胃癌及癌前病变组织中MUC5AC基因的异常表达及意义

癌症 2000年第2期第19卷 基础研究

作者：汪荣泉　房殿春　罗元辉　刘为纹

单位：汪荣泉（第三军医大学西南医院消化科,重庆　400038）；房殿春（第三军医大学西南医院消化科,重庆　400038）；罗元辉（第三军医大学西南医院消化科,重庆　400038）；刘为纹（第三军医大学西南医院消化科,重庆　400038）

关键词：MUC5AC基因；核粘蛋白；免疫组织化学

　　【摘　要】目的：揭示正常胃粘膜、癌前病变和胃癌组织中MUC5AC基因的表达与其临床病理分型之间的联系。方法：应用免疫组织化学SP法检测人正常胃粘膜、癌前病变粘膜以及胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达。结果：人正常胃粘膜中的浅表1/3范围内广泛分布MUC5AC基因产物(100％)，肠化、不典型增生和胃癌组织中的表达阳性率分别是29.6％、100％和40.0％。胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达与胃癌患者的性别、肿瘤的部位和大小、淋巴结转移、肿瘤的分化和浸润、临床分期无关(P＞0.05)，但MUC5AC阳性组与阴性组之间的胃癌的Lauren'氏分型差别显著(P＜0.05)。结论：MUC5AC是组成胃粘膜的粘蛋白基因之一，在胃癌和癌前病变是下调表达，MUC5AC核粘蛋白与胃癌的Lauren'氏分型有关。

　　中图分类号：R735.2　　　　文献标识码：A

　　文章编号：1000－467X（2000）02－0121－03

Abberant expression of MUC5AC gene in the tissues of precancerous lesion and gastric cancer

WANG Rong-quan　FANG Dian-chun　LUO Yuan-hui　et al

　　（Department of Gastroenterology,Southwest Hospital,the Third Military Medical College, Chongqing 400038, P.R.China）

　　【Abstract】 Objectives:To determine MUC5AC gene expression in the tissues of normal gastric mucosa, precancerous lesion and gastric cancer, and to elucidate the association of abberant expression of MUC5AC gene in gastric cancer with clinicopathological factors. Method: MUC5AC apomucin was detected by immunohistochemical assay. Results: MUC5AC apomucin was distributed in the 1/3 superjacent gastric mucosa (100％). The detective rates in the tissues of intestinal metaplasia,atypical hyperplasia and gastric cancer were 29.6％ ,100％ and 40.0％ , respectively. No association was found between the expression of MUC5AC apomucin in the neoplastic gastric epithelium and patients' sexes, locations and size of cancerous tissues,metastasis of lymph nodes, differentiations, invasiveness or clinical stages (P ＞0.05). However， the Lauren's types was significantly different (P＜0.05)between MUC5AC positive group and MUC5AC negative group. Conclusions:MUC5AC gene is one of the mucin gene patterns in the gastric mucosa, and its expression is notably decreased in the precancerous lesion and gastric cancer. MUC5AC apomucin expression is associated with Lauren's type of gastric cancer.

　　Key words：MUC5AC gene;Apomucin;Immunohistochemistry

　　分布人胃肠道表面的粘液的主要成份是粘蛋白，起重要的保护及润滑作用，粘蛋白是高分子的富含糖链的糖蛋白。既往对粘蛋白的组化分类及定量定性改变的研究仅限于粘蛋白的糖链部分^[1,2]。近年，至少已有7种不同的粘蛋白核心蛋白骨架基因被成功克隆，这为进行粘蛋白分子合成过程以及各种疾病状态下各种基因的异常改变研究提供了可能。MUC5AC基因是1990年由法国学者从人气管支气管cDNA文库中首次所克隆^[3]，以后在人胃cDNA文库也克隆到该基因。我们应用针对MUC5AC基因核心蛋白的单抗对正常胃粘膜、肠化粘膜以及胃癌上皮中MUC5AC核粘蛋白的表达进行研究，以揭示该基因在胃上皮癌变过程中的表达规律及所可能预示的临床病理意义。

　　1　材料与方法

　　1．1　实验标本

　　10例正常胃粘膜取自胃癌手术切除标本的切缘部份，经HE染色不存在癌组织及癌前病变；2例十二指肠组织取自胃癌切除标本的十二指肠部份；1例空肠组织取自残胃癌切除的空肠部分；1例胃窦和胃底组织取自胃溃疡患者胃切除标本；45例胃癌组织取自本院手术切除标本，其中35例含癌旁胃粘膜，肠化粘膜27例。所有标本均经10％福尔马林固定，石蜡包埋，5μm连续切片，HE染色，病理确诊。45例胃癌患者，男34例，女11例，年龄32～72岁，平均54.6岁。胃癌患者的分期以TNM国际分期法进行，癌组织大小、淋巴结转移、浸润深度以术中所见，病理检查以及术前的辅助检查为准。

　　1．2　试剂

　　抗MUC5AC核粘蛋白的单克隆抗体45M1购自深圳晶美生物公司(Neomarker公司进口分装)，SP试剂盒、DAB显色试剂盒和多聚赖氨酸购自福州迈新生物技术公司。

　　1．3　免疫组化染色

　　切片经常规脱蜡、水化后，用内源性过氧化物酶阻断剂和正常马血清分别室温孵育30分钟，以减低非特异性染色，抗MUC5AC核心肽的单抗(1∶100)4℃孵育过夜；生物素标记的二抗和抗生物素－过氧化物酶连接物室温分别孵育30分钟，DAB显色1～3分钟，苏木素衬染、脱水、透明、封片，光镜观察。实验中以空白试验和替代试验为阴性对照，以确保实验的特异性和可靠性。

　　1．4　胃癌的分型和肠化的分型

　　胃癌分型和肠化分型利用AB/PAS染色和HID/AB染色方法，具体参见文献^[4]。

　　1．5　数据处理

　　数据经χ²检验，P＜0.05为相差显著，P＜0.01为差异非常显著。

　　2　结果

　　2．1　正常胃肠道中MUC5AC核粘蛋白的表达

　　正常胃粘膜中上1/3内均有弥漫的MUC5AC核粘蛋白的表达，这包括胃粘膜的上皮层和胃腺的中上部(见图1)，而在胃粘膜的基底部无表达，表达阳性区与阴性区之间的分界线几乎与胃粘膜的表面平行。抗原弥漫充满阳性染色细胞的胞浆内，尤以核周明显，阳性染色信号呈细颗粒状，胃窦与胃底粘膜的表达情况一致。十二指肠、空肠组织内无MUC5AC核粘蛋白的表达。

图1　正常胃粘膜组织中MUC5AC核

　　粘蛋白的表达 SP× 200

　　2．2　癌前病变粘膜中MUC5AC核粘蛋白的表达

　　MUC5AC核粘蛋白在27例肠化组织中阳性表达8例，占29.6％；阴性19例，占70.4％，7例癌旁不典型增生胃粘膜组织中全为阳性表达(100％)，6例癌旁囊性扩张胃粘膜组织MUC5AC核粘蛋白阳性表达5例，占83.3％，阴性1例，占16.7％。癌前病变组织中MUC5AC核粘蛋白的表达强弱不等，肠化组织中MUC5AC基因表达阳性者呈不均一性，阳性者中部分肠化组织可以为阴性，且比例多少不一。阳性的肠化组织与周围非肠化组织中MUC5AC的表达有明显的区别，肠化组织中的杯状和柱状细胞的胞浆内呈细颗粒状的不均质性阳性染性物质，尤以核周反应明显，杯状细胞的粘液滴内无MUC5AC核粘蛋白的阳性染色信号(图2)。表1提示不同类型肠化组织中MUC5AC核粘蛋白的表达阳性率无差别(P＞0.05)。

图2　肠上皮化生粘膜组织中MUC5AC核粘

　　蛋白的表达　SP×200

表1　不同类型肠化组织中MUC5AC核粘蛋白的表达

　　2．3　胃癌及癌旁组织中MUC5AC核粘蛋白的表达

　　45例胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白阳性表达18例，占40.0％，阴性27例，占60.0％。抗原位于阳性胃癌组织中阳性胃癌细胞的胞浆内，呈细颗粒状(见图3)。18例阳性胃癌组织中阳性癌细胞呈散在分布1例，灶状分布9例，弥漫分布8例。癌旁粘膜中MUC5AC核粘蛋白的表达绝大多数类似正常胃粘膜中的表达情况，但有强弱之分，个别呈阴性。胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达与患者的性别、肿瘤的部位和大小、淋巴结转移、肿瘤的分化类型和浸润深度和患者的临床分期之间无关(P＞0.05)，而与胃癌的Lauren氏分型之间存在明显的联系(P＜0.05)(见表2)。

图3　胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达　SP×200

表2　胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白表达与患者临床病理联系

　　3　讨论　　粘蛋白核心骨架成份在其基因克隆之前，人们对它们的认识几乎是空白，最近所克隆到至少7种不种的人粘蛋白基因(MUC1－7)，对这些基因表达的异质性、多态性和功能的理解具有重要的作用。MUC5AC基因与其它粘蛋白基因一样，是由随机数目重复单位(VNTR)组成，每个重复单位的氨基酸序列是TTSTTSAP。

　　为研究胃癌的发展过程中是否存在MUC5AC表达的异常，我们对正常胃粘膜、肠化、不典型增生、囊性扩张粘膜以及胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达检测后发现，正常胃粘膜的浅表1/3范围内广泛分布MUC5AC核粘蛋白(100％)，而肠上皮化生、不典型增生、囊性扩张粘膜和胃癌组织中的阳性率分别为29.6％、100％、83.3％、40.0％，这一结果提示MUC5AC基因在胃粘膜的癌变过程中(正常胃粘膜→肠上皮化生→异型增生→胃癌)是下调表达的，正常粘蛋白基因表达的大量丢失，与胃癌发生可能相关，至少提示胃癌的恶变过程中涉及粘蛋白的基因的分子改变。

　　本文的结果与Samuel应用合成肽免疫鸡后制备的MUC5AC基因产物的多抗所得的结论相近，但胃癌及肠化中的检出率高出近一倍^[4]。本文的另一个主要的结果提示胃癌组织中MUC5AC核粘蛋白的表达与患者的性别、肿瘤部位和大小、淋巴结转移、浸润深度、临床分期之间无关(P＞0.05)，而与Lauren’氏分型之间有关(P＜0.05)。MUC5AC阳性组胃癌的肠型、胃型、混合型分布比较均匀，而MUC5AC阴性组的胃癌主要是肠型和胃型，混合型很少。解释这种联系目前尚有一定的困难，这可能是MUC5AC基因产物在粘蛋白的成熟过程中指导了粘蛋白的糖化形式，这种糖化结果影响了胃癌组织所分泌的粘液的pH值。类似这样的结论也被其它的研究所证实，如MUC6基因指导细胞表达Lewisy均为抗原，MUC5AC基因指导了细胞表达Lewisb和Sialyl-lewisa^a[5]。

　　基金项目：本课题受全军“九五”医药卫生科研基金（96M091）资助

　　通讯作者：汪荣泉：Tel：86－23－65422725

　　E-mail：rongquanw@hotmail.com

　　[参考文献]

　　[1] Hilkens J. Biochemistry and functions of mucin in malignant disease [J].Cancer Res, 1988,11～12:25～54.

　　[2] McCormick DA, Horton LWL,Mee AS. Mucin depletion in inflammatory bowel disease [J]. J Clin Pathol,1993,40:143～146.

　　[3] Aubert JP,Porchet N,Crepin M,et al.Evidence for different human tracheobronchial mucin peptides deduced from nucleotide cDNA sequences [J].Am J Respir Cell Mol Biol,1991,5:178～185.

　　[4] Ho SB,Shekels LL,Toribara NW,et al. Mucin gene expression in normal,preneoplastic and neoplastic human gastric epithelium [J]. Cancer Res, 1995,55:2681～2690.

　　[5] De Bolos C,Garrido M,Real FX.MUC6 apomucin shows a distinct normal tissue distribution that correlates with lewis antigen expression in the human stomach [J]. Gastroenterology, 1995,109:723～724.

收稿日期：1999－03－16；修回日期：1999－09－06