劉瑞芬 蔣軍廣 張曉燕 楊 超 孫 曼 史 江
(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 河南省呼吸疾病研究所 河南省高等學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)重點(diǎn)學(xué)科開放實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450052)
肺癌是當(dāng)前發(fā)病率和死亡率極高的惡性腫瘤之一。研究表明,細(xì)胞凋亡在肺癌的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。但哪些基因、蛋白與肺癌細(xì)胞凋亡及預(yù)后密切相關(guān)尚需進(jìn)一步研究。bax基因?yàn)閎cl-2基因家族中的重要一員,多與bcl-2形成二聚體共同調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。本文主要研究bax在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的表達(dá)及與細(xì)胞凋亡的關(guān)系,以期為NSCLC的早期診斷、治療和評估預(yù)后提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 對象 隨機(jī)選取鄭大一附院病理科2009~2011年外科切除的NSCLC標(biāo)本60例,年齡36~87歲,所有病人在術(shù)前均未接受化、放療,病理診斷明確。其中男40例,女20例;鱗癌30例,腺癌30例;高分化15例,中、低分化45例;按照美國聯(lián)合癌癥分類委員會和國際抗癌聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn),TNM分期Ⅰ期和Ⅱ期共39例,Ⅲ期和Ⅳ期共21例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者27例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者33例;有胸腔積液者11例,無胸腔積液者49例。另設(shè)20例對照組,為癌旁正常組織(經(jīng)病理證實(shí)),所有標(biāo)本均為蠟塊包埋,由專業(yè)人員切片,每例3片。
1.2 方法
1.2.1 主要試劑 兔抗-Caspase-3(Active)、兔抗-bax均購于北京博奧森生物技術(shù)公司;凋亡試劑盒購于美國羅氏公司;SP9000試劑盒、DAB試劑盒,購自北京中杉生物工程公司。
1.2.2 免疫組化染色 將隨機(jī)所選的60例肺癌組織及20例正常對照組織交由病理科切片,切完后隨即放入60℃烤箱內(nèi)烘烤3小時,切片脫蠟至水,將切片放入裝有抗原修復(fù)液的缸子中,放入微波爐高溫5 min,低溫10 min后取出進(jìn)行抗原修復(fù),過氧化物酶阻斷劑阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性;非免疫性動物血清阻斷非特異性反應(yīng);滴加一抗;加生物素標(biāo)記的二抗;滴加辣根酶標(biāo)記卵霉鏈白素;DAB顯色;蘇木素復(fù)染;梯度酒精脫水;中性樹膠封片。
1.2.3 細(xì)胞凋亡的檢測 將切片脫蠟至水,滴加蛋白酶K,滴加TUNEL反應(yīng)混合液,滴加POD轉(zhuǎn)換劑,DAB顯色,蘇木素復(fù)染,梯度酒精脫水,中性樹膠封片。
1.2.4 bax陽性結(jié)果判定 bax染色為細(xì)胞質(zhì)或(和)細(xì)胞膜出現(xiàn)棕黃色顆粒,定位準(zhǔn)確且無背景染色,分三步:(1)判定顏色,觀察所有片子的染色,無染色,也就是與背景染色無明顯差別為0分;淺染色為細(xì)胞質(zhì)或(和)細(xì)胞膜染為淺棕黃色,與背景顏色有差別,為1分;染為棕黃色,介于1與3分之間,為2分;染為深棕黃色,與背景顏色差別顯著為3分。(2)看染色細(xì)胞比例,高倍鏡(400倍)下每個視野計數(shù)100個細(xì)胞,每張切片計數(shù)5個視野,計算陽性細(xì)胞數(shù)占總癌癥細(xì)胞的百分比。0%為0分,0% ~10%為1分,10% ~50%為2分,>50%為3分。(3)兩者所得數(shù)值相加的分值結(jié)果為總分值,總分值<4為陰性,≥4為陽性。
1.2.5 凋亡細(xì)胞的陽性結(jié)果判定及凋亡指數(shù)(AI)的計算凋亡細(xì)胞經(jīng)TUNEL法處理后,細(xì)胞核被染為棕黃色,使用光學(xué)顯微鏡,計數(shù)每1 000個腫瘤細(xì)胞中凋亡細(xì)胞個數(shù)。需排除有嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)和壞死灶的區(qū)域,以免造成假陽性。AI為計數(shù)每1 000個腫瘤細(xì)胞中凋亡細(xì)胞所占的比例。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS17.0軟件包處理。采用配對四格表的χ2檢驗(yàn)及直線相關(guān)性分析。
2.1 NSCLC組織中bax的表達(dá)及與臨床病理特征的關(guān)系 肺癌組織60例中bax陽性31例(48.3%),癌旁正常組織20例中bax陽性12例(60%),兩者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.419,P=0.517),但癌組織的染色均要深于正常組織。結(jié)果顯示,高分化組織的陽性表達(dá)率高于中低分化,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者陽性率較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者低,TNM分期Ⅰ期和Ⅱ期陽性率高于Ⅲ、Ⅳ期陽性率(均P<0.05)。Bax的表達(dá)與年齡、性別、病理分型、是否合并胸腔積液、腫瘤直徑、是否吸煙、腫瘤生長在左肺還是右肺無明顯關(guān)系(P>0.05)。見表1。
表1 NSCLC中bax的表達(dá)及于臨床病理特征的關(guān)系〔n(%)〕
2.2 bax與細(xì)胞凋亡之間的關(guān)系 bax分值0、1~2、3~4、5~6分的各組 AI分別為 3.57±0.55、5.44±1.41、8.05±1.40、10.05±1.62,相關(guān)性分析顯示bax積分與AI呈正相關(guān)(r=0.855,P=0.000)。
近年來,凋亡異常在腫瘤的發(fā)生中所起的作用越來越受重視。凋亡過程的紊亂與腫瘤產(chǎn)生關(guān)系密切,它受多種基因的調(diào)控,包括凋亡促進(jìn)基因、凋亡抑制基因,各種凋亡效應(yīng)基因共同作用〔1~3〕。bax基因?yàn)榈蛲龃龠M(jìn)基因。近年來,大量學(xué)者對bax、bcl-2聯(lián)合研究,并認(rèn)為兩者的比值與腫瘤發(fā)展關(guān)系密切。bax存在于人體各個組織,研究表明它與肝癌、胃癌、骨肉瘤、血管瘤、腦損傷〔4~8〕的發(fā)生都有密切關(guān)系。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示bax在肺癌組織與癌旁正常組織中表達(dá)無明顯差異,與魏衛(wèi)等〔9〕的結(jié)論一致。但辛彩霞等〔10,11〕研究結(jié)論認(rèn)為bax在肺癌組織中的表達(dá)要高于癌旁正常組織,另有學(xué)者〔12,13〕認(rèn)為bax在肺癌組織中的表達(dá)要低于癌旁正常組織、產(chǎn)生分歧的原因可能為:①實(shí)驗(yàn)樣本量較小造成的誤差;②凋亡不足是腫瘤發(fā)生的原因,但腫瘤往往存在過度增殖,也可能存在大量凋亡,只是增殖的速度大于凋亡,這還需要大量的研究去證實(shí)。大量研究〔12,13〕認(rèn)為bax蛋白在NSCLC中的表達(dá)低于正常肺組織,在高、中分化患者中的表達(dá)高于低分化者。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與王鴻程等〔14〕的研究結(jié)果一致,提示bax表達(dá)下調(diào)可能與腫瘤的惡性程度有關(guān),對其進(jìn)行檢測有可能提示NSCLC患者的腫瘤惡性程度及判斷預(yù)后;者陽性率(33.3%)較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(66.7%)低,本研究結(jié)果還提示bax表達(dá)下調(diào)在腫瘤的早期轉(zhuǎn)移有一定關(guān)系,bax表達(dá)下調(diào)的患者預(yù)后不好,與文獻(xiàn)〔15〕報道一致。bax表達(dá)與凋亡呈正相關(guān),提示bax基因下調(diào)或缺失導(dǎo)致凋亡減少,與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。
bax基因的表達(dá)與NSCLC的臨床分期、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),但bax基因能否成為診斷NSCLC的腫瘤標(biāo)記物及判斷其預(yù)后的有效指標(biāo),還有待于更多的研究去證實(shí)。
1 蔣軍廣,王麗華,譚偉麗,等.N-cadherin在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及臨床意義〔J〕.中國腫瘤臨床,2008;35(2):96-8.
2 鄭元元,蔣軍廣,趙 娜,等.γ-synuclein在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)〔J〕.中國老年學(xué)雜志,2011;31(24):4771-3.
3 翟展藝.凋亡相關(guān)基因PDCD-5、Survivin在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及臨床意義研究〔D〕.鄭州:鄭州大學(xué),2011.
4 魏鳳香,劉君星,王 琳,等.迷迭香精油誘導(dǎo)肝癌HepG2細(xì)胞凋亡后bcl-2和bax基因表達(dá)變化的研究〔J〕.中藥材,2008;31(6):877-9.
5 Gryko M,Pryczynicz A,Guzińska-Ustymowicz K,et al.Immunohistochemical assessment of apoptosis-associated proteins:p53,Bcl-xL,Bax and Bak in gastric cancer cells in correlation with clinical and pathomorphological factors〔J〕.Adv Med Sci,2012;57(1):77-83.
6 Liang CZ,Zhang JK,Shi Z,et al.Matrine induces caspase-dependent apoptosis in human osteosarcoma cells in vitro and in vivo through the upregulation of Bax and Fas/FasL and downregulation of Bcl-2〔J〕.Cancer Chemother Pharmacol,2012;69(2):317-9.
7 Yang H,Deng C,Shen S,et al.Expression and significance of Bcl-2,Bax,F(xiàn)as and caspase-3 in different phases of human hemangioma〔J〕.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2006;26(4):402-7.
8 張明艷,范淑娟,李利平,等.燈盞花注射液抗新生鼠缺血缺氧性腦損傷的作用及對Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)的影響〔J〕.中國應(yīng)用生理學(xué)雜志,2011;27(2):196-200.
9 魏 衛(wèi),陳菊榮,金河鳳,等.非小細(xì)胞肺癌中bcl-2及bax蛋白表達(dá)與細(xì)胞凋亡指數(shù)的關(guān)系〔J〕.中華結(jié)核和呼吸雜志,2000;23(10):616.
10 辛彩霞.STAT4、Bax與c-myc在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及相關(guān)性分析〔D〕.瀘州:瀘州醫(yī)學(xué)院,2011.
11 于振剛,張居民,王炳轍,凋亡相關(guān)基因bcl-2、Bax在NSCLC中的表達(dá)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系〔J〕.臨床肺科雜志,2010;15(1):13-5.
12 佟 旭,宋 卓.COX-2和Bax在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義〔J〕.中國實(shí)用醫(yī)藥,2008;3(27):23-5.
13 曾慈梅,徐海霞.Bcl-2和Bax在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)與MVD的相關(guān)性研究〔J〕.海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2009;15(10):1208-11.
14 王鴻程,許學(xué)亮,曹乃清,等.STAT3、Bcl-xL、Bax和CyclinD1在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)〔J〕.細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2007;23(4):341-2.
15 鄭毛根,梁廣玉.促凋亡基因Bax的蛋白產(chǎn)物在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義〔J〕.華北煤炭醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2004;6(3):273-5.