四格表概率法对数据进行统计,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 Survivin、NF-κB在结直肠癌组织中及癌旁正常组织中的表达 Survivin蛋白阳性反应物主要位于癌旁和癌细胞胞质中,为浅黄和棕黄色,染色均匀,癌组织表达的阳性率为72.31%(47/65)。正常大肠黏膜中未见 Survivin蛋白表达,癌组织与对照非癌组织中表达差异有统计学意义(P<0.01)。NF-κB蛋白阳性反应物位于胞浆和(或)细胞核,结直肠癌中NF-κB的阳性率为58.46%(38/65),癌旁正常组织的阳性率为17.5%(7/40),两者比较差异有统计学意义(P<0.01)。
2.2 Survivin、NF-κB在结直肠癌组织中的表达与临床病理特征的关系 Survivin、NF-κB蛋白的阳性表达均与患者的年龄、性别、肿瘤大小无相关性(P>0.05),与癌组织的Dukes分期、分化程度和淋巴结转移相关(P<0.01)。
2.3 Survivin、NF-κB蛋白在结直肠癌中表达的关系 47例Survivin阳性表达病例中NF-κB阳性表达32例,18例Survivin阴性表达病例中NF-κB阳性表达6例,Survivin与NF-κB的表达差异有统计学意义(χ2=6.373,P=0.012)。随机计数5个高倍视野的Survivin与NF-κB均表达阳性的细胞数,Survivin与NF-κB 的阳性表达率呈正相关(r=0.75,P<0.01)。
结直肠癌是我国常见的恶性肿瘤,其发生和发展机制尚未完全明了。NF-κB存在于体内多种细胞中,NF-κB与其调节蛋白IKB-α结合后在细胞质中以非活性形式存在,通过IKB激酶(IKK)作用,IKB-α可发生32、36位的丝氨酸磷酸化而降解,并与NF-κB分离,NF-κB转位进入细胞核内与靶基因启动子结合,迅速诱导靶基因 mRNA的合成,参与多种疾病的发病过程[3]。在肿瘤细胞中,NF-κB可以调节许多基因,包括增殖相关基因(cyclinD1,COX2,and c-Myc)、抗凋亡相关基因(survivin,Bcl-2)、侵袭相关基因(MMP-9 and ICAM-1)等[4]。本实验发现,NF-κB在结直肠癌组织中的阳性表达率为58.46%,与对照非癌组织的阳性率17.5%相比,差异有统计学意义。目前的研究发现,肿瘤的凋亡抑制可能在结直肠癌的发生、发展及转移中起重要作用[5]。
Survivin是迄今为止发现的最强的凋亡抑制因子,可抑制多种刺激因素诱导的凋亡,使细胞存活,有利于细胞的异常增殖和恶性转化,进而导致肿瘤的发生[6]。Survivin可能通过下列途径抑制细胞凋亡:(1)抑制凋亡终末效应蛋白 caspase-3、caspase-7的活性,从而有效的阻断细胞凋亡过程[7]。(2)与细胞周期调控因子周期蛋白激酶CDK4形成复合体,使 p21从CDK4复合体中释放出来,并移位到线粒体中与caspase3特异性结合,间接抑制caspase3活化,阻止线粒体释放细胞色素 C,从而起到抗凋亡作用[8]。本研究发现,Survivin在结直肠癌组织中的表达阳性率为72.31%,与对照非癌组织相比,差异有统计学意义。
本实验也证实在结直肠癌组织中,Survivin与NF-κB之间表达呈显著正相关(r=0.75)。并且 Survivin、NF-κB蛋白在结直肠癌组织中的表达与癌组织的分化程度、淋巴结转移和Dukes分期相关(P<0.01),说明 NF-κB及 Survivin在结直肠癌的发生、发展及转移中起着重要作用。
1 Weir HK,Thun MJ,Hankey BF,et al.Annual report to the nation on the status of cancer,1975-2000,featuring the uses of surveillance data for cancer prevention and control.J Natl Cancer Inst,2003,95:1276-1299.
2 Kawasaki H,Altieri DC,Lu CD,et al.Inhibition of apoptosis by survivin predicts shorter survival rates in colorectal cancer.Cancer Res,1998,58:5071-5074.
3 KarinM.NF-kappa B and cancer:mechanisms and targets.Mol Carcinog,2006,45:355-361.
4 Yang P,Guo L,Duan ZJ,et al.Histone Methyltransferase NSD2/MMSET Mediates Constitutive NF-κB Signaling for Cancer Cell Proliferation,Survival,and TumorGrowth via a Feed-Forward Loop.Mol Cell Biol,2012,32:3121-3131.
5 Yoriaki S,Takehiko K,Takashi Y,et al.The incidence of apoptosis during colorectal tumorigenesis.Int J Surg Pathol,2000,8:123-132.
6 Angela F,Natalie R,Sam W,et al.Survivin,a member of the inhibitor of apoptosis family,is iInduced by photodynamic therapy and is a target for improving treatment response.Cancer Res,2007,67:4989-4995.
7 Suzuki A,Ito T,Kawano H,et al.Survivin initiates procaspase 3/p21complex formation as a result ofinteraction with cdk4 to resist Fas-mediated cell death.Oncogene,2000,19:1346-1353.
8 Sah NK,Khan Z,Khan GJ,et al.Structural functional and therapeutic biology of Survivin.Cancer Lett,2006,244:164-171.