宋文慶 武世伍 俞 嵐 周 蕾 承澤農(nóng) 陶儀聲
(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科;蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室,安徽省感染與免疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽233030)
全球每年新增食管癌病人48萬(wàn)余例,在所有男性惡性腫瘤中占第六位[1],東亞是食管癌高發(fā)地區(qū)(尤其是中國(guó)、韓國(guó)和日本),其中90%以上的食管癌是鱗狀細(xì)胞癌[2-3]。抑癌基因的缺失可能參與了食管癌的發(fā)生、發(fā)展,而腫瘤誘導(dǎo)的血管生成可能進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤的侵襲、進(jìn)展及轉(zhuǎn)移。抑癌基因maspin屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族成員之一,是通過(guò)消減雜交技術(shù)對(duì)正常乳腺組織與乳腺癌組織比較時(shí)發(fā)現(xiàn)的。近年來(lái)的研究表明,maspin具有調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和侵襲的能力,包括血管生成、細(xì)胞黏附和運(yùn)動(dòng)等[4-8]。微血管密度(microvessel density,MVD)是反映腫瘤血管生成情況的一個(gè)很好的指標(biāo),與腫瘤的轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。本研究通過(guò)檢測(cè)100例食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)患者中 maspin與CD34蛋白的表達(dá),分析maspin與MVD之間的關(guān)系,并探討它們與食管鱗狀細(xì)胞癌浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移及預(yù)后的關(guān)系。
收集蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科2005年1月至2006年6月存檔石蠟包埋ESCC組織標(biāo)本100例(術(shù)前未行放、化療)和正常食管組織30例,所有病例均有完整的臨床病理資料及隨訪資料,入選病例隨訪至患者死亡或截止2012年4月,隨訪時(shí)間為7-84個(gè)月(中位時(shí)間41.9±28.0)。其中男性77例,女性23例;年齡22-79歲,中位年齡60.7±9.7歲;從腫瘤位置來(lái)看,上段6例,中段73例,下段21例;腫瘤長(zhǎng)徑≥3.0cm有55例,<3.0cm有45例;根據(jù)腫瘤分化程度,高分化26例,中分化52例,低分化22例;根據(jù)腫瘤浸潤(rùn)深度,黏膜下層13例,肌層41例,外膜33例,穿透外膜13例;按淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移,有轉(zhuǎn)移41例,無(wú)轉(zhuǎn)移59例;根據(jù)AJCC2010版pTNM分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期,I期10例,II期45例,III期43例,IV期2例。30例正常食管組織作為對(duì)照。
鼠抗人maspin(克隆號(hào)EAW24)和CD34單克?。寺√?hào) QBEnd/101),抗體購(gòu)自 LabVision公司,ElivisonTM plus試劑盒以及DAB顯色試劑盒均購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)公司。
將石蠟包埋組織以4μm厚連續(xù)切片,烤干,于二甲苯溶液及梯度濃度的乙醇中脫蠟至水洗。免疫組織化學(xué)染色操作步驟按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。采用已知陽(yáng)性片作對(duì)照,以PBS液代替一抗作空白對(duì)照。然后依次蘇木素淡染細(xì)胞核、鹽酸酒精分化、返藍(lán)、脫水透明,最后中性樹(shù)膠封片。
maspin以細(xì)胞核或漿出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒為陽(yáng)性;CD34以細(xì)胞漿或膜出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒為陽(yáng)性。MVD通過(guò)CD34陽(yáng)性的小血管來(lái)計(jì)數(shù),參考修正的Weidner[9]。免疫組織化學(xué)結(jié)果采取二次計(jì)分法:每例標(biāo)本隨機(jī)計(jì)數(shù)10個(gè)高倍視野(×400),計(jì)數(shù)每個(gè)高倍視野中陽(yáng)性細(xì)胞所占百分比并計(jì)分。具體方法見(jiàn)參考文獻(xiàn)[10],若積分<3分為陰性,≥3分為陽(yáng)性。免疫組織化學(xué)結(jié)果由兩位病理醫(yī)生采用獨(dú)立雙盲法判定。
采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。maspin表達(dá)與MVD(因 MVD計(jì)數(shù)的中位值為20.4±8.0,故以MVD<20為陰性,MVD≥20為陽(yáng)性)陽(yáng)性組與陰性組生存分析用Kaplan-Meier法,組間比較采用log-rank檢驗(yàn);多因素分析采用Cox回歸多因素模型分析;在ESCC組織中,maspin的表達(dá)以及MVD計(jì)數(shù)與正常食管組織、各臨床及病理因素的相關(guān)性采用χ2、Spearman等級(jí)相關(guān)以及t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
在ESCC組織中maspin主要定位于細(xì)胞核,胞漿中也偶有表達(dá);在對(duì)照組中,maspin主要表達(dá)于基底細(xì)胞中[11]。maspin在對(duì)照組中均有表達(dá)(30/30),而ESCC中,maspin的陽(yáng)性表達(dá)率為43.0%(43/100),maspin在二組之間的表達(dá)有顯著性差異(P<0.05,圖1A,1B)。
maspin的表達(dá)與患者性別、腫瘤大小及位置無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。隨著ESCC的分化越差,maspin的表達(dá)率越低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);隨著ESCC癌細(xì)胞浸潤(rùn)越來(lái)越深,maspin的表達(dá)率越來(lái)越低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);maspin的表達(dá)率與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中maspin表達(dá)率明顯低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)maspin的陽(yáng)性表達(dá)與生存期長(zhǎng)短有關(guān),在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組與無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中,maspin陽(yáng)性表達(dá)組生存期均要長(zhǎng)于其陰性表達(dá)組(圖2A,2B),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);maspin的表達(dá)與腫瘤分期有關(guān),I-II期腫瘤組織中maspin的陽(yáng)性率為65.5%(36/55),III-IV 期腫瘤組織中 maspin的陽(yáng)性率為15.6%(7/45),兩者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表1)。
在maspin陽(yáng)性表達(dá)組,MVD的均值為16.8±6.8),在maspin陰性表達(dá)組,MVD的均值為23.2±7.8,即maspin陽(yáng)性表達(dá)組中的MVD計(jì)數(shù)顯著高于maspin陰性表達(dá)組(表1)。MVD計(jì)數(shù)與腫瘤大小、分化、浸潤(rùn)深度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均呈正相關(guān)(P<0.05,見(jiàn)表1),同時(shí),在無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中,MVD>22組的病人生存期明顯短于MVD<22組的病人,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),但是在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中,MVD>22組的病人生存期與MVD<22組的病人相比沒(méi)有差異性(P>0.05)(圖3A,3B)
表1 ESCC中maspin表達(dá)和MVD計(jì)數(shù)與臨床病理因素的關(guān)系Table 1 Correlation of mircovessel density to maspin expression in Esophageal Cancer
maspin陽(yáng)性表達(dá)組的生存率顯著高于陰性表達(dá)組(P<0.001,圖4A);MVD≥22組的生存率顯著低于 MVD<22組的生存率(P<0.001,圖4B)。多因素分析顯示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、pTNM分期、maspin的陽(yáng)性及MVD計(jì)數(shù)均是影響ESCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素(P<0.05,表2)。
表2 100例ESCC患者多因素分析Table 2 Multivariate survival analysis of 100patients with esophageal cancer
maspin是絲氨酸蛋白酶抑制劑家族成員,位于染色體18q21.1-q23,編碼一個(gè)42kDa的蛋白,在正常乳腺中可以檢測(cè)到 maspin的表達(dá)[12]。maspin可以調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲及轉(zhuǎn)移。為了研究maspin在ESCC發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用,我們通過(guò)免疫組織化學(xué)檢測(cè)maspin蛋白在對(duì)照組食管組織及ESCC中的表達(dá)情況。在對(duì)照組中,maspin蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率為100%,而在ESCC組中,maspin蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率為43.0%。從對(duì)照組到ESCC組中,maspin的表達(dá)是降低的。進(jìn)一步研究表明,maspin蛋白的表達(dá)水平與腫瘤的分化程度、浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期等密切相關(guān)。即maspin的表達(dá)越低,腫瘤的分化越差、浸潤(rùn)越深、臨床分期越高及易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,提示maspin的表達(dá)降低或缺失可能會(huì)影響ESCC的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移,可能在食管上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化過(guò)程中起重要的作用,是早期的分子事件[13]。
眾所周知,在腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過(guò)程中,腫瘤需要足夠的血供及營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)腫瘤發(fā)展到直徑大于1mm3時(shí),就會(huì)誘導(dǎo)血管形成以獲取足夠的血供。腫瘤血管形成可以通過(guò)原有血管內(nèi)皮細(xì)胞的芽生,也可以通過(guò)誘導(dǎo)血管內(nèi)皮前體細(xì)胞分化成內(nèi)皮細(xì)胞而后形成血管。監(jiān)測(cè)血管生成活性的重要指標(biāo)-MVD,CD34標(biāo)記的MVD能更好的反映腫瘤的血管生成活性[14-15]。本研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例組中,其MVD計(jì)數(shù)明顯高于未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例組,因此MVD與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān);MVD與腫瘤的大小、分化程度、浸潤(rùn)深度及臨床分期等都有關(guān),而與患者的性別、年齡及腫瘤的位置等無(wú)關(guān)。
本研究表明,在ESCC中,maspin蛋白的表達(dá)與MVD計(jì)數(shù)具有顯著的負(fù)相關(guān)性。maspin是絲氨酸激酶及MMPs抑制劑,而它們都與腫瘤進(jìn)展有關(guān);maspin可以通過(guò)減少腫瘤相關(guān)的MVD數(shù)量而抑制腫瘤的生長(zhǎng)[16]。隨著腫瘤的進(jìn)展,maspin基因表達(dá)缺失或降低,喪失了對(duì)MMPs和MVD的抑制作用;且MMPs可以降解細(xì)胞外基質(zhì),從而使腫瘤細(xì)胞可以輕易地進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),造成侵襲和轉(zhuǎn)移。
襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的生物學(xué)特征,術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是造成ESCC患者治療失敗的主要原因。本研究多因素分析表明,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、pTNM分期、maspin的陽(yáng)性表達(dá)及MVD計(jì)數(shù)是ESCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素(P<0.05)。盡管pTNM分期作為腫瘤的治療標(biāo)準(zhǔn)已為人們所接受,但是尋找一些能對(duì)pTNM分期起到一定補(bǔ)充作用的分子標(biāo)記物并可以反映腫瘤的生物學(xué)行為的分子標(biāo)記物也很重要。
生存分析表明,maspin蛋白表達(dá)陽(yáng)性組的生存率明顯高于其陰性組,而且,無(wú)論淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移,maspin陽(yáng)性表達(dá)組的生存期也都明顯高于陰性表達(dá)組,即maspin陽(yáng)性表達(dá)的腫瘤患者生存率較高[17],生存期較長(zhǎng);MVD≥22組的生存率明顯低于MVD<22組,MVD計(jì)數(shù)高的腫瘤患者生存率低[14,18],在沒(méi)有發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病例組中,MVD≥>22組的病人生存期也明顯短于MVD<22組的病人,但是在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中MVD≥22組的病人生存期與MVD<22組的病人相比沒(méi)有差異性,考慮可能由于樣本量較小,不能完全反映MVD計(jì)數(shù)的高低與病人生存期長(zhǎng)短的關(guān)系,有待于進(jìn)一步的研究。
綜上所述,通過(guò)在ESCC組織中檢測(cè)MVD計(jì)數(shù)及maspin的表達(dá),發(fā)現(xiàn)MVD計(jì)數(shù)高以及maspin表達(dá)缺失或降低的ESCC腫瘤細(xì)胞可能更容易侵襲、發(fā)展以及轉(zhuǎn)移。因此,MVD計(jì)數(shù)和maspin可作為評(píng)估ESCC患者轉(zhuǎn)移和預(yù)后的指標(biāo)。
圖 版 說(shuō) 明
圖1 maspin在食管鱗狀細(xì)胞癌與正常食管黏膜中的表達(dá)A,B 在對(duì)照組和ESCC中maspin的表達(dá),主要定位于細(xì)胞核(A對(duì)照組B食管鱗狀細(xì)胞癌,ElivisionTMplus×400);C,D MVD與臨床病理因素的關(guān)系(ElivisionTMplus×400)
圖2 A無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中maspin陽(yáng)性組與陰性組ESCC患者生存曲線(log-rank檢驗(yàn),P<0.001);B有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中maspin陽(yáng)性組與陰性組ESCC患者生存曲線(log-rank檢驗(yàn),P<0.001)
圖3 A無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中,MVD≥22組與MVD<22組的患者生存曲線(log-rank 檢驗(yàn),P<0.001);B有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中,MVD≥22組與 MVD<22組的患者生存曲線(log-rank檢驗(yàn),P>0.05)
圖4 maspin和MVD陽(yáng)性組與陰性組ESCC患者生存曲線(log-rank檢驗(yàn)),A maspin表達(dá)陽(yáng)性組與陰性組ESCC患者生存曲線(P<0.001);B MVD≥22組與MVD<22組ESCC患者生存曲線(P<0.001)
EXPLANATION OF FIGURES
Fig.1maspin in normal esophageal tissue and esophageal squamous cell carcinoma A,B:Expression of maspin in cell nucleus(A .the control group B.esophageal squamous cell carcinoma,ElivisionTMplus ×400);C,D:MVD relation with clinical pathological factors
Fig.2A:Survival curves of ESCC patients in maspin positive group and negative group without lymph node metastasis group(log-rank test,P<0.001 );B:Survival curves of ESCC patients in maspin positive group and negative group with lymph node metastasis group(log-rank test,P<0.001)
Fig.3A:Group without lymph node metastasis,MVD≥22 groups and MVD<22groups of patients survival curves(log-rank test,P<0.001);B Group withlymph node metastasis,MVD≥22groups and MVD<22groups of patients survival curves(log-rank test,P>0.05)
Fig.4Maspin and MVD positive group and negative group ESCC patients survival curves(log-rank test)A:The expression of Maspin positive group and negative group ESCC patients survival curve(P<0.001);B:MVD≥22 group and MVD<22group ESCC patients survival curve(P<0.001)
[1]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer statistics.CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90
[2]Gholipour C,Shalchi RA,Abbasi M.A histopathological study of esophageal cancer on the western side of the Caspian littoral from 1994to 2003.Dis Esophagus,2008,21(4):322-327
[3]Tran GD,Sun XD,Abnet CC,et al.Prospective study of risk factors for esophageal and gastric cancers in the Linxian general population trial cohort in China.Int J Cancer,2005,113(3):456-463
[4]Ngamkitidechakul C,Warejcka DJ,Burke JM,et al.Sufficiency of the reactive site loop of maspin for induction of cell-matrix adhesion and inhibition of cell invasion.Conversion of ovalbumin to a maspin-like molecule.J Biol Chem,2003,278(34):31796-31806
[5]Odero-Marah VA,Khalkhali-Ellis Z,Chunthapong J,et al.Maspin regulates different signaling pathways for motility and adhesion in aggressive breast cancer cell.Cancer Biol Ther,2003,2(4):398-403
[6]Bailey CM,Khalkhali-Ellis Z,Seftor EA,et al.Biological functions of maspin.J Cell Physiol,2006,209(3):617-624
[7]Sheng S.A role of novel serpin maspin in tumor progression:the divergence revealed through efforts to converge.J Cell Physiol,2006,209(3):631-635
[8]Khalkhali-Ellis Z.Maspin,the new frontier.Clin Cancer Res,2006,12(24):7279-7283
[9]Kumda T,Tsuneyama K,Hatta H,et al.Improved 1-h(huán) rapid immunostaining method using intermitten microwave irradiation:practicability based on 5years application in Toyama Medical and Pharmaceutical University Hospital.Mod Pathol,2004,17(9):1141-1149
[10]武世伍,承澤農(nóng),俞嵐等.CD82/KAI1和 HIF-1α在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及其與血管生成擬態(tài)的關(guān)系.中國(guó)肺癌雜志,2011,14(12):918-925
[11]Wu S,Yu L,Cheng Z,et al.Expression of maspin in non-small cell lung cancer and its relationship to vasculogenic mimicry.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2012,32(3):346-352
[12]Toillon RA,Lagadec C,Page A,et al.Proteomics demonstration that normal breast epithelial cells can induce apoptosis of breast cancers through insulin-like growth factor-binding protein-3and maspin.Mol Cell Proteomics,2007,6(7):1239-1247
[13]Ni JT,Yi YF,Shi HP.Expression of maspin,p53 and Skp2in colorectal tumors and their clinicopathological significance.Chin J Cancer Res,2009,21(2):147-153
[14]Mineo TC,Ambrogi V,Baldi A,et al.Prognostic impact of VEGF,CD31,CD34and CD105expression and tumor vessel invasion after radical surgery for IB-IIA non-small cell lung cancer.J Clin Pathol,2004,57(6):591-597
[15]甄樂(lè)鋒,葉長(zhǎng)生,劉民鋒等.D2-40和CD34在乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌中的表達(dá)及其意義.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2010,30(7):1548-1551
[16]Wang MC,Yang YM,Li XH,et al.Maspin expression and its clinicopathological significance in tumorigenesis and progression of gastric cancer.World J Gastroenterol,2004,10(5):634-637
[17]Takanamil I,Abiko T,Koizumi S,et al.Expression of maspin in non-small-cell lung cancer correlation with clinical features.Clin Lung Cancer,2008,9(6):361-366
[18]Wu S,Yu L,Wang D,et al.Aberrant expression of CD133in non-small cell lung cancer and its relationship to vasculogenic mimicry.BMC Cancer,2012,12:535