劉楠楠 于春艷 王 丹 董志恒

(北華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，吉林 吉林 132013)

Smad4蛋白在良惡性甲狀腺病變組織中的表達及意義

劉楠楠 于春艷 王 丹 董志恒

(北華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，吉林 吉林 132013)

目的 探討Smad4蛋白在良惡性甲狀腺病變組織中的表達及意義。方法 采用免疫組織化學(xué)SP法，對33例甲狀腺瘤組織，25例相應(yīng)甲狀腺癌周組織及86例甲狀腺癌組織中的Smad4蛋白進行檢測。結(jié)果 Smad4蛋白陽性表達率在甲狀腺癌組織(47.7%，41/86)明顯低于癌周組織(88.0%，22/25，P<0.01)和甲狀腺瘤組織(72.7%，24/33，P<0.05)。Smad4蛋白陽性表達率與甲狀腺癌的組織學(xué)類型及分化有關(guān)。結(jié)論 Smad4蛋白低表達可能與甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Smad4蛋白可以作為評估甲狀腺癌預(yù)后的重要生物學(xué)指標(biāo)。

Smad4蛋白；甲狀腺癌；甲狀腺瘤

Smad4作為轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β受體介導(dǎo)的信號通路中的一個關(guān)鍵因子，其基因缺失和突變導(dǎo)致細胞過度增生與生長〔1〕。Smad4的失活使TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中斷，生長失控，誘發(fā)癌變。當(dāng)前Smad4蛋白在甲狀腺癌組織中的作用以及Smad4蛋白對其組織學(xué)類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的影響尚未完全闡明。本研究探討Smad4蛋白在良惡性甲狀腺病變組織中的表達及意義。

1 材料與方法

1.1 材料 收集北華大學(xué)附屬醫(yī)院外科切除良惡性甲狀腺病變標(biāo)本共119例，其中甲狀腺癌86例，甲狀腺瘤33例；男34例，女85例；年齡21～72(平均47.21)歲。86例甲狀腺癌組織中，乳頭狀癌44例，濾泡癌28例，未分化癌14例；伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移18例，余68例為無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。取25例相應(yīng)癌周組織作對照。臨床病例資料記錄完整，所有標(biāo)本經(jīng)10%甲醛溶液固定，石蠟包埋，連續(xù)切片，厚4 μm，蘇木素-伊紅(HE)染色，經(jīng)病理組織確認，并留取白片待做免疫組織化學(xué)染色。

1.2 試劑與方法 兔抗人Smad4單克隆抗體，購自英國Abcam公司；通用型SP系列工作液試劑盒及二氨基聯(lián)苯胺(DAB)試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。應(yīng)用免疫組織化學(xué)SP法進行測定，實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書進行，DAB顯色，蘇木素復(fù)染，脫水，透明，封片。磷酸鹽緩沖液(PBS)替代Ⅰ抗作陰性對照。

1.3 陽性結(jié)果評估方法 Smad4蛋白以細胞質(zhì)及(或)細胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性。每例切片在高倍視野下隨機觀察5個不重復(fù)的視野，每個視野計數(shù)100個細胞，計數(shù)500個細胞中染色陽性細胞數(shù)，取其均值，根據(jù)陽性細胞比例，陽性細胞數(shù)目<5%者計為陰性“-”；≥5%者計為陽性“+”〔2〕。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 Smad4在各組織中的表達 Smad4蛋白陽性染色呈棕黃色，在細胞質(zhì)、胞膜及胞核內(nèi)呈灶狀或彌漫性表達，部分間質(zhì)細胞也有表達。Smad4蛋白在癌周組織、甲狀腺瘤及甲狀腺癌組織中陽性表達率分別為88.0%(22/25)、72.7%(24/33)及47.7%(41/86)。甲狀腺癌組織Smad4蛋白陽性表達率明顯低于甲狀腺瘤及癌周組織(χ2=6.039，P<0.05；χ2=12.83，P<0.01)，見圖1。

圖1 Smad4在甲狀腺癌組織中的陽性表達(DAB，×400)

2.2 Smad4在不同臨床特征中的表達 Smad4蛋白在甲狀腺濾泡癌、乳頭狀癌及未分化癌組織中的陽性表達率分別為53.6%(15/28)、52.3%(23/44)及21.4%(3/14)。Smad4蛋白在未分化癌組織中陽性表達率顯著低于濾泡癌及乳頭狀癌組織(χ2=3.938，P<0.05；χ2=4.085，P<0.05)。但濾泡癌與乳頭狀癌比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。Smad4蛋白在甲狀腺癌伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織的陽性表達率〔22.2%(4/18)〕明顯低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織〔54.4%(37/68)，χ2=5.912，P<0.05〕。

3 討 論

研究表明Smad4的表達水平與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、生物學(xué)行為及預(yù)后可能有關(guān)〔3～5〕。Smad4在TGF-β-Smad4信號通路中是一個中樞性分子，上游的信號必須通過Smad4傳遞進入細胞核，之后Smad4蛋白與其他Smads一起形成復(fù)合物，在一些輔助因子的參與下共同調(diào)控基因的表達〔6〕。TGF-β通過調(diào)節(jié)細胞周期成分，使細胞周期停滯在G1期，抑制細胞增殖，而Smad蛋白家族作為TGF-β超家族信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的下游信號蛋白，是生長因子信號傳遞途徑中從胞質(zhì)進入胞核的中轉(zhuǎn)分子，可以介導(dǎo)TGF-β的生長抑制效應(yīng)〔7〕。Smad4是一個抑癌基因，主要參與TGF-β超家族的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，TGF-β超家族能抑制上皮細胞的增殖，具有潛在的腫瘤抑制功能〔8〕。TGF-β/Smad信號通路中，各Smad分子之間精密協(xié)調(diào)，共同完成生理和病理狀態(tài)下TGF-β的生物效應(yīng)〔9〕。在TGF-β信號通路一個關(guān)鍵細胞內(nèi)信使是Smad4，其缺失可能會減弱或喪失TGF-β信號途徑的生長抑制效應(yīng)，從而促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

在機體內(nèi)抑制細胞生長、增殖與分化的有效途徑則是TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，抑癌基因Smad4是其中心分子，因此，Smad4的失活可促進細胞無休止的生長、增生與分化，從而誘發(fā)癌變。本研究顯示，Smad4蛋白的陽性表達率在癌組織的表達明顯下降，有的病例甚至無表達。Smad4蛋白表達的降低可影響TGF-β-Smad4通路中信號的正常傳遞，最終導(dǎo)致上皮細胞的過度增生與分化異常，從而參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展〔10〕。實驗證明，Smad4表達減少阻礙了TGF-β信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，會不同程度地失去了TGF-β抑制細胞增殖與引發(fā)細胞凋亡的生物學(xué)機制，便構(gòu)成發(fā)生甲狀腺癌的一個主要因素，此種生物學(xué)現(xiàn)象同Smad4在其他腫瘤發(fā)生中的作用極其相似。甲狀腺未分化癌與濾泡癌及乳頭狀癌比較，Smad4蛋白的陽性表達率明顯降低，這種現(xiàn)象也表明Smad4蛋白對甲狀腺癌的分化機制可能也有重要作用。另外，伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺癌組織Smad4蛋白陽性表達率明顯低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織，結(jié)果表明腫瘤細胞分化越低，其發(fā)生浸潤與轉(zhuǎn)移的機會就越多。

腫瘤的發(fā)生是多種因素所致，腫瘤細胞能抵抗生長抑制因子的作用，能夠在無外源性生長因子時生長、侵襲與轉(zhuǎn)移，有無限的增殖能力〔11〕。近年來證實Smad4表達水平與一些惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展、生物學(xué)行為及其預(yù)后有密切關(guān)系，陽性與陰性表達者比較，Smad4陽性表達者腫瘤多分化好，生長速度慢，侵襲和轉(zhuǎn)移能力弱〔12〕。由于維持細胞正常生長的必要條件是信號通路的完整性，作為TGF-β信號通路中一個主要的組成成分Smad4，在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。綜上，Smad4蛋白是TGF-β家族成員中重要的細胞內(nèi)介質(zhì)，當(dāng)其發(fā)生功能失活或基因突變時可促進TGF-β/ Smad4信號通路異常，從而失去了TGF-β的負調(diào)控作用，使細胞逃脫了TGF-β的抑制作用，促進細胞的癌變，也影響癌細胞的生物學(xué)行為。

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〔2015-07-29修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

吉林市科技局計劃項目(201536069)

劉楠楠(1976-)，女，講師，博士，主要從事腫瘤分子病理學(xué)研究。

R736.1

A

1005-9202(2017)05-1077-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.05.017