CD15、c-erbB-2、PCNA和组织蛋白酶D在食管癌中的表达及相关性研究

癌症 2000年第5期第19卷 基础研究

作者：谷化平　尚培中　李志钢　李全华　苏红

单位：谷化平　尚培中　李志钢　苏红(解放军第251医院病理科，河北 张家口 075000)；李全华(第二军医大学长海医院病理科，上海 200433)

关键词：食管肿瘤；CD15抗原；蛋白质c-erbB-2；增殖细胞核抗原；组织蛋白酶D；免疫组织化学

　　【摘要】目的：研究CD15、c-erbB-2、PCNA和组织蛋白酶D(cathepsinD,Cath-D)表达与食管癌分级、浸润、转移和预后的关系,以及CD15表达与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达的相互关系。方法：应用微波-SP免疫组化法,检测65例食管鳞状细胞癌组织中CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达水平。结果：在食管癌中CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达阳性率分别为58.5％、50.8％、69.2％和64.6％。CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达均与肿瘤分级、浸润、淋巴结转移和预后相关。CD15表达与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达呈正相关。结论：CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D是食管癌高度恶性和预后不良的重要生物学指标。食管癌CD15与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达具有相互协同作用可能。

　　中图分类号：R735.1文献标识码：A文章编号：1000－467X(2000)05－0453－03

A study on the association of CD15 antigen expression with c-erbB-2 protein,PCNA and cathepsin D in esophageal carcinoma

GU Hua-ping, SHANG Pei-zhong, LI Zhi-gang, et al.

　　（PLA 251st Hospital, Zhangjiakou 075000,P.R.China）

　　【Abstract】 Objective： To study the association of CD15 antigen expression with C-erbB-2 protein,PCNA and cathepsin D(Cath-D)in esophageal carcinoma.Method： Microwave-SP immunohistochemical method was used to examine the expression of CD15 antigen, C-erbB-2 protein, PCNA and Cath-D in 65 specimens of esophageal carcinoma. Results： The positive rates of CD15 antigen, C-erbB-2 protein, PCNA and Cath-D were 58.5％ , 50.8％ , 62.9％ and 64.6％ respectively. The expression of CD15 antigen, C-erbB-2 protein, PCNA and Cath-D were correlated with tumor grade,infiltration,lymph nodes metastasis and prognosis. CD15 antigen expression was positively correlated with the expression of C-erbB-2, PCNA and Cath-D(r=0.42,r=0.45,P＜0.001). Conclusions： CD15 antigen ,C-erbB-2 protein ,PCNA and Cath-D expression are useful markers for determination of malignacy, poor prognosis, and lymph node metastasis of esophageal carcinoma. There might be regulated interactively among CD15 antigen， C-erbB-2 protein, PCNA and Cath-D.

　　Key words： Esophageal neoplasms; CD15 antigen; C-erbB-2 protein; PCNA; Cathepsin D; Immunohistochemistry

　　食管癌是消化道常见恶性肿瘤之一,其发生发展是一个复杂的过程，与多个基因和多个分子水平变化密切相关。我们应用免疫组化法对65例食管癌组织进行CD15、c-erbB-2、PCNA和组织蛋白酶D(cathepsin D,Cath-D)检测，研究多基因表达与肿瘤浸润、转移及预后的关系,同时探讨CD15表达与c-erbB-2基因蛋白、细胞增殖活性和Cath-D的关系。

　　1材料与方法

　　1.1材料

　　食管癌65例为我院1990年1月～1998年1月间手术切除、并经病理诊断为鳞癌标本。其中1级14例、2级35例、3级16例。取距肿物4cm以外的正常食管粘膜组织10例作为对照观察。标本均经10％福尔马林固定,石蜡包埋、连续切片4～5μm厚。

　　1.2方法

　　采用微波-SP免疫组化法作CD15抗原、c-erbB-2基因蛋白、PCNA和Cath-D检测，用已知CD15、PCNA阳性大肠癌和c-erbB-2、Cath-D阳性乳腺癌组织作为阳性对照,用PBS代替一抗作为阴性对照。DAB显色。鼠抗CD15、PCNA和兔抗c-erbB-2、Cath-D一抗及SP试剂盒由北京中山生物技术有限公司提供。

　　1.3结果判断

　　染色阳性信号呈棕黄色。CD15阳性染色位于细胞膜和（或）细胞浆内、c-erbB-2阳性染色位于细胞膜、PCNA阳性染色位于细胞核、Cath-D阳性染色位于细胞浆。每张切片由2名医师双盲观测10个视野(×400）,根据CD15、c-erbB-2和Cath-D阳性细胞染色范围分为2级：无明显阳性反应细胞为“－”,阳性细胞≥25％为阳性（＋）。PCNA着色≤25％为Ⅰ,26％～50％为Ⅱ,51％～75％为Ⅲ,≥76％为Ⅳ；Ⅲ级以上为阳性。

　　1.4统计学处理

　　采用χ²检验和相关分析。

　　2结果

　　2.1CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达与食管癌临床病理特征的关系

　　65例食管癌中，CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D阳性者分别为38例(58.5％)、33例(50.8％)、48例(69.2％)和42例(64.6％)（见表1）。正常食管粘膜组织亦见CD15、c-erbB-2和Cath-D弱阳性染色。

　　2.2CD15表达与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达之间的关系

　　在食管癌CD15阳性的38例中，c-erbB-2、PCNA和Cath-D阳性者分别为26例(68.4％)、33例(86.8％)和31例(81.6％)，CD15阴性的27例中,c-erbB-2、PCNA和Cath-D阳性者分别为7例(25.9％)、12例（44.4％)和11例(40.7％)，CD15表达与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达呈正相性(r=0.45,P＜0.001)。

　　3讨论

　　细胞粘附分子(cell adhesion molecules,CAMs)为一大类位于细胞表面的糖蛋白,与其所匹配的配间结合是介导细胞与细胞或基质间相互识别和作用的分子基础,从而在调节细胞增殖、分化、迁移等方面起着重要作用。同样,在肿瘤的发生发展、浸润转移、机体免疫反应及临床进展过程中也大多伴有CAMs或配基的变化^[1],其中包括选择素及其所识别的配基。CD15是选择素所识别的比较确定的一个配基。研究证实,CD15表达与许多肿瘤的侵袭、转移和预后相关。Neuhold等^[2]研究了47例甲状腺髓样癌CD15表达,阳性率为36.6％,在肿瘤＞4cm的原发癌、转移癌和复发癌中CD15表达更强烈,CD15表达强阳性患者死亡率显著高于阴性者。Nakagoe等^[3]研究了120例结肠癌CD15表达,其中87例(72.5％)呈阳性反应,CD15阳性患者的5年生存率(60.6％)显著低于CD15阴性患者的5年生存率(81.2％),CD15表达越强烈者5年生存率越低。Konety等l^[4]研究了74例膀胱移行细胞癌CD15表达,其中57例(77.0％)呈阳性反应,并证实CD15阳性的肿瘤容易复发。我们曾研究证实,CD15表达的质和量的变化与乳腺癌、胃癌、肾癌、胆囊癌、前列腺癌及肺癌等肿瘤发生发展、浸润转移相关^[5]。本研究结果显示,食管癌CD15表达阳性率为58.5％。CD15表达与食管癌患者的性别、年龄、肿瘤部位、大体类型及肿瘤大小无关,而与肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移和患者生存状况有明显关系,提示CD15在食管癌细胞增殖、分化、侵袭、转移及临床进展过程中可能起着重要调节作用。这对于判断肿瘤恶性程度、预测生物学行为、评估预后或指导临床治疗等方面可能是一种很有价值的参考指标。检测CD15表达,更有利于指导临床对病人采取更大程度的根治性手术、或为食管癌患者进行根治性切除术后提供有用的生存信息。

表1　CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达与

　　食管癌临床病理特征关系

　　注：与Ⅰ、Ⅱ级比较，CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D,P＜0.05；与生存＞5年病例比较，CD15、c-erbB、PCNA和Cath-D,P＜0.05；与肌层浸润比较，CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D,P＜0.05；与无淋巴结转移比较，CD15、c-erbB-2、PCNA和Cath-D,P＜0.05。　　c-erbB-2癌基因定位于人染色体17p21带上,编码具有酪氨酸蛋白激酶活性的细胞膜糖蛋白,参与细胞生长、繁殖、分裂的调控及控制肿瘤的生长作用,c-erbB-2结构改变如扩增导致过度表达,增强有丝分裂,在癌瘤启动阶段后期,这种机制使某些不正常的细胞获得不受机体控制的独立生长能力。通常分析肿瘤细胞中c-erbB-2基因在DNA、mRNA或其产物的不同水平上质和量的变化与肿瘤侵袭转移表型之间的相关性、或通过基因转染使转染肿瘤细胞获得转移能力的实验已证明该基因与肿瘤转移相关^[6]。本实验结果显示,食管癌c-erbB-2蛋白表达阳性率为50.8％。c-erbB-2表达与肿瘤的分级、浸润、淋巴结转移及患者生存状况均密切相关。提示,c-erbB-2对判断肿瘤恶性程度、预测侵袭转移和评估预后是一种可靠指标。

　　PCNA是一种细胞增殖状态的理想标志物,其表达在细胞增殖周期G₁后期开始升高,G₁/S期交界时达高峰,S期持续高水平,G₂/M期减少〔7〕,是许多细胞增殖状态的重要生物学指标。本实验发现，PCNA表达随着食管癌的分级增高而显著增高,外膜浸润显著高于肌层浸润,有淋巴结转移的肿瘤显著高于无转移者,死亡病例显著高于生存＞5年的病例,提示分化越低的肿瘤增殖活性越高,而增殖活性越高的肿瘤越容易浸润,转移率越高,生存率越低。因此,PCNA可作为反映肿瘤恶性程度、判断生物学行为和预测预后的重要指标。

　　Cath-D是一种天门冬氨酸肽链内切酶,广泛存在于不同的组织细胞和肿瘤细胞。因Cath-D对基底膜的多种组织成分如纤维粘连蛋白、层粘连蛋白、各种类型胶原、蛋白粘多糖的核心蛋白等均有降解破坏作用，从而在恶性肿瘤细胞的浸润和转移机制上起着一种重要作用。研究证实,Cath-D与乳腺癌、胃肠道癌、肝癌、卵巢癌、喉癌、前列腺癌、膀胱癌、黑色素瘤及骨肉瘤等的侵袭、转移和预后密切相关^[8]。本研究结果，食管癌Cath-D的表达阳性率为64.6％，Cath-D表达与肿瘤分化程度、浸润深度、转移和预后相关，提示Cath-D具有破坏宿主间质天然屏障的作用,有利于肿瘤的浸润和转移。

　　恶性肿瘤的发生发展是一个涉及到多基因、多分子水平变化的多阶段过程。在其过程中不同功能的基因对细胞所产生的影响协同地增加了细胞的癌变^[9]。研究证实,CAMs不仅与细胞细胞程序性死亡乃至肿瘤发生、浸润及转移密切相关，而且也参与细胞间的信息传递、或成为细胞内的第二信使,并行使辅助分子功能,可将细胞外信息传至细胞质及细胞核,调控基因表达^[10]。本研究表明,在食管癌中、CD15表达与c-erbB-2、PCNA和Cath-D表达呈明显正相关。这提示,在食管癌的发生发展、浸润转移过程中，CD15与c-erbB-2、PCNA和Cath-D具有协同作用可能，也表明CD15表达与肿瘤的增殖、分化密切相关。其机理有待进一步探讨。

　　[参考文献]

　　1，裴雪涛.细胞粘附分子与肿瘤的发生及转移[J].中国病理生理学杂志,1997,13(1)：103.

　　2，Neuhold N, Langle F, Gnant M, et al.Relationship of CD15 immunoreactivity and prognosis in sporadic medullary thyroid carcinoma [J]. J Cancer Res Clin Onco,1992,118(8)： 629.

　　3，Nakagoe T,Fukushima K, Hirota M,et al. Immunohistochemical expression of sialyl Lex antigen in relation to survival of patients with colorectal carcinoma [J]. Cancer,1993,72(8)： 23123.

　　4，Konety BR, Bullou B,Jaffe R, et al. Expression to survival of SSEA-1(Lewis χ) on transitional cell carcinoma of the bladder[J]. Urol Int,1997,58(2)： 69.

　　5，谷化平，尚培中，胡海霞,等.细胞粘附分子CD15在乳腺癌组织中的定量研究[J].中华医学杂志，1999,79（4）：284.

　　6，王吾同.关于癌转移分子病理学的研究[J].中华病理学杂志,1994,23(4)：197.

　　7，许庆中，李岩松，朱荷根.大肠癌P53蛋白、PCNA和CEA的表达与淋巴结转移的关系[J].华人消化杂志,1998,6(3)：244.

　　8，肖华亮，王东，李增鹏，等.骨肉瘤组织蛋白酶D表达及其与预后的关系[J].第三军医大学学报，1999,21：(2)：109.

　　9，李鸣,于茂生,靳凤烁,等.联合应用C-karas,C-myc反义寡聚脱氧核苷酸对膀胱癌细胞生长增殖的抑制作用[J].中华外科杂志,1996,34(1)：7.

　　10，周同,宋长玲.细胞粘附分子研究的某些进展[J].生命科学,1994,6(3)：27.

收稿日期：1999－07－13