摘要:目的 通過檢測SDF-1在胃癌和癌旁正常組織中的表達(dá),分析其與患者臨床病理特點的關(guān)系,進(jìn)而推論SDF-1在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中可能扮演的角色。方法 用RT-PCR和免疫組化法檢測52例診斷明確的胃癌患者的SDF-1在胃癌組織以及癌旁正常組織中的表達(dá)情況,并結(jié)合臨床病理特點進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果 免疫組化方法測得,胃癌組織中SDF-1蛋白的陽性率顯著高于癌旁組織,分別為94.2%和5.8%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);RT-PCR測得SDF-1基因在胃癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。胃癌組織中SDF-1基因的表達(dá)在HP陽性胃癌患者中的表達(dá)顯著高于HP陰性胃癌患者;在分期較晚、浸潤深度越深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移越多及分化程度較差的胃癌患者中的表達(dá)顯著高于分期早,浸潤深度越淺、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移越少以及分化程度較好的胃癌患者(P均<0.05);其表達(dá)水平與腫瘤位置、患者性別、年齡以及術(shù)前外周血CEA、CA19-9水平不相關(guān)(P均>0.05)。結(jié)論 SDF-1基因和蛋白在胃癌組織中的表達(dá)均顯著高于癌旁組織,提示其可能在胃癌的發(fā)生過程中作為一種致癌基因扮演著重要角色;HP感染增強SDF-1的致癌作用,SDF-1可以作為判斷胃癌患者預(yù)后的指標(biāo),但不能作為推測復(fù)發(fā)的指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:SDF-1;胃癌;病理學(xué)特征;幽門螺旋桿菌
胃癌是人類最常見的惡性腫瘤之一,全球每年有超過90萬的新確診病例和大約70萬的胃癌患者死亡[1]。在我國其發(fā)病率和死亡率占各種消化系統(tǒng)惡性腫瘤之首。從基因水平研究胃癌的發(fā)生發(fā)展對提高胃癌的治療效果具有重要意義?;|(zhì)細(xì)胞衍生因子1(Stromal cell-derived factor-1,SDF-1,又稱CXCL12),是CXC趨化因子家族的成員,其與受體CXCR4結(jié)合參與機體造血、干細(xì)胞生成、白細(xì)胞浸潤、神經(jīng)、血管和心臟的形成以及HIV感染等一系列生理病理過程。近年來研究發(fā)現(xiàn),SDF-1與多種腫瘤發(fā)生、浸潤、轉(zhuǎn)移有關(guān)[2-4]。本研究采用實時熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)以及免疫組織化學(xué)的方法,檢測胃癌組織和癌旁正常組織中SDF-1的表達(dá),探討SDF-1與相關(guān)臨床病理指標(biāo)的相關(guān)性,研究其與胃癌增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移的關(guān)系,判斷SDF-1基因能否作為預(yù)后及推測復(fù)發(fā)的指標(biāo)。
1資料與方法
1.1一般資料 收集2011 年4~7月川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外科的胃癌手術(shù)標(biāo)本(包括癌組織和癌旁6 cm以上胃黏膜組織)52例,含男41例,女11例;年齡31~79歲,平均(58.6±11.7)歲。據(jù)NCCN 2012 版胃癌TNM 分期標(biāo)準(zhǔn)[5]:Ⅰ期15 例,Ⅱ期8 例,Ⅲ期19 例,Ⅳ期10 例。據(jù)NCCN 2012 版胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分級標(biāo)準(zhǔn)[5]:N0 20 例,N1 10 例,N2 14 例,N3 8 例。腫瘤分化程度:高分化癌2 例,中分化癌14 例,低分化癌36 例。腫瘤部位:胃上1/3者13例,中1/3者14例,下1/3者25例。據(jù)UICC1997年公布的胃癌TNM分期法[6],T1:10例,T2:10例,T3:32例。所有病例均經(jīng)術(shù)前胃鏡活檢和術(shù)后病理學(xué)檢查證實為胃癌,且近期均未服用過抗幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori,HP)藥物或行放化療治療。
1.2主要試劑與儀器 TRNzol,天根生化科技(北京)有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒及RT-PCR 試劑盒,寶生物工程(大連)有限公司;免疫組織化學(xué)SDF-1一抗(單克隆,鼠抗人)及免疫組織化學(xué)二抗試劑盒,ABCAM 公司;DAB 試劑盒,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;定量PCR 儀,ABI 公司。
1.3 HP檢測 14C-尿素呼吸試驗兼簡單、快速以及價廉于一體,靈敏度>95%,特異度高于90%,為HP感染的一線定性診斷方法[7]。本研究術(shù)前即采用14C-尿素呼吸試驗的方法檢測患者HP值,<100 dpm為陰性,≥100 dpm為陽性。有11例患者因胃食管結(jié)合部完全梗阻而未做此項檢查。
1.4 RT-PCR 法檢測SDF-1 基因的表達(dá)
1.4.1總RNA的提取和逆轉(zhuǎn)錄 剪取一定量的組織,用液氮研成粉末后按比例加入TRNzol,按TRNzol說明書進(jìn)行總RNA的提取,用焦炭酸二乙酯處理后的水(簡稱DEPC水)溶解RNA,并檢測RNA的質(zhì)量,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。
1.4.2 RT-PCR 檢測SDF-1和β-actin引物由上海Invitrogen公司合成。引物序列及產(chǎn)物大小,見表1。反應(yīng)體系及擴增條件見表1。2-△Ct為基因的相對表達(dá)量,其中△CT 為RT-PCR 檢測SDF-1 所得的CT 值與檢測β-actin 所得的CT 值之差?!鰿T 值越高,基因表達(dá)越低。
1.5免疫組織化學(xué)法檢測SDF-1蛋白的表達(dá) 切烤片,依次置二甲苯溶液、無水乙醇、85% 乙醇、75% 乙醇,0.01MPBs(PH7.4)漂洗;3%過氧化氫溶液室溫避光封閉;置枸櫞酸溶液進(jìn)行高溫抗原修復(fù);滴加一抗,二抗;滴加DAB顯色,蘇木精復(fù)染,鹽酸酒精分化,自來水沖洗藍(lán)化;吹干,封片。用非腫瘤患者正常胃黏膜組織作為陽性對照,用PBS 代替一抗作為陰性對照[8]。
陽性結(jié)果判定根據(jù)以下兩方面的總分進(jìn)行判斷:①選染色均勻的陽性表達(dá)腫瘤區(qū)域,5個高倍視野計數(shù)陽性細(xì)胞,以陽性細(xì)胞所占百分比為五級計分:陽性細(xì)胞率<5%為0分;陽性細(xì)胞率5%~25%為1分;陽性細(xì)胞率26%~50%為2分;陽性細(xì)胞率51%~75%為3分;陽性細(xì)胞率>75%為4分。②按染色強度來分:不著色0分,淺黃色1分,棕黃色2分,黃褐色3分。兩種評分相加,0~1分為陰性(-),2~3分為弱陽性(+),4~5分為陽性(++),6~7分為強陽性(+++),以上方法均由兩名病理醫(yī)師采用雙盲法獨立檢測,取平均值[9]。
1.6統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,胃癌與癌旁組織的△Ct值比較采用配對樣本t檢驗,按臨床病理學(xué)特征分組后各組癌組織的△Ct 值兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析;免疫組織化學(xué)結(jié)果采用配對χ2檢驗。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。
2結(jié)果
2.1 RT-PCR 檢測SDF-1在胃癌和癌旁組織中的表達(dá)情況 SDF-1基因在胃癌組織中的表達(dá)高于癌旁組織,其△Ct 值之差為(-10.74±1.87),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=42.50,P<0.01),見圖1。
圖1 RT-PCR檢測SDF-1基因在癌組織及癌旁組織中的表達(dá)情況
2.2免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果 SDF-1蛋白在胃癌組織中的表達(dá)陽性率為 94.2%(49/52),明顯高于其在癌旁正常組織中的表達(dá)陽性率5.8%(3/52),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見表2、圖2。
圖2 免疫組化結(jié)果:A胃癌組織 陽性(x200),B 癌旁組織 陰性(x200)
2.3胃癌組織中SDF-1基因表達(dá)與其臨床病理學(xué)特征的關(guān)系 不同腫瘤分期、分化及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度、浸潤深度以及HP陽性與陰性的胃癌患者,胃癌組織中SDF-1 基因的表達(dá)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。不同性別、年齡、腫瘤部位以及術(shù)前外周血CEA 和CA19-9陽性與陰性的胃癌患者,胃癌組織中SDF-1 基因的表達(dá)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表4。
3討論
SDF-1由Tashiro首先在P6系小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子中發(fā)現(xiàn),通過表達(dá)克隆的方法分離得到它的cDNA[10]。其基因位于10 號染色體長臂上,SDF-1cDNA長1776bp,屬于趨化因CXC受體家族,編碼的受體為CXCR4,是與G 蛋白耦聯(lián)的部位。國外學(xué)者[11]首先發(fā)現(xiàn)其在卵巢癌細(xì)胞中高表達(dá),后來在乳腺癌[2]、前列腺癌[3]、宮頸癌[12]、肺癌[13]等研究中發(fā)現(xiàn),SDF-1的表達(dá)與腫瘤的生長、增殖、侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)。SDF-1 廣泛表達(dá)于多種細(xì)胞和組織中,包括免疫細(xì)胞、腦、心臟、腎、肝、肺和脾,在免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用[10,14]。SDF-1 調(diào)控人體多種生理病理過程,包括心臟和神經(jīng)元的發(fā)育、血管發(fā)生、干細(xì)胞遷移、新生血管形成、凋亡和腫瘤發(fā)生。SDF-1與其受體CXCR4 的結(jié)構(gòu)和相互作用機制是發(fā)揮其病理、生理功能的基礎(chǔ)。
有研究[15]發(fā)現(xiàn),SDF-1的過表達(dá)通過對間質(zhì)肌纖維母細(xì)胞和上皮細(xì)胞的祖細(xì)胞擴增,誘導(dǎo)胃黏膜不典型增生。從癌旁胃黏膜→胃癌前病變→早期胃癌→進(jìn)展期胃癌,胃黏膜組織中SDF-1的表達(dá)水平逐漸升高,可見其表達(dá)變化貫穿胃組織癌變的全過程,在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演著重要角色。如果能夠通過研究發(fā)現(xiàn)它與胃癌某些病理學(xué)特征的關(guān)系,那么術(shù)前胃鏡下活檢將有助于對腫瘤的初步評估,指導(dǎo)臨床治療,然而類似的研究在國內(nèi)很少。SDF-1的表達(dá)與胃癌外周血CEA 和CA19-9 水平及HP值是否有關(guān),目前國內(nèi)外研究尚無報道,其與胃癌患者病理學(xué)特征如臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及與患者性別、年齡的關(guān)系,目前國內(nèi)研究也較少,值得我們進(jìn)一步深入研究探討。本研究采用RT-PCR 和免疫組織化學(xué)的方法分別從基因和蛋白質(zhì)兩個水平檢測SDF-1在胃癌和癌旁正常組織中的表達(dá),并結(jié)合患者的臨床資料和腫瘤病理學(xué)特征進(jìn)行比較分析,以期探索上述問題。
本研究結(jié)果顯示,無論在基因還是蛋白質(zhì)水平,胃癌組織SDF-1的表達(dá)均高于癌旁正常組織,從而印證了它是一種致癌基因[2-3,11-13]的結(jié)論。Shibata[15]的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)SDF-1轉(zhuǎn)基因小鼠與感染幽門螺桿菌的貓鼠雜交后在致胃癌作用上有協(xié)同效應(yīng),本研究結(jié)果證實SDF-1基因與HP感染與胃癌的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān),且與腫瘤浸潤深度與分期正相關(guān),這與Ishigami[16]的研究結(jié)論一致。陳友權(quán)[17]的研究表明SDF-1的表達(dá)與腫瘤的組織學(xué)分級呈正相關(guān),本研究結(jié)果顯示SDF-1的表達(dá)在低分化程度的胃癌患者中顯著高于中高分化程度的胃癌患者;本組結(jié)果亦提示SDF-1基因表達(dá)與淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移程度相關(guān)而與腫瘤位置無關(guān),這與Iwasa[4]的研究結(jié)果吻合。另外,本研究還發(fā)現(xiàn),胃癌患者癌組織中SDF-1基因的表達(dá)與其性別和年齡均無關(guān),提示SDF-1基因的表達(dá)無性別差異,也不會隨著年齡的增加而增減。CEA和CA19-9檢測值可用于胃癌患者復(fù)發(fā)的評估[18],本研究發(fā)現(xiàn)胃癌組織中SDF-1基因的表達(dá)與患者術(shù)前外周血CEA 和CA19-9 的水平均無關(guān)。因此推測SDF-不能作為推測復(fù)發(fā)的指標(biāo)。我們下一步需要隨訪本實驗胃癌患者的復(fù)發(fā)情況,再分析SDF-1基因與患者復(fù)發(fā)的關(guān)系,進(jìn)一步證實SDF-1基因可用于胃癌患者復(fù)發(fā)的評估。另外, SDF-1基因在胃癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機理目前尚無明確的定論,有待進(jìn)一步深入的研究。
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編輯/張燕