食管鳞癌中BMP10 的表达及其与上皮间质转化的相关性研究

雷海鸣 李剑 王山

（1 江苏医药职业学院临床医学院 江苏 盐城 224005）

（2 江苏省盐城市第二人民医院胸外科 江苏 盐城 224003）

食管癌是一种常见的恶性消化道肿瘤，我国是食管癌高发区，国内恶性肿瘤中其发病率排第四位，我国男性常见癌症中，食管癌占第3位，女性中位于第5位[1]，全球约60% 的食管癌发生在我国。食管癌的主要类型为鳞癌，其早期诊断比较困难，虽然外科手术和放化疗等治疗手段在不断发展，但预后仍然较差，五年生存率低，其主要原因与肿瘤的浸润、转移和复发等因素有关。

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMPs）是一种小分子量的分泌性多功能糖蛋白，是转化生长因子β(transforming growth factorβ，TGF-β)超家族成员之一，最初是因其能诱导、促进骨骼的形成而得名[2,3]，现已发现的BMP 有20 多种。BMPs 具有调节组织细胞的增殖、分化和凋亡的功能，与胚胎的生长发育、肿瘤侵袭转移等有密切关系[4,5]。BMP10 在人体中广泛分布，其在血管生成中具有重要作用[6]。有研究发现缺乏BMP10 的小鼠死于心脏缺陷，提示BMP10 在心脏发育中起关键作用[7]。BMP10 可以通过Smad 依赖性途径抑制前列腺癌细胞的生长，侵袭和迁移[8]。BMP10 降低与乳腺癌的疾病进展、骨转移和不良预后相关[9]。但BMP10 在食管鳞癌方面发挥的作用在国内外尚无明确的报道。上皮-间质转化(EMT)是指上皮细胞在生理或病理情况下向间质细胞的转变，大量研究发现,EMT 不仅在胚胎发育过程中起作用,也是导致肿瘤侵袭、转移的一个重要机制[10]。

本研究通过检测食管鳞癌组织、癌旁正常组织BMP10 和癌组织EMT 标记物的表达，进行相关性分析，以探讨BMP10 与食管鳞癌侵袭、转移的关系。

1.资料与方法

1.1 标本

收集江苏省盐城市第二人民医院2018 年1 月—2019 年10月行手术治疗的50 例食管癌患者的癌组织、癌旁正常组织(距离癌灶边缘＞5cm，病理证实未发现肿瘤细胞)。所有患者术前未发现明显手术禁忌证、均未进行放化疗，术后病理检查均确诊为鳞状细胞癌。50 例食管癌患者中，男性39 例，女性11例，年龄42 ～75 岁，＞60 岁31 例，其余≤60 岁。根据第8版AJCC食管癌TNM分期，Ⅱ期32 例，Ⅲ-Ⅳ期18 例。浸润深度：T1-T2 40 例，T3-T4 10 例。组织分化程度：高分化3 例，中分化35 例，低分化11 例，未分化1 例。淋巴结转移：发现淋巴结转移13 例，未发现淋巴结转移者37 例。

1.2 主要试剂

兔抗人BMP10、E-cadherin、N-cadherin 和Vimentin 抗体；山羊抗兔二抗；免疫组化试剂盒、DAB 显色试剂盒等。

1.3 免疫组化检测BMP10、EMT 相关标记物的表达

所有标本用10%甲醛固定，石蜡包埋，行连续切片，每张厚度4μm，用二甲苯脱蜡，乙醇梯度脱水，内源性过氧化物酶在37℃下封闭20min；加一抗(稀释比例BMP10 为1：100，E-cadherin、N-cadherin 和Vimentin 为1：200)，4℃孵育过夜；二抗在37℃下孵育30min；DAB 中显色，在显微镜下观测并拍照。镜下选取5个视野观察，根据阳性细胞所占的比例进行评分，＜20%为阴性,≥20%为阳性。BMP10、E-cadherin和N-cadherin 的阳性着色位于细胞膜和细胞质，Vimentin 阳性着色主要位于细胞质(见图1)。

1.4 统计学分析

采用SPSS20.0 软件进行统计分析，计数资料采用χ2检验，相关性分析采用Spearman 分析，P＜0.05 表示差异有统计学意义。

图1 食管鳞癌组织中BMP10、N-cadherin,vimentin 和E-cadherin 的表达(SP×400)

2.结果

2.1 BMP10 在食管鳞癌与癌旁正常组织中的表达

50 例食管鳞癌组织中BMP10 的阳性表达率为42.0%，癌旁正常组织的阳性表达率为64.0%，两者差异具有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 食管鳞癌中BMP10 的表达与临床病理资料间的关系

BMP10 在不同性别、年龄、浸润深度、组织学分级、淋巴结转移及临床分期中的表达情况见表1。

BMP10 的表达与患者的性别（P=0.668）、年龄（P=0.563）和组织学分级（P=0.979）无关，与浸润深度（P=0.022）、临床分期（P=0.034）及淋巴结转移（P=0.024）有关(表1)。

表1 BMP10 的表达与食管鳞癌患者临床病理资料之间的关系

2.3 食管鳞癌中BMP10 的表达与EMT 相关标记物表达的相关性

BMP10、E-cadherin、N-cadherin 和Vimentin 在食管鳞癌组织中的阳性表达率分别为42%、40%、54%、56%。分析显示，食管鳞癌组织中BMP10 的表达与E-cadherin 表达呈正相关(r=0.463，P＜0.05)，与N-cadherin 表达呈负相关(r=-0.434，P＜0.05)，与Vimentin 表达也呈负相关(r=-0.307，P＜0.05)，见表2。

表2 BMP10 与N-cadherin、E-cadherin、vimentin 表达的相关性

3.讨论

B M P s 家族成员广泛参与人体多种生物学过程，与细胞增殖、分化、迁移及肿瘤侵袭、转移有关。有研究发现,BMPs家族的多个成员参与了食管鳞癌细胞的生长、侵袭和转移过程。B M P6/7 过表达激活S M A D 1/5/8 信号通路并诱导下游基因I D1 表达，促进了癌细胞的生长、侵袭和转移，而BMP2/4 的过表达则促进了ERK1/2，P-38 和JNK 的活化，减少了癌细胞的生长、侵袭和转移[11]。

BMP10 为血管生成的重要调节剂，主要由心脏产生，血浆浓度0.5 ～2n g/m l,在心脏发育中发挥重要功能[12]。近年来许多研究报道BMP10 表达与多种肿瘤的发生、发展和转移密切相关，如肝癌、卵巢癌、乳腺癌、膀胱癌等[13-17]，这些研究发现BMP10 具有抑制肿瘤细胞增殖作用。我们的前期研究也发现，B M P10 在胃癌组织中的表达下调，可抑制胃癌细胞的生长、迁移和转移[18]，但该蛋白在有关食管鳞癌方面的报道目前国内外尚未发现。

结果显示，BMP10 在食管鳞癌组织中的表达低于癌旁正常组织(P＜0.05)，提示B M P10 可能在食管鳞癌中具有抗癌潜力。B M P10 在食管鳞癌中的表达与患者的性别、年龄和组织学分级无明显相关性(P＞0.05)，与淋巴结转移、浸润深度及T N M 临床分期有相关性(P＜0.05)，提示B M P10对食管鳞癌的侵袭、转移可能具有抑制作用。

上皮- 间质转化（E M T）在胚胎发育和组织修复过程中具有重要作用，也与肿瘤细胞的侵袭、转移密切相关。E M T的主要表现是N-cadherin 的表达上调及E-cadherin 的表达下调[19]。在乳腺癌中，BMP 途径可抑制由TGF-β 途径介导的EMT，但在前列腺癌和肝细胞癌中，BMP 促进EMT 过程[20]。

我们对食管鳞癌组织中B M P10 与E M T 相关标记物进行相关性分析，结果显示食管鳞癌组织中B M P10 表达与E-c a d h e r i n 表达呈正相关(r=0.463，P＜0.05)，而与N-cadherin 及Vimentin 表达呈负相关(r=-0.434，r=-0.307，P＜0.05)，提示B M P10 可能通过调控E M T 标记物的表达而抑制EMT 的发生，发挥抑制食管鳞癌侵袭和转移的重要作用。

综上所述，在食管鳞癌组织中B M P10 的低表达，可能对食管鳞癌的进展发挥了抑制作用。E M T 的发生受到多种细胞因子、蛋白、信号通路和微环境的调控，B M P10 可能具有抑制食管鳞癌中的EMT 过程的作用，但具体作用机制尚不清楚，是否也通过抑制由T G F-β 途径介导的E M T，有待更深入的研究。