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Ⅰ型细胞间粘附分子mRNA表达与肝癌侵袭转移的关系

Ⅰ型细胞间粘附分子mRNA表达与肝癌侵袭转移的关系

  第二军医大学学报1999年第20卷第10期

  曲增强 吴孟超 陈汉 方石岗 钱其军 郭亚军

  摘 要 目的:研究Ⅰ型细胞间粘附分子(ICAM-1)mRNA的表达与肝癌侵袭转移的关系。方法:采用原位分子杂交及Northern blot方法检测34例肝癌组织中ICAM-1 mRNA 的表达。结果:34例肝癌中24例包膜不完整、门静脉癌栓或形成转移灶,10例肝癌包膜完整,34例肝癌中21例肝癌细胞ICAM-1 mRNA表达阳性。伴门静脉癌栓或形成转移的肝癌18例中,16例ICAM-1 mRNA表达(++)~(+++);6例包膜不完整的肝癌3例表达阳性,而10例包膜完整的肝癌仅有2例表达阳性。门静脉癌栓及肝内转移灶ICAM-1 mRNA表达强阳性。结论:肝癌细胞ICAM-1 mRNA的表达与肝癌的侵袭转移相关。

  关键词:Ⅰ型细胞间粘附分子 肝细胞癌 侵袭 转移

  恶性肿瘤侵袭及转移的确切机制迄今尚未明确。粘附分子在肿瘤转移的多个环节中,如癌细胞从母瘤脱离、侵入和穿出血管等过程中发挥重要作用[1]。本研究以原位分子杂交及Northern印迹杂交方法观察Ⅰ型细胞间粘附分子(ICAM-1)在不同类型肝癌中的表达及分布,并初步探讨肝癌细胞ICAM-1 mRNA的表达与肝癌侵袭转移的关系。

  1 材料和方法

  1.1 临床资料 取自手术切除部分的原发性肝癌标本共34例,均经病理证实。34例肝癌中24例包膜不完整,其中18例伴门静脉癌栓或形成转移灶,6例肝癌突破包膜向周围肝组织侵袭性生长;10例肝癌包膜完整,未见癌向包膜外侵袭性生长。对照的5例标本取自肝血管瘤周围的正常肝组织。

  1.2 标本处理 癌及癌旁组织标本离体后30 min内液氮速冻,OCT包埋,-20℃连续恒温冷冻切片(6 μm)数张,4%多聚甲醛固定,梯度乙醇脱水,-70℃保存。标本分别用于苏木精-伊红(HE)染色、原位杂交及Northern印迹杂交。

  1.3 主要试剂 ICAM-1 cDNA质粒探针长度1.6 kb,HindⅢ/BamHⅠ双酶切回收。地高辛标记及检测试剂盒购自Boehringer Mannheim公司。核素探针标记试剂盒购自Promega公司。α-32P dCTP购自北京亚辉生物医学工程公司。

  1.4 实验方法

  1.4.1 原位分子杂交 以DIG随机引物法标记DNA探针,原位杂交操作流程参照文献[2],杂交探针浓度约为1 μg/ml。镜下观察细胞出现蓝色颗粒为阳性。高倍镜下任取4个不同视野各计数200个细胞,阳性细胞所占的百分率<30%为(+);30%~50%为(++),>50%为(+++)。

  1.4.2 Northern印迹杂交 按Chomczynski的一步法提取组织总RNA,以32P随机引物法标记DNA探针,按文献[3]进行Northern印迹杂交,放射自显影结束后,以缓冲液洗去硝纤膜上的放射性标记探针,硝纤膜以32P标记的GAPDH探针重新杂交及放射自显影。

  1.5 统计学处理 结果经秩和检验处理。

  2 结 果

  2.1 原位杂交 正常肝仅在血管内皮细胞、部分间质细胞中ICAM-1 mRNA表达阳性。34例肝癌中共21例癌细胞表达阳性;24例包膜不完整的肝癌中19例癌细胞表达阳性,其中伴门静脉癌栓或发生转移的肝癌18例中16例ICAM-1 mRNA表达(++)~(+++),6例包膜不完整的肝癌中3例癌细胞表达(+),而10例包膜完整的肝癌仅有2例癌细胞表达(+)(表1)。向周围肝组织浸润性生长的肝癌细胞、门静脉癌栓及肝内多个转移灶表达均呈强阳性。

表1 34例肝癌ICAM-1 mRNA的表达

  Tab 1 The ICAM-1 mRNA expression in 34 HCC cases

Group n - ++ +++
Well capsulated 10 8 1

1

0
Incomplete-capsulated** 24 5 2 10 7

  **P<0.01 vs well capsulated group

  2.2 Northern印迹杂交 正常肝组织ICAM-1 mRNA表达很低,部分侵袭性肝癌组织ICAM-1 mRNA的表达明显高于癌旁,伴癌栓形成的数例肝癌,ICAM-1 mRNA表达明显增高,而且癌栓及肝门转移淋巴结ICAM-1 mRNA表达高于原发灶(图1)。

1 ICAM-1 mRNA Northern印迹杂交

  Fig 1 ICAM-1 mRNA Northern blot

  C:Cancer tissue; P:Pericarcinomatous tissue;

  E:Portal cancer emboli

  3 讨 论

  肝癌细胞早期侵袭转移是原发性肝癌术后高复发率的主要原因,因此,有必要研究影响肝癌细胞侵袭及转移的因素。

  ICAM-1为相对分子质量7~11万的糖蛋白,介导细胞与细胞间的相互作用,其天然配体为白细胞功能相关抗原1(LFA-1)[4]。近年ICAM-1在肿瘤转移方面的研究表明,黑素瘤、胃癌等肿瘤ICAM-1的高表达与其转移相关。Miele等[5]报道以TNFα,IFNγ处理黑素瘤细胞使其ICAM-1表达上调,其形成肺转移灶的能力显著增强。以反义核酸阻断肿瘤细胞ICAM-1的表达,其形成肺转移灶的能力降低41%~64%,而且先以反义核酸阻断黑素瘤细胞ICAM-1的表达,再以TNFα,IFNγ处理,其形成肺转移灶的能力并不增强。这些结果均表明ICAM-1的表达与某些肿瘤的转移相关。

  本研究结果表明大部分侵袭性肝癌ICAM-1 mRNA均有较高水平的表达,原位杂交及Northern blot均显示转移灶及癌栓ICAM-1 mRNA表达明显高于癌旁并稍高于原发灶,而包膜完整的肝癌仅有少部分ICAM-1表达阳性,提示肝癌细胞ICAM-1 mRNA的表达与肝癌的侵袭及转移有关。

  肝癌细胞产生的ICAM-1在其转移过程中的确切作用尚不清楚。推测ICAM-1在肝癌转移的多个环节发挥作用。由于肝癌组织中肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)LFA-1表达阳性,高表达ICAM-1的肝癌细胞可能通过与其配体LFA-1结合,从而使肿瘤细胞与TILs紧密结合,这可能导致癌细胞间粘附力降低,从而易于随淋巴细胞的迁移而脱离母瘤进入血循环或淋巴循环[6]。本实验中癌栓ICAM-1表达强阳性,这一结果支持这个观点。亦有推测ICAM-1表达阳性的肿瘤细胞在血循环中通过ICAM-1与LFA-1的相互作用,使肿瘤细胞与外周血淋巴细胞形成栓子,使其易于在循环中逃避机体的免疫排斥作用,而且形成的癌栓易于在毛细血管或淋巴窦着床形成转移[7]。由于发现合并转移的肾细胞癌及乳癌患者血中ICAM-1明显高于无转移者[8],因此推测从肿瘤细胞脱落的ICAM-1在血循环中可能阻断细胞毒性T淋巴细胞(CTL)与肿瘤细胞的粘附,使CTL不能有效地杀死肿瘤细胞。

  文章编号:0258-879X(1999)10-0740-03

  作者单位:第二军医大学东方肝胆外科医院介入科,上海,200438

   参考文献

  1 Vanten-Horst E,Danen EHJ,Smit L,et al. Expression of CD44 splice variants in human cutaneous melanoma and melanoma cell lines is related to tumor progression and metastatic potential[J]. Int J Cancer,1995,64(2):182

  2 苏慧慈 主编. 原位杂交[M]. 北京:中国科学技术出版社,1994. 59~91

  3 Davis LG, Kuehl MW, Bettey JF. ed. Basic methods in molecular Biology[M]. 2nd. Appleton and Lange,1994. 232~234

  4 Obiri NI, Tandon N, Puri RK. Up-regulation of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) on human renal cell carcinoma cells by interleukin-4[J]. Int J Cancer, 1995,61(5):635

  5 Miele ME,Bennett CF,Miller BE,et al.Enhanced metastatic ability of TNF-alpha-treated malignant melanoma cells is reduced by intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1,CD54) antisense oligonucleotides[J]. Exp Cell Res,1994,214(1):231

  6 Johnson JP, Stade BG ,Holzmann B, et al. De novo expression of intercellular adhesion molecule 1 in melanoma correlate with increased risk of metastasis[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1989,86(2):641

  7 Natali P, Nicotra MR , Cavaliere R, et al. Differential expression of intercellular adhesion molecule 1 in primary and metastatic melanoma lesions[J]. Cancer Res,1990,50(4):1271

  8 Jackson AM, Alexandrov AB, Gribben SC, et al. Expression and shedding of ICAM-1 in bladder cancer and its immunotherapy[J]. Int J Cancer,1993,55(6)921


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