陳廣燦,洪良利,黃杰雄,謝澳斯,郭 丹,劉淑慧,*(. 汕 頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院胃腸外科,廣東 汕頭 5504;.汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院病理科,廣東 汕頭 5504;.汕頭大學醫(yī)學院病理教研室,廣東 汕頭 5504)
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廣東潮汕賁門癌組織中GST-π 和P-gp的表達及其臨床病理意義
陳廣燦1,洪良利2,黃杰雄2,謝澳斯1,郭 丹3,劉淑慧3,*
(1. 汕 頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院胃腸外科,廣東 汕頭 515041;2.汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院病理科,廣東 汕頭 515041;3.汕頭大學醫(yī)學院病理教研室,廣東 汕頭 515041)
【摘要】目的: 探討廣東潮汕賁門癌患者癌組織中谷胱甘肽-巰基-轉移酶-π(GST-π)和P-糖蛋白(P-gp)的表達情況及二者與臨床病理指標的關系。方法:采用免疫組織化學法檢測87例賁門癌組織GST-π和P-gp的表達情況。根據(jù)表達情況,利用Youden index法繪制患者的年齡和腫瘤最長徑ROC曲線,并將患者分成高表達組和低表達組比較其與臨床病理指標的關系。結果:賁門癌組織中GST-π和P-gp表達陽性率分別為85.05%和93.1%。根據(jù)ROC曲線的結果確定年齡和腫瘤最長徑分組的界值。賁門癌GST-π表達與脈管是否浸潤有關,有脈管浸潤者高表達率明顯高于無脈管浸潤者(P<0.01);P-gp的表達與年齡和組織學類型相關,患者年齡增大表達率增高(P<0.05),黏液腺癌的高表達率明顯高于非黏液腺癌(P<0.05)。賁門癌GST-π的表達與P-gp的表達呈正相關(r=0.828,P<0.01)。結論:GST-π和P-gp在潮汕賁門癌組織中陽性表達率高,兩者的表達呈正相關。GST-π高表達與脈管浸潤相關,P-gp高表達與高齡患者和賁門黏液腺癌相關。
【關鍵詞】賁門癌;谷胱甘肽-巰基-轉移酶-π;P-糖蛋白;免疫組織化學
作者信息: 陳廣燦,E-mail:515776718@qq.com。*通信作者,劉淑慧,E-mail:liushuhuistu@126.com
Expression of GST-π and P-gp in gastric cardia cancer and their clinical significance in the Chaoshan high risk area
CHEN Guangcan1,HONG Liangli2,HUANG Jiexiong2,XIE Aosi1,GUO Dan3,LIU Shuhui3,*
(1. Department of Gastrointestinal Surgery, the First Affiliated Hospital of Shantou University Medical College, Shantou 515041; 2. Department of Pathology, the First Affiliated Hospital of Shantou University Medical College, Shantou 515041; 3. Department of Pathology, Shantou University Medical College, Shantou 515041, Guangdong, China)
【ABSTRACT】OBJECTIVE: To study the expression of glutathione-s-transferase-π (GST-π) and P-glycoprotein (P-gp) in gastric cardia the cancer in the Chaoshan high risk area and their relationships with clinical pathological characteristics of gastric cardia cancer. METHODS:Immunohistochemical staining was used to detect the expression of GST-π and P-gp in 87 c ases o f g astric c ardia c ancer. T he c orrelations b etween G ST-π,P-gp e xpression a nd t he c linical c haracteristics o f g astric cardia cancer were analyzed. ROC curves of age and maximum tumor diameter were plotted. RESULTS:The positive expression rate of GST-π and P-gp in gastric cardia cancer were 85.05% and 93.1%,respectively. The cutoff points of grouping f or a ge a nd m aximum t umor d iameter d epended u pon t he r esults o f R OC c urves. T he e xpression o f G ST-π w as r elated to lymph-vascular space invasion. The expression rate of GST-π of patients with lymph-vascular space invasion was significantly higher than that without the invasion(P<0.05). Expression of P-gp was related to the age of patients and the histological type of gastric cardia cancer. Cancer tissues from elder patients and mucinous adenocarcinomas showed significantly higher rate of expression of P-gp (P<0.05). GST-π expression was positively correlated to P-gp expression (P<0.01). CONCLUSION:GST-π and P-gp expression were high in gastric cardia cancer in the Chaoshan area. Their expression was positively correlated. High GST-π expression was associated with lymph-vascular space invasion. High P-gp expression w as a ssociated w ith e lder p atients a nd m ucinous a denocarcinoma t issues.
【KEY WORDS】gastric cardia cancer;glutathione-s-transferase-π;P-glycoprotein;immunohistochemistry
廣東潮汕地區(qū)是中國南方沿海的食管癌、賁門癌高發(fā)區(qū),與遠側胃癌發(fā)病率下降不同,近年賁門癌的發(fā)病率呈上升趨勢,且研究發(fā)現(xiàn)賁門癌的臨床病理特征不同于遠側胃癌,應作為獨立疾病研究[1-2]。潮汕高發(fā)區(qū)賁門癌患者就診時多數(shù)已處于中晚期,主要治療手段是手術治療再輔以化療和放療,但是賁門癌化療的總體效率不高,其中腫瘤細胞對抗腫瘤藥物的多藥耐藥性(multi-drug resistance,MDR)是導致腫瘤化療失敗的重要因素[3]。研究認為多藥耐藥相關基因谷胱甘肽-巰基-轉移酶-π(glutathione S-transferase-π,GST-π) 和P-糖蛋白(P-glucoprotein,P-gp)是介導多種腫瘤多藥耐藥的重要機制[4]。潮汕高發(fā)區(qū)賁門癌發(fā)病具有明顯的家族聚集現(xiàn)象,高發(fā)區(qū)人群的個體特性可能影響賁門癌的化療效果。高發(fā)區(qū)賁門癌多藥耐藥基因表達情況的相關研究較少,本研究采用免疫組織化學方法檢測GST-π和P-gp在賁門癌組織的表達情況,并分析其臨床病理意義,為探討它們在高發(fā)區(qū)賁門癌化療耐藥中的作用提供依據(jù)。
1.1 臨床資料
選取汕頭大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院2007年9月-2014年10月收治進行外科手術治療未曾進行化療的賁門癌病例87例,將選取固定好的腫瘤標本行10%中性福爾馬林液固定,常規(guī)脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋,制成蠟塊,4 μm連續(xù)組織切片,采用常規(guī)HE染色,組織病理學確診為賁門癌。建立患者臨床病理資料數(shù)據(jù)庫,其中男性70例,女性17例,年齡在50~79歲,平均年齡63.2歲。
1.2 試劑和方法
1.2.1 試劑 GST-π、P-gP鼠抗人單克隆抗體、免疫組化二步法試劑盒和DAB顯色劑均購自福州邁新試劑公司。
1.2.2 免疫組化染色 采用EnVision二步法對賁門癌組織切片進行免疫組化染色。微波修復,一抗?jié)饪s液按1∶50稀釋成工作液,4 ℃冰箱過夜,滴加辣根過氧化物酶標記的二抗(Ig-HRP),室溫孵育30 min,DAB顯色。用福州邁新試劑公司提供的陽性對照片作陽性對照;用PBS代替一抗作陰性對照。
1.3 結果判定
顯微鏡下觀察,GST-π陽性表達定位于細胞漿和細胞核,P-gp陽性表達定位于細胞膜和細胞漿,陽性產(chǎn)物均為黃色或棕黃色顆粒。每張切片在200倍顯微鏡下隨機選取10個視野,按陽性細胞所占比例及染色強度進行分級:陽性細胞數(shù)<10%、細胞無染色,為陰性(-);陽性細胞數(shù)≥10%~25%、細胞染色淡黃色,為弱陽性(+);陽性細胞數(shù)≥25%~75%、細胞染色黃色,為陽性(++);陽性細胞數(shù)≥75%、細胞染色為棕黃色或褐色,為強陽性(+++)。在統(tǒng)計學分析時,將染色結果分成兩組進行統(tǒng)計,分別是低表達組(-和+)以及高表達組(++和+++)。
1.4 統(tǒng)計學方法
采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行分析。GST-π和P-gp表達與臨床病理資料之間的關系分析采用χ2檢驗。GST-π和P-gp表達的相關性采用Spearman等級相關分析。繪制患者的年齡和腫瘤最長徑ROC曲線(receiver operating characteristic curve)以確定按年齡和腫瘤最長徑進行分組的界值。以α=0.05為檢驗水準。
2.1 年齡與腫瘤最長徑ROC曲線繪制
利用尤登指數(shù)(Youden index)法根據(jù)患者GST-π和P-gp的表達情況,分別繪制患者的年齡和腫瘤最長徑ROC曲線。GST-π的ROC曲線結果顯示當患者年齡>66歲、腫瘤最長徑>3 cm時,尤登指數(shù)分別是0.14和0.16為最大值;P-gp的ROC曲線結果顯示當患者年齡>63歲、腫瘤最長徑>4.5 cm時,尤登指數(shù)分別是0.22和0.14為最大值。利用這4個切點值分組進行年齡和腫瘤最長徑的卡方檢驗。
2.2 GST-π和P-gp在賁門癌組織中的表達及與臨床病理指標的相關性分析
GST-π和P-gp在賁門癌組織中分級+以上的標本分別為85.05%和93.1%,分級++以上的(高表達)分別為52.87%(46/87)和62.01%(54/87)。圖1示賁門癌組織GST-π細胞漿核染色情況,圖2示賁門癌組織P-gp細胞漿膜染色情況。賁門癌GST-π表達與脈管是否浸潤有關,有脈管浸潤者GST-π的高表達率明顯高于無脈管浸潤者(P=0.002),而與其他臨床病理指標無顯著相關關系(P>0.05)。P-gp的表達與年齡和組織學類型相關,隨著患者年齡增大高表達率增加(P=0.049),黏液腺癌的高表達率明顯高于非黏液腺癌(P=0.025),而與其他臨床病理指標無顯著相關 ( P>0.05),相關分析結果見表1~3。
2.3 賁門癌GST-π和P-gp表達的相關性分析
賁門癌組織中GST-π和P-gp均高表達的病例有32例,GST-π和P-gp均低表達的病例有19例,GST-π高表達P-gp低表達的病例有14例,GST-π低表達P-gp高表達的病例有22例。Spearman等級相關分析示GST-π 和P-gp表達具有相關性(r=0.828,P=0.000)。
A:陰性表達(-);B:弱陽性表達(+);C:陽性表達(++);D:強陽性表達(+++).圖1 賁門癌組織中GST-π的表達(×400)
A:陰性表達(-);B:弱陽性表達(+);C:陽性表達(++);D:強陽性表達(+++).圖2 賁門癌組織中P-gp的表達(×400)
表1 年齡和腫瘤最長徑與GST-π表達的關系
表2 年齡和腫瘤最長徑與P-gp表達的關系
表3 GST-π和P-gp的表達與臨床病理指標的關系
賁門癌患者就診時多數(shù)伴有浸潤、轉移等臨床特征,因此在手術治療的同時,進行有全身治療作用的化學治療也非常重要。但有相當一部分患者對化療藥物不敏感,研究認為90%的化療失敗和腫瘤的多藥耐藥有關[5]。腫瘤的多藥耐藥是指腫瘤細胞可耐受結構、功能和殺傷機制不同的多種藥物的致死劑量[3]。研究發(fā)現(xiàn) GST-π、P-gp在多種惡性腫瘤的耐藥性上起重要作用。
GST-π是一種多功能的二聚體蛋白,與機體的解毒作用相關,通過促進藥物與谷胱甘肽結合,增加藥物的水溶性使其易于從細胞內排出,從而降低抗腫瘤藥物對腫瘤細胞的殺傷作用,導致腫瘤細胞耐藥[6-7]。GST-π陽性表達的腫瘤,其耐藥的主要藥物有順鉑、阿霉素、氟尿嘧啶、絲裂霉素等[3]。瘤細胞GST-π的含量可作為耐藥性產(chǎn)生的一個檢測指標。P-gp是最先被發(fā)現(xiàn)的與腫瘤多藥耐藥相關的三磷酸腺苷結合跨膜轉運蛋白超家族成員[6]。P-gp是一種能量依賴性的跨膜藥物輸出泵,既可與抗腫瘤藥物結合又可以與ATP結合,依賴ATP提供的能量將藥物從胞內泵出胞外,降低化療藥物在細胞內的濃度,導致腫瘤細胞出現(xiàn)耐藥[8]。 研究表明,P-gp陽性表達的腫瘤耐藥的主要藥物是長春花堿、長春新堿、蒽環(huán)類藥物和紫杉類藥物[7]。
研究表明腫瘤組織中P-gp與GST-π表達越高,患者化療效果越差。關于P-gp和GST-π表達與賁門癌化療效果關系的研究較少。為了研究P-gp和GST-π與賁門癌患者化療效果的關系,并最終用于指導賁門癌患者的化療方案的制訂,有必要充分研究它們與賁門癌臨床病理特征的關系,但是目前相關研究較少,且尚未有關于潮汕高發(fā)區(qū)賁門癌的研究報道。本研究結果顯示賁門癌組織中GST-π和P-gp表達陽性率分別為85.05%和93.1%。較以往在賁門癌、胃癌組織中檢測到的結果稍高[6,9-10]。Ye等[11-12]研究認為賁門癌GST-π的陽性表達率要高于其他部位的胃癌。本結果提示未經(jīng)化學治療的賁門癌組織中已存在GST-π和P-gp的高表達,與大多數(shù)癌組織的研究結果一致,但是癌組織高表達GST-π和P-gp的機制尚不清楚。本研究發(fā)現(xiàn),GST-π的表達與脈管是否浸潤有關,P-gp的表達與賁門癌患者的年齡和病理類型有關,與賁門癌其他病理學特征未發(fā)現(xiàn)相關性(P>0.05)。關于GST-π和P-gp與腫瘤臨床病理特征的關系還存在爭議。史宏燦等[13]認為賁門癌分化程度越低、臨床分期越晚則GST-π表達愈強,伴淋巴結轉移者P-gp陽性表達率明顯高于無淋巴結轉移者,認為P-gp表達不但反映出賁門癌的多藥耐藥狀況,還可作為一種預測腫瘤生物學行為和評價腫瘤患者預后的指標。戴建華等[14]則認為GST-π、P-gp的陽性表達與賁門癌的臨床病理特征無關。我們的結果提示GST-π和P-gp高表達的賁門癌組織更具有侵襲性、分化更差。本研究中相關分析結果顯示,賁門癌中GST-π和P-gp的表達呈正相關,兩者的表達具有較強的一致性,提示二者在賁門癌細胞的表達可能存在共同的調節(jié)機制,這一結果與其他報道基本一致[7-8,15]。研究認為腫瘤組織異常表達癌基因和抑癌基因如c-erbB-2,neu,P53,ras,INT2,HSTF1,bcl-2,c-fos和c-jun等可能參與促進P-gp和GST-π基因擴增,導致腫瘤組織同時高表達GST-π和P-gp[16]。
綜上所述,GST-π和 P-gp在潮汕高發(fā)區(qū)賁門癌組織中呈高表達,且兩者的表達具有相關性,GST-π高表達脈管浸潤率高,P-gp高表達患者年齡較大,且P-gp在黏液腺癌表達更明顯。今后可進一步研究GST-π 和P-gp表達與賁門癌患者耐藥的關系。
參考文獻
[1] 彭俠彪,陳萬青,陳志峰,等. 中國賁門癌流行概況[J],中華普通外科學文獻:電子版,2014,8(2):156-159.
[2] Ye YW,F(xiàn)u H,Zhou Y,et al. Study on the different expression of molecular markers between cardiac cancer anddistalgastriccancer and their correlations with clinicopathological features[J]. Dig Surg,2009,26(5):384-391.
[3] 李 明,張成輝,張永喜. PgP、TP、GST-π、MRP在食管癌組織中的表達及與化療的關系[J]. 世界華人消化雜志,2012,20(19):1768-1772.
[4] 張 超,單保恩. 子宮內膜癌多藥耐藥的研究現(xiàn)狀[J]. 癌變·畸變·突變,2012,24(2):154-156.
[5] Loe DW,Deeley RG,Cole SP. Biology of the multidrug resistance-associated protein,MRP[J]. Eur J Cancer 1996,32A:945-957.
[6] Wang K,Li J,Zhen C,et al. Enhanced invasive and metastatic potential induced by transforming growth factor-beta1 might be correlated with glutathione-S-transferase-pi,cofilin and heat shock protein 27 in SGC-7901 gastric cancer cells[J]. Acta Biochim Biophys,2007,39(7):520-526.
[7] 凌斌勛,陳環(huán)球,徐新宇,等. GST-π和P-gp在胃癌中的表達及其臨床意義[J]. 臨床腫瘤學雜志,2010,15(6):523-525.
[8] 孔 易,鄭紀寧. GST-π和P-gp在大腸癌中的表達及意義[J].承德醫(yī)學院學報,2013,30(6):453-455.
[9] Shi H,Lu D,Shu Y,et al. Expression of multidrugresistance-relatedproteins P-glycoprotein,glutathione-S-transferases, topoisomerase-II and lungresistanceprotein in primary gastric cardiac adenocarcinoma[J]. Cancer Invest,2008,2 6(4):344-351.
[10] Oliver I,Lacueva J,Barber V,et al. p53 genetic abnormalities and P- glycoprotein expression in stump and primary gastric carcinomas[J]. Hepatogastroenterology, 2007,54(74):377- 381.
[11] 葉延偉,師英強,王春萌,等. 賁門癌與胃竇部癌的臨床病理指標及免疫組化指標差異性分析[J]. 中華醫(yī)學雜志,2009,89(14):962-966.
[12] Ye YW,F(xiàn)u H,Zhou Y,et al. Study on the different expression of molecular markers between cardiac cancer and distal gastric cancer and their correlations with clinicopathological features[J]. Dig Surg,2009,26(5):384-391.
[13] 史宏燦,石維平,束余聲,等. 多藥耐藥基因蛋白在賁門癌組織中的表達及其臨床價值[J]. 世界華人消化雜志,2006,14(16):1587-1591.
[14] 戴建華,李國仁,劉曉峰,等. 食管賁門癌組織相關耐藥基因表達水平及其臨床意義[J]. 醫(yī)學理論與實踐,2005,2(2):137-139.
[15] 邱前程,黃杰雄,洪良利,等. 胃癌組織中GST-π、P-gP及癌基因C-erbB-2的表達及意義[J]. 汕頭大學醫(yī)學院學報,2007,20(1):42-44.
[16] Ma QJ,Zhang YC, Shi JS,et al. Clinical significance of P-glycoprotein and glutathione S-transferase π expression in gallbladder carcinoma[J]. Exp Ther Med,2014,7(3):635-639.
基金項目:廣東省自然科學基金資助(2014A030310139)
收稿日期:2015-09-01;
修訂日期:2015-12-21
中圖分類號:R730.2
文獻標志碼:A
文章編號:1004-616X(2016)01-0036-05
doi:1 0.3969/j.issn.1004-616x.2016.01.008