同源盒转录因子CDX2与肝肠钙粘连蛋白CDH17在肠上皮化生及胃癌组织中的表达及意义*

刘贵生，周子涵，郭雪艳，李文生，宗 伟

1.陕西省人民医院 (西安710068),2.西安市第五医院(西安710082)

同源盒转录因子CDX2与肝肠钙粘连蛋白CDH17在肠上皮化生及胃癌组织中的表达及意义*

刘贵生1，周子涵2，郭雪艳1，李文生1，宗 伟1

1.陕西省人民医院 (西安710068),2.西安市第五医院(西安710082)

目的：探讨同源盒转录因子CDX2及肝肠钙粘连蛋白CDH 17在慢性萎缩性胃炎(CAG)、肠上皮化生(IM)及胃癌组织中的表达及相互关系。方法：选取CAG 42例、CAG伴IM 24例、癌旁IM 17例、胃癌组织50例，应用HE染色对IM及胃癌进行组织学分型，用免疫组化法观察CDX2、CDH17蛋白在上述各种胃黏膜组织中的表达，分析两种蛋白表达与胃癌临床病理学特征之间的关系。结果：CAG组CDX2蛋白表达阳性率仅为4.80%，而CAG伴IM组、癌旁IM组和胃癌组分别为87.50%、76.47%和62.00%，CAG组显著低于胃癌组(P<0.01)，CAG伴IM组显著高于胃癌组(P<0.05)，癌旁IM组与胃癌组比较无统计学差异。CDX2蛋白在胃癌中的表达与患者性别、年龄和有无淋巴结转移等无关联，而与胃癌临床TNM分期、分化程度、Lauren分型及是否有浆膜浸润等有关联。CAG组CDH17蛋白表达阳性率为7.10%，而CAG伴IM组、癌旁IM组和胃癌组中分别为91.67%、70.59%和64.00%，呈逐渐下降趋势，CAG组显著低于胃癌组(P<0.01)，CAG伴IM组显著高于胃癌组(P<0.01)，癌旁IM组与胃癌组比较无统计学差异。CDH17蛋白在胃癌中的表达与患者性别、年龄、浸润深度等无关联，而与胃癌临床TNM分期、分化程度、Lauren分型及是否合并淋巴结转移等有关联。胃癌组织中CDX2与CDH17蛋白表达存在正相关(P<0.01)，IM中CDX2与CDH17蛋白表达也存在正相关(P<0.05)。结论：CDX2可能诱导细胞分化、抑制胃癌的侵袭，CDH17高表达与胃癌恶性程度和预后有关;CDX2与CDH17表达可能在IM发生、发展及胃癌进展、浸润转移过程中起协同作用。

CDX2基因系尾侧同源异形盒基因(Caudal homeobox genes)，属肠特异性转录因子，在调节肠上皮细胞分化、增殖及肠表型维持中有重要作用。肝肠钙粘连蛋白CDH17正常特异性表达于人肝细胞膜基底外侧区及小肠与大肠上皮细胞膜和杯状细胞膜的外侧区，在正常肝和胃上皮细胞中不表达。近年来有研究[1-3]发现，二者在胃黏膜肠上皮化生(Intestinal metaplasia，IM)及部分胃癌组织中有表达，可能参与胃粘膜上皮由胃表型向肠表型的转化以及肠型胃癌的发生。本研究通过观察CDX2及CDH17在慢性萎缩性胃炎(Chronic atrophic gastritis, CAG)、IM及胃癌组织中的表达，以及上述两种蛋白表达与胃癌临床病理学特征之间的关系，初步探讨CDX2、CDH17在IM及胃癌发生、发展及预后判断中的作用及相互关系。

材料与方法

1 实验材料 陕西省人民医院2009-2013年胃镜活检及部分胃癌切除术后标本，选取胃癌组织50例、CAG 42例、CAG伴IM 24例、癌旁组织伴IM 17例。癌旁组织定义为距癌灶边缘2 cm范围内。所有胃癌患者均为初次手术患者，术前均未经放射治疗或化疗，经手术和病理证实为胃癌。

胃癌患者男性36例，女性14例，年龄43～82岁，平均年龄62.5岁，中位年龄64岁；组织学分型，高分化腺癌8例，中分化腺癌20例，低分化腺癌22例；Lauren分型肠型胃癌27例，弥漫型胃癌23例；临床TNM分期，I～II期23例，III～IV期27例，伴淋巴结转移者27例，无淋巴结转移者23例，均无远处转移。

2 试 剂 鼠抗人CDX2单克隆抗体和兔抗人CDH17多克隆抗体均购自Santa Cruz Biotechnology公司。辣根过氧化物酶标记的Envisnin加强型二抗(抗兔)和Envisnin加强型二抗(抗鼠)购自北京中杉金桥公司。超敏S-P免疫组化检测试剂盒购自北京中山生物制品公司。

3 病理学检测及结果分析 采用超敏S-P免疫组化染色，CDX2蛋白阳性为棕黄色颗粒定位于细胞核和细胞浆中；CDH17蛋白阳性为棕黄色颗粒定位于细胞膜和细胞浆中。通过HE染色在镜下观察确定组织标本的病理形态学及组织学分型。免疫组化结果采用半定量计分方法，随机选取5个高倍镜视野计数，按照阳性细胞数占同类细胞数的比例，进行等级划分。根据细胞染色强度和染色细胞所占的比例两者乘积来判定，即染色强度标准评定记分：0分为不着色，1分为浅黄色，2分为棕黄色，3分为棕褐色；染色阳性细胞占比例按下列标准评定记分：0分为阴性细胞或阳性细胞<5%，阳性细胞占5%～25%为1分，阳性细胞占26%～50%为2分，阳性细胞>51%为3分。细胞染色强度和染色细胞所占的比例两者相乘(A×B)，将结果分为：0～3分为阴性(-)，>3分为阳性(+)。

4 统计学方法 应用SPSS 19.0统计学软件，数据均采用χ2检验比较各组间率的差异，CDX2、CDH17之间阳性率的相关性采用Spearman等级相关分析，P<0.05认为有统计学差异。

结 果

1 CDX2在不同类型胃粘膜组织中的表达 CDX2在CAG中较少着色(图1-A)，CDX2蛋白定位于IM的杯状细胞和柱状上皮细胞的胞核内，少数表达于核周及胞浆，呈棕黄色颗粒着色(图1-B)，在癌旁IM中呈部分中等染色(图1-C)。胃癌细胞胞核中CDX2呈棕褐色或棕黄色颗粒样表达，呈中等程度表达，近核周的胞浆中少量棕黄色细颗粒样着色(图1-D，1-E)，CDX2在弥漫型胃癌中呈弱到中等程度黄褐色表达(图1-F)。

2 CDH17在不同类型胃粘膜组织中的表达 CDH17在CAG中不表达或微弱表达(图2-A)，在IM组织的杯状细胞和柱状上皮细胞的胞浆和胞膜，呈棕黄色颗粒沉积，表达强(图2-B)，在癌旁IM中呈部分中等染色(图 2-C)，在胃癌细胞胞浆和细胞膜上，阳性表达呈棕黄色颗粒沉积(图2-D)，在高分化胃癌中呈中等强度表达，低分化胃癌中呈弱到中等程度表达(图2-D和E)，弥漫型胃癌中弱表达(图2-F)。CDX2蛋白表达阳性率在CAG组中仅为4.80%，在CAG伴IM组、癌旁IM组和胃癌组中分别为87.50%、76.47%和62.00%，CAG组显著低于胃癌组(P=0.000)，CAG伴IM组显著高于胃癌组(P=0.028)，癌旁IM组与胃癌组比较无统计学差异(P>0.05)，见表1。CDH17蛋白表达阳性率在CAG组中为7.10%，而在CAG伴IM组、癌旁IM组和胃癌组中分别为91.67%、70.59%和64.00%，呈逐渐下降趋势，CAG组显著低于胃癌组(P=0.000)，CAG伴IM组显著高于胃癌组(P=0.009)，癌旁IM组与胃癌组比较无统计学差异(P>0.05)，见表1。

表1 CDX2、CDH17在不同类型胃粘膜病变中表达[例(%)]

注：与胃癌组比较，*χ2=32.510，P=0.000；▲χ2=31.306，P=0.000；Δχ2=4.825，P=0.028；#χ2=6.771，P=0.009

A： CDH17在CAG中的表达(SP法，×100)； B：CDH17在CAG伴IM中的表达(SP法，×400)；C：CDH17在癌旁组织伴IM中的表达(SP法，×400)；D：CDH17在高分化胃癌中的表达(SP法，×400)；E: CDH17在低分化胃癌中的表达(SP法，×400)；F：CDH17在弥漫型胃癌中的表达(SP法，×400)；

3 CDX2、 CDH17表达与胃癌临床病理学特征之间的关系 胃癌中CDX2蛋白表达阳性率年龄分组≥60岁组为66.70%，<60岁组为55.00%，组间比较无统计学差异(χ2=0.693，P=0.553)；性别分组中男、女两组阳性率分别为66.70%、50.00%，组间比较无统计学差异(χ2=1.188，P=0.339)；肿瘤分化程度分组中高-中分化组阳性率为78.60%，低分化组阳性率为40.90%，组间比较有统计学差异(χ2=7.417，P=0.009)。临床TNM分期中I～II期组阳性率为82.60%，III～IV期组阳性率为44.50%，组间比较有统计学差异(χ2=7.678，P=0.008)；Lauren分型中肠型与弥漫型胃癌组阳性率分别为77.78%、43.48%，肠型胃癌组显著高于弥漫型(χ2=6.202，P=0.013)；胃癌浸润深度分组中未侵及浆膜层组阳性率为79.20%，侵及浆膜层组阳性率为46.10%，两组比较有统计学差异(χ2=5.773，P=0.022)；淋巴结转移分组中无淋巴结转移组阳性率为62.50%，有淋巴结转移组为61.12%，两组比较无统计学差异(χ2=0.009，P=0.923)。CDH17蛋白表达阳性率在高-中分化胃癌组和低分化胃癌组中分别为85.71%、40.91%，高-中分化胃癌组显著高于低分化胃癌组(χ2=7.390，P=0.007)，Lauren分型中肠型胃癌组和弥漫型胃癌组阳性率分别为81.48%、43.48%，肠型胃癌组显著高于弥漫型胃癌组(χ2=7.785，P=0.005)，伴有淋巴结转移胃癌组阳性率为83.34%，显著高于不伴有淋巴结转移胃癌组的53.12%(χ2=4.563，P=0.033)。临床TNM分期中，III～IV期胃癌组CDH17阳性率(77.78%)也显著高于I～II期胃癌组(47.83%)(χ2=4.836，P=0.028)。CDH17蛋白阳性率在年龄、性别以及浸润深度分组中均无统计学差异。

4 胃癌及IM中CDX2、CDH17表达的相关性分析 相关性分析显示，胃癌组织中CDX2与CDH17蛋白表达存在正相关(r=0.475，χ2=11.297，P<0.01)。同样，IM中CDX2与CDH17蛋白表达也存在正相关(r=0.335，χ2=4.609，P<0.05)。

讨 论

CDX2基因属肠特异性转录因子，正常情况下仅表达于小肠及结肠上皮细胞, 对肠上皮的分化、增殖及肠表型维持有重要作用。既往研究发现,CDX2在结肠癌中表达下降[4]，可能是一种新的肿瘤抑制基因。我们前期研究也发现CDX2在IM及胃癌中有特异性表达[1]。

本研究发现，CDX2蛋白表达阳性率在CAG伴IM、癌旁IM、肠型胃癌和弥漫型胃癌中分别为87.50%、76.47%、77.78%和43.48%，CAG伴IM组高于CAG组，提示CDX2在正常胃粘膜-CAG-CAG伴IM这一变化过程中有重要作用。在CAG伴IM-癌旁IM-肠型胃癌-弥漫型胃癌顺序中，CDX2表达呈逐渐下降趋势，其中胃癌中显著低于CAG伴IM中，癌旁IM与胃癌没有统计学差异，提示CDX2主要表达于胃粘膜IM灶，癌旁IM可能与肠型胃癌组织具有相似的分子生物学特性，所以差异不大;进一步提示在IM的恶变过程中涉及尾型同源因子的基因表达下调，并可能在胃癌发生中起抑制性作用，CDX2可能是抑癌基因。我们既往研究也发现,CDX2蛋白表达在不同IM亚型中有差异，III型IM表达最低，I型最高，II型居中,而III型IM即不完全性大肠型IM有更高的转化成肠型胃癌的风险[1]。CDX2在胃粘膜IM的进展过程随着IM越倾向于恶性趋势，其表达水平逐渐降低，这与Satake等[5]提出CDX2是有效的抑癌基因的结果一致。有学者把此结果归因于IM上皮细胞发生癌变后，组织学去分化程度加重所导致的IM组织中表达CDX2减少。

本研究同时发现，在胃癌中CDX2蛋白表达随着分化程度降低而逐渐减少，同时胃癌浸润深度的增加也导致CDX2蛋白表达降低，提示胃癌细胞中CDX2表达可能与癌细胞恶性程度成负相关，其表达有可能作为胃癌发生中的一个抑癌基因候选基因，进一步推测CDX2表达也可作为评价胃癌恶性程度和临床预后判断的有价值的生物学标志物之一。

CDH17是1994年Dietmar发现仅表达于小鼠肝脏和小肠的一种钙粘连蛋白，故命名肝肠钙粘连蛋白，在正常肝和胃上皮细胞不表达。胃粘膜肠上皮化生过程中，化生细胞由胃表型逐渐转变为肠表型，并具有了肠上皮细胞的分子生物学 特性，因此可能出现CDH17的表达，在肠上皮化生基础上发生的胃癌中也可能有表达。Dong等[6]研究发现CDH17在CAG伴IM中表达高于胃癌，且在低分化胃癌中表达低于高、中分化胃癌，提示CDH17可做为IM的标志物之一。Motoshita等[7]研究发现，CDH17在肠型胃癌中的表达显著高于弥漫型胃癌，并在肠上皮化生组织中表达上调。Ito等[8]研究提出CHD17不但参与早期胃癌的发生，而且在胃癌的发展中起促进作用。本研究发现，CDH17蛋白表达于74.00%的胃癌中，肠型胃癌(85.19%)显著高于弥漫型胃癌(60.86%)，在CAG伴IM-癌旁IM-肠型胃癌-弥漫型胃癌顺序中逐渐下降，提示CDH17主要与肠型胃癌的发生有关，并参与IM-早期肠型胃癌的发生发展过程，是胃癌发生的早期事件。同时发现高、中分化胃癌组CDH17蛋白表达显著高于低分化胃癌组，即随着胃癌分化程度的降低CDH17表达逐渐降低，提示CDH17与胃癌恶性进展相关。本研究还发现有淋巴结转移的胃癌中CDH17表达阳性率高于无淋巴结转移的胃癌，即CDH17上调与胃癌侵袭有关，提示CDH17表达也可能做为评价胃癌预后的生物学指标之一。

CDX2和CDH17都是做为肠表型的重要标志，但二者在肠上皮化生和胃癌表达中的关联性研究较少。Hinoi等[9]曾研究发现在结直肠癌细胞系中CDX2和CDH17密切相关，后者被前者诱导，在蛋白质合成抑制物存在的情况下，CDX2配位体调节物的激活仍能快速诱导CDH17的表达。本研究显示CDX2和CDH17在胃癌组织中表达呈正相关，可能在胃癌发生中具有协同作用，在IM中也具有较明显的配对一致性，CDX2与CDHl7共同过度表达可能促进了胃癌的早期发生和发展，并在IM中起着重要作用，但详细机制仍需要进一步研究。

[1] 刘贵生, 龚 均, 程 鹏,等. 肠特异性转录因子 CDX2 在不同亚型肠化生及胃癌组织中的表达[J]. 癌症, 2006, 25 (2): 185-189.

[2] Su MC, Yuan RH, Lin CY,etal. Cadherin-17 is a useful diagnostic marker for adenocarcinomas of the digestive system[J]. Modern Pathology, 2008, 21 (11): 1379-1386.

[3] Panarelli NC, Yantiss RK, Yeh MM,etal. Tissue-specific cadherin CDH17 is a useful marker of gastrointestinal adenocarcinomas with higher sensitivity than CDX2[J]. American Journal of Clinical Pathology, 2012, 138 (2): 211-222.

[4] 刘 艳, 王一波, 王晓红,等. CDX2 在结肠癌中的表达及临床意义[J]. 黑龙江医药科学, 2007, 30 (1): 86-87.

[5] Satake S, Semba S, Matsuda Y,etal. Cdx2 transcription factor regulates claudin‐3 and claudin‐4 expression during intestinal differentiation of gastric carcinoma[J]. Pathology International, 2008, 58 (3): 156-163.

[6] Dong WG, Yu QF, Xu Y,etal. Li-cadherin is inversely correlated with galectin-3 expression in gastric cancer[J]. Digestive Diseases and Sciences, 2008, 53 (7): 1811-1817.

[7] Motoshita J, Nakayama H, Taniyama K,etal. Molecular characteristics of differentiated‐type gastric carcinoma with distinct mucin phenotype: LI‐cadherin is associated with intestinal phenotype[J]. Pathology International, 2006, 56 (4): 200-205.

[8] Ito R, Oue N, Yoshida K,etal. Clinicopathological significant and prognostic influence of cadherin-17 expression in gastric cancer[J]. Virchows Archiv, 2005, 447 (4): 717-722.

[9] Hinoi T, Lucas PC, Kuick R,etal. CDX2 regulates liver intestine-cadherin expression in normal and malignant colon epithelium and intestinal metaplasia[J]. Gastroenterology, 2002, 123 (5): 1565-1577.

(收稿：2016-06-12)

*陕西省自然科学基金资助项目(2012JZ4003)

胃肿瘤/病理生理学 @肠上皮化生 @肠特异性转录因子 @肝肠钙粘连蛋白

R392.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2017.03.005