李家平,何 濤,袁紅瑛
(1.河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科,河南洛陽 471003;2.河南科技大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,河南洛陽 471003)
近20年子宮內(nèi)膜癌發(fā)病率呈逐年上升趨勢,且逐漸向年輕人群邁進[1-3],在歐美發(fā)達國家其發(fā)病率高居生殖系統(tǒng)腫瘤首位[4]。子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病原因,機制目前尚無明確定論,給治療帶來諸多困難。近年來人們認(rèn)為Wnt信號通路的上游分子糖原合成酶激酶-3(GSK-3β)可能影響腫瘤細(xì)胞的形成、遷移和自我更新,起著促進細(xì)胞程序性死亡,限制細(xì)胞增殖,發(fā)揮負(fù)性調(diào)控行為[5-6]。SOKOLOSKY等[7]研究顯示GSK-3β在胃癌組織中陽性表達水平較正常胃組織明顯下調(diào)。E-鈣粘蛋白(E-cadherin)在正常微環(huán)境中起著維持細(xì)胞之間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防止它們隨意遷移、黏附,其表達水平降低易導(dǎo)致上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化事件發(fā)生。許多研究顯示E-cadherin下調(diào)與上皮腫瘤關(guān)系密切,在口腔癌[8]、乳腺癌等上皮癌中E-cadherin表達較正常組織明顯下調(diào)。腫瘤的形成、進展涉及微環(huán)境的變化和細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變等繁雜的程序[9],本研究試圖應(yīng)用免疫組織化學(xué)技術(shù),檢測GSK-3β和E-cadherin在子宮內(nèi)膜腺癌中的表達情況,旨在分析該基因與子宮內(nèi)膜腺癌的關(guān)系,有助于子宮內(nèi)膜腺癌的治療,為臨床預(yù)后提供參考,現(xiàn)報道如下。
A:正常增殖期內(nèi)膜組(SP×200);B:子宮內(nèi)膜不典型增生組(SP×200);C:子宮內(nèi)膜腺癌組(SP×100)
圖1 3組GSK-3β的表達
1.1一般資料 本試驗86例標(biāo)本來自2010年1月至2012年12月河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦科手術(shù)切除子宮內(nèi)膜組織,分為正常增殖期內(nèi)膜組(12例),子宮內(nèi)膜不典型增生組(19例)和子宮內(nèi)膜腺癌組(55例)。采用免疫組織化學(xué)SP技術(shù)探測GSK-3β、E-cadherin在3組標(biāo)本中表達情況。參照國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟規(guī)定的手術(shù)病理分期,18例Ⅲ~Ⅳ期和37例Ⅰ~Ⅱ期子宮內(nèi)膜腺癌標(biāo)本,其中17例淋巴結(jié)被癌細(xì)胞浸潤。納入標(biāo)本的患者術(shù)前未進行放化療、激素治療,且無其他惡性腫瘤,切除標(biāo)本被病理證實。納選標(biāo)本均按免疫組織化學(xué)試驗要求制作。
1.2方法
1.2.1免疫組織化學(xué)SP法 試劑:兔抗人GSK-3β單克隆抗體(美國Abcam公司),試驗濃度1∶200;兔抗人E-cadherin單克隆抗體(中國福建邁新公司)工作液,試驗依照免疫組織化學(xué)SP-0023試劑盒(美國ZYMED公司)說明書步驟進行。
1.2.2免疫組織化學(xué)結(jié)果判定 GSK-3β陽性表達位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核,E-cadherin陽性表達位于細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)。依據(jù)著色深淺和陽性細(xì)胞比例分析評定,a是著色水平:不著色為0分,淺黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分;b是陽性細(xì)胞比例:陰性為0分,<1/4為1分,1/4~3/4為2分,>3/4為3分;統(tǒng)計a+b之和:0分為陰性(-),1~2分為弱陽性(+),3~4分為陽性(++),>4分為強陽性(+++)。本研究陽性等級依照+~+++標(biāo)準(zhǔn)。
1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS19.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料以頻數(shù)或百分率表示,比較采用χ2檢驗或Fisher精準(zhǔn)性檢驗分析,Spearman秩和法進行相關(guān)性分析,Kaplan-meier法進行生存分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1GSK-3β和E-cadherin在子宮內(nèi)膜不同病變中的表達
2.1.1GSK-3β表達 3組均可見GSK-3β表達,陽性表達主要定位于細(xì)胞質(zhì),表現(xiàn)為棕褐色、棕黃色、黃色,見圖1。GSK-3β在正常增殖期內(nèi)膜組、子宮內(nèi)膜不典型增生組、子宮內(nèi)膜腺癌組中陽性率分別為83.3%、78.9%、36.4%,3組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=15.640,P=0.000)。子宮內(nèi)膜不典型增生組GSK-3β表達水平較子宮內(nèi)膜腺癌組顯著增高(χ2=10.273,P=0.001),較正常增殖期內(nèi)膜組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=1.00),正常增殖期內(nèi)膜組GSK-3β表達水平較子宮內(nèi)膜腺癌組明顯增高(χ2=8.789,P=0.003),見表1。
表1 GSK-3β在3組組織中的比較[n(%)]
2.1.2E-cadherin表達 3組均可見E-cadherin表達,陽性表達主要定位細(xì)胞膜,表現(xiàn)為棕褐色、棕黃色、黃色,見圖2。E-cadherin在正常增殖期子宮內(nèi)膜組、子宮內(nèi)膜不典型增生組、子宮內(nèi)膜腺癌組中陽性率分別為91.7%、73.7%、21.8%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=28.959,P=0.000)。子宮內(nèi)膜不典型增生組GSK-3β表達水平較子宮內(nèi)膜腺癌組顯著增高(χ2=16.669,P=0.000),較正常增殖期內(nèi)膜組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.363),正常增殖期內(nèi)膜組GSK-3β表達水平較子宮內(nèi)膜腺癌組顯著增高(χ2=18.333,P=0.000),見表2。
A:正常增殖期內(nèi)膜組(SP×200);B:子宮內(nèi)膜不典型增生組(SP×200);C:子宮內(nèi)膜腺癌組(SP×100)
圖2 3組E-cadherin的表達
2.2GSK-3β和E-cadherin的表達與子宮內(nèi)膜腺癌臨床病理特征的關(guān)系 GSK-3β在FIGO分期標(biāo)準(zhǔn):Ⅲ~Ⅳ期、Ⅰ~Ⅱ期陽性表達率分別為16.7%,45.9%,兩者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。E-cadherin陽性表達率在低分化組、中分化組,高分化組分別為9.1%、9.4%、66.7%,3組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);高分化組和中分化組比較及高分化組和低分化組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),中分化組和低分化組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。隨著腫瘤侵犯組織范圍的擴大,GSK-3β的陽性表達率明顯減弱,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);E-cadherin的陽性表達率減弱,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);隨著病理分級的增高,GSK-3β的陽性表達率減弱,而差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);但E-cadherin的陽性表達率呈明顯減弱趨勢,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而GSK-3β和E-cadherin的表達與癌細(xì)胞浸潤子宮肌層深度、是否轉(zhuǎn)移到淋巴結(jié)、患者的年齡無明顯相關(guān)性(P>0.05),見表3。
表3 GSK-3β和E-cadherin的表達和子宮內(nèi)膜腺癌的臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]
2.3子宮內(nèi)膜腺癌中GSK-3β和E-cadherin表達的關(guān)系 相關(guān)性采用Spearman等級分析顯示GSK-3β和E-cadherin表達呈正相關(guān)(r=0.516,P=0.000),見表4。
2.4子宮內(nèi)膜腺癌中GSK-3β和E-cadherin蛋白表達與預(yù)后 納入55例子宮內(nèi)膜癌,從手術(shù)后病理證實日期開始至2017年12月,隨訪36例,中途有3例患者因其他疾病死亡,2例患者未復(fù)發(fā)。經(jīng)Log-rank檢驗,GSK-3β陽性表達組臨床預(yù)后較陰性組好,E-cadherin陽性表達組臨床預(yù)后較陰性組好,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖3、4。
表4 GSK-3β和E-cadherin在子宮內(nèi)膜腺癌中的表達水平關(guān)系(n)
圖4 E-cadherin的表達與子宮內(nèi)膜腺癌臨床預(yù)后的Kaplan-meier分析
Wnt/GSK-3β信號通路是用來調(diào)控細(xì)胞增殖、細(xì)胞極性及控制細(xì)胞命運的基礎(chǔ)通路。通路關(guān)閉時,GSK-3β與相關(guān)蛋白形成復(fù)合物抑制β-catenin入細(xì)胞核,從而阻止了細(xì)胞的癌變過程。GSK-3β由于具有“β”折疊的N端和“α”螺旋的C端結(jié)構(gòu)域,因此擁有獨特的磷酸化,亞細(xì)胞定位和GSK-3β結(jié)合蛋白之間的相互影響,協(xié)助在體內(nèi)實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控。磷酸化GSK-3β氨基端的絲氨酸(Ser9)導(dǎo)致其失活,Wnt等信號通路可磷酸化此位點,而磷酸化GSK-3β酪氨酸位點(Tyr216)導(dǎo)致其被激活。因此,GSK-3β與相關(guān)蛋白形成復(fù)合物后通過各個途徑或規(guī)避或促進腫瘤的形成。胡福清[10]研究發(fā)現(xiàn)GSK-3β被激活可以抑制乳腺癌干細(xì)胞擴增,失活型GSK-3β可以導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞系MCF-7的耐藥,同樣高表達持續(xù)激活型GSK-3β可以抑制乳腺癌的成瘤[11-13];而梁爽爽[14]的研究發(fā)現(xiàn),GSK-3β可抑制凋亡,認(rèn)為腫瘤中可能存在如下機制:GSK-3β過度表達促使Wnt/β連環(huán)蛋白通路下游信號分子WISP-1過度表達,進而使半胱天冬酶(caspase)-3表達受抑,導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖。本研究表明GSK-3β在正常和不典型增生子宮內(nèi)膜呈高表達,而在子宮內(nèi)膜腺癌呈低表達,提示可能是在癌組織中GSK-3β氨基端的一個絲氨酸(Ser9)磷酸化后其活性被抑制,導(dǎo)致GSK-3β與相關(guān)蛋白形成的復(fù)合物崩解,β-catenin逃逸被磷酸化而在細(xì)胞質(zhì)集聚并入核,本研究發(fā)現(xiàn)在子宮內(nèi)膜癌組織中,隨著分期增加,陽性表達逐漸降低;隨著病理分級的增高,淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,陽性表達有下降趨勢,進一步論證試驗的推測:入核后的β-catenin促進靶基因的轉(zhuǎn)錄,促進細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移,提示GSK-3β的低表達在腫瘤進行性發(fā)展中,扮演重要生物學(xué)角色,預(yù)兆著腫瘤的侵襲力和惡性程度。但對于腫瘤早期診斷有局限性,可能需要擴大樣本量進一步進行研究驗證。
人類E-cadherin基因定位于16q22.1,主要分布于上皮細(xì)胞,與細(xì)胞骨架、β-catenin等連接形成復(fù)合體,與周圍的組織細(xì)胞相互辨別、黏附,形成特定的組織[5],其表達降低易導(dǎo)致細(xì)胞剛性改變,進而變性、游走、定植,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞侵襲能力增強。在乳腺腫瘤、消化道腫瘤、泌尿系腫瘤中,E-cadherin基因的突變或減弱均被檢測到。本研究結(jié)果顯示E-cadherin在正常和非典型增生子宮內(nèi)膜呈現(xiàn)高表達,而在子宮內(nèi)膜腺癌顯示低表達,隨著病理分級的增高呈明顯下降趨勢(P<0.05),隨著浸入肌層深度的增加、腫瘤分期的增高和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,陽性表達也降低,更進一步驗證試驗推測:入核后的β-catenin結(jié)合LEF/TCF轉(zhuǎn)錄因子家族,啟動下游基因轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄因子反過來抑制E-cadherin表達,導(dǎo)致細(xì)胞膜E-cadherin降低,一方面降低細(xì)胞極性、黏附性,觸發(fā)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化事件,腫瘤細(xì)胞發(fā)生浸潤、轉(zhuǎn)移;另一方面,與細(xì)胞膜上E-cadherin蛋白結(jié)合的β-catenin從細(xì)胞骨架蛋白肌動蛋白附著處游離,在細(xì)胞質(zhì)集聚,激活Wnt信號通路,進一步加劇上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。在本研究55例子宮內(nèi)膜癌中,GSK-3β和E-cadherin有10例共為陽性,33例共為陰性,說明它們在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展中有相互協(xié)同作用。Wnt/GSK-3β信號如何與E-cadherin黏附復(fù)合物相互作用知之甚少,仍然需要大量的研究進行論證闡釋,
綜上所述,GSK-3β和E-cadherin的低表達,可能相互促進β-catenin在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)穩(wěn)定性并募集入核,一方面與相關(guān)蛋白相互作用規(guī)避細(xì)胞凋亡,另一方面結(jié)合E-cadherin啟動子部位的E-box,促使E-cadherin的功能減弱而觸發(fā)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,癌細(xì)胞逃逸監(jiān)管四處遷移增殖,導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)。本試驗采用Spearman等級相關(guān)分析,GSK-3β和E-cadherin表達呈正相關(guān)。通過隨訪觀察,采用Kaplan-meier分析,發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌GSK-3β和E-cadherin陽性表達患者臨床預(yù)后較好而陰性表達者較差,兩者在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展中可能起著既獨立又協(xié)同的作用。通過手術(shù)后對標(biāo)本進行聯(lián)合檢測,有利于臨床醫(yī)生對腫瘤的生物學(xué)特性準(zhǔn)確判斷、指導(dǎo)治療和預(yù)后評估。