戴 帥,李建生,許戈良,莢衛(wèi)東,馬金良,劉文斌
Cripto-1在肝癌中的表達(dá)及與侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系
戴帥,李建生,許戈良,莢衛(wèi)東,馬金良,劉文斌
摘要目的檢測Cripto-1蛋白在不同轉(zhuǎn)移潛能的人肝癌細(xì)胞株、肝癌及相應(yīng)癌旁組織中的表達(dá)水平,探討Cripto-1蛋白的表達(dá)與肝癌侵襲轉(zhuǎn)移能力之間的關(guān)系。方法采用Western blot方法檢測不同轉(zhuǎn)移潛能的人肝癌細(xì)胞株、肝癌及相應(yīng)癌旁組織中Cripto-1的蛋白表達(dá)水平;采用免疫組織化學(xué)染色方法檢測肝癌組織中Cripto-1蛋白的表達(dá)并探討與臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系。結(jié)果與癌旁肝組織相比,肝癌組織中Cripto-1的蛋白表達(dá)水平明顯升高。Cripto-1蛋白在肝癌細(xì)胞株中的表達(dá)水平與細(xì)胞株的侵襲潛能呈正比。與正常肝組織(0%)比較,Cripto-1在肝癌組織(64.6%)中高表達(dá),且與腫瘤分化程度、血管侵犯和轉(zhuǎn)移狀態(tài)有相關(guān)性(P<0.05)。結(jié)論Cripto-1蛋白在肝癌中高表達(dá),并且其表達(dá)量與肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移能力密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞肝細(xì)胞癌;畸胎瘤衍生生長因子;侵襲;轉(zhuǎn)移
2015-06-26接收
李建生,男,教授,主任醫(yī)師,博士生導(dǎo)師,責(zé)任作者,E-mail:lijiansheng1953@163.com肝癌是常見的消化系統(tǒng)腫瘤,低手術(shù)切除率和術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移使其成為病死率最高的惡性腫瘤之一,所以對肝癌侵襲轉(zhuǎn)移方面的研究成為當(dāng)前肝癌研究的熱點[1]。Cripto-1又稱畸胎瘤衍生生長因子TDGF-1,屬于EGF-CFC基因家族成員,是一種在胚胎干細(xì)胞中表達(dá)并對其維持自我更新能力至關(guān)重要的調(diào)控基因。研究[2]顯示Cripto-1的表達(dá)在多種腫瘤中重新出現(xiàn),并調(diào)控腫瘤的增殖、侵襲、血管生成和內(nèi)皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)等重要事件。因此,研究Cripto-1在肝癌中的表達(dá)及與肝癌侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系,對探索肝癌的惡性進(jìn)展機(jī)制以及尋找肝癌治療的新靶點具有重要意義。
1.1肝癌標(biāo)本W(wǎng)estern blot所使用新鮮標(biāo)本:選擇2013年10月~2014年3月于安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院肝臟外科行手術(shù)切除的肝癌病例共14例,癌腫切除后立即刀片切取新鮮肝癌組織(選自癌組織邊緣非壞死組織)、癌旁組織(選自癌腫與正常組織交界處2 cm以內(nèi)),盡快-80℃條件保存?zhèn)溆?。全部病例的病理檢查均經(jīng)本院病理科診斷為肝細(xì)胞性肝癌。另選2例因非腫瘤原因(外傷、結(jié)石)行肝部分切除的正常肝組織作為對照。免疫組織化學(xué)染色所使用蠟塊標(biāo)本:選擇2006年1月~2011年1月于安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院行切除術(shù)的且本院病理科診斷為肝細(xì)胞性肝癌的蠟塊標(biāo)本82例,另取10例因非腫瘤原因(外傷、結(jié)石)行肝部分切除的正常肝組織作為對照。所有病例術(shù)前均未行放化療等腫瘤相關(guān)治療,且均有完整的臨床病理資料。TNM分期遵從2002年國際抗癌聯(lián)盟(UICC)第六次修訂標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期。腫瘤分化程度遵從Edmondson分級法進(jìn)行分級。
1.2肝癌細(xì)胞株選取6株人肝癌細(xì)胞株Huh7、MHCC97-L、HepG2、MHCC97-H、HCCLM3、SK-Hep-1及一株正常肝細(xì)胞株L-O2。MHCC97-L、MHCC97-H及HCCLM3由肝膽胰外科安徽省重點實驗室提供。正常肝細(xì)胞株L-O2及肝癌細(xì)胞株Huh7、HepG2、SK-Hep-1購自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞資源中心。
1.3主要試劑胎牛血清、DMEM培養(yǎng)基(美國Hyclone公司);細(xì)胞培養(yǎng)所用培養(yǎng)瓶、6孔板等耗材(美國Corning公司);Western blot所使用全蛋白提取試劑盒(南京凱基公司),PVDF膜(美國Milipore公司),ECL試劑盒(江蘇碧云天公司);Cripto-1、βactin抗體(美國Abcam公司);免疫組織化學(xué)染色所使用SP試劑盒及DAB顯色試劑盒(北京中杉金橋生物公司)。
1.4方法
1.4.1Western blot法測定Cripto-1蛋白表達(dá)根據(jù)凱基全蛋白提取試劑盒說明書操作提取組織和細(xì)胞總蛋白,BCA法檢測蛋白濃度;蛋白樣品混合上樣緩沖液后在沸水中加熱5 min,取40μg上樣,SDS-PAGE膠電泳分離蛋白;半干轉(zhuǎn)膜法將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜(0.22μm)上;5%脫脂奶粉室溫封閉1 h;TBST漂洗PVDF膜3次,浸入1∶500稀釋的Cripto-1抗體中4℃過夜;TBST洗膜3次,HRP二抗室溫孵育2 h;TBST洗膜3次后ECL化學(xué)發(fā)光顯影定影,曝光拍照;使用Image J軟件檢測條帶灰度值。
1.4.2免疫組織化學(xué)染色石蠟包埋切片標(biāo)本經(jīng)二甲苯脫蠟和梯度酒精水化后,按抗體說明將切片浸入沸騰的0.01 mol/L枸櫞酸緩沖液中微波爐解凍檔加熱修復(fù)抗原,使用生物筆進(jìn)行組織圈定后滴加3%過氧化氫封閉內(nèi)源性過氧化物酶活性10 min;PBS沖洗3次,滴加適量的Cripto-1抗體(1∶1 000稀釋)覆蓋切片,4℃條件下孵育過夜;PBS沖洗3次,滴加即用型二抗,室溫孵育1 h;PBS沖洗3次,滴加適量新鮮配置的DAB顯色液,顯微鏡下觀察控制顯色時間;滴加蘇木素染液染色約1 min,PBS沖洗;經(jīng)梯度酒精脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片后鏡檢并拍照。結(jié)果判定由與本實驗無關(guān)的3位醫(yī)師盲法觀片并采用半定量計分法完成。每張切片隨機(jī)選取3~5個有效高倍視野(肝癌細(xì)胞占絕大多數(shù)),胞質(zhì)染色深度計分:無染色計0分、淡黃色計1分、棕黃色計2分、棕褐色計3分;陽性細(xì)胞百分比計分:無陽性細(xì)胞計0分、≤10%計1分、11%~50%計2分、>50%計3分??偡郑ㄈ旧疃扔嫹帧陵栃约?xì)胞百分比計分)0~4分為低表達(dá)(0分為陰性表達(dá)),5~9分為高表達(dá)。
1.5統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析,計量資料采用±s表示,采用獨立樣本的t檢驗和方差分析。率的比較采用X2檢驗或 Fisher精確概率法。
2.1W estern blot檢測肝癌組織和肝癌細(xì)胞株中Crip to-1蛋白的表達(dá)量Western blot結(jié)果表明Cripto-1蛋白在肝癌組織[64.3%(9/14)]中的表達(dá)顯著高于與之配對的癌旁組織,見圖1。在正常肝細(xì)胞株L-O2細(xì)胞株中未發(fā)現(xiàn)Cripto-1蛋白的表達(dá),而在3株高侵襲肝癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)明顯高于低侵襲肝癌細(xì)胞株的Cripto-1蛋白表達(dá)量,見圖2。MHCC97-L、MHCC97-H和HCCLM3人肝癌細(xì)胞株均是由MHCC97母細(xì)胞系連續(xù)篩選所得的轉(zhuǎn)移潛能遞增的細(xì)胞株,具有相似的遺傳背景。3株人肝癌細(xì)胞株中Cripto-1蛋白條帶與內(nèi)參條帶灰度的比值分別為0.317±0.036、0.562±0.052、0.689±0.076,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=34.941,P<0.05)。以上結(jié)果表明Cripto-1蛋白在肝癌細(xì)胞株中的表達(dá)量與轉(zhuǎn)移潛能呈正比。
2.3免疫組織化學(xué)染色檢測肝癌組織切片中的Crip to-1蛋白的表達(dá)免疫組化染色結(jié)果顯示Cripto-1表達(dá)主要定位于胞質(zhì),見圖3。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示,Cripto-1在肝癌組織中的高表達(dá)率為64.6%(53/82),明顯高于正常組織中的0%(0/10)。Cripto-1在肝癌組織中的表達(dá)與腫瘤的血管侵犯、腫瘤分化程度及轉(zhuǎn)移情況相關(guān)(P<0.05),而與患者性別、年齡、血清AFP水平、HBsAg狀態(tài)、肝硬化及腫瘤的大小、數(shù)目、包膜情況和TNM分級等無明顯相關(guān)性,見表1。
表1 Cripto-1在肝癌組織中的表達(dá)及與臨床病理參數(shù)間的關(guān)系
Cripto-1作為一種胚胎干細(xì)胞的標(biāo)志物,對其維持多能性和自我更新能力至關(guān)重要。然而研究[3]顯示,Cripto-1的表達(dá)重新出現(xiàn)于多種人類腫瘤中,并且與多種人類常見腫瘤的組織病理分級密切相關(guān),其中包括乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、膽囊癌、子宮內(nèi)膜癌等。在乳腺癌中,Cripto-1的表達(dá)明顯高于良性乳腺腫瘤,尤其在侵襲性乳腺導(dǎo)管癌和小葉癌中高表達(dá)。而且Cripto-1的表達(dá)與乳腺癌的孕激素受體表達(dá)情況、腫瘤組織分級密切相關(guān)[4]。本研究證明Cripto-1可能是一種非特異性的腫瘤標(biāo)志物,在肝癌中高表達(dá)而在非腫瘤肝組織中低表達(dá)或不表達(dá),為肝癌的藥物靶向治療的研究指明了新的方向。另外其高表達(dá)與肝癌分化程度和侵襲轉(zhuǎn)移的相關(guān)性,可能對肝癌的診斷和預(yù)后判斷提供一定的幫助。
課題組之前的研究[5]證實胚胎成形素Nodal在肝癌惡性進(jìn)展過程中發(fā)揮重要作用,在此基礎(chǔ)上本實驗繼續(xù)對Nodal的輔助受體Cripto-1進(jìn)行研究,證明Cripto-1在肝癌中高表達(dá)并且與肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)。由此可以推測,Nodal/Cripto-1信號通路在肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移過程中可能發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用。Cripto-1作為TGF-β超家族配體(Nodal、GDF-1、GDF-2)的輔助受體,共同調(diào)控胚胎時期細(xì)胞的EMT過程,并使細(xì)胞獲得更強運動能力完成前后體軸和中-內(nèi)胚層形成以及器官發(fā)育不對稱性的建立[6]。在后天人體發(fā)育中,Cripto-1能夠通過激活EMT促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞的運動,對乳腺的發(fā)育成熟具有重要意義[7]。并且有證據(jù)表明Cripto-1在乳腺癌和宮頸癌細(xì)胞株中過表達(dá)能增強腫瘤細(xì)胞的運動能力[8]。高表達(dá)Cripto-1的乳腺上皮細(xì)胞表現(xiàn)出EMT趨勢,并且伴隨Wnt/β-Catenin、c-src/AKT等信號的激活。Cripto-1作為胚胎發(fā)育階段的EMT誘導(dǎo)者,可能是通過EMT過程促進(jìn)肝癌獲得侵襲轉(zhuǎn)移能力的。以上研究結(jié)果為繼續(xù)深入研究Cripto-1促進(jìn)肝癌侵襲轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制提供了理論依據(jù)。
復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是肝癌研究的熱點,Cripto-1被證實在胚胎性癌、黑色素瘤和前列腺癌細(xì)胞株中一小群具有干細(xì)胞樣特性的細(xì)胞中表達(dá)[9-10],高表達(dá)Cripto-1的細(xì)胞亞群可能是腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的根源。所以深入研究Cripto-1在肝癌中的表達(dá)和促進(jìn)侵襲轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制具有重要的臨床意義。
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Expression of Cripto-1 in hepatocellular carcinoma
Dai Shuai,Li Jiansheng,Xu Geliang,et al
(Dept of Hepatic Surgery,The Affiliated Provincial Hospital of AnhuiMedical University,Hefei230001)
AbstractObjectiveTo evaluate expression of Cripto-1 protein in hepatocellular carcinoma(HCC),nontumorous liver tissues,and HCC cell lines with variousmetastatic potentials,and determine the correlation between the expression level and HCCmetastatic potential.MethodsWestern Blot was used to evaluate Cripto-1 protein expression in HCC tumor tissues,nontumorous liver tissues and HCC cell lineswith variousmetastatic potentials.Immunohistochemistry was used to evaluate Cripto-1 expression in HCC tumor tissues,and determine the correlation between the expression level and clinicopathologiacal parameters.Resu ltsExpression level of Cripto-1 protein was higher in HCC tissues than their paired adjacent nontumorous liver tissues as well as normal liver tissues.Cripto-1 protein expression was positively correlated with metastatic potential of HCC cell lines.High Cripto-1 expression was detected in 64.6% (53/82)of HCC tumor tissues,and 0(0/10)in the normal liver tissues.Clinicopathological analysis on 82 HCC patients demonstrated that Cripto-1 expression was significantly associated with tumor differentiation,vascular invasion and status ofmetastasis(P<0.05).ConclusionThe expression level of Cripto-1 protein is elevated in HCC,and positively correlated with the invasion and metastasis of HCC.
Key wordshepatocellular carcinoma;Cripto-1;invasion;metastasis
中圖分類號R 735.7
文獻(xiàn)標(biāo)志碼A
文章編號1000-1492(2015)11-1645-04
基金項目:國家自然科學(xué)基金面上項目(編號:81272398);安徽高校省級科學(xué)研究項目(編號:KJ2012Z179)
作者單位:安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院肝臟外科,合肥230001
作者簡介:戴帥,男,碩士研究生;