武國煜,冼磊,莫俊賢,盧銳
(廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院,南寧530021)
Twist是一種堿性螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)的DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,具有原癌基因的特性。N-cadherin是由18號染色體上基因編碼的、相對分子量為127 000 kD的蛋白,主要功能是參與細(xì)胞黏附、凋亡、增殖、遷移及識別信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。近年研究發(fā)現(xiàn),Twist和N-cadherin與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移及患者預(yù)后密切相關(guān)[1~5],但二者與非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)發(fā)生發(fā)展的關(guān)系報道較少。本研究探討Twist與N-cadherin在NSCLC發(fā)生、發(fā)展中的作用。
1.1臨床資料選取2014年6月~2015年5月我院收治的初診NSCLC患者75例(NSCLC組),男34例、女41例,年齡39~81(56.77±9.32)歲。均行手術(shù)治療,術(shù)后病理檢查證實(shí)診斷。手術(shù)切除腫瘤組織,并留取距離癌組織邊緣>5 cm的正常肺組織。TMN分期Ⅰ期22例、Ⅱ期25例、Ⅲ期16例、Ⅳ期12例,中高分化42例、低分化33例。術(shù)前未經(jīng)任何放化療。對照組為同期收治的12例行手術(shù)治療的肺部良性疾病患者,男8例、女4例,年齡21~62(44.58±15.12)歲;肺大皰3例、支氣管擴(kuò)張2例、炎性假瘤5例、結(jié)核球2例。兩組性別、年齡具有可比性。
1.2肺組織Twist和N-cadherin mRNA表達(dá)檢測NSCLC組取手術(shù)切除的腫瘤組織及其癌旁正常組織(距癌組織邊緣>5 cm)標(biāo)本;對照組取手術(shù)切除的相應(yīng)病變組織標(biāo)本,組織標(biāo)本離體后15 min內(nèi)放置于-80 ℃冰箱中保存。采用實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)檢測兩組Twist和N-cadherin mRNA表達(dá)。具體步驟:采用mRNA提取試劑盒(TIGEN公司)按照說明書步驟在低溫環(huán)境下提取標(biāo)本總mRNA,采用分光儀根據(jù)OD260/OD280評估所提取mRNA的質(zhì)量,并計算mRNA濃度。將提取的mRNA根據(jù)濃度稀釋配比,采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TIGEN公司)逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。采用SuperReal熒光定量預(yù)混試劑增強(qiáng)版(TIANGEN公司)實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)檢測標(biāo)本中Twist和N-cadherin mRNA表達(dá)量。引物及內(nèi)參均由武漢金開瑞生物工程有限公司設(shè)計并合成。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性 2 min、94 ℃變性 20 s、60 ℃退火20 s、72 ℃延伸30 s,共40個循環(huán)。
1.3肺組織Twist、N-cadherin蛋白表達(dá)檢測采用免疫組化SP法。取兩組手術(shù)標(biāo)本經(jīng)10%甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋,4 μm連續(xù)切片,采用0.01 mmol/L枸櫞酸緩沖液抗原修復(fù),染色步驟按SP試劑盒說明書進(jìn)行,DAB顯色,并用已知Twist、N-cadherin陽性的肺癌切片作為陽性對照,用枸櫞酸緩沖液PBS代替一抗或橋抗作為陰性對照。兔抗Twist、N-cadherin單抗購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司,免疫組織化學(xué)SP試劑盒和DAB顯色試劑盒均購自北京中杉金橋公司。結(jié)果判定:① Twist陽性染色主要著位于胞質(zhì),細(xì)胞核中亦有表達(dá),以細(xì)胞呈清晰棕色或棕褐色為陽性。在高倍鏡下任選 10個高倍視野計數(shù),以細(xì)胞呈清晰的棕色或棕褐色且陽性細(xì)胞數(shù)>25%為陽性,以細(xì)胞無棕褐色或與背景一致的淡棕色為陰性。② N-cadherin陽性染色為棕黃色,定位于細(xì)胞膜和(或)細(xì)胞質(zhì)。按陽性細(xì)胞數(shù)占視野中總細(xì)胞數(shù)的百分比分為陽性與陰性。每例切片選擇10個高倍視野,無陽性著色或陽性細(xì)胞數(shù)<20%為陰性,陽性細(xì)胞數(shù)≥20%為陽性。分析NSCLC組織 Twist、N-cadherin陽性表達(dá)與患者臨床病理特征的關(guān)系。
2.1兩組Twist、N-cadherin mRNA表達(dá)比較NSCLC組癌組織Twist、N-cadherin mRNA相對表達(dá)量均高于癌旁組織和對照組(P均<0.01)。見表1。
表1 三組Twist、N-cadherin mRNA相對表達(dá)量比較
注:與對照組比較,*P<0.01;與癌旁組織比較,△P<0.01。
2.2兩組Twist、N-cadherin蛋白表達(dá)比較NSCLC組癌組織Twist、N-cadherin蛋白陽性表達(dá)率分別為73.3%(55/75)、77.3%(58/75),癌旁組織分別為18.6%(14/75)、14.6%(11/75),對照組分別為0、16.6%(2/12),NSCLC組癌組織Twist、N-cadherin蛋白陽性表達(dá)率均高于癌旁組織和對照組(P均<0.05)。
2.3癌組織Twist、N-cadherin陽性表達(dá)與患者臨床病理特征的關(guān)系NSCLC患者有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期Ⅲ、Ⅳ期者Twist、N-cadherin陽性表達(dá)率高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及Ⅰ、Ⅱ期者(P均<0.01),性別、年齡及分化程度對Twist、N-cadherin陽性表達(dá)率無明顯影響(P均>0.05)。見表2。
2.4NSCLC組織Twist與N-cadherin陽性表達(dá)的關(guān)系NSCLC組53例Twist與N-cadherin均表達(dá)均陽性,15例表達(dá)均陰性,Twist陽性表達(dá)與N-cadherin陽性表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.583,P<0.01)。
表2 NSCLC組織 Twist、N-cadherin陽性表達(dá)與患者臨床病理特征的關(guān)系
Twist在胚胎中胚層時期就已形成,正常情況下主要表達(dá)于胚胎中胚層、胎盤以及成人某些中胚層來源的未分化組織[4]。Twist在胚胎發(fā)育期對促進(jìn)細(xì)胞重建、組織器官形態(tài)構(gòu)建有重要作用,可在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控許多基因表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮調(diào)控細(xì)胞增殖分化、器官生長發(fā)育的作用[5];另外,Twist基因具有原癌基因的特性,能夠通過多種途徑抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡過程。研究發(fā)現(xiàn),Twist在人類多種上皮來源腫瘤中表達(dá)升高,提示其與癌細(xì)胞的早期轉(zhuǎn)移和患者預(yù)后密切相關(guān)[6~10],甚至在某些腫瘤可作為其預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測因子[11]。有研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子Twist可通過影響B(tài)mi-1,共同調(diào)控EMT和腫瘤干細(xì)胞樣特性[12,13]。EMT是多細(xì)胞生物胚胎發(fā)育的基本過程,參與多種慢性疾病的發(fā)生發(fā)展以及腫瘤的形成,其主要特征為E-cadherin表達(dá)下降,N-cadherin表達(dá)上調(diào);角蛋白為主的細(xì)胞骨架轉(zhuǎn)化為波形蛋白為主的細(xì)胞骨架;形態(tài)上由上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有間充質(zhì)特征的細(xì)胞等。這些特征使腫瘤細(xì)胞喪失細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接,侵襲性更強(qiáng)[14]。
N-cadherin通常在來源于神經(jīng)外胚層和中胚層的器官中表達(dá)較多,如成熟的肌肉、神經(jīng)和造血組織,在正常上皮組織通常不表達(dá)。N-cadherin是Ca2+依賴性的一種跨膜蛋白,主要功能是參與細(xì)胞黏附、凋亡、增殖、遷移及識別信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等,進(jìn)而改變上皮細(xì)胞形態(tài)和生物學(xué)功能,可將上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚g質(zhì)細(xì)胞,也就是EMT過程[15,16]。因此,N-cadherin異常高表達(dá)可促進(jìn)腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移,其不但可促使癌細(xì)胞從腫瘤組織上脫落,還能使癌細(xì)胞與內(nèi)皮或基質(zhì)成分黏附,使腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力大大增強(qiáng)[2]。另外,N-cadherin的異常高表達(dá)有助于血管形成及EMT,從而使腫瘤細(xì)胞更加富于侵襲性,進(jìn)一步促進(jìn)轉(zhuǎn)移[17]。
本研究結(jié)果顯示,NSCLC組織Twist與N-cadherin陽性表達(dá)明顯高于癌旁組織和良性病變組織,這與在鼻咽癌和宮頸癌中的研究結(jié)果一致[18,19]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),Twist與N-cadherin陽性表達(dá)與患者的臨床分期和淋巴結(jié)浸潤有關(guān),臨床分期越晚、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者Twist 與N-cadherin表達(dá)水平越高,但二者表達(dá)與患者性別、年齡及腫瘤分化程度無關(guān);上述結(jié)果與Nakajima等[20]在胰腺癌中的研究結(jié)果一致。提示Twist與N-cadherin可能促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖分化以及腫瘤血管生成,可能作為預(yù)測肺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的指標(biāo)。
對果蠅的研究發(fā)現(xiàn),Twist可以激活N-cadherin;在MKN28細(xì)胞中轉(zhuǎn)染Twist后,細(xì)胞中N-cadherin表達(dá)上調(diào)[21,22]。本次研究結(jié)果顯示,NSCLC組織中Twist、N-cadherin陽性表達(dá)呈正相關(guān),與Ding等[23]在胃腸間質(zhì)腫瘤中的研究結(jié)果一致,提示兩者協(xié)同表達(dá)可能是由共同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的,但具體的通路還需進(jìn)一步研究認(rèn)證。
綜上所述,Twist、N-cadherin可促進(jìn)NSCLC的發(fā)生及發(fā)展;在此過程中二者具有協(xié)同作用。
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