王宏磊,趙永捷,王 玉,高 浩,唐 濤,張明慶,呂宏程
Delta樣配體4和基質(zhì)金屬蛋白酶2、白細(xì)胞分化抗原34在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)水平及相關(guān)性
王宏磊1,趙永捷1,王玉1,高浩2,唐濤3,張明慶2,呂宏程3
目的:探討Delta樣配體4(DLL4)和基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)、白細(xì)胞分化抗原34(CD34)在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)及其之間的相關(guān)性。方法:應(yīng)用免疫組化方法檢測(cè)90例臨床確診為結(jié)直腸癌組織中DLL4及MMP-2、CD34的表達(dá)情況并分析其與結(jié)直腸癌臨床病理特征的相關(guān)性。結(jié)果:通過免疫組化可以發(fā)現(xiàn),DLL4(均值為4.91)和MMP-2(均值為5.34)、CD34(均值為5.40)在癌組織中的表達(dá)水平較癌旁組織、正常組織中的表達(dá)均明顯增高;DLL4和MMP-2、CD34在癌旁組織中的表達(dá)水平較正常組織中也明顯增高。DLL4表達(dá)水平與病理分期T、N分期相關(guān),呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.226、0.262),但與MMP-2、CD34的表達(dá)水平并無相關(guān)性。結(jié)論:在結(jié)直腸癌組織中,DLL4的表達(dá)水平明顯增高,與腫瘤侵潤(rùn)程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況相關(guān)。
Delta樣配體4;基質(zhì)金屬蛋白酶2;白細(xì)胞分化抗原34;結(jié)直腸癌
結(jié)直腸癌是人類常見的惡性腫瘤之一,近年來我國(guó)結(jié)直腸癌發(fā)病率和病死率迅速增長(zhǎng)且發(fā)病年齡明顯提前,中位發(fā)病年齡為58歲,比西方國(guó)家要早12~18年。對(duì)于結(jié)直腸癌,傳統(tǒng)治療以外科手術(shù)為主、放化療輔助。但很多患者在就診時(shí)已喪失手術(shù)機(jī)會(huì),且部分患者對(duì)于現(xiàn)有化療藥物敏感性差,這就迫使我們進(jìn)一步尋找新的藥物作用靶點(diǎn)。
在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的腫瘤分子信號(hào)通路中,Notch信號(hào)通路可與促使腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)的其他關(guān)鍵性通路相互作用,調(diào)節(jié)包括結(jié)直腸癌在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞的增殖與進(jìn)展。Notch途徑的受體Notch1在結(jié)直腸癌中的高表達(dá)是其獨(dú)立的預(yù)后影響因素[1]。Notch配體Delta樣配體4(delta like ligand-4,DLL4)是5個(gè)配體中唯一特異性存在于內(nèi)皮細(xì)胞的配體,在正常機(jī)體及腫瘤血管形成的過程中發(fā)揮著重要功能,而且在這個(gè)過程中,有許多分子參與其中,如基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloid proteinase-2,MMP2)、及白細(xì)胞分化抗原34(cluster of differentiation 34,CD34)[2]。
本文研究中選擇的DLL4[3-4]、MMP2、CD34等都是與腫瘤新生血管密切相關(guān)的分子[5-6],對(duì)尋找新的抗癌藥物靶點(diǎn)和提示病情有重要的指導(dǎo)意義。但在結(jié)直腸癌組織中的DLL4、MMP-2、CD34表達(dá)水平及其之間相關(guān)性的研究目前鮮有報(bào)道,本文將就此進(jìn)行研究,并探討其之間的表達(dá)相關(guān)性。
1.1結(jié)直腸癌標(biāo)本組織芯片制備收集90例天津市人民醫(yī)院2010年1—2010年9月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的結(jié)直腸癌組織蠟塊,其中男性47例,女性43例;平均年齡68歲(24~90歲)。所有患者均未進(jìn)行新輔助治療。所有患者接受R0切除手術(shù),檢獲淋巴結(jié)數(shù)目均大于15枚。根據(jù)HE切片對(duì)石蠟標(biāo)本中有代表性的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記,包括典型的腫瘤和鄰近的正常組織。制備受體蠟塊,在組織芯片制作機(jī)上用細(xì)針對(duì)受體蠟塊打孔,同樣在供體蠟塊上標(biāo)記的相應(yīng)部位打孔采集組織芯。將組織芯轉(zhuǎn)移到受體模塊的孔中。將構(gòu)建好的TMA芯片蠟塊放在相宜的塑料盒子內(nèi),并嚴(yán)密固定防止移位。放入55℃溫箱中約10 min,在蠟將要完全溶解前,取出室溫下冷卻,使受體模塊的蠟與新插入的小圓柱狀組織溶為一體,取下蠟塊,于4℃冰箱中保存?zhèn)溆?。切片、烤片?20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2DLL4及MMP-2、CD34免疫組化染色將組織芯片進(jìn)行逐步脫蠟和水化,并進(jìn)行抗原修復(fù):電爐加熱0.01枸櫞酸鈉緩沖液(ph6.0)至95℃左右,放入組織芯片加熱10~15 min。采用免疫組化染色SP法:滴加正常山羊血清封閉液,室溫20 min,甩去多余液體;滴加Ι抗50 μL,室溫靜置1 h或4℃過夜或37℃1 h;PBS洗3次每次2 min;滴加Ⅱ抗45-50 μL,室溫靜置或37℃1 h;PBS洗3次各5 min;DAB顯色5~10 min;PBS或自來水沖洗10 min;蘇木精復(fù)染2 min,鹽酸酒精分化;自來水沖洗10~15 min;脫水、透明、封片、鏡檢。
1.3病理閱片及免疫組化結(jié)果判定由兩位病理科醫(yī)師在不知臨床病理學(xué)資料的情況下對(duì)免疫組化的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。在高倍鏡(×200)下,隨機(jī)取5個(gè)視野,每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)腫瘤細(xì)胞,按陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的平均百分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)分。0.0%~5.0%記0分,5.1%~ 25.0%記1分,25.1%~50.0%記2分,50.1%~75.0%記3分,>75.0%記4分。染色強(qiáng)度按多數(shù)陽(yáng)性細(xì)胞呈現(xiàn)的染色特征計(jì)分。未著色記0分,染色呈淡黃色記1分,棕黃色記2分,棕褐色記3分。最后根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞的百分比和染色強(qiáng)度計(jì)分之和進(jìn)行結(jié)果判定。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,組間比較采用LSD-T檢驗(yàn),兩者相關(guān)性用非參數(shù)Spearman等級(jí)相關(guān)分析。以P<0.05作為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性意義的界值。
2.1DLL4及MMP-2、CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)情況DLL4在癌組織中的表達(dá)水平較癌旁組織、正常組織均明顯增高(P<0.05),DLL4在癌旁組織中的表達(dá)水平較正常組織也明顯增高(P<0.05);MMP-2在癌組織中的表達(dá)水平較癌旁組織、正常組織中的表達(dá)均明顯增高(P<0.05),MMP-2在癌旁組織中的表達(dá)水平較正常組織也明顯增高(P<0.05);CD34在癌組織中的表達(dá)水平較癌旁組織、正常組織中的表達(dá)均明顯增高(P<0.05),CD34在癌旁組織中的表達(dá)水平較正常組織也明顯增高(P<0.05)(如表1)。以上差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表1 DLL4、MMP-2、CD34在腫瘤組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)情況(得分,±s)
表1 DLL4、MMP-2、CD34在腫瘤組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)情況(得分,±s)
DLL4 MMP-2 CD34癌組織4.91±1.36 5.34±0.96 5.40±0.93癌旁組織4.43±1.03 4.67±1.12 4.46±1.00正常組織3.14±0.91 3.09±0.75 3.41±1.01
2.2DLL4與MMP-2、CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)相關(guān)性DLL4與MMP-2在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)無相關(guān)性;DLL4與CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)無相關(guān)性;MMP-2與CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)無相關(guān)性,見表2。
2.3DLL4、MMP-2、CD34在癌組織中的表達(dá)水平與臨床參數(shù)之間的相關(guān)性DLL-4表達(dá)與病理分期T分期、N分期相關(guān),呈正相關(guān),即病理分期T分期、N分期越高,DLL-4表達(dá)水平越高。與其余臨床、病理參數(shù)并不相關(guān)。見表3。
結(jié)直腸癌是常見的惡性腫瘤,嚴(yán)重危害人們的健康生活,很多患者就診時(shí)已喪失手術(shù)機(jī)會(huì)?;熾m可有效控制腫瘤的發(fā)展,但有部分患者對(duì)于現(xiàn)有化療藥物敏感性差,這就迫使我們進(jìn)一步尋找新的藥物作用靶點(diǎn)。
表2 DLL4、MMP-2、CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)相關(guān)性
表3 DLL4、MMP-2、CD34的表達(dá)水平與臨床、病理參數(shù)之間的相關(guān)性
Notch信號(hào)同路是目前我們發(fā)現(xiàn)的結(jié)直腸癌信號(hào)傳導(dǎo)同路中的一個(gè)重要通路,該通路在內(nèi)皮細(xì)胞的發(fā)育分化、干細(xì)胞分化、血管形成及腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中具有重要作用。Notch途徑的受體Notch1在結(jié)直腸癌中的高表達(dá)是其獨(dú)立的預(yù)后影響因素[1]。Notch配體DLL4是5個(gè)配體中唯一特異性存在于內(nèi)皮細(xì)胞的配體,目前多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)DLL4的表達(dá)與腫瘤血管生成密切相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)中,不同研究者通過改變DLL4的狀態(tài)觀察其對(duì)血管生成及腫瘤生長(zhǎng)的作用,Noguera-Troise等[7]將DLL4的表達(dá)的腫瘤細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi),腫瘤血管內(nèi)皮增生、血管密度增加。Ridgway等[8]研究也顯示抑制DLL4的表達(dá)可減少人類纖維肉瘤細(xì)胞系或白血病細(xì)胞系的小鼠腫瘤的生長(zhǎng)。Stewart等[9]還發(fā)現(xiàn),阻斷DLL4的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致血管周細(xì)胞/血管平滑肌細(xì)胞的數(shù)量減少、血管開放、管腔減少及血管功能下降,進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)。而腫瘤血管生成是一個(gè)極其復(fù)雜的過程,包括毛細(xì)血管基底膜降解、血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移增殖、形成管狀結(jié)構(gòu)、基底膜形成、血流貫通等步驟[10]。這一過程既受機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌因素等影響,又受腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的生長(zhǎng)因子調(diào)控。DLL4對(duì)于腫瘤血管生成的調(diào)控可能與其他因素互相影響,共同作用。一項(xiàng)針對(duì)臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的研究顯示,Notch途徑參與了VEGF介導(dǎo)的MMPs的激活,且MMPs抑制劑能夠阻斷Notch活化導(dǎo)致的血管內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)變化[11]。目前研究已證實(shí)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)在腫瘤的血管生成中發(fā)揮重要的作用。其中MMP-2是參與血管形成的主要成員。此外,MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì),MMP-2是MMPs中破壞基質(zhì)降解平衡,促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的主要因子[12]。在腫瘤血管生成及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的過程中,可能同樣存在Notch途徑與MMPs表達(dá)之間的互相影響,共同參與腫瘤血管生成及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移。而且已有研究[13-15]表明DLL4的表達(dá)情況與乳腺癌、膽管癌、胰腺癌的預(yù)后都有密切關(guān)系,且在乳腺癌中DLL4的表達(dá)與MMP2相關(guān)[16-17]。但是,結(jié)直腸癌腫瘤組織中的DLL4、MMP-2、CD34表達(dá)水平及其之間相關(guān)性的研究目前鮮有報(bào)道。
本文研究發(fā)現(xiàn)DLL4和MMP-2、CD34在癌組織中的表達(dá)水平均較癌旁組織、正常組織中明顯增高,且癌旁組織中的表達(dá)也較正常組織明顯增高。但DLL4與MMP-2、DLL4與CD34、MMP-2與CD34在癌組織、癌旁組織、正常組織中的表達(dá)并無明顯相關(guān)性。DLL4是VEGF信號(hào)通路的下游信號(hào)分子,也是腫瘤血管新生的條件,而MMP-2是腫瘤生長(zhǎng)和浸潤(rùn)必須的酶,同時(shí)CD34是血管內(nèi)皮的標(biāo)記物,理論上三者應(yīng)該有密切的關(guān)聯(lián)性。但我們研究中發(fā)現(xiàn)三者之間并無明顯相關(guān)性。這可能是由于腫瘤生長(zhǎng)是VEGF-Notch/DLL4信號(hào)通路和其他促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的因素共同作用的結(jié)果,有其他因素干預(yù)或者調(diào)節(jié)這條信號(hào)同路。
我們同時(shí)對(duì)DLL4、MMP-2、CD34的在結(jié)直腸癌組織表達(dá)水平與臨床參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)DLL4的表達(dá)DLL-4表達(dá)與病理分期T分期、N分期相關(guān),呈正相關(guān),即病理分期T分期、N分期越高,DLL-4表達(dá)水平越高。這提示我們DLL4在結(jié)直腸癌腫瘤組織中的表達(dá)水平可能與腫瘤侵潤(rùn)程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),可能對(duì)患者的預(yù)后產(chǎn)生影響,但仍需進(jìn)一步的隨訪調(diào)查來探究。
綜上,DLL4、MMP-2、CD34在癌組織中的表達(dá)水平較癌旁組織、正常組織中均明顯增高,且DLL4的表達(dá)水平與病理分期T分期、N分期呈正相關(guān)。但是,DLL4與MMP-2、CD34的表達(dá)水平與臨床預(yù)后之間的關(guān)系目前仍不清楚,仍需進(jìn)一步的隨訪調(diào)查來探究。這也是我們下一步的研究方向。
[1]Chu D,Zhou Y,Zhang Z,et al.Notch1 expression,which is relat?ed to p65 Status,is an independent predictor of prognosis in colorectal cancer[J].Clin Cancer Res,2011,17(17):5686-5694.
[2]Oon CE,Harris AL.New pathways and mechanisms regulating and responding to Delta-like ligand 4-Notch signalling in tumour an?giogenesis[J].Biochem Soc Trans,2011,39(6):1612-1618.
[3]Kume T.Novel insights into the differential functions of Notch li?gands in vascular formation[J].Angiogenes Res,2009,1:8.
[4]Hellstr?m M,Phng LK,Hofmann JJ,et al.Dll4 signalling through Notch1 regulates formation of tip cells during angiogenesis[J].Na?ture,2007,445(7129):776-780.
[5]Giatromanolaki A,Sivridis E,Koukourakis MI,et al.Prognostic role of angiogenesis in operable carcinoma of the gallbladder[J]. Am J Clin Oncol,2002,25(1):38-41.
[6]Imamura M,Yamamoto H,Nakamura N,et al.Prognostie signifi?cance of Angiogenesis in gastroiniestinal stromal tumor[J].Mod Pathol,2007,20(5):529-537.
[7]Noguera-Troise I,Daly C,Papadopoulos NJ.Blockade of Dll4 in?hibits tumour growth by promoting non-productive angiogenesis [J].Nature,2006,444(7122):1032-1037.
[8]Ridgway J,Zhang G,Wu Y,et al.Inhibition of Dll4 signalling in?hibits tumour growth by deregulating angiogenesis[J].Nature, 2006,444(7122):1083-1087.
[9]Stewart KS1,Zhou Z,Zweidler-McKay P,et al.Delta-like ligand 4-Notch signaling regulates bone marrow-derived pericyte/vascu?lar smooth muscle cell formation[J].Blood,2011,117(2):719-726.
[10]Kuhnert,F,Kirshner,JR,Thurston G,et al.Dll4-Notch signaling as a therapeutic target in tumor angiogenesis[J].Vasc Cell,2011,3 (1):20.
[11]Funahashi Y,Shawber CJ,Sharma A,et al.Notch modulates VEGF action in endothelial cells by inducing Matrix Metalloprote?ase activity[J].Vasc Cell,2011,3(1):2.
[12]Langers AM,Verspaget HW,Hawinkels LJ,et al.MMP-2 and MMP-9 in normal mucosa are independently associated with out?come of colorectal cancer patients[J].Br J Cancer,2012,106(9): 1495-1498.
[13]Yoon HA,Noh MH,Kim BG,et al.Clinicopathological signifi?cance of altered Notch signaling in extrahepatic cholangiocarcino?ma and gallbladder carcinoma[J].World J Gastroenterol,2011,17 (35):4023-4030.
[14]Jubb AM,Soilleux EJ,Turley H,et al.Expression of vascular notch ligand delta-like 4 and inflammatory markers in breast can?cer[J].Am J Pathol,2010,176(4):2019-2028.
[15]Chen HT,Cai QC,Zheng JM,et al.High expression of delta-like ligand 4 predicts poor prognosis after curative resection for pancre?atic cancer[J].Ann Surg Oncol,2012,19(Suppl 3):S464-474.
[16]Chang XZ,Li DQ,Hou YF,et al.Identification of the functional role of peroxiredoxin 6 in the progression of breast cancer[J]. Breast Cancer Res,2007,9(6):R76.
[17]Karahan N,Guney M,Baspinar S,et al.Expression of gelatinase and cyclooxygenase-2 in endometrial carcinoma[J].Eur J Gynae?col Oncol,2007,28(3):184-188.
(收稿:2016-02-06修回:2016-04-26)
(責(zé)任編輯李 勇屈振亮)
The Expression of Delta Like Ligand-4,Matrix Metalloid Proteinase-2 and Cluster of Differentiation 34 in Colorectal Cancer Tissues and its Correlation with clinicopathologic Feature
WANG Hong-lei, ZHAO Yong-jie,WANG Yu,et al.Department of General Surgery,Tianjin Union Medical Center,Tianjin (300121),China
ObjectiveTo investigate the expression level of DLL4,MMP-2 and CD34 in colorectal cancer tissues and its correction with clinicopathologic feature.MethodsImmunohistochemical methods were used to detect the expression level of DLL4,MMP-2 and CD34 in 90 cases of clinically diagnosed colorectal cancer tissues and investigate their correlation with clinicopathologic feature.ResultsThe expression level of DLL4 (average 4.91),MMP-2(average 5.34)and CD34(average 5.40)in tumor tissues were significantly higher than in adjacent tissues and normal tissues.Expression level of DLL4,MMP-2 and CD34 in adjacent tissues was sig?nificantly higher than those in normal tissues.The expression level of DLL4 was positively corrected with patho?logical stage of T and N.(correlation index 0.226,0.262),but it was not related with the expression level of MMP-2 and CD34.ConclusionIn colorectal cancer tissues,the expression level of DLL4 was significantly increased and correlated with extent of tumor invasion and lymph node metastasis.
Delta like ligand-4;matrix metalloid proteinase-2;cluster of differentiation 34;colorectal can?cers
R735.3+5
A
1007-6948(2016)03-0211-04
10.3969/j.issn.1007-6948.2016.03.001
天津市衛(wèi)生與計(jì)劃生育委員會(huì)重點(diǎn)項(xiàng)目(2012KR13)
天津市人民醫(yī)院1.普外科;2.肛腸外科;3.病理科(天津 300121)
趙永捷,E-mail:zhaoyongjie@umc.net.cn