EGFR和K-ras蛋白在大肠息肉中的表达及临床意义

刘淑娟，刘丽娜，吕 申，李 梅，张 刚

(1.大连港医院 消化内科，辽宁 大连 116015；2.大连医科大学 附属第一医院 消化内科，辽宁 大连 116011；3. 大连医科大学 附属第二医院 中心实验室，辽宁 大连 116027)

EGFR和K-ras蛋白在大肠息肉中的表达及临床意义

刘淑娟1，刘丽娜2，吕 申3，李 梅3，张 刚1

(1.大连港医院 消化内科，辽宁 大连 116015；2.大连医科大学 附属第一医院 消化内科，辽宁 大连 116011；3. 大连医科大学 附属第二医院 中心实验室，辽宁 大连 116027)

目的 探讨EGFR及K-ras蛋白在大肠息肉中的表达及临床意义。方法 免疫组化法检测大肠息肉及大肠癌组织EGFR和K-ras的蛋白表达。总结大肠息肉组中EGFR和K-ras蛋白表达与临床参数的关系，并分析两种蛋白表达的相关性。结果 大肠腺瘤性息肉及大肠癌组的EGFR蛋白阳性表达率分别为64.29%与62.61%，均高于大肠非腺瘤性息肉组的32.00% (P<0.05)；大肠腺瘤性息肉组的K-ras蛋白阳性表达率为78.57%，高于大肠非腺瘤性息肉及大肠癌组的36.00%及46.09%(P<0.05)。两种蛋白表达在组织学分型方面比较有差异(P<0.05)，而在性别、年龄、息肉数量及部位方面比较无差异。在大肠息肉中EGFR与K-ras蛋白表达呈显著正相关(r=0.444，P<0.005)。结论 EGFR及K-ras蛋白在大肠腺瘤性息肉中有一定表达；二者的表达升高可能与大肠腺瘤性息肉的发生与恶性转化有一定关系；二者在大肠息肉的发生发展中有协同作用。

大肠息肉；EGFR；K-ras

表皮生长因子受体(EGFR)的异常活化与K-ras及其引起的B-raf等基因及其产物的过度表达目前认为是大肠癌发生及恶性演进的重要原因之一,而大肠腺瘤性息肉为大肠癌癌前病变之一。由于息肉癌变的分子学表达往往早于其形态学改变，因此利用基因表达早期有效区分出有潜在恶变风险的息肉，并给予及时处理、缩短随访时间，将对大肠癌的预防起到重要作用。本研究通过检测大肠息肉中EGFR及K-ras蛋白表达情况，旨从蛋白水平研究二者在大肠息肉发生发展中所起作用，从而探讨这两种蛋白作为大肠腺瘤性息肉演进及恶性转化预警标志物的可行性。

1 材料和方法

1.1 研究对象

收集大连港医院2011年11月—2012年11月肠镜下摘除大肠息肉标本53例。其中男37例，女16例；年龄33～81岁，平均58.17岁；<60岁31例，≥60岁22例；单发息肉12例，多发息肉41例；非腺瘤性息肉25例，腺瘤性息肉28例；直肠息肉5例，左半结肠息肉31例，右半结肠息肉17例。选取大连市多家医院2006年7月—2008年9月诊断明确的大肠癌手术切除标本115例。其中男57例，女58例；年龄27～87岁，平均62岁。所有大肠癌患者术前均未接受过放、化疗。

1.2 试剂与方法

兔抗人EGFR单克隆抗体及兔抗人K-ras单克隆抗体购自武汉三鹰生物技术有限公司，SP免疫组织化学试剂盒及DAB显色剂购自北京中杉金桥生物技术有限公司。所有标本常规脱蜡水化，HE染色，免疫组织化学过程按试剂盒说明书进行。以PBS代替一抗作阴性对照，选已知阳性切片作阳性对照。

1.3 结果判定

EGFR蛋白以细胞浆或细胞膜或两者均出现棕黄色颗粒为阳性，K-ras蛋白以细胞浆出现棕黄色颗粒为阳性。免疫组化结果评分采用半定量方法：阳性细胞数<5%为0分，5%～20%为1分，21%～50%为2分，51%～75%为3分，>75%为4分；阳性强度不着色为0分，淡黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。两者分数相加,>3分为阴性，<3分为阳性。病理诊断由两名高年资病理医师独立进行，选取至少5个高倍视野不少于1 000个细胞对免疫组化结果进行评估。

1.4 统计学方法

所得数据选用SPSS19.0统计软件进行χ2检验和Spearman相关性分析，以P<0.05为差异有显著性意义。

2 结 果

2.1 大肠息肉(非腺瘤性、腺瘤性)组与大肠癌组EGFR及K-ras蛋白的表达情况

大肠非腺瘤性息肉、腺瘤性息肉及大肠癌组EGFR蛋白阳性表达率分别为32.00%(8/25)、64.29%(18/28)与62.61%(72/115)，腺瘤性息肉及大肠癌组高于非腺瘤性息肉组(P<0.05)，而腺瘤性息肉组与大肠癌组接近(P>0.05)。K-ras蛋白阳性表达率在大肠非腺瘤性息肉、腺瘤性息肉及大肠癌组分别为36.00%(9/25)、78.57%(22/28)与46.09%(53/115)，腺瘤性息肉组高于非腺瘤性息肉及大肠癌组(P<0.05)。见表1、图1～图4。

表1 EGFR及K-ras蛋白在大肠息肉及大肠癌组中的表达情况Tab 1 Expressions of EGFR and K-ras in colorectal polyp group and colorectal cancer group

2.2 大肠息肉组EGFR及K-ras蛋白表达与患者临床参数的关系

大肠息肉EGFR蛋白阳性表达率在非腺瘤及腺瘤组分别为32.00%(8/25)与64.29% (18/28)，K-ras蛋白阳性表达率在非腺瘤及腺瘤组分别为36.00%(9/25)与78.57% (22/28)。该两种蛋白表达在组织学分型间比较差异有显著性意义(P<0.05)，在性别、年龄、息肉数量及部位比较差异均无显著性意义(P>0.05)。见表2。

2.3 大肠息肉组EGFR与K-ras蛋白表达的相关性分析

大肠息肉组中K-ras与EGFR蛋白均为阳性表达21例，均为阴性表达17例，随K-ras蛋白表达增高EGFR蛋白表达也增高，两者呈显著正相关(r=0.444，P<0.005)。见表3。

图1 腺瘤组织中EGFR阳性表达(SP法×200)Fig 1 Possitive expression of EGFR in adenoma(SP×200)

图2 癌组织中EGFR阳性表达(SP法×200)Fig 2 Possitive expression of EGFR in carcinoma(SP×200)

图3 腺瘤组织中K-ras阳性表达(SP法×200)Fig 3 Possitive expression of K-ras in adenoma(SP×200)

图4 非腺瘤组织中K-ras阳性表达(SP法×200)Fig 4 Possitive expression of K-ras in non-adenoma (SP×200)

表2 大肠息肉组EGFR及K-ras蛋白表达与患者临床参数的关系Tab 2 Relationship between EGFR and K-ras protein expressions in colorectal polyp group and the clinical parameters

表3 大肠息肉组EGFR与K-ras蛋白表达的相关性分析Tab 3 Correlation analysis of EGFR and K-ras protein expression in colorectal polyp group (n)

r=0.444,P<0.005

3 讨 论

大肠息肉来源于肠黏膜上皮，在组织学上分为腺瘤性息肉及非腺瘤性息肉。一般认为非腺瘤性息肉发生癌变可能性极小，但腺瘤性息肉则有癌变倾向。

EGFR是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜糖蛋白受体，是原癌基因ErbB1的表达产物，在多种上皮来源的恶性肿瘤中过表达[1]，它介导的细胞信号传递途径非常重要，一旦表达过度、活性增强或其他某一环节出现异常，则可导致恶性肿瘤等疾病的发生。现已证实，在人类多种恶性肿瘤组织和肿瘤细胞株中，存在着EGFR的表达和功能异常[2-3]。

单宝珍等[4]研究发现大肠癌组EGFR蛋白阳性表达率显著高于腺瘤及癌旁黏膜组，且腺瘤组的表达高于癌旁黏膜组，认为EGFR的高表达与大肠癌的发生可能有关。本实验中大肠非腺瘤性息肉、腺瘤性息肉及大肠癌组EGFR蛋白阳性表达率分别为32.00%、64.29%与62.61%，腺瘤性息肉及大肠癌组阳性表达率均高于非腺瘤性息肉组，表明大肠腺瘤及大肠癌中EGFR蛋白有较高的表达，提示其高表达可能参与大肠腺瘤性息肉及大肠癌的发生。EGFR过度表达可导致恶性肿瘤的发生，本实验中大肠腺瘤性息肉与大肠癌组EGFR阳性表达率相接近，提示EGFR蛋白的高表达在大肠腺瘤性息肉的恶变过程中可能起着一定的作用，腺瘤性息肉具有一定的癌变潜能，本结论与目前大肠腺瘤被视为大肠癌癌前病变的观点相符合。

Ras蛋白过度表达是细胞增生的标志，其阳性表达是肿瘤发生的早期事件。在Ras基因中，以K-ras基因突变最为常见。K-ras可由基因突变、自身活化或在接受EGFR的信号后发生过表达，这种过表达被认为是包括大肠癌在内的很多上皮源性恶性肿瘤的发生机制。Siddiqui等[5]报道结直肠癌病人K-ras基因突变率为27%～43%。张王娜等[6]研究发现腺癌及腺瘤组K-ras蛋白阳性表达率明显高于正常组，而腺癌和腺瘤组表达无明显差异，认为K-ras蛋白与结直肠癌的发生、发展有关。本实验中K-ras蛋白在大肠非腺瘤性息肉、腺瘤性息肉及大肠癌组中的阳性表达率分别为36.00%、78.57%与46.09%，腺瘤性息肉组明显高于非腺瘤性息肉组，提示K-ras蛋白在大肠腺瘤阶段已发生高表达，在大肠腺瘤阶段已存在某种程度K-ras基因突变。

本实验中大肠腺瘤性息肉中K-ras蛋白表达明显高于大肠癌尚难以解释，已知大肠癌的发生发展同时涉及多种基因，包括原癌基因、肿瘤抑制基因以及DNA修复基因等多因素，其多种机制可能互相调节、互相制约，这可能是本实验大肠癌K-ras蛋白表达低于腺瘤性息肉的一个原因。

已有报道EGFR及K-ras突变与大肠癌患者年龄、性别、病变部位关系不大，而与肿瘤分化程度、浸润力及转移等之间的关系结论不一。Bo-Young Oh等[7]研究结果提示EGFR突变与大肠癌分期、淋巴结转移有关，与患者年龄、性别、大肠癌发生部位及分化程度无关；马玉滨等[8]研究认为K-ras表达与大肠癌肿瘤大小、分化程度、淋巴结转移及浸润深度有关，而与患者年龄、性别、肿瘤的病理分期无关。本实验EGFR及K-ras表达与大肠息肉患者年龄、性别、数量及部位无明显关系，而与组织学分型有关，腺瘤性息肉组两种蛋白表达明显高于非腺瘤性息肉组，表明EGFR及K-ras的高表达在腺瘤性息肉发生中起着一定的作用，由此也提示腺瘤性息肉较非腺瘤性息肉有恶变倾向。

EGFR和K-ras蛋白同处于EGFR/Ras/Raf/MAPK信号转导通路中，K-ras位于EGFR的下游，将磷酸化激活的EGFR信号自细胞内传递，从而与细胞的增殖和分化相连造成细胞不可控制的增殖及恶变。本实验通过检测EGFR及K-ras蛋白在大肠息肉中表达的相关性发现，二者表达呈明显正相关，这表明大肠息肉中EGFR/Ras/Raf/MAPK信号转导通路是EGFR及K-ras蛋白联系的一个主要内在机制，该两种蛋白在大肠息肉的发生发展中可能起着协同作用。

本实验结果提示EGFR及K-ras蛋白高表达的大肠腺瘤性息肉存在潜在恶变风险。近年来，大肠息肉发病率逐年增高，Cappell等[9]的研究结果证实内镜下检出，摘除腺瘤可使大肠癌的发生率降低76%～90%，因此应重视大肠息肉的早期治疗。

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[2] Hwangbo W, Lee JH, Ahn S, et al. EGFR gene amplification and protein expression in invasive ductal carcinoma of the breast[J]. Korean J Pathol, 2013, 47(2):107-115.

[3] Kalman B, Szep E, Garzuly F, et al. Epidermal growth factor receptor as a thera-peutic target in glioblastoma[J]. Neuromolecular Med, 2013, 15(2):420-434.

[4] 单宝珍，李胜保，王强，等.大肠癌及其癌前组织中EGFR蛋白的表达及意义[J].中国现代医学杂志，2014,24(11):63-66.

[5] Siddiqui AD, Piperdi B. KRAS mutation in colon cancer: a marker of resistance to EGFR-I therapy[J]. Ann Surg Oncol, 2010, 17(4): 1168-1176.

[6] 张王娜，万义增，陈素贤.K-ras蛋白和环氧合酶-2在结直肠癌中的表达及意义[J].广东医学，2012，33(22):3454-3456.

[7] Bo-Young Oh, Ryung-Ah Lee, Soon-Sup Chung, et al. Epidermal Growth Factor Receptor Mutations in Colorectal Cancer Patients[J]. Korean Soc Coloproctol, 2011, 27(3):127-132.

[8] 马玉滨,张成武.大肠癌组织中K-RAS、MDM2表达变化及意义[J].山东医药，2013,53(36):64-66.

[9] Cappell MS. Reducing the incidence and mortality of colon cancer: mass screen-ing and colonoscopic polypectomy[J]. Gastroenterol Clin North Am, 2008, 37(1) : 129-160.

Expressions and clinical significance of EGFR and K-ras protein in colorectal polyps

LIU Shu-juan1, LIU Li-na2, LV Shen3, LI Mei3, ZHANG Gang1

(1.DepartmentofGastroenterology,DalianPortHospital,Dalian116015,China; 2.DepartmentofGastroenterology,theFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116011,China; 3.CentralLaboratory,theSecondAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116027,China)

Objective To explore the expressions and significance of EGFR and K-ras protein in colorectal polyps. Methods EGFR and K-ras protein expressions in colorectal polyps and colorectal cancer were detected by immunohistochemistry. Results The positive expression rates of EGFR in colorectal adenomatous polyp group and colorectal cancer group were 64.29% and 62.61% respectively. They were higher than that at colorectal non-adenomatous polyp group Both of them being 32.00% (P<0.05); The positive expression rate of K-ras in colorectal adenomatous polyp group was 78.57%. It was higher than those of colorectal non-adenomatous polyp group 36.00% and colorectal cancer group 46.09%(P<0.05). EGFR and K-ras protein expressions existed statistic difference in colorectal polyp histopathology (P<0.05), but there were no statistic significance in sex, age, number and site of colorectal polyp. The expressions of these two proteins in colorectal polyp group showed a significant positive correlation (r=0.444，P<0.005). Conclusion A certain level of expression of EGFR and K-ras protein exists in the colorectal adenomatous polyps. The increased expression of the two proteins may be related to the occurance and malignant transformation of colorectal adenomatous polyps; The two proteins play a synergistic role in the occurrence and progrusssim of colorectal polyps.

colorectal polyps; EGFR; K-ras

论 著

10.11724/jdmu.2015.01.07

国家自然科学基金项目(81071805)

刘淑娟(1976-)，女，河北定州人，副主任医师，硕士。E-mail:lsj116015@163.com

刘丽娜，教授。E-mail:liulina_dl@sohu.com

R735.3

A

1671-7295(2015)01-0030-04

刘淑娟，刘丽娜，吕申，等. EGFR和K-ras蛋白在大肠息肉中的表达及临床意义[J].大连医科大学学报，2015,37(1)：30-33.

2014-11-05；

2014-12-30)