GLI1与胃癌上皮间质转换的关系及临床研究
林智平1段 炤2
1.南昌市第二医院消化科,江西南昌 330003;2.江西省儿童医院内科,江西南昌 330006
[摘要]目的观察GLI1表达与胃癌上皮间质转换的关系。方法收集2006年1月~2011年12月诊断明确、资料完整的58例手术切除胃癌标本,做成组织芯片,采用免疫组化SP的方法检测组织芯片中胃癌组织及正常胃黏膜组织中GLI1、E-cadherin、N-cadherin的表达。结果GLI1在胃癌中表达较正常组织高,与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显有关,差异有统计学意义(P<0.05);E-cadherin在正常胃黏膜组织表达比胃癌组织高,与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显有关,差异有统计学意义(P<0.05);N-cadherin在胃癌中表达高于正常胃黏膜组织,与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显有关,差异有统计学意义(P<0.05);GLI1表达与上皮间质转换的状态有关,差异有统计学意义(P<0.01)。结论在胃癌组织中GLI1表达与E-cadherin、N-cadherin有关,提示GLI1可能参与了EMT过程。
[关键词]胃癌;GLI1;上皮间质转换
胃癌(gastric cancer)是最常见的恶性肿瘤之一,发病率在全球常见癌症中居第4位,在癌症相关死因中居第2位,每年因胃癌死亡者约70万例[1];其在我国常见癌症中居第2位,在癌症死因中居第3位[2]。我国中晚期胃癌患者术后5年的生存率为20%~30%,早期胃癌患者的生存率最高为85%~100%[3-4]。决定患者生存率的主要因素是转移,因此寻找肿瘤转移的标志物是临床研究的方向。研究发现上皮间质转换(epithelia-mesenchymal transition,EMT) 现象及 SHH信号通路中的GLI1表达与肿瘤的转移密切相关。EMT是一种基本的生理病理现象,其表达上调的因子主要是N-cadherin,表达下调的因子主要是E-cadherin。本研究以胃癌标本作为研究对象,采用免疫组化检测胃癌中SHH信号通路中核转录因子GLI1及E-cadherin、N-cadherin的表达情况,现报道如下。
1 对象与方法
1.1 研究对象
收集我院病理科存档,2006年1月~2011年12月诊断明确、资料完整的58例手术切除胃癌标本,所有患者术前未经放疗及抗癌化学药物治疗,其中男性38例,女性20例;按照WHO胃癌组织分类及分级标准归纳,分化类型:低分化24例,中高分化34例;按TNM进行分期,其中Ⅰ+Ⅱ期有31例,Ⅲ+Ⅳ期有27例;按Lauren进行分型,其中肠型30例,弥漫型28;淋巴结转移组39例,无转移组21例。同时选取15例正常胃黏膜用作对照。本研究已经医院医学伦理委员会批准。
1.2 试剂
GLI1抗体购自深圳华拓公司,E-cadherin抗体、N-cadherin抗体、SABC (兔IgG)-POD试剂盒、SABC(小鼠 IgG)-POD kit、DAB 显色试剂盒(黄)购自武汉博士德公司。
1.3 免疫组化染色
所有标本经100%甲醛固定,石蜡包埋,制作成组织芯片,HE染色,SP法免疫组化。
1.4 结果判定
①GLI1阳性的表达:定位于细胞胞浆及胞核内,肿瘤细胞胞质内和(或)胞核上出现棕黄色颗粒为阳性细胞。计算染色细胞所占百分数。染色细胞≥20%为阳性,<20%为阴性[5]。②E-cadherin:蛋白的阳性表达呈棕褐色,主要定位于细胞膜,或围绕细胞膜呈线形。结果判断参照Sulzers分级法,阳性细胞<10%为阴性;≥10%为阳性[6]。③N-cadherin:以细胞膜和细胞质中棕黄色为阳性细胞数,按阳性细胞所占比例进行分级,<10%为阴性,≥10%为阳性[7]。
1.5 统计学方法
采用SPSS 13.0统计学软件对数据进行分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用 t检验,计数资料采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 GLI1在胃癌组织中的表达及与病理参数的关系分析
GLI1在正常胃黏膜组织中的表达率为20%,在胃癌组织中的表达率为83%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。GLI1阳性表达率与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显相关,差异有统计学意义(P<0.05)。两组的性别、年龄、肿瘤大小相比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表 1)。
表1 GLI1在胃癌组织中的临床病理参数表达分析[n(%)]
2.2 E-cadherin在胃癌组织中的表达及与病理参数的关系分析
E-cadherin在正常胃黏膜中的表达率为80%,在胃癌组织中的表达率为36%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。E-cadherin阳性表达率与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显相关,差异有统计学意义(P<0.05)。两组的性别、年龄、肿瘤大小比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表 2)。
表2 E-cadherin在胃癌组织中的表达及与病理参数的关系分析[n(%)]
2.3 N-cadherin在胃癌组织中的表达及与病理参数的关系
N-cadherin在正常胃黏膜中的表达率为11%,在胃癌组织中的表达率为43%,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。N-cadherin阳性表达率与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显相关,差异有统计学意义(P<0.05)。两组的性别、年龄、肿瘤大小比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表 3)。
表3 N-cadherin在胃癌组织中的表达及与病理参数的关系[n(%)]
2.4 胃癌组织中GLI1表达EMT状态的关系
参考David Sarrio的方法,选择E-cadherin表达阴性同时N-cadherin表达阳性的病例作为发生EMT过程,记为EMT(+)。在58例胃癌中,EMT阳性表达率为45%,使用Kendall tau-b相关分析显示,GLI1与EMT的状态有一定关系,差异有统计学意义(P<0.05)(表 4)。
表4 GLI1与EMT的关系分析[n(%)]
3 讨论
EMT的概念最早于1982年,由Greenburg和Hay[8]在研究中提出。其是一种复杂的病理生理现象,在多种病理生理过程(如损伤、修复、炎症、肿瘤侵袭转移等)进展中发挥了重要意义。在正常情况下,EMT的发生是受到机体调控的,然而在肿瘤中,因丧失了机体正常调控作用,肿瘤细胞通过EMT形式获得侵袭能力并向远处转移。Thiery[9]采用EMT现象来描述癌的发生及发展,具体为:正常上皮细胞沿着基底膜生长,通过表现遗传学改变或基因的改变,细胞发生转化生成原位癌;继续发展,癌细胞通过EMT形成局部扩散,基底膜变脆,细胞侵入淋巴管及血管,发生转移,形成转移癌。EMT是许多肿瘤侵袭和转移的一个重要的过程[10]。在各类细胞中,EMT现象与肿瘤的侵袭转移密切相关,在卵巢癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、前列腺癌、口腔癌、肝癌等多种癌症的原位浸润和远处转移中发挥了重要作用[11]。余韬等[12]发现EMT在肿瘤发生、肿瘤演进中也发挥了关键的作用。本研究结果显示,E-cadherin、N-cadherin表达水平与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显相关,提示胃癌发生与E-cadherin表达下调及N-cadherin上调有关,E-cadherin、N-cadherin对维持细胞间连接和极性起着重要作用,影响肿瘤细胞的生存与增殖,也提示E-cadherin、N-cadherin是EMT途径的重要标志。
Hedgehog信号通路与肿瘤的发生、发展、侵袭及转移密切相关[13-14]。Hedgehog信号通路之一的SHH信号通路表现出持续性激活并调控下游基因转录,通过诱导细胞增殖、阻断细胞凋亡、促进血管形成,参与肿瘤的形成。SHH通路较为复杂,主要由分泌型信号糖蛋白SHH、跨膜蛋白受体PTCH和另一跨膜蛋白SMO以及转入因子蛋白GLI1及下游靶基因组成[15-17]。PTCH结合SHH蛋白,解除了对SMO的抑制,抑制GLI1的水解。GLI1是整个信号通路中最关键的信号分子,功能性激活均会使该信号通路持续激活,全长的GLI1蛋白进入细胞核后激活目的基因的转录,致使细胞过度增殖,最终导致肿瘤的发生和发展[18]。生物化学研究显示,GLI1因缺乏磷酸化和剪切修饰所必须的蛋白激酶A识别位点,因此仅有激活子功能,直接调控着该通路靶基因的转录。根据以往的文献,以GLI1的核染色作为这一信号通路活化的标志,以GLl1阳性细胞百分比增加作为判断这一信号通路活化程度提高的指标[19]。倪卓然等[20]发现,异常激活的Hedgehog通路中GLI1可能参与了调控Snail、Ecadherin的表达,通过调控EMT的发生,促进肝癌的发生、发展。Yanai等[21]发现,GLI1蛋白表达与体现胃癌侵袭力的三项指标(浸润深度、淋巴结转移、TNM分期)密切相关,侵袭力强的胃癌组织中的GLI1蛋白表达增强,并且在胃癌转移淋巴结中GLI1显著激活,暗示着SHH通路活化的胃癌可能具有较高的转移潜能。本研究结果显示,GLI1阳性表达与胃癌的淋巴转移、临床分期、Lauren分型、肿瘤分化明显有关,有淋巴结转移、临床Ⅲ+Ⅳ期、弥漫型、低分化的患者其GLI1阳性率明显增高,提示GLI1可作为胃癌的一个有效观察标志,有助于病情的判断。GLI1在胃癌组织细胞中的表达高于正常胃黏膜的表达,两者的差异有统计学意义。GLI1有可能作为一种调控胃癌侵袭和转移的关键步骤,从而对胃癌的发生及转移起相关性作用。
在本研究中,GLI1和N-cadherin在胃癌中表达较正常组织高,E-cadherin在正常胃黏膜组织表达比胃癌组织高。GLI1表达与EMT的状态有关。随着研究的进展,胃癌中Hedgehog通路调节EMT过程的机制愈发明晰,靶向干涉或阻断Hedgehog通路,将为胃癌的临床治疗提供一个更为广阔的应用前景。
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Relationship between GLI1 and epithelial-mesenchymal transition in gastric cancer and its clinical study
LIN Zhi-ping1DUAN Zhao2
1.Department of Gastroenterology,the Second Hospital of Nanchang City,Jiangxi Province,Nanchang 330003,China;2.Department of Internal Medicine,Children′s Hospital of Jiangxi Province,Nanchang 330006,China [Abstract]ObjectiveTo observe the relationship between GLI1 expression and epithelial-mesenchymal transition in gastric cancer.Methods58 cases of gastric cancer specimens who were given surgical resection with clear diagnosis and complete data from January 2006 to December 2011 were collected,and tissue microarray was made.The expression of GLI1,E-cadherin and N-cadherin in gastric carcinoma and normal gastric mucosa in tissue microarray were detected by immunohistochemical SP method.ResultsGLI1 expression in gastric cancer was higher than that in normal tissues(P<0.05),which was significantly associated with lymph node metastasis,clinical staging,Lauren typing and tumor differentiation of gastric cancer,with significant difference(P<0.05).The expression of E-cadherin in normal gastric mucosa was higher than that in gastric cancer(P<0.05),which was significantly associated with lymph node metastasis,clinical staging,Lauren typing and tumor differentiation of gastric cancer,with significant difference(P<0.05).The expression of N-cadherin in gastric cancer was higher than that in normal gastric mucosa(P<0.05),which was significantly associated with lymph node metastasis,clinical staging,Lauren typing and tumor differentiation of gastric cancer,with significant difference(P<0.05).GLI1 expression was associated with epithelial-mesenchymal transition,with significant difference(P<0.01).ConclusionThe expression of GLI1 in gastric cancer is associated with E-cadherin and N-cadherin,indicating that GLI1 may be involved in the EMT process.
[Key words]Gastric cancer;GLI1;Epithelia-mesenchymal transition
[中图分类号]R735.2
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2017)10(b)-0049-04
(收稿日期:2017-05-17 本文编辑:祁海文) |