天津醫(yī)科大學總醫(yī)院 徐蕭洪,宋作慶,李世彬
山東省千佛山醫(yī)院 劉振3
瀘州醫(yī)學院 王文軍5
肺癌是全球范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一, 80%以上的腫瘤患者死于腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。有研究顯示,結締組織生長因子(connective tissue growth factor, CTGF)可能在腫瘤生長和血管生成中起作用。腫瘤血管的生成為腫瘤的生長提供了充足的營養(yǎng),加速了腫瘤的生長,而且為腫瘤細胞進入血液循環(huán)創(chuàng)造了極為有利的條件,成為促進腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的重要因素。本課題組采用免疫組織化學的方法檢測了CTGF在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中的表達情況,并研究了CTGF表達與NSCLC臨床病理特征之間的關系及意義。CTGF作為抑制腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的途徑之一,為防治腫瘤轉(zhuǎn)移提供了一個很有前途的新靶點。檢測NSCLC患者CTGF的表達,對于手術治療的范圍的選擇將具有參考價值,以減少不必要的擴大手術,減少患者的器官功能缺損,提高生活質(zhì)量;監(jiān)測術后CTGF的表達水平,將有望成為判斷患者的復發(fā)、預后的一個新的指標。
1.1 研究對象 標本選自瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院胸外科2006年1月—2007年2月收治的肺癌患者手術后存檔石蠟標本,50例患者均有完整的病理資料。所有患者術前均未接受放療及化療,術后均經(jīng)組織病理學確診,并取10例正常肺組織作為對照。
1.2 腫瘤患者資料 NSCLC患者50例,其中男性36例,女性14例;年齡13~76歲,平均年齡59.6歲;按UICC(1997年)制定的分期標準進行術后病理分期,I期12例,Ⅱ期13例,Ⅲ期20例,Ⅳ期5例。根據(jù)WHO標準分型,肺鱗癌20例,肺腺癌18例,混合癌(大細胞+腺鱗癌)12例;其中伴淋巴結轉(zhuǎn)移者35例,不伴淋巴結轉(zhuǎn)移者15例;高分化癌13例,中分化癌20例,低分化癌17例。
1.3 檢測方法及結果判定 采用免疫組織化學法(S-P法),以PBS代替一抗作陰性對照。陽性結果判定:CTGF和TGF-β1蛋白表達主要在細胞質(zhì)中,以棕黃色顆粒為陽性,不著色為陰性。判定標準:切片中陽性細胞率及染色反應強度作為分級標準。即陰性(-)為細胞質(zhì)不著色或陽性細胞率<10%;弱陽性(+)為細胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)淺棕黃色顆粒和(或)陽性細胞率為10%~25%;陽性(++)為細胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒和(或)陽性細胞率為26%~50%;強陽性(+++)為細胞漿內(nèi)出現(xiàn)深棕黃色顆粒和(或)陽性細胞率>51%。以PBS代替一抗作為陰性對照。
1.4 統(tǒng)計處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析,四表格資料用Fish精確概率法、χ2檢驗法分析CTGF表達與臨床病理指標的關系;等級資料的兩樣本比較用秩和檢驗,雙變量資料的等級相關性用Spearman等級相關分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 CTGF在NSCLC和正常肺組織中的表達情況的比較 CTGF主要定位于正常細胞的細胞質(zhì)中,在NSCLC組織中的陽性表達率為32%(16/50),10例正常肺組織中有9例CTGF呈陽性表達,二者差異有統(tǒng)計學意義(圖1,P=0.001,χ2=11.534)。
2.2 CTGF表達與NSCLC臨床病理特征的關系 CTGF在NSCLC組織中的陽性表達率為30%,CTGF表達水平與NSCLC患者性別、原發(fā)腫瘤大小、組織學類型、癌細胞分化程度均無相關性(P>0.05);而與臨床分期及淋巴結轉(zhuǎn)移有關 (P值分別為0.002和0.001)。在T N M分期中,其陽性表達率分別為Ⅰ~Ⅱ期(50%);Ⅲ~Ⅳ期(9.09%)。Ⅰ~Ⅱ期與Ⅲ~Ⅳ期比較差異有統(tǒng)計意義。術后證實有淋巴結轉(zhuǎn)移組中CTGF的陽性表達率為17.14%,淋巴結無轉(zhuǎn)移組中CTGF的陽性表達率為66.67%,兩組相比差異具有顯著的統(tǒng)計學意義(P<0.005)。(表1)
圖1 CTGF在正常肺組織和癌組織中的表達情況
表1 CTGF表達與NSCLC臨床病理因素的關系Table 1 Relationship between the expression of CTGF and the different clinicopathologic factors in NSCLC
目前肺癌是全球范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一,高發(fā)病率和低存活率使得肺癌成為腫瘤的主要死因。因此對肺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移的機理研究變得尤為重要。
CTGF是從人臍靜脈內(nèi)皮細胞cDNA文庫中首次克隆到的,屬生長因子CCN基因家族的亞家族成員。CTGF可以分泌細胞外基質(zhì)聯(lián)合蛋白,調(diào)節(jié)細胞生長過程,具有明顯的有絲分裂原性和趨化性。近年有研究表明,CTGF表達與惡性腫瘤發(fā)生、進展、細胞外基質(zhì)形成、轉(zhuǎn)移及預后密切相關,腫瘤細胞自分泌的CTGF與相應受體或配體結合后能抑制腫瘤細胞生長、誘導細胞外基質(zhì)形成及抑制轉(zhuǎn)移的發(fā)生。
本研究中發(fā)現(xiàn),CTGF在NSCLC中為低表達,50例NSCLC標本中CTGF表達減弱,陽性率僅為30%,低于正常肺組織的70%。免疫學證實,其在正常的細支氣管上皮組織中大量表達,而在腫瘤細胞卻未見表達。這與以往報道[1],CTGF在正常的乳腺上皮細胞內(nèi)皮細胞和基質(zhì)細胞呈高表達,而很少在乳腺癌細胞中表達的結果一致。
本研究結果顯示,CTGF的表達率在有淋巴結轉(zhuǎn)移者中顯著低于無淋巴結轉(zhuǎn)移者,在臨床Ⅲ-Ⅳ期NSCLC患者中顯著低于Ⅰ-Ⅱ期患者。而CTGF表達水平與NSCLC患者性別、原發(fā)腫瘤大小、組織學類型及癌細胞的分化程度均無相關性,所以CTGF表達水平的降低具有提示腫瘤轉(zhuǎn)移的意義。如果能闡明CTGF在肺癌發(fā)展過程中的作用機制,可能會為肺癌的治療尋找新的治療靶點提供科學依據(jù)。筆者認為CTGF在肺癌中抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的作用機制可能有以下原因:(1)內(nèi)皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是調(diào)節(jié)腫瘤伴隨血管生成的主要細胞調(diào)節(jié)因子,可以促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。有研究顯示,CTGF可以和VEGF165相互作用形成復合物[2],從而使CTGF抑制VEGF誘導的血管生成[3],隨后進一步抑制NSCLC血管的生成和轉(zhuǎn)移。有實驗證明CTGF對VEGF-A基因表達的影響是通過ARD-1 (arrestdefective 1)依賴的乙?;铀貶IF-1α蛋白降解介導的[4]。由此可以說CTGF是一個血管生成的抑制劑,抑制肺腺癌的血管生成和轉(zhuǎn)移。(2)過表達的CTGF在誘導細胞周期停滯在G0/G1期的同時伴隨對p53h和p14 [ADP ribosylation factor (ARF)]的誘導。ARF可以調(diào)節(jié)p53的水平,對抗MDM2并保護p53不被降解[5,6]。在成纖維細胞中,ARF是通過p53誘導細胞周期停滯在G1和G2期。ARF在NSCLC中經(jīng)常被滅活或不表達[7-9]。本結果表明,CTGF的表達可以增加ARF的表達水平, ARF不能通過DNA損傷劑激活。未調(diào)節(jié)的E2F1活性能誘導ARF蛋白表達,并依次穩(wěn)定p53,導致細胞周期停滯及防止不受控制的細胞增殖。
已知C T G F蛋白包含一個胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor,IGF)結合蛋白區(qū)域。IGF-I依賴的Akt磷酸化和EGF依賴的ERK1/2磷酸化可以被CTGF過量表達而抑制[10]。以往的研究表明,在乳腺癌中WISP3(CCN6)可以調(diào)節(jié)IGF-I受體信號通過和IGF-1的相互作用[11]。相同的理論對于CTGF,盡管研究證明CTGF對IFG-1有相對低的親和力。Akt和p53通路形成一個反饋回路,Akt活化導致MDM2磷酸化,最終引起p53的滅活,反之,p53的活化也可以抑制Akt的作用[12]。CTGF的表達可以影響p53通路的這種相互干擾,同時抑制Akt通路。這些細胞的生長停滯可能是由CTGF通過E2F1和ARF誘導p53表達引起的。研究發(fā)現(xiàn),CTGF可以通過一種CRMP-1依賴的基質(zhì)抑制肺癌的轉(zhuǎn)移和侵襲,CTGF是通過調(diào)節(jié)整合素偶聯(lián)小G蛋白,從而影響CRMP-1的表達[13]。整合素是CCN蛋白家族的重要受體,并且受體激活作用可以產(chǎn)生多種。CTGF蛋白可以直接和整合素αvβ3和αⅡbβ3作用。CTGF和整合素αvβ3的相互作用能促進上皮細胞發(fā)生黏附和轉(zhuǎn)移,并誘導新生血管的生成。CTGF也可以通過整合α6β1促進人皮膚成纖維細胞轉(zhuǎn)移和增殖[14]。相反的,整合素αvβ3和αvβ5可能只針對CTGF介導的侵襲抑制。
綜上所述,CTGF在肺癌組織中呈低表達,而在正常組織中高表達,其可能與肺癌的分期和轉(zhuǎn)移有關。由于NSCLC的發(fā)生、發(fā)展很可能受多種機制的控制,且CTGF可能通過不同的機制參與了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。因此CTGF在肺癌中的真正機制仍需進一步研究。
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