鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院內(nèi)科,河南 鄭州,450000
干細(xì)胞標(biāo)志物SOX-2、β-catenin表達(dá)與胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移關(guān)系
張燕平 李寧 鄧文英 韓黎麗 田沛琦 許勇飛 楊姣 申威 魏辰 羅素霞
鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院內(nèi)科,河南 鄭州,450000
背景與目的:胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移嚴(yán)重影響患者生存情況,SOX基因是經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的調(diào)控因子,其在胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移過(guò)程中可能發(fā)揮重要作用。本研究旨在探討胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者腫瘤組織中SOX-2、β-catenin表達(dá)情況,探討兩者在胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的作用。方法:采用免疫組化方法檢測(cè)71例經(jīng)手術(shù)切除胃癌患者的腫瘤組織中SOX-2和β-catenin蛋白表達(dá)情況,并分析其與臨床病理特征和無(wú)病生存時(shí)間(disease free survival,DFS)的關(guān)系。結(jié)果:SOX-2在胃癌中的表達(dá)與胃癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)浸潤(rùn)及分化程度有關(guān)(P=0.011,P=0.036,P=0.034),與患者性別、年齡及T分期無(wú)關(guān)。β-catenin在胃癌中的表達(dá)與胃癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)浸潤(rùn)及T分期有關(guān)(P=0.025,P=0.014,P=0.026),與分化程度、患者性別及年齡無(wú)關(guān)。且二者均呈陽(yáng)性表達(dá)者其術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率高于任意單陽(yáng)性者,復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率分別為84%(21/25)和66.7%(24/36),二者均陰性表達(dá)者其復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率為30%(3/10)。生存分析顯示SOX-2和β-catenin的表達(dá)與患者DFS相關(guān)。結(jié)論:SOX-2、β-catenin表達(dá)可能是胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移有效的預(yù)測(cè)因子,兩者聯(lián)合檢測(cè)有利于預(yù)測(cè)胃癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移。
胃癌;SOX-2;β-catenin;轉(zhuǎn)移
胃癌是最常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一,其發(fā) 病率和死亡率一直高居不下,雖然手術(shù)治療可以達(dá)到根治目的,但術(shù)后的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移嚴(yán)重影響患者生存,隨著近幾年腫瘤干細(xì)胞理論的深入研究,越來(lái)越多學(xué)者認(rèn)為,因腫瘤干細(xì)胞具有自我更新的能力,有可能是腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的根源。
Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是近年被廣泛關(guān)注的一條信號(hào)途徑,其在不同腫瘤中被異常激活,表明其與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[1-2]。有研究表明β-catenin是一種多功能的細(xì)胞質(zhì)蛋白,高表達(dá)時(shí)可使Wnt通路處于活化狀態(tài)(Wnt+),同時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞間黏附性下降,影響了細(xì)胞接觸性生長(zhǎng)抑制等信號(hào)的傳導(dǎo),從而參與細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化[3]。大量文獻(xiàn)表明該通道在食管癌[4-5]、甲狀腺癌[6]、結(jié)直腸癌[7-8]、膽囊癌[9]、非霍奇金淋巴瘤[10]等發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)中起到了至關(guān)重要的促進(jìn)作用,亦有研究[11]證實(shí)胃癌的發(fā)生也與該途徑活化異常有關(guān)。但是,該蛋白表達(dá)同胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的具體機(jī)制尚不清楚。
SOX-2是一種干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,在胚胎干細(xì)胞全能性發(fā)育、器官形成及神經(jīng)分化等方面起著重要的作用。人體內(nèi)多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與其異常表達(dá)相關(guān),然而關(guān)于SOX-2在胃癌中的表達(dá)研究較少,本研究通過(guò)檢測(cè)胃癌組織中SOX-2及β-catenin的表達(dá)情況,分析其與胃癌患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系,探討其在胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移過(guò)程中可能發(fā)揮的作用,為胃癌干細(xì)胞研究提供一定的理論基礎(chǔ)。
1.1 研究對(duì)象
研究對(duì)象來(lái)自2007年1月—2008年6月在河南省腫瘤醫(yī)院手術(shù)切除胃癌標(biāo)本71例,所有患者術(shù)前未行放化療及生物治療,術(shù)后組織病理切片經(jīng)2位以上有經(jīng)驗(yàn)的臨床病理醫(yī)師閱片并經(jīng)病理診斷明確,患者的臨床分期采用AJCC胃癌TNM分期,且所有的標(biāo)本均經(jīng)過(guò)病理科醫(yī)師核對(duì)確認(rèn)。71例患者,年齡28~78歲,平均62歲;其中男性54例,女性17例;≥60歲29例,<60歲42例;高、中分化腺癌27例,低分化腺癌44例;T1~T2期11例,T3~T4期60例;有淋巴結(jié)浸潤(rùn)46例,無(wú)淋巴結(jié)浸潤(rùn)25例;隨訪5年后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移48例,無(wú)轉(zhuǎn)移23例?;颊咝g(shù)后均按照FOLFOX4行輔助治療,每3個(gè)月復(fù)查1次,若CT提示肝臟、肺部或局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)行MRI、PET/CT或淋巴結(jié)穿刺活檢,以CT發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移時(shí)間為轉(zhuǎn)移發(fā)生時(shí)間,記錄每個(gè)患者無(wú)病生存時(shí)間(disease free suevival,DFS)。每3個(gè)月隨訪1次,中位隨訪時(shí)間為2.5年,失訪率為3%。
1.2 方法
采用免疫組化SP方法,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,檢測(cè)SOX-2與β-catenin在腫瘤組織中的表達(dá)。一抗為福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司產(chǎn)品,由有經(jīng)驗(yàn)的2位病理科醫(yī)師獨(dú)立雙盲閱片,在10×40倍顯微鏡下觀察記數(shù),每張切片隨機(jī)選擇5個(gè)視野,每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)所占癌細(xì)胞數(shù)目的百分比及染色程度判定,病理閱片有異議時(shí)必須再次閱片。
SOX-2抗原陽(yáng)性反應(yīng)主要表現(xiàn)為細(xì)胞核內(nèi)存在棕黃色顆粒,陽(yáng)性表達(dá)程度判斷根據(jù)電子顯微鏡下染色強(qiáng)度及陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)占腫瘤細(xì)胞總數(shù)的百分比綜合分析。按染色強(qiáng)度分析:無(wú)色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分;按陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)占腫瘤細(xì)胞總數(shù)百分比分析:<總數(shù)的5%為0分,5%~25%為1分,26%~50%為2分,>50%為3分,將染色強(qiáng)度得分與陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)得分相乘,0~1分為陰性表達(dá),≥2分為陽(yáng)性表達(dá)。
β-catenin在細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核中均有陽(yáng)性表達(dá)。因此,其陽(yáng)性結(jié)果的判定,從細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核3個(gè)方面進(jìn)行結(jié)果判斷,>70%細(xì)胞膜陽(yáng)性表達(dá)為正常表達(dá),反之為減弱表達(dá);>10%細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核陽(yáng)性表達(dá)為異位表達(dá);細(xì)胞膜減弱表達(dá),細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核異位表達(dá)均為陽(yáng)性表達(dá)[12]。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。比較SOX-2、β-catenin與轉(zhuǎn)移關(guān)系時(shí)采用χ2檢驗(yàn);比較表達(dá)情況對(duì)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移出現(xiàn)時(shí)間影響時(shí)采用Kaplan-Meier生存分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 可評(píng)價(jià)患者臨床特征
所有患者,均可評(píng)價(jià)腫瘤組織SOX2、β-catenin染色。隨訪率為97%,中位隨訪時(shí)間為2.5年。以復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移是否發(fā)生將患者分為復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移組和非復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移組。共有48例患者確診復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,其中21例為局部復(fù)發(fā),27例為遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。
2.2 β-catenin表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系
在轉(zhuǎn)移組中共有28例患者β-catenin呈陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性表達(dá)率為58.3%(28/48)。而非轉(zhuǎn)移組中共有7例患者陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性表達(dá)率為30.4%(7/23),兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.025)。淋巴結(jié)浸潤(rùn)患者中β-catenin陽(yáng)性表達(dá)率為58.7%(27/46),非淋巴浸潤(rùn)患者β-catenin的陽(yáng)性表達(dá)率為32.0%(8/25),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。T1~T2患者中其陽(yáng)性表達(dá)率為18.2%(2/11),T3~T4患者中陽(yáng)性表達(dá)率為55.0%(33/60),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.026)。β-catenin表達(dá)與腫瘤分化程度、性別及年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。β-catenin陽(yáng)性患者中位DFS為12個(gè)月,陰性者為24個(gè)月,生存分析顯示陽(yáng)性表達(dá)者DFS明顯短于陰性表達(dá)者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.009,圖1)。
表1 SOX-2表達(dá)與胃癌臨床病理特征的關(guān)系Tab. 1 Relationship between the expression of SOX-2 and clinicopathologic features of gastric cancer
圖1 干細(xì)胞標(biāo)志物SOX-2、β-catenin在胃癌組織中的表達(dá)Fig. 1 The expression of SOX-2 and β -catenin in gastric cancer
2.3 SOX-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系
在轉(zhuǎn)移組中S O X-2陽(yáng)性表達(dá)率為66.7%(32/48),而非轉(zhuǎn)移組中陽(yáng)性表達(dá)率為34.8%(8/23),兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.011)。淋巴結(jié)浸潤(rùn)患者中SOX-2陽(yáng)性表達(dá)率為65.2%(30/46),而非淋巴結(jié)浸潤(rùn)患者中SOX-2陽(yáng)性表達(dá)率為40.0%(10/25),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.036)。同時(shí),不同原發(fā)灶分化程度SOX-2表達(dá)不同,低分化組和高、中分化組陽(yáng)性率分別為65.9%(29/44)和40.7%(11/27),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.034),不同T分期及性別中SOX-2表達(dá)陽(yáng)性率之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。SOX-2陽(yáng)性患者的中位DFS為13個(gè)月,陰性者為19個(gè)月,Kaplan-Meier生存分析顯示陽(yáng)性表達(dá)者DFS較陰性者短,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.005,圖1)。
2.4 β-catenin及SOX-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系
入組71例胃癌患者,β-catenin及SOX-2均為陽(yáng)性表達(dá)的患者為25例,其中21例發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移;任一指標(biāo)為陽(yáng)性表達(dá)者為36例,有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移為24例;10例均為陰性表達(dá),其中3例遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。β-catenin及SOX-2均陽(yáng)性表達(dá)者轉(zhuǎn)移發(fā)生率明顯高于均陰性表達(dá)者,對(duì)β-catenin、SOX-2兩指標(biāo)聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn),兩者均為陽(yáng)性表達(dá)的患者轉(zhuǎn)移發(fā)生時(shí)間最早,明顯高于均為陰性患者。兩項(xiàng)指標(biāo)的高表達(dá)屬于不良預(yù)后因素,提示腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)較高。
表2 β-catenin及SOX-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系Tab. 2 Relationship between the expression of β-catenin and SOX-2 and clinicopathologic features of gastric cancer
圖2 胃癌中SOX-2、β-catenin表達(dá)與DFS的關(guān)系Fig. 2 Relationship between the expression of β-catenin and SOX-2 and DFS of gastric cancer
Wnt/β-catenin信號(hào)通路參與了胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化等正常生理過(guò)程。SOX基因是經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的調(diào)控因子,人類(lèi)SOX-2基因是SOX(SRY-related HMCH)基因家族的一員,在維持干細(xì)胞的多能性、增殖、保持不分化狀態(tài)、細(xì)胞不均等分裂和決定細(xì)胞命運(yùn)方面發(fā)揮重要作用,同時(shí)Wnt/β-catenin信號(hào)通路還能反作用于SOX基因[13]。SOX基因家族的共同特點(diǎn)是所編碼的蛋白質(zhì)中有一段含有79個(gè)氨基酸殘基的序列,該序列具有DNA結(jié)合蛋白的特性,被命名為高遷移率族蛋白B1(high-mobility group box,HMG-box),它能夠編碼一些參與多種發(fā)育過(guò)程的調(diào)控,如決定性別、神經(jīng)發(fā)育、多種血細(xì)胞生成等多種組織器官發(fā)育的轉(zhuǎn)錄因子。研究發(fā)現(xiàn)SOX-2參與了多種腫瘤的形成,如卵巢癌、肺癌、乳腺癌等[14-16]。SOX-2蛋白被認(rèn)為是多能干細(xì)胞標(biāo)志物,在誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。本研究發(fā)現(xiàn)SOX-2蛋白的陽(yáng)性表達(dá)與胃癌分化程度(P=0.034)、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移(P=0.011)及淋巴結(jié)浸潤(rùn)和非淋巴結(jié)浸潤(rùn)有關(guān)(P=0.034),表明其陽(yáng)性表達(dá)可提示腫瘤的侵襲性及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)高。SOX-2陽(yáng)性患者的中位DFS較陰性表達(dá)者短(13個(gè)月 vs 19個(gè)月),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.005),提示SOX-2的高表達(dá)可能成為胃癌患者預(yù)后的不良因素。已闡明β-catenin和多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有著密不可分的關(guān)系,尤其與消化道腫瘤緊密相關(guān)[17]。既往分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[18],Wnt/ β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在細(xì)胞增殖、分化以及遷移等方面起著重要的調(diào)控作用。
本研究發(fā)現(xiàn),β-catenin表達(dá)水平與T分期、淋巴結(jié)浸潤(rùn)有關(guān),與患者性別、年齡及分化程度無(wú)關(guān),表明隨著胃黏膜癌細(xì)胞浸潤(rùn)加深及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移增多,β-catenin的陽(yáng)性表達(dá)率升高。在復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的患者中其陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于無(wú)復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的患者,且陽(yáng)性表達(dá)者復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移發(fā)生時(shí)間早于陰性者,提示胃癌中β-catenin的陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移相關(guān),β-catenin有希望成為胃癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)指標(biāo)。
本研究中,SOX-2、β-catenin陽(yáng)性患者的中位DFS較陰性表達(dá)者短,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.009,P=0.005),提示兩者的高表達(dá)可能成為胃癌患者預(yù)后的不良因素。通過(guò)SOX-2、β-catenin聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn),二者均陽(yáng)性表達(dá)者術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率明顯高于均陰性者(P=0.004),提示兩者在胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)中起到協(xié)同促進(jìn)作用,而且綜合預(yù)測(cè)作用較單因素分析更加客觀,有研究表明,β-catenin與重編程因子KLF4、OCT4、SOX-2相互作用,進(jìn)一步提高多能性基因表達(dá),因而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[19]。
綜上所述,β-catenin和SOX-2的表達(dá)與胃癌的浸潤(rùn)及復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移有密切的關(guān)系。通過(guò)對(duì)兩種因子的聯(lián)合檢測(cè)將更有助于預(yù)測(cè)胃癌患者的惡性程度,有可能為臨床早期診斷和評(píng)估胃癌的侵襲、轉(zhuǎn)移潛能以及指導(dǎo)治療方案提供可靠的分子生物學(xué)指標(biāo)。
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The expression of SOX-2 and β-catenin in gastric cancer and the relationship with recurrence and metastasis after operation
ZHANG Yan-ping, LI Ning, DENG Wen-ying, HAN Li-li, TIAN Pei-qi, XU
Yong-fei, YANG Jiao, SHEN Wei, WEI Chen, LUO Su-xia
(Department of Internal Medicine, Tumor Hospital Af fi liated to Zhengzhou University, Zhengzhou Henan 450000, China)
LUO Su-xia E-mail: ziqian1989@163.com
Background and purpose: The recurrence and metastasis of gastric cancer seriously affect survival in patients. SOX gene as a regulatory factor of the classical Wnt pathway, may play an important role in the process. This study was to explore the expression of stem cell marker SOX-2 and β-catenin in gastric cancer and to analyze the relationship with recurrence and metastasis after operation. Methods: Immunohistochemistry was used to detect the expression of SOX-2 and β-catenin in 71 tumor samples from 71 cases after surgery for gastric cancer. The correlation between SOX-2 and β-catenin expression and the clinicopathological characteristics of gastric cancer and disease-free survival was analyzed. Results: The SOX-2 protein expression was associated with metastasis, lymph node in fi ltration or differentiation (P=0.011, P=0.036, P=0.034) in the 71 gastric cancer, but not with gender, age or T stage. β-catenin expression was correlated with metastasis, lymph node invasion or T stage (P=0.025, P=0.014, P=0.026), but was not related to differentiation, gender or age. The survival analysis showed that SOX-2 and β-catenin expression was closely associated with prognosis of patients, and metastatic rate in positive expression was higher than that in negative expression. Conclusion: The expression of SOX-2 and β-catenin is associated with the development, recurrence, metastasis of gastric cancer and may be used as a useful prognostic parameter to predict overall survival.
Gastric cancer; SOX-2; β-catenin; Metastasis
10.3969/j.issn.1007-3969.2014.09.008
R735.2
A
1007-3639(2014)09-0684-06
2014-04-23
2014-07-06)
河南省衛(wèi)生廳項(xiàng)目(No:2011020171)。
羅素霞 E-mail:ziqian1989@163.com