张莉 于文娟 李玉军
[摘要] 目的 探讨特殊富含AT序列结合蛋白2(SATB2)和S100钙结合蛋白P(S100P)在人结直肠癌组织中的表达与临床病理学特征的关系,以及其与上皮-间充质转化(EMT)相关蛋白β-catenin、E-cadherin之间的相关性。方法 随机选取100例结直肠癌术后癌组织标本及其癌旁正常黏膜组织标本,采用免疫组织化学方法检测SATB2、S100P、β-catenin、E-cadherin表达,并分析SATB2、S100P表达与结直肠癌临床病理学特征的关系,以及与β-catenin、E-cadherin表达之间的相关性。结果 SATB2在结直肠癌组织中的阳性表达率为90.0%,低于癌旁正常黏膜组织(98.0%)(χ2=5.674,P<0.05),且SATB2的表达与肿瘤大小、分化程度、淋巴结转移有关(χ2=14.733~19.424,P<0.05)。S100P在结直肠癌组织中的阳性表达率为65.0%,高于癌旁正常黏膜组织(4.0%)(χ2=82.332,P<0.01),且S100P的表达与肿瘤分化程度、淋巴结转移有关(χ2=13.298、14.945,P<0.05)。结直肠癌组织中SATB2与S100P表达呈负相关(r=-0.254,P<0.05);SATB2、S100P表达与β-catenin的异常表达有关(r=-0.258、0.284,P<0.05),与E-cadherin的表达无关(r=-0.045、0.128,P>0.05)。结论 结直肠癌组织中SATB2低表达、S100P高表达与肿瘤的浸润转移密切相关,可能通过引起β-catenin蛋白异常表达而介导结直肠癌EMT的发生。
[关键词] 结直肠肿瘤;S100蛋白质类;Wnt信号通路;连环素类;钙黏着糖蛋白类
[中图分类号] R735.34
[文献标志码] A
[文章编号] 2096-5532(2021)04-0522-05
结直肠癌是我国最常见的消化道恶性肿瘤之一,近30年内的发病率以平均每年3%~4%上升。我国结直肠癌发病例数占全世界发病总例数的18.6%,死亡例数占全世界死亡总例数的20.1%,均占据第1位[1-2]。肿瘤的位置、浸润深度、淋巴结转移及大体类型是影响结直肠癌病人根治术后复发、转移的重要因素,也是判断结直肠癌病人预后情况的关键因素[2]。已有研究结果表明,结直肠癌的发生发展与上皮-间充质转化(EMT)机制相关[3-4]。富含AT序列的特异性结合蛋白2(SATB2)是一种核基质相关蛋白,属于SATB家族,SATB2通过与核基质附着区(MAR)相结合,激活及调控多个基因转录的过程。SATB2在大脑皮质、消化道的腺上皮细胞、骨髓及免疫系统中有较高的表达。最近有研究結果表明,SATB2不但在成骨细胞分化和中枢神经系统发育过程中起着重要的作用,而且在结直肠癌中有着高度的敏感性和特异性[5-7]。S100钙结合蛋白P(S100P)属于S100家族成员,是一种小型的钙离子结合蛋白。S100P与多种肿瘤如胰腺癌、乳癌、前列腺癌、结直肠癌、肺癌、胃癌等相关,其蛋白的异常表达与肿瘤细胞的生长、耐药性、转移以及预后不良有关。已有研究结果表明,S100P的表达对结直肠癌的生长转移有着重要的作用[8]。本文研究应用免疫组织化学的方法检测SATB2、S100P蛋白在结直肠癌组织中的表达,分析二者与肿瘤临床病理学特征的关系,以及与EMT相关蛋白β-连环蛋白(β-catenin)、上皮性钙黏附蛋白E(E-cadherin)之间的相关性,探讨SATB2及S100P蛋白在结直肠癌中的异常表达及其促进肿瘤浸润与转移的可能机制。现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 标本及其来源
随机选取青岛大学附属烟台毓璜顶医院手术切除、经病理检查诊断为结直肠腺癌的癌组织及其癌旁正常黏膜组织各100例。所有病人手术前均未接受放疗及化疗。100例病人中,男61例,女39例;年龄27~82岁,平均(63.57±9.95)岁。肿瘤位于左半结肠77例,右半结肠23例;低分化24例,中分化66例,高分化10例;无淋巴结转移55例,1~3个淋巴结转移29例,>3个淋巴结转移16例。
1.2 实验试剂
小鼠抗人SATB2单克隆抗体、S100P单克隆抗体、β-catenin单克隆抗体及E-cadherin单克隆抗体均购自北京中杉金桥生物技术有限公司,DAB染色液以及其免疫组化试剂盒均为罗氏诊断产品(上海)有限公司产品。
1.3 检测指标及方法
标本经40 g/L甲醛固定,常规取材、石蜡包埋,4 μm厚连续切片6张,分别行免疫组化染色和苏木精-伊红(HE)染色,检测SATB2、S100P、β-catenin和E-cadherin的表达情况。根据试剂盒说明书进行操作。用已知阳性的切片作阳性对照,用PBS代替一抗作阴性对照。
1.4 结果判断
SATB2阳性表达定位于细胞核;S100P阳性表达定位于细胞浆,少量定位于细胞膜以及细胞核;E-cadherin阳性表达定位于细胞膜。以细胞膜呈不同程度的棕黄色染色为阳性染色。用二级计分法对染色结果进行判定,首先根据阳性染色细胞所占比例评分:0分,<5%;1分,6%~25%;2分,26%~50%;3分,51%~75%;4分,>75%。再根据细胞阳性染色程度计分:0分,未着色;1分,淡黄色;2分,黄色;3分,棕褐色。最后根据两者分值的乘积判断结果:阴性,<1分;弱阳性,2~4分;阳性,5~8分;强阳性,>9分。
β-catenin正常阳性表达定位于细胞膜,呈棕黄色细小颗粒状,且阳性细胞数>70%;而β-catenin的异常表达指细胞膜阳性表达缺失以及细胞质/细胞核异位阳性表达。凡出现细胞膜阳性表达减弱或缺失为异常表达,≥10%的细胞质/细胞核异位阳性表达也视为异常表达[9]。
1.5 统计学处理
应用SPSS 19.0软件进行统计学处理。计数资料比较采用卡方检验,相关分析采用Spearman等级相关方法。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 结直肠癌组织和癌旁正常黏膜组织SATB2、S100P、β-catenin、 E-cadherin表达比较
结直肠癌组织SATB2、S100P、 E-cadherin阳性表达率分别为90%、65%、85%,β-catenin异常表达率为46%;癌旁正常黏膜组织中SATB2、S100P、E-cadherin阳性表达率分别为98%、4%、100%,β-catenin异常表达率为0。两种组织SATB2、S100P、β-catenin、 E-cadherin表达比较,差异有统计学意义(χ2=5.674~82.332,P<0.05)。见图1。
2.2 SATB2、S100P表达与结直肠癌病人临床病理特征的关系
SATB2表达与结直肠癌病人肿瘤直径、分化程度、淋巴结转移有关(χ2=14.733~19.424,P<0.05);与性别、年龄、肿瘤部位、浸润深度、TNM分期无关(P>0.05)。S100P表达与结直肠癌病人肿瘤分化程度、淋巴结转移有关(χ2=13.298、14.945,P<0.05);与性别、年龄、肿瘤部位、肿瘤直径、浸润深度、TNM分期无关(P>0.05)。见表1、2。
2.3 结直肠癌组织中SATB2、S100P、E-cadherin、β-catenin表达之间的相关性
结直肠癌组织SATB2与S100P的表达呈负相关(r=-0.254,P<0.05),与β-catenin的异常表达呈负相关(r=-0.258,P<0.05),与E-cadherin表达不相关(r=-0.045,P>0.05);S100P与β-catenin的异常表达呈正相关(r=0.284,P<0.05),与E-cadherin表达不相关(r=0.128,P>0.05)。见表3~5。
3 讨 论
国内外研究均发现,在结直肠癌组织中存在SATB2的蛋白表达降低,并与结直肠癌的转移和浸润紧密相关[10-11]。何兴状等[12]应用实时荧光定量PCR方法检测了120例结直肠癌及其癌旁组织中SATB2 mRNA的表达,结果显示72.5%的癌组织SATB2 mRNA低表达,而76.6%的癌旁组织中SATB2 mRNA高表达;CCK-8法与细胞划痕实验结果表明,在SW480、LOVO细胞中SATB2蛋白表达下调增强了细胞增殖以及转移的能力,认为结肠癌细胞株(本身不表達S100P蛋白)中导入外源性的S100P基因,SW480结肠癌细胞株的增殖和转移能力都有明显的提高。李晓燕等[14]的研究也表明,结直肠癌组织中S100P蛋白的表达高于正常组织,且S100P表达与肿瘤组织的TNM分期和淋巴结转移有相关性,认为S100P在人结直肠癌的发生、发展中可能有一定的作用。
本实验结果显示,结直肠癌组织中SATB2蛋白表达明显低于癌旁正常黏膜组织,并且与肿瘤直径、分化程度、淋巴结转移有关,而与性别、年龄、肿瘤部位、浸润深度、TNM分期等无关;而S100P蛋白在结直肠癌组织中表达高于癌旁正常黏膜组织,并与肿瘤分化程度、淋巴结转移有关,与性别、年龄、肿瘤部位、肿瘤直径、浸润深度、TNM分期等无关。提示SATB2和S100P基因可能参与结直肠癌的发生和进展过程,检测SATB2和S100P在结直肠癌中的表达水平可反映肿瘤的生物学行为。
多项研究表明,结直肠癌发生与Wnt、EGFR信号通路的激活、抑癌基因失去活性及TGF β信号的缺失等因素有关[15]。王凤等[4]对150例结直肠癌组织SATB2及EMT相关蛋白表达检测发现,结直肠癌组织SATB2蛋白的低表达促进β-catenin蛋白的异常表达,从而促进了EMT的发生。有研究表明,β-catenin是Wnt通路的关键性分子之一,可激活Wnt通路[16]。当肿瘤发生时,S100P蛋白与其靶蛋白钙周期结合蛋白(CacyBP/SIP)结合,阻止β-catenin的正常降解,使其含量剧增,促使Wnt信号通路激活,进而促进肿瘤发生与发展[17]。SHEN等[17]研究显示,S100P的过度表达与结肠癌的侵袭和转移表型有关,该表型与EMT有关,且呈晚期糖基化终产物受体(RAGE)依赖性。
本研究相关分析结果显示,结直肠癌组织中SATB2蛋白表达与S100P蛋白表达呈负相关,且与β-catenin蛋白异常表达呈负相关;S100P蛋白表达与β-catenin蛋白异常表达呈正相关。提示结直肠癌组织中可能存在SATB2与S100P基因异常激活或失活,导致SATB2与S100P蛋白异常表达,引起β-catenin积聚和蛋白的异常表达,激活Wnt信号通路,介导结直肠癌EMT的发生,最终促进了结直肠癌肿瘤细胞的增殖与转移。
综上所述,增加SATB2蛋白的表达以及阻断S100P蛋白与其靶蛋白CacyBP/SIP结合,可能会阻止β-catenin蛋白的异常表达、促进β-catenin蛋白的正常降解,从而抑制结直肠癌EMT的持续发生,为结直肠癌的分子靶向治疗提供新的思路。
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(本文編辑 黄建乡)