GLI1在结肠癌中表达及与上皮-间质转化的关系
林智平1 段 炤2 熊萍香1 黄捷平1 梅瑞平1 杨德平1
1.江西省中西医结合医院消化内科,江西南昌 330006;2.江西省儿童医院内科,江西南昌 330006
[摘要]目的观察GLI1表达与结肠癌上皮-间质转换的关系。方法收集江西省中西医结合医院2010年1月~2015年12月诊断明确、资料完整的50例手术切除结肠癌标本及其癌旁组织,做成组织芯片,采用免疫组化SP的方法检测组织芯片中结肠癌及癌旁组织中GLI1及Vimentin、N-cadherin、E-cadherin表达。结果 GLI1在结肠癌中的表达率高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05),与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显有关(P<0.05);E-cadherin在癌旁组织中的表达率高于结肠癌,差异有统计学意义(P<0.05),与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显有关(P<0.05);Vimentin、N-cadherin在结肠癌中的表达率高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05),与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显有关(P<0.05)。GLI1表达与上皮-间质转换的状态有关(P<0.05)。结论 结肠癌中GLI1的表达与Vimentin、N-cadherin、E-cadherin有关,提示GLI1有可能参与了结肠的上皮-间质转化过程。
[关键词]结肠癌;GLI1;上皮-间质转换
[中图分类号]R735.2
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2018)10(b)-0049-04
[基金项目]江西省卫生计生委科技计划项目(20154009)
Expression of GLI1 in colon cancer and its relationship with epithelialmesenchymal transformation
LIN Zhi-ping1DUAN Zhao2XIONG Ping-xiang1HUANG Jie-ping1MEI Rui-ping1YANG De-ping1
1.Department of Gastroenterology,Jiangxi Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine,Nanchang 330006,China;2.Department of Internal Medicine,Children′s Hospital of Jiangxi Province,Nanchang 330006,China
[Abstract]Objective To observe the relationship between the expression of GLI1 and epithelial-mesenchymal transformation in colon cancer.Methods From January 2010 to December 2015,altogether 50 specimens of surgically resected colon cancer and adjacent tissues from Jiangxi Integrated Hospital of Traditional Chinese and Western Medicine were collected and made into tissue microarrays.Immunohistochemical SP method was used to detect the expression of GLI1,Vimentin,N-cadherin and E-cadherin in colon cancer tissues and adjacent tissues.Results The expression of GLI1 in the colon cancer was higher than that in the adjacent tissues,with statistically significant difference (P<0.05),which was significantly correlated with lymphatic metastasis,clinical stage and tumor differentiation of colon cancer(P<0.05).The expression of E-cadherin in the adjacent tissues was higher than that in the colon cancer,with statistically significant difference (P<0.05),which was significantly correlated with lymphatic metastasis,clinical stage and tumor differentiation of colon cancer(P<0.05).The expression of vimentin and N-cadherin were higher in the colon cancer than that in the adjacent tissues,with statistically significant difference (P<0.05),which was significantly associated with lymphatic metastasis,clinical stage,and tumor differentiation of colon cancer(P<0.05).The expression of GLI1 was associated with the state of epithelial-mesenchymal transformation (P<0.05).Conclusion The expression of GLI1 in the colon cancer is related to Vimentin,N-cadherin and E-cadherin.It is indicated that GLI1 may participate in the epithelial-mesenchymal-transformation process.
[Key words]Colon cancer;GLI1;Epithelial-mesenchymal-transformation
结肠癌(colonic cancer)是严重危害人类健康的恶性肿瘤,居全球癌症死亡最常见原因第三位,每年约有100万新发病例和超过60万的死亡病例[1]。早期结肠癌无明显症状,晚期主要表现为排便性质改变、肠梗阻及肠外转移等[2]。发生转移后患者的5年生存率<10%。上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal-transformation,EMT)是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程。EMT是肿瘤远处转移的关键步骤之一,Vimentin、N-cadherin表达上调,E-cadherin表达下调,进而转变为具有侵袭特性的间质型肿瘤细胞。Hedgehog/GLI1信号通路涉及多种人类肿瘤发生、发展,其异常活化已经被证实与结肠癌密切相关[3]。本实验通过免疫组化检测GLI1、Vimentin、N-cadherin、E-cadherin在结肠癌及对应癌旁组织中的表达,探讨GLI1表达与结肠癌EMT的关系,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集2010年1月~2015年12月江西省中西医结合医院胃镜下所取的50例结肠癌病理标本及其50例癌旁组织,病理标本均未接受过放疗、化疗,病理组织检查确诊为结直肠癌,其中女12例,男38例;分化程度:低分化21例,中高分化29例;TNM分期:Ⅰ+Ⅱ期17例,Ⅲ+Ⅳ期33例;淋巴结有无转移:淋巴结转移组38例,无转移组12例。本实验已经医院医学伦理研究会批准。
1.2 试剂
抗兔抗人GLI1多克隆抗体、鼠抗人Vimentin单克隆抗体、鼠抗人N-cadherin单克隆抗体、鼠抗人E-cadherin单克隆抗体、防脱挂胶玻片、苏木精染色液、SP免疫组化试剂盒、DAB试剂盒、中性树胶均购自武汉博士德公司,所有检测过程严格按照试剂盒操作说明进行。
1.3 实验过程
将石蜡切片置烤箱内30 min。经二甲苯三缸,加乙醇,入苏木精,入饱和碳酸锂溶液,伊红染色,二甲苯透明,中性树胶封片。石蜡切片脱蜡和水化后,用PBS冲洗3次。苏木素复染,PBS冲洗返蓝。用新鲜配制的DAB显色,梯度酒精脱水干燥,中性树胶封固。GLI1主要表达于细胞浆及胞核,阳性细胞<20%为阴性,≥20%为阳性[4]。 Vimentin、N-cadherin[5]、E-cadherin[6]主要表于达细胞膜和细胞浆中,阳性细胞<10%为阴性,≥10%为阳性。参考Rosano[7]的方法,EMT阳性为Vimentin表达阳性,N-cadherin表达阳性而E-cadherin表达阴性,将这一组标记为阳性。
1.4 统计学方法
采用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析,计数资料采用率表示,组间比较采用χ2检验;GLI1表达与Vimentin、N-cadherin、E-cadherin 的表达情况以及与临床病理因素的关联性采用多因素分析,GLI1与EMT的关系采用Kendall tau-b相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 GLI1、Vimentin、N-cadherin 及 E-cadherin 表达及与病理参数的关系
GLI1在癌旁组织中的表达率为30%(15/50),低于结肠癌组织[78%(39/50)],差异有统计学意义(P<0.05)。GLI1阳性表达率与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显相关(P<0.05),与性别、肿瘤大小无明显关系(P>0.05)。Vimentin在癌旁组织中的表达率为 16%(8/50),低于结肠癌组织[58%(29/50)],差异有统计学意义(P<0.05)。Vimentin的表达与结肠癌的肿瘤分化、TNM、及淋巴是否转移明显相关(P<0.05)。N-cadherin在癌旁组织中的表达率为12%(6/50),低于结肠癌组织[46%(23/50)],差异有统计学意义(P<0.05)。N-cadherin的表达与结肠癌的肿瘤分化、TNM、及淋巴是否转移明显相关(P<0.05)。E-cadherin在癌旁组织中的表达率为92%(46/50),高于结肠癌组织[30%(15/50)],差异有统计学意义(P<0.05)。 E-cadherin 的表达与结肠癌的肿瘤分化、TNM、及淋巴是否转移明显相关(P<0.05)(表1)。
表1 GLI1、Vimentin、N-cadherin、E-cadherin 在结肠癌中的表达(例)

2.2 结肠癌组织中GLI1与EMT的关系
在50例结肠癌中,EMT阳性表达率为36%,Kendall tau-b相关分析提示,GLI1与EMT的状态成正相关(P<0.05)(表2)。
表2 GLI1与EMT的关系(例)

3 讨论
EMT是指上皮细胞在特定的生理和病理情况下向间质细胞转化的现象[8]。上皮细胞失去极性,经过细胞骨架重塑,转变成具有迁移能力的间质表型过程。其过程伴随着E-cadherin、角蛋白等上皮标志物的减少和Vimentin、纤维连接素、N-cadherin等间质标志物的增加[2]。E-cadherin主要表达于上皮细胞,通过增加肿瘤细胞的黏附能力抑制肿瘤细胞侵袭。N-cadherin主要表达于间质细胞,通过使肿瘤细胞结合于间质成分促进肿瘤细胞侵袭[9]。EMT可以增强癌症的侵袭,促进癌症的发展。曾祥岳等[10]的研究结果显示,检测E-cadherin、Vimentin表达情况能评估肿瘤细胞发生转移的潜在危险性,有助于对结直肠癌肿瘤细胞增殖能力、分化程度、恶性扩散潜能及患者预后进行判断。本研究结果提示,E-cadherin在癌旁组织中的表达率高于结肠癌组织,与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显有关;Vimentin、N-cadherin在结肠癌中的表达率高于癌旁组织,与结肠癌的淋巴转移、临床分期、肿瘤分化明显有关。本研究结果提示,结肠癌的发生与Vimentin、N-cadherin上调及E-cadherin下调有关,与曾祥岳等[10-12]的研究结果相符。
GLI1能够激活SHH通路下游基因转录和翻译,其发生突变或者表达上调时会引起多种调控肿瘤细胞增殖、分化、转移的基因和生长因子转录和表达水平改变,最终导致肿瘤的发生和发展[13]。近期众多研究发现,GLI1参与各种肿瘤的发生过程。彭友[14]的研究显示,GLI1蛋白在结肠癌组织中的表达水平显著高于对应的癌旁组织,GLI1在淋巴结转移和高T分期的结肠癌组织中显著高表达,且GLI1是结肠癌患者术后无转移生存率的独立预后因素。柳青峰[15]的研究也显示GLI1能促进胰腺癌细胞的侵袭和转移,其研究 GLI1和 EMT相关蛋白 MMP9、E-cadherin和Vimentin在胰腺癌中的表达相关性及临床病理学意义。窦连峰等[16]的研究发现,GLI1表达上调可能在肺癌早期的发生过程中起作用。郑建涛等[17]证实GLI1及Foxml水平对胃癌转移状况及治疗预后有影响。魏凌云等[18]发现GLI1参与了食管鳞状细胞癌的发生及发展,与肿瘤的侵袭及转移密切相关。郭丽梅等[19]的研究显示,GLI1蛋白表达的阳性比例和阳性信号越高,肿瘤的浸润和侵袭行为越强,淋巴结发生转移的概率越高,TNM分期越高。本研究结果与上述研究结果相同。
GLI1蛋白的活化可能增强肿瘤细胞的侵袭和转移能力,从而促进结直肠癌的进展[19]。GLI1蛋白上调导致ER蛋白、E-cadherin蛋白表达下调相关,从而诱导EMT的高度活化,乳腺癌细胞转移游走的能力得到增强后,更容易发生腋窝淋巴结的跳跃式转移。乳腺癌中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[20],证实GLI1表达与EMT的状态有关。
综上所述,GLI1及 EMT中的Vimentin、N-cadherin、E-cadherin与结直肠癌患者的肿瘤分化程度、TNM临床分期、淋巴是否转移关系密切,且对患者转移的预判具有一定的临床应用价值。
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(收稿日期:2018-07-30
本文编辑:祁海文)