CDX2及CK20在结直肠癌中的表达及其临床意义

CDX2及CK20在结直肠癌中的表达及其临床意义*

韦皓棠1陈利生2△董保国1王佳雷1(1 广西医科大学第三附属医院胃肠外科广西南宁530000；2 广西医科大学第一附属医院结直肠肛门外科)

[摘要]目的探讨人结直肠癌组织中尾型同源盒转录因子2(CDX2)和细胞角蛋白20(CK20)的表达与其临床病理特征的关系。方法采用免疫组化学Envision法检测65例结直肠癌和30例PPH手术切除的正常直肠黏膜组织中CDX2和CK20的表达水平。结果CDX2和CK20在结直肠癌组织中表达的阳性率分别为58.5%和93.8%，在正常直肠黏膜组织中表达的阳性率分别为96.7%和46.7%，差异有统计学意义(P<0.05 )。结直肠癌组织中CDX 2 的低表达和CK20的高表达与淋巴结转移、分化程度、TNM分期有关，CDX2的低表达还与浸润深度有关，CK20的高表达还与远处转移及肿瘤大小有关。结直肠癌组织中CDX2和CK20的阳性表达呈负相关(r=-0.196，P<0.05 )。结论CDX2和CK20在结直肠癌的发生、发展、转移中起着重要作用，联合检测是判断结直肠癌恶性程度和预后的有效指标。

[关键词]结直肠肿瘤；CDX2；CK20；免疫组织化学

[中图分类号][文献标志码]A

[收稿日期：2015-02-28]

Expression of CDX2 and CK20 and its clinical pathological significance in colorectal carcinoma

Wei Haotang1,Chen Lisheng2,Dong Baoguo1,et al.(1 Department of Gastrointestinal Surgery, the Third Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530000,China;2 Department of Colorectal and Anal Surgery,the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University)

Abstract[]Objective To investigate the expression of CDX2 and CK20 in colorectal carcinoma, and the correlations between CDX2 and CK20. Methods Sixty-five samples of human colorectal carcinoma and thirty specimens of normal rectal mucosa from PPH were detected for CDX2 and CK20 by immunohistochemical method. Results The positive expression rates of CDX2 and CK20 in colorectal carcinoma were 58.5% and 93.8%, respectively. Those in normal rectal mucosa were 96.7% and 46.7%, with significant differences between them(P<0.05). Low expression of CDX2 and High expression of CK20 in colorectal carcinoma were associated with lymph node metastasis, differentiation and TNM staging. Low expression of CDX2 was associated with invasion depth. High expression of CK20 was associated with the tumor diameter and distant metastasis. The positive expression of CDX2 was negatively correlated with that of CK20 in colorectal carcinoma(r=-0.196，P<0.05 ). Conclusion CDX2 and CK20 play an important role in the development, progression and metastasis of colorectal carcinoma. Dectection of the two factors may valuable markers to evaluate the malignancy degree and the prognosis of colorectal carcinoma.

[Key words]Colorectal carcinoma; CDX2;CK20;Immunohistochemistry

结直肠癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，随着人们生活习惯和饮食结构的改变，发病率呈逐年增加的趋势[1]。以外科手术为主的综合治疗仍是目前最主要而有效的方法，但是因复发和转移的问题术后5年生存率一直徘徊在50%左右。通过肿瘤分子水平检测有助于准确评估病情及预后，对选择合理的治疗手段并改善预后有重要作用。CDX2(尾型同源盒转录因子2)是一种抑癌基因，其在癌组织中的高表达可能抑制肿瘤细胞的生长、增殖及浸润、转移，癌细胞的进展与其表达降低相关。CK20(细胞角蛋白20)是一种多肽，几乎在所有的结直肠癌中稳定表达，在正常肠黏膜上皮细胞发生化生、恶变、肿瘤转移、体外培养等改变时，表达持续存在，提示其可能在判断预后中有一定的预测作用。联合检测CDX2和CK20在结直肠癌中表达可能具有更高的敏感性和特异性。我们通过应用免疫组织化学技术(immunohistochemistry,IHC)检测结直肠癌组织中CDX2、CK20的表达，并与正常直肠黏膜对比，结合病例相关的病理特征资料，探讨二者在结直肠癌发生发展过程中的作用及可能机制。

1资料与方法

1.1一般资料随机收集广西医科大学第三附属医院胃肠外科2014年1～10月行手术切除治疗，术后病理确认为结直肠癌的65例患者的石蜡标本，所有病例均有完整的临床及病理资料，术前未行放化疗。其中男41例,女24例；年龄32～86岁,平均64.2岁;其中腺癌61例(高分化9例，中分化20例，低分化32)、印戒细胞癌及黏液细胞癌各2例。有淋巴结转移34例，无淋巴结转移31例。根据UICC2009年第7版TNM病理分期：Ⅰ期4例，Ⅱ期20例，Ⅲ期36例，Ⅳ期5例。选取同期30例PPH手术中切除的正常直肠黏膜组织作对照。

1.2检测方法兔抗人CDX2单克隆抗体、兔抗人CK20单克隆抗体购自北京中杉金桥生物技术有限公司，按说明书操作，采用免疫组化SP二步法对结直肠癌组织、PPH手术中切除的正常直肠黏膜组织中的CDX2和CK20进行染色，采用染色强度与阳性细胞计数相结合的二级计分法将染色分为阳性和阴性表达。CK20阳性表达为：在每张切片随机选取5个高倍视野，计数500个肿瘤细胞，有棕褐色或棕黄色着色。CDX2阳性表达为：以细胞核呈现棕黄色颗粒为阳性标记，记数5个高倍视野阳性细胞百分率，阳性细胞数<5%为阴性，5%～30%为+，>30%为++。

1.3统计学处理采用SPSS17.0统计软件分析处理。计数资料以“率”的形式表示，组间比较采用χ2检验，相关性分析采用Spearman等级相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1CDX2、CK20在结直肠癌组织和正常直肠黏膜组织中的阳性表达情况结直肠癌组织CDX2阳性表达率为58.5%(38/65),CK20为93.8%(61/65)；正常直肠黏膜组织中CDX2阳性表达率为96.7%(29/30),CK20为46.7%(14/30)，比较发现，癌组织中的CDX2的表达水平低于正常组织中的水平(P<0.05)，癌组织中的CK20的表达水平高于正常组织中的水平(P<0.05)。

2.2CDX2、CK20在结直肠癌组织的阳性表达与临床病理特征的关系CDX2的低表达与结直肠癌的浸润深度、淋巴结转移、分化程度、TNM分期有关(P<0.05)，与性别、年龄、肿瘤大小、远处转移无关(P<0.05)。CK20的高表达与结直肠癌的肿瘤大小、淋巴结转移、分化程度、远处转移、TNM分期有关(P<0.05)，与性别、年龄、浸润深度无关(P<0.05)，见表1。

表1　CDX2、CK20在结直肠癌组织中的阳性表达与临床病理特征的关系

2.3结直肠癌组织中CDX2和CK20表达的相关性在CDX2表达阳性的38例中，CK20阳性的有35例，在CDX2表达阴性的27例中，CK20阳性的有26例，相关性分析表明，结直肠癌中CDX2和CK20的阳性表达间存在负相关(P<0.05)。

3讨论

结直肠癌是最常见的恶性肿瘤之一，其发病率呈逐年增加的趋势,高居所有恶性肿瘤的第3位，2012年全球新发约140万例，死亡约70万例[1]。我国结直肠癌的发病率和死亡率均高于世界平均水平，2006年至2009年结直肠癌连续位居我国恶性肿瘤发病率第3位和死亡率第5位[2]。近年来在我国沿海发达地区发病率甚至列所有肿瘤第二位[3]，严重威胁人民身体健康。目前，外科手术为主并放疗、化疗、分子靶向治疗及多学科治疗(multi-disciplinarytherapy,MDT)的开展，使结直肠癌的规范治疗有了进一步的提高，但是因复发和转移的问题，术后5年生存率仍不理想。借助与之相关的肿瘤标志物判断其转移倾向和术后微转移对癌症治疗措施的选择和预后的评估有重要的作用。本研究选用检测CDX2和CK20是因为这2种蛋白的表达对于结直肠癌来说具有较高的敏感性和特异性[4]。

CDX2属肠特异性转录因子，可以转录因子的形式在多个步聚中调控肠细胞的发育，如增殖、凋亡、分化及癌变等，是肠细胞分化早期的重要基因。其在维持肠上皮细胞的正常形态、结构和功能都必不可少，它的缺失将会导致内胚层细胞无法发育成正常小肠及结肠上皮或致消化道发育畸形。目前CDX2仅在消化系统中检测到，是一种敏感性较高的特异性肠上皮标志物，能够作为胃肠道肿瘤特别是结直肠肿瘤的特异性标记物在病理诊断中推广应用，并可鉴别其他部位肿瘤原发灶的可能来源[5]。国外研究发现[6、7]，相对于其他标记，CDX2对结直肠癌特异性高，敏感性可达99%。Hiroyuki等[8]报告认为，CDX2可能是肿瘤抑制基因之一，在结直肠癌组织中CDX2表达减少或缺失，组织中的正常表达可减少结直肠癌的发生，其作用机制可能与抑癌基因突变、细胞周期调控有关。Coskun等[9]研究在CDX2下调表达的结肠癌细胞系中插入CDX2基因，结果提示能提高结肠癌细胞对凋亡的敏感性、抑制其生长并加速其调亡。

本研究结果显示结直肠癌组CDX2的阳性表达率明显低于对照组(P<0.05)，并且随着分化程度的降低CDX2阳性率也相应降低，在部分结直肠癌组织中未检测到CDX2表达，说明CDX2的高表达可能是肿瘤细胞分化停止或者是有抑制肿瘤细胞的作用。CDX2在结直肠癌组织中的低表达与肿瘤原发灶浸润深度，淋巴结转移以及TNM分期密切相关。肿瘤有淋巴结转移、浸润程度深、TNM分期晚则CDX2表达水平低，说明随着CDX2表达的减少，肿瘤的浸润和转移能力增强。邹英鹰等[10]研究认为CDX2的下调可能是通过促进肿瘤细胞的增殖能力而促进结直肠癌的发生发展并影响患者的预后，也进一步说明CDX2可能具有抑制肿瘤细胞生长、转移的作用。另外虽然CDX2在低分化癌中的表达降低,但其仍有一定量表达以及其高度组织特异性也将有利于对肠源性肿瘤的判断。CDX2作为胃肠道特异性最高的基因及抗体，随着肿瘤抑制基因研究的进一步深入，CDX2作为一种可能的肠源性肿瘤抑制基因，对结直肠癌的预后评估有重要意义。

CK20是分布于上皮细胞中间纤维丝的一种多肽，具有维持细胞形态及运动、参与细胞器定位、调节细胞分化的功能。与其它细胞角蛋白不同，CK20具有更为严格的上皮组织特异性，仅表达于胃肠上皮细胞，在正常的骨髓、血液和淋巴结中均无表达，在结直肠癌中的表达稳定且表达率超过90%[11]。Jemal等[12]研究发现，在结直肠上皮细胞发生化生、恶变、肿瘤转移或体外培养等改变时，CK20表达持续存在，提示其在检测肿瘤微转移、判断预后中有一定的预测作用。本研究表明CK20在结直肠癌中表达阳性率为93.8%，相对于正常直肠黏膜46.7%的表达率差异有统计学意义(P<0.05)，提示CK20与肿瘤发生有关，可能是肿瘤细胞产生更多的CK20蛋白。本研究中，CK20的高表达与结直肠癌的肿瘤较大、有淋巴结转移、分化程度低、有远处转移、TNM分期晚有关(P<0.05)，提示CK20参与肿瘤的发生、发展且在其中起到一定的促进作用，并可能与结直肠癌的淋巴结转移和浸润程度有关，对判断有无微转移、指导临床治疗及预后评估有重要意义。本研究显示，结直肠癌组织中CDX2与CK20的阳性表达率呈负相关，CK20表达随着CDX2表达的减弱而增强，目前尚未明确其中关联。作者推测，一方面，CDX2可能通过抑制某种信号传导途经的激活，从而进一步抑制了CK20的表达。另一方面，CK20可能通过抑制CDX2的表达，从而促进了肿瘤的进展，具体机制有待进一步的研究。

综上所述，CDX2与CK20在结直肠癌组织中的表达与肿瘤发生、浸润、转移有关，联合检测可提高其的病理诊断价值，且经济、可行，对指导临床治疗及预后评估有重要意义。

参考文献

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