李夢詩,張金秀,覃蒙斌,廖存,孫娟,吳晴茹,黃杰安△
1 廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院消化內(nèi)科 廣西南寧 530007
2 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科 廣西南寧 530021
國際癌癥研究中心2020年的研究數(shù)據(jù)顯示,結(jié)直腸癌是全球第三大癌癥,其死亡人數(shù)占所有癌癥死亡人數(shù)的9.4%,成為癌癥死亡的第二大原因[1]。由于大部分患者確診時已為癌癥晚期,因此結(jié)直腸癌患者5年生存率較低[2]。血管生成是導(dǎo)致結(jié)直腸癌高死亡率和不良預(yù)后的主要原因之一,而血管內(nèi)皮生長因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF)是刺激腫瘤血管生成的關(guān)鍵因子[3-4]。VEGF促進血管生成的過程涉及許多蛋白和信號通路,如PI3K-AKT和MAPK信號通路等[5-6]。目前靶向VEGF的抗血管生成治療可使更多的結(jié)直腸癌患者獲益,但仍然有一部分患者對藥物產(chǎn)生耐藥性[7],因此血管生成的其他可能機制仍需進一步探索。三細胞緊密連接蛋白(tricellulin)作為緊密連接相關(guān)MARVEL蛋白家族中的一員,主要分布在三個細胞連接處[8],在調(diào)控細胞膜的通透性以及大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)運中發(fā)揮重要作用[9]。有研究表明tricellulin的異常表達與扁桃體鱗狀細胞癌[10]、肝癌[11]、膽管癌[12]、胰腺癌[13]等的進展及預(yù)后密切相關(guān)。李思漫等[14]研究表明,tricellulin在結(jié)直腸癌中高表達,提示tricellulin與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。緊密連接蛋白家族中的其他成員如ZO-1、occludin和claudin-5等與血管生成密切相關(guān)[15-16],但tricellulin與結(jié)直腸癌血管生成的關(guān)系尚不清楚。本研究通過分析人結(jié)直腸癌組織中tricellulin、VEGF的表達情況及其與微血管密度(microvascular density,MVD)的相關(guān)性,探索tricellulin在結(jié)直腸癌中表達的臨床意義及其與血管生成的關(guān)系。
選擇2013年3月至2013年12月廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科收治的21例結(jié)直腸癌患者為研究對象,收集外科手術(shù)切除的結(jié)直腸癌組織及對應(yīng)的癌旁正常組織(距離癌組織大于10 cm)標本各21例?;颊吣挲g25~76歲,平均(56.0±14.0)歲;男性12例,女性9例;TNM分期Ⅰ+Ⅱ期9例,Ⅲ+Ⅳ期12例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者11例;有遠處轉(zhuǎn)移者10例。本研究經(jīng)廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會審核通過。
納入標準:(1)年齡>18歲,性別不限;(2)經(jīng)組織病理學(xué)確診為結(jié)直腸癌。排除標準:(1)術(shù)前接受抗腫瘤治療(放療、化療、免疫治療或靶向治療);(2)患者臨床病理資料不完整;(3)合并有其他惡性腫瘤;(4)伴有其他腸道器質(zhì)性疾病。
組織標本經(jīng)10%福爾馬林固定,石蠟包埋,連續(xù)切片(厚度約為4 μm),并將切片貼附于載玻片上。將制好的玻片置于65℃恒溫烘箱中烘烤2 h,再浸泡于二甲苯中脫蠟,然后依次置于100%、95%、85%、75%梯度乙醇中水化,用0.01 mol/L檸檬酸鈉緩沖液高壓修復(fù)10 min,接著用3% H2O2室溫孵育15 min去除內(nèi)源性過氧化物酶活性,再用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗3次,每次5 min。滴加山羊血清室溫封閉15 min后,加入一抗(tricellulin濃度為1:100,VEGF濃度為1:100,CD34濃度為1:200)4℃恒溫孵育過夜。陰性對照組用PBS代替一抗。第二天室溫復(fù)溫1 h,用PBS洗滌3次后加入二抗于37℃恒溫孵育15 min。然后,用PBS洗滌3次后滴加辣根過氧化物酶標記的鏈霉素卵白素孵育15 min,洗滌3次后加入DAB顯色2 min,清水沖洗干凈后再用蘇木精復(fù)染細胞核5 min,最后,中性樹膠封片。通過顯微鏡觀察細胞染色情況,并進行MVD計數(shù)。實驗使用的主要試劑有:tricellulin多克隆抗體(Sigma-Aldrich,美囯),VEGF多克隆抗體(Proteintech Group,美國),CD34抗體(北京傲銳東源生物公司,中國),免疫組化SP試劑(北京中杉金橋公司,中國),DAB顯色試劑盒、檸檬酸鈉抗原修復(fù)液和蘇木精(北京索萊寶生物公司,中國)。
(1)tricellulin以細胞膜、細胞質(zhì)或細胞核染色呈棕黃色為陽性細胞,VEGF以細胞質(zhì)染色呈黃色或棕色為陽性細胞。采用半定量法結(jié)合細胞染色強度和陽性細胞數(shù)比例判定表達結(jié)果[17]。根據(jù)細胞染色強度計分:無著色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。根據(jù)陽性細胞百分比計分:≤5%為0分,6%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分。將上述兩項得分結(jié)果相乘:0分為陰性(-),1~4分為弱陽性(+),5~8分為中度陽性(++),9~12分為強陽性(+++),以(-)和(+)定義為陰性表達,以(++)和(+++)定義為陽性表達。(2)MVD計數(shù)采用Weidner法[18],計數(shù)標準:任何可被CD34染成棕黃色的血管內(nèi)皮細胞或內(nèi)皮細胞簇,與鄰近血管、腫瘤細胞或其他組織之間存在明顯分隔的視為1個微血管。于顯微鏡低倍鏡下(×100)在找到微血管密集區(qū)域,然后在高倍鏡下(×400)計數(shù)5個視野的微血管數(shù),取平均值。所有切片均采用雙盲法閱片。
應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以()表示,比較采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料用[n(%)]或(n)表示,比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。等級資料采用Spearman秩相關(guān)進行分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
Tricellulin主要在細胞核和細胞質(zhì)中表達,細胞膜上有少量表達,VEGF在細胞質(zhì)中表達,CD34在內(nèi)皮細胞中表達,且這三者在結(jié)直腸癌組織中的表達高于癌旁正常組織。見圖1。
圖1 免疫組化實驗結(jié)果圖
結(jié)直腸癌組織中tricellulin、VEGF陽性表達比例均高于癌旁正常組織,MVD大于癌旁正常組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。
表1 結(jié)直腸癌組織與癌旁正常組織中tricellulin、VEGF表達情況及MVD比較
結(jié)直腸癌組織中tricellulin與VEGF的表達呈正相關(guān)(r=0.79,P<0.05)。見表2。
表2 結(jié)直腸癌組織中tricellulin與VEGF表達情況的相關(guān)性分析
Tricellulin陽性表達、VEGF陽性表達的結(jié)直腸癌組織中的MVD分別大于tricellulin陰性表達、VEGF陰性表達的結(jié)直腸癌組織,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。見表3。
表3 結(jié)直腸癌組織中tricellulin和VEGF的表達情況與MVD的關(guān)系
Tricellulin、VEGF的表達與患者年齡、性別無關(guān)(均P>0.05);tricellulin、VEGF的表達與結(jié)直腸癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移、TNM分期有關(guān)(均P<0.05)。見表4。
表4 Tricellulin、VEGF的表達情況與結(jié)直腸癌臨床病理特征的關(guān)系n
表4(續(xù))
不同性別、年齡的結(jié)直腸癌患者的MVD比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05);有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者的MVD大于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),TNM分期為Ⅲ+Ⅳ期的結(jié)直腸癌患者的MVD大于TNM分期為Ⅰ+Ⅱ期的結(jié)直腸癌患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
表5 不同結(jié)直腸癌臨床病理特征的MVD比較
Tricellulin是首個被發(fā)現(xiàn)的緊密連接跨膜蛋白,主要分布在三個相鄰細胞連接處[8]。既往研究顯示,tricellulin在扁桃體鱗狀細胞癌[10]和肝癌[11]中低表達;此外tricellulin的表達還與腫瘤的分化程度呈正相關(guān),在低分化的胰腺導(dǎo)管癌中tricellulin表達更低[13]。這些研究表明,tricellulin的低表達與腫瘤進展相關(guān),可能是由于tricellulin的減少導(dǎo)致細胞間的連接不夠緊密,破壞細胞屏障,影響細胞極性和細胞粘附,從而影響腫瘤進展。此外,Takasawa等[19]研究發(fā)現(xiàn),在低分化的胰腺癌組織中,tricellulin主要分布在胰腺癌細胞的細胞核中,且tricellulin的核定位能夠促進細胞增殖和侵襲。Kyuno等[20]的體外細胞實驗發(fā)現(xiàn),tricellulin主要分布在低分化的胰腺癌細胞PANC-1的細胞核內(nèi),促進胰腺癌細胞的侵襲轉(zhuǎn)移。Masuda等[21]的研究顯示,tricellulin分布在胃正常組織的三細胞緊密連接處,而在胃癌組織中,tricellulin則分布于細胞質(zhì)中。本研究結(jié)果顯示,tricellulin在結(jié)直腸癌組織中表達較癌旁正常組織高,且主要在細胞質(zhì)和細胞核中表達,這與Takasawa、Kyuno和Masuda等的研究結(jié)果相一致。
血管生成是腫瘤細胞的生存機制之一,腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移在很大程度上依賴于血管生成[22]。血管生成的特征主要是活化的血管擴張,血管通透性增加,周圍基質(zhì)降解,從而促進內(nèi)皮細胞增殖和遷移[22-24]。有研究表明,細胞缺氧會誘導(dǎo)一氧化氮、VEGF和血管緊張素等血管活性物質(zhì)的產(chǎn)生,血管活性物質(zhì)與細胞外基質(zhì)蛋白酶相互作用增加毛細血管壁的通透性,引起內(nèi)皮細胞增殖、遷移,從而促進血管生成以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展[23-24]。VEGF表達于人體各類細胞中,在促進血管內(nèi)皮細胞生長、誘導(dǎo)新生血管的形成方面起著重要作用[25]。Simonetti等[26]的研究發(fā)現(xiàn),VEGF在腫瘤組織中過表達可促進腫瘤微血管的形成,并在腫瘤細胞的生長、侵襲和遷移中發(fā)揮重要作用。MVD作為評估腫瘤血管形成的良好指標,一定程度上反映腫瘤血供豐富程度,腫瘤組織中MVD越豐富,腫瘤生長越快,間接預(yù)示患者預(yù)后較差。本研究結(jié)果顯示,結(jié)直腸癌組織中tricellulin的表達與VEGF呈正相關(guān),且tricellulin和VEGF陽性表達的結(jié)直腸癌組織中的MVD大于tricellulin和VEGF陰性表達的結(jié)直腸癌組織,提示結(jié)直腸癌中tricellulin的表達與血管生成相關(guān)。Erickson等[27]的研究表明,視網(wǎng)膜中VEGF的改變會影響緊密連接蛋白相關(guān)蛋白occludin磷酸化水平以及血管的通透性,具體的作用機制尚不清楚,但緊密連接蛋白很有可能通過激活或抑制相關(guān)信號通路改變血管通透性,從而影響血管生成。而tricellulin作為緊密連接蛋白的家族成員之一,其與血管生成的關(guān)系尚不明確,也鮮少有關(guān)于tricellulin與腫瘤血管生成的研究報道。Shimada等[28]的研究發(fā)現(xiàn)敲除脂解刺激蛋白受體(LSR)可誘導(dǎo)tricellulin從三細胞緊密連接處移位至雙細胞緊密連接處,從而促進子宮內(nèi)膜癌細胞增殖、遷移和侵襲。Cording等[29]的研究發(fā)現(xiàn)在缺血或缺氧條件下,tricellulin也可發(fā)生由三細胞間向雙細胞間的重分布。我們推測tricellulin分布的改變可能與血管代償性生成有關(guān),以滿足腫瘤生長所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)。
在不同腫瘤中,tricellulin與疾病預(yù)后的關(guān)系也不完全一致。Schlachter等[30]的研究發(fā)現(xiàn),tricellulin過表達的肝母細胞瘤患者的預(yù)后較好。tricellulin低表達與膽管癌不良預(yù)后相關(guān),而肝細胞癌的不良預(yù)后卻與tricellulin過表達相關(guān)[12]。此外,tricellulin過表達與胰腺癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、較短的生存期有關(guān)[19]。本研究結(jié)果與上述研究一致,我們發(fā)現(xiàn)tricellulin表達與患者年齡、性別無關(guān),而與結(jié)直腸癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)。此外,研究表明MVD與結(jié)直腸癌患者的無復(fù)發(fā)生存時間(RFS)和總生存期(OS)呈負相關(guān),VEGF高表達預(yù)示著較差的RFS[31]。Carvalho等[32]發(fā)現(xiàn),MVD越大,乳腺癌患者遠處轉(zhuǎn)移和術(shù)后復(fù)發(fā)的風(fēng)險就越高。隨著MVD數(shù)量的增加,腫瘤形成、侵襲和轉(zhuǎn)移的可能性增加[33-34]。本研究結(jié)果顯示,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移和TNM分期為Ⅲ+Ⅳ期的結(jié)直腸癌患者的VEGF陽性表達比例分別高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移和TNM分期為Ⅰ+Ⅱ期的結(jié)直腸癌患者;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移和TNM分期為Ⅲ+Ⅳ期的結(jié)直腸癌患者的MVD分別大于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠處轉(zhuǎn)移和TNM分期為Ⅰ+Ⅱ期的結(jié)直腸癌患者。
綜上所述,tricellulin可能參與調(diào)節(jié)結(jié)直腸癌血管生成,影響腫瘤轉(zhuǎn)移和發(fā)展。然而,本研究僅局限于臨床樣本的檢測,未來還需要開展細胞分子實驗、動物實驗以探究tricellulin參與調(diào)節(jié)血管生成及其影響腫瘤轉(zhuǎn)移和發(fā)展的相關(guān)分子機制。
利益沖突聲明全體作者均聲明不存在與本文相關(guān)的利益沖突。