周 雨 易德保 蒋传命 王 乐 凌 晖
(邵阳医学高等专科学校,湖南 邵阳 422000)
胃癌是我国发病率最高的恶性肿瘤〔1~3〕。干细胞标志物(CD44)及ATP-结合盒亚家族成员2(ABCG2)是常用的研究肿瘤干细胞耐药性的分子标志物,在胃癌组织中的表达与胃癌发生及分化有明显关系。本研究观察40例老年胃癌患者的胃癌组织中CD44和ABCG2蛋白的表达情况,并就两者的相关性进行分析,从而了解CD44和ABCG2与胃癌发生及发展的联系,最终为老年胃癌的早期诊断、治疗效果评价、判断预后的肿瘤标记物提供理论依据。
1.1临床资料 老年胃腺癌组织40例来源于邵阳市中心医院及邵阳医专附属医院2008年1月至2009年12月的手术切除标本。其中男28例,女12例,年龄56~78〔平均(64±7.3)〕岁,术前均未接受化疗、放疗等治疗。
1.2试剂来源及试验方法 研究所用试剂包括兔抗CD44抗体、兔抗ABCG2抗体、二氨基联苯胺(DAB)显色剂、免疫组化(SP)试剂盒等,所有试剂均购自Abcam公司及博士德公司。经脱蜡水化及抗原修复后将切片置于3%H2O2中淹没浸泡30 min,磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗5 min 3次,使用10%正常山羊血清,中和非特异性反应,湿盒内放置20 min。滴加1∶1 000比例稀释的CD44抗体及1∶200比例稀释的ABCG2抗体于切片上,置湿盒内,4℃冰箱过夜。取出,室温下放置5 min,PBS洗3 min 3次,吸去水分,滴加二抗工作液,于湿盒内37℃孵育25 min。温度设置为37℃条件下,使用辣根过氧化物酶标记链霉素卵白素工作液,于湿盒内孵育20 min,此切片后经DAB底物显色、苏木素复染以及1%盐酸酒精分化处理后,将切片置于显微镜下观察及照相。计算阳性细胞及阴性细胞比率,分为 “-、+、、”4个等级,分别表示为阳性细胞比率≤10%、 11%~40%、41%~70%、>70%。
1.3细胞培养 胃癌细胞株低分化黏液腺癌(MGC803)和中分化腺癌(SGC7901)为本室保存、低分化癌(AGS)购自上海市中科院细胞库。细胞用含体积分数为10%小牛血清的RPMI-1640培养液培养于37℃、含体积分数为5%CO2恒温培养箱中培养。细胞单层生长,铺满培养瓶约80%~90%时传代。传代时常规吸去培养液,用含0.25%胰酶细胞消化液消化,在倒置显微镜下观察,发现胞质回缩,细胞间隙增大后,立即倾去胰酶细胞消化液,加适量含血清培养液吹打成单细胞悬液,按所需浓度接种。
1.4Western印迹 二喹啉甲酸(BCA)法测定细胞蛋白质含量。CD44、ABCG2表达检测:细胞裂解,收集蛋白,变性后经10%十二烷基硫酸钠(SDS)-聚丙烯酰胺凝胶电泳后转移至聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,用含5%牛血清白蛋白的Tris盐酸缓冲液(TBST)(Tris-HCL 20 mmol/L,NaCl 137 mmol/L 含0.1% Tween-20)封闭1 h,用CD44、ABCG2一抗4℃孵育过夜,TBST洗3次,5 min/次,相应的二抗孵育1 h,TBST洗3次,5 min/次,化学发光剂检测蛋白质印迹,薄层扫描仪测定印迹区带的光密度值。
1.5统计学方法 应用SPSS19.0软件进行分析,组间均数比较采用t检验,组间率的比较用χ2检验。
2.1CD44及ABCG2的表达 CD44阳性表达呈棕黄色,主要位于细胞膜,ABCG2主要定位于细胞质,阳性表达呈明显的棕黄色颗粒。CD44蛋白在癌旁胃黏膜中的阳性率为0,在慢性胃炎组织中的阳性表达率为18.75%(3/16),在胃癌组织中阳性表达率60%(24/40)。胃癌组织中的阳性表达率显著高于慢性胃炎组织及癌旁组织(P<0.05);ABCG2在慢性胃炎及癌旁正常组织中的阳性表达率分别为25%(4/16)和4.54%(1/22),而在胃癌组织中的阳性表达率可达75%(30/40)显著高于慢性胃炎组织及癌旁组织(P<0.05)。而癌旁胃黏膜ABCG2的阳性表达率与慢性胃炎组织也存在显著性差异(P<0.05)。ABCG2蛋白在不同分化程度癌细胞中的表达率均有明显差异,ABCG2蛋白在不同分化程度腺癌中的表达率顺序为低分化>中分化>高分化,表达率分别为89.47%(17/19)、63.64%(7/11)、40%(4/10),各组比较差异有显著性意义(P<0.05)。见图1,表1。
图1 胃癌组织中CD44及ABCG2蛋白的表达(SP,×40)
表1胃腺癌、慢性胃炎和正常胃黏膜组织中ABCG2、CD44的表达(n)
与癌旁胃黏膜组比较:1)P<0.05;与慢性胃炎组比较:2)P<0.05
2.2CD44和ABCG2的相关性 ABCG2蛋白阳性表达的30例胃癌标本中有20例(66.7%)CD44阳性表达;高于ABCG2阴性标本中CD44阳性表达率〔2例(20%)〕。CD44与ABCG2蛋白之间呈正相关(r=0.94,P<0.05)。
2.3Western印迹结果 CD44和ABCG2蛋白在AGS、SGC7901、MGC803细胞中均有明显表达,其中CD44蛋白在三株细胞中的光密度值分别为(0.81±0.05)、(0.82±0.04)、(0.84±0.06),ABCG2蛋白在三株细胞中的光密度值分别是(0.75±0.04)、(0.76±0.03)、(0.78±0.06);组间比较,三株细胞中的表达均无明显差异(P>0.05)。见图2。
1:AGS细胞;2:SGC 7901细胞;3:MGC803细胞
胃癌是最常见的消化系统恶性肿瘤,我国胃癌死亡率呈上升趋势,多发人群年龄段为50~80岁〔4,5〕。胃癌生物学行为的相关研究是近年研究的热点及亟待突破点。CD44及 ABCG2可能成为胃癌诊断和治疗的标志物。
CD44蛋白为细胞表面的组成成分,在许多肿瘤细胞表面都可表达,如肺癌、口腔癌、肝癌、大肠癌、宫颈癌等,其作用机理是通过直接或替代途径增强了多种肿瘤细胞的转移,是参与肿瘤发生和发展的重要物质〔6,7〕。大量研究表明,CD44 可用于识别胃癌干细胞,CD44表达与胃癌的发生有明显相关性。CD44可作为胃癌干细胞的标志物应用于对胃癌干细胞的识别,并且越来越多的研究指向CD44在肿瘤的浸润与发展过程中也发挥着重要作用。本研究说明CD44参与胃癌变过程。本研究中发现,CD44不仅与胃癌发生过程有关联,CD44蛋白的高表达也与肿瘤的分化、淋巴结转移密切相关。
ABCG2 在具备肿瘤干细胞特性的侧群(SP)细胞中高表达,被认为是分离 SP 表型细胞的重要标志物〔8〕。SP 细胞的重要作用体现在肿瘤发生、发展及药物耐受等方面。ABCG2转运蛋白作为肿瘤干细胞表面标记目前受到广泛关注。Wang等〔9,10〕在宫颈癌、胰腺癌、肝癌等细胞株中均成功分离出ABCG2为阳性的细胞,其具有典型的干细胞特征。对ABCG2在胃癌中的表达研究,有助于发现胃癌干细胞的表面标记,从而显著优化胃癌的治疗效果,同时能对研究胃癌的发生机制有着积极的促进作用及重要意义。本研究结果说明ABCG2参与胃癌的发生过程。ABCG2蛋白表达随着分化程度逐渐降低呈现升高趋势。目前研究发现,大部分胃癌组织都为单独表达CD44或ABCG2,但也有研究发现癌组织同时有CD44及ABCG2的升高。
综上所述,CD44是胃癌干细胞的标志物,在胃癌变过程中有表达升高现象,CD44可能参与胃癌的发生。其白作为SP 细胞特异性表面标志物,ABCG2的表达与胃癌等恶性肿瘤的发生有密切关系。在胃癌的发生、进展中ABCG2和CD44可能起到一定的协同作用,针对两者关系进行全面检测具有重要意义,一方面对于胃癌早期诊断,ABCG2和CD44是重要的检测指标;另一方面对于胃癌治疗效果,ABCG2和CD44的表达可以作为重要的评判依据。
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