EGF受体和转化生长因子αmRNA在人大肠癌组织的表达意义

世界华人消化杂志 1999年第7期第7卷 研究原著

作者：王　青　吴金生　高德明　赖大年　马庆久

单位：第四军医大学唐都医院普通外科　陕西省西安市　710038

关键词：结直肠肿瘤；表皮生长因子受体；转化生长因子α ;RNA，信使；核酸杂交

　　摘　要

　　目的　研究表皮生长因子受体(EGFR)及转化生长因子α(TGF-α)在人大肠癌三组不同组织中的表达，探讨其在大肠癌发生发展中的作用.

　　方法　分别取14例大肠癌患者癌瘤组织、癌旁2cm及10cm之全层肠管，采用Northern-blot方法分别检测EGFR和TGF-α mRNA表达.

　　结果　大肠癌三组14例不同组织中均有EGFR和TGF-α mRNA不同程度表达，以癌旁组织中表达为最强，同一病例比较，癌远侧组织中表达呈减弱趋势. 癌远侧组织中，3例A，B两期杂交信号明显弱于其他例C，D期信号.

　　结论　EGFR，TGF-α在大肠癌发生发展中起重要作用，其mRNA表达与Dukes分期相关，可望作为大肠癌恶性程度的指标. 其在癌远侧组织中表达减弱的趋势提示是否可作为肿瘤手术切缘的评估指标，尚有待进一步的研究.

　　中国图书馆分类号　R735.34

Expression significance of epidermal growth factor receptor and transforming growth factor α mRNA in human colorectal carcinoma

WANG Qing, WU Jin-Sheng, GAO De-Ming, LAI Da-Nian and MA Qing-Jiu

　　Department of General Surgery, Tangdu Hospital, Fourth Military Medical University, Xi＇an 710038, Shaanxi Province, China

　　Subject headings　colorectal neoplasms; epidermal growth factor receptor; transforming growth factor α; RNA, messenger; nucleic acid hybridization

　　Abstract

　　AIM　To investigate epidermal growth factor receptor (EGFR) and transforming growth factor α (TGF-α) expressions in 3 kinds of different specimens from 14 patients with colorectal carcinoma, and inquire into their actions in the occurrence and growth of colorectal carcinoma.

　　METHODS　The specimens were 2cm×2cm whole layer intestine tissue, and harvested in the areas of the tumor, the paratumor area(2cm away from the tumor)and the distal area (10cm away from the tumor) from 14 patients with colorectal carcinoma. Northern blot assay was used to investigate the expressions of EGFR and TGF-αmRNA.

　　RESULTS　EGFR and TGF-αmRNA were expressed in 3 groups of the specimens from 14 patients. The expressed mRNAs in the paratumor area were higher than in the tumor and distal area, in the same cases, mRNAs expression showed the decreasing tendency in the distal area. The hybrizing signals in 3 cases of A and B stage were lower than that in 11 cases of C or D stage.

　　CONCLUSION　EGFR and TGF-αplay a key role in oncogenesis of colorectal carcinoma, and the expression of EGFR, TGR-α mRNA correlate with Dukes＇stage. They might be used to show the malignancy of colorectal carcinoma. Whether the decreased expression of EGFR and TGF-αin the distal area might serve as an index in evaluating the excision area for the tumor in clinical practice needs further investigations.

　　0　引言

　　生长因子及其受体在介导细胞信号传导，促进细胞分裂、增殖和转化中占有重要地位. 肿瘤形成的自分泌和旁分泌机制的提出促进了肿瘤发生机制的深入研究，对于这一机制中生长因子及其受体的研究也日益得到重视. 我们采用Northern-blot方法研究了人大肠癌3组不同组织中表皮生长因子受体(EGFR)、转化生长因子α(TGF-α)mRNA的表达，报告如下.

　　1　材料和方法

　　1.1　材料　①标本：大肠癌患者14例，男7例，女7例，年龄37岁～72岁，平均57.3岁. 标本均来源于第四军医大学唐都医院. 取癌瘤、癌旁2cm及10cm对照组织(以下简称癌旁和癌远侧组织)2cm×2cm之全层肠管. 手术切下后即置入液氮中. 标本均经病理证实，其中腺癌12例，粘液细胞癌和胶样癌各1例. Dukes分期中，A期1例，B期2例，C，D期分别为7例和4例. 癌肿位于右半结肠4例，左半结肠者5例，直肠5例. ②试剂：异硫氢酸胍为Sigma公司产品，缺口翻译系统为华美生物工程公司产品. 5’-［α-³²P］-dATP购自北京亚辉生物技术公司. 硝酸纤维素膜为美国Cole-parmer公司产品，EGFR长度为1.8kb cDNA探针，由军事医学科学院提供；TGF-α探针为0.9kb cDNA探针，由北京市肿瘤研究所提供.

　　1.2　方法　采用Northern-blot杂交技术. 主要步骤：①三组不同组织总RNA提取：将14例癌瘤、癌旁及癌远侧组织标本称重后分别置入盛有异硫氢酸胍组织裂解液之离心管中，匀浆后加入酚、氯仿、乙酸钠抽提蛋白，紫外分光光度计下定量. ②点膜：RNA每孔上样量25μg，毛细管吸附转膜，设阳性质粒为阳性对照，DEPC水为阴性对照. ③预杂交和杂交：将硝酸纤维素膜置于杂交袋中预杂交2h后，弃去预杂交液，42℃杂交24h. ④显影：取出硝酸纤维素膜漂洗吸干后压胶片自显影.

　　2　结果

　　大肠癌三组14例不同组织中均有EGFR，TGF-α mRNA表达，阴性对照未显影，阳性对照显影强烈. 癌瘤组织与癌旁组织表达差异较小，但在癌远侧组织中表达差异较大，同前二者比较，后者显示出表达减弱的趋势. 在癌远侧组织中，A，B期3例杂交信号明显弱于其他病例. TGF-α mRNA在全部14例3组不同组织中亦有其表达，阴性对照同样未显影而阳性对照显影强烈，在癌瘤及癌旁组织中表达差异较小，癌旁组织的表达稍高于癌瘤，但在癌远侧组织中表达减弱. 同样，在癌远侧组织中，A，B期的3例TGF-α mRNA表达明显弱于其他病例(图1，2).

图1　EGFR斑点杂交显影结果

　　1～14为手术标本组织，A为癌远侧组织，B为癌旁组织，C为癌瘤组织，15A为其他，15B为阳性对照，15C为DEPC水阴性对照.

图2　TGF-α斑点杂交显影结果

　　1～14为手术标本组织，A为癌远侧组织，B为癌旁组织，C为癌瘤组织，15A为其他，15B为阳性对照，15C为DEPC水阴性对照.

　　3　讨论

　　EGFR参与上皮细胞增生过程的跨膜信号传导，其信号传导异常可能是致癌机制中最重要的环节.EGFR在源于肿瘤的转化细胞表达较高，肿瘤细胞可能通过增加细胞膜表面EGFR的密度和(或)其自分泌的生长因子(如TGA-α)等对EGFR的激活来增加对生长因子应答能力的途径促进肿瘤细胞迅速生长^［1］. Hirsch et al^［2］观察到分泌EGFR和TGF-α，但不分泌表皮生长因子(EGF)的结肠腺癌细胞系SW403中，应用EGFR单克隆抗体可抑制该细胞的自律性生长，导致受体磷酸化作用显著降低. Radinsky et al^［3］报告自Dukes C，D期转移癌肿中建立的结肠癌细胞系HCC的EGFR mRNA表达水平高于自A，B期之癌肿所建立的HCC细胞系，表明EGFR过度表达能促进肿瘤细胞分裂、增殖和浸润，增强肿瘤的转移能力. 近来也有实验表明，将表达反义EGFR的载体导入结肠癌细胞系中，可降低细胞表面EGFR的表达，抑制细胞增殖，抑制在软琼脂上的生长能力及对Matrigel膜的穿透力^［4，5］. 本组14例癌瘤，癌旁及癌远侧组织中，以癌旁组织中EGFR mRNA表达为最高. 考虑可能由于癌瘤组织因缺血、坏死等使EGFR合成活性降低，致使其表达弱于癌旁组织. Dukes分期中，A，B期3例癌远侧组织中表达均较低，表明EGFR表达与肿瘤进展相关. 在癌远侧组织中EGFR mRNA的表达显示出减弱的趋势. 表明距离肿瘤愈远，表达愈弱.

　　TGF-α也是经结合EGFR后激活酪氨酸蛋白激酶途径发挥作用. 部分结肠癌细胞的增殖依赖于与TGF-α结合的EGFR活性，这或许与EGFR表现出高、低亲和力两种动力学形式有关. SW403细胞系的增殖受TGF-α自分泌环节的调节，其调节作用可被EGFR单克隆抗体所阻断^［2］. Saeki et al^［6］发现有淋巴结转移的结肠癌组织中，TGF-α表达显著增高，尤C期中，其表达增高具有显著的统计学意义. 因此认为TGF-α在结肠癌发展中起重要作用. 在判断结肠癌转移和预后方面，TGF-α较EGFR具有更可靠的意义. Babyatsky et al^［7］认为TGF-α同结肠粘膜上皮过度增生相关，并增加溃疡性结肠炎恶变的危险性. 此外，Liu et al^［8］分析了表达EGFR的人结肠癌细胞系SW1222后指出，TGF-α具有较强的有丝分裂促进作用，调节多种转化细胞胞外基质(ECM)产生，在促进肿瘤形态学发生、细胞分裂增殖中起重要作用. 本实验3组不同组织中均有不同程度TGF-α mRNA表达，癌瘤、癌旁组织中的表达强于癌远侧组织，A，B期的3例组织中TGF-α mRNA表达弱于C，D期其他例，结果显示同EGFR表达情况相似，表明在大肠癌的浸润进展中，TGF-α的表达可能起到重要作用，并与Dukes分期相关，可作为其恶性程度指标.

　　此外，EGFR，TGF-α mRNA在癌远侧组织中表达减弱的趋势，表明随着距离肿瘤病灶远近的不同而表现出表达的差异性分布. 这种距肿瘤愈远，mRNA表达愈弱的差异性分布提示临床是否可作为肿瘤手术切缘的评估指标，尚有待于进一步研究.

　　作者简介：王青，男，1965-03-02生，河南省扶沟县人，汉族. 1989年第四军医大学空医系本科毕业，1996年第四军医大学硕士研究生毕业，主治医师，讲师，主要从事胃肠道肿瘤的诊治研究，发表论文2篇.

　　通讯作者　潘伯荣教授，710033，世界胃肠病学杂志社西安及海外编辑部， 陕西省西安市长乐西路17号第四军医大学621楼12室，第四军医大学唐都医院普通外科.

　　Correspondence to:Prof. PAN Bo-Rong, World Chinese Journal of Digestion, Room 12, Building 621, Fourth Military Medical University, 17 Changle Xilu, Xi＇an 710033, Shaanxi Province, China

　　Tel. +86.29.3224890，　Fax.+86.29.3224890

　　Email. wcjd.@public.bta.net.cn

　　4　参考文献

　　1　Porschen R, Classen S, Kahle Y, Borchard F. In situ evaluation of the relationship between epidermal-growth-factor-receptors status and tumor-cell proliferation in colon carcinomas. Int J Cancer, 1993;54:189-193

　　2 Hirsch J, Eggstein S, Frank S, Farthmann E, von Specht BU. Autocrine growth stimulation of SW403 colon carcinoma cell line is caused by transforming-growth-factor -alpha-mediated epidermal growth factor receptor activation. J Cancer Res Clin Oncol, 1996;122:328-334

　　3　 Radinsky R, Bucanna CD, Ellis LM, Sanchez R, Cleary KR, Brigati DJ. A rapid colorimetric in situ messenger RNA hibridization technique for analysis of epidermal growth factor receptor in paraffin-embeded surgical specimens of human colon carcinomas. Cancer Res, 1993;53:937-943

　　4 Rajagopal S, Huang S, Moskal TL, Lee BN, Naggear AK, Chakrabarty S. Epidermal growth factor expression in human colon and colon carcinomas anti-sense epidermal growth factor receptor RNA down-regulates the proliferation of human colon cancer cells. Int J Cancer, 1995;62:661-667

　　5 Chakrabarty S, Rajagopal S, Huang S. Expression of antisense epidernal growth factor receptor RNA downmodulates the malignant behavior of human colon cancer cells. Clin Exp Metastasis, 1995;13:191-195

　　6 Saeki J, Salomon DS, Johnson GR, Gullick WJ, Mandai K, Yamagami K. Association of epidermal growth factor-related peptides and type I receptor tyrosine kinase receptors with prognosis of human colorectal carcinomas. Jpn J Clin Oncol, 1995;25:240-249

　　7　 Babyatsky MW, Rossiter G, Podolsky DK. Expression of transforming growth factors alpha and beta in colonic mucosa in inflammatory bowel disease. Gastroenterology, 1996;110:975-984

　　8 Liu D, Gagliardi G, Nasim MM, Alison MR, Oates T, Lalani EN. TGF-alpha can act as morphogen and/or mitogen in a colon-cancer cell line. Int J Cancer, 1994;56:603-608

收稿日期　1999-03-01