大肠癌患者癌细胞DNA含量及倍体分布与某些胃肠激素水平的关系

　　第二军医大学学报1999年第20卷第9期

　　赵荣华　陈腾　王元和　施靖华

　　摘　要　目的：探讨大肠癌患者癌细胞DNA含量、倍体分布与体内胃泌素（G）、生长抑素(SS）水平变化，以及肿瘤临床病理参数之间的关系。方法：以图像分析法测定40例大肠癌患者癌细胞DNA含量及二倍体偏离指数（2cDI）；放免法测定血清G，血浆、肿瘤、癌近旁粘膜和癌远旁粘膜的SS水平；借助计算机以多因素逐步回归法分析癌细胞DNA含量、2cDI、上述胃肠激素水平与肿瘤临床病理特点之间的关系。结果：肿瘤SS上升伴随着DNA含量和2cDI显著下降（P＜0.01）；癌近旁粘膜SS与DNA含量（P＜0.05）和2cDI(P＜0.01）呈显著正相关；直肠癌细胞DNA含量和2cDI明显增高（P＜0.01）。结论：内源性SS参与了对癌细胞DNA合成的调节；提高肿瘤和癌近旁粘膜SS水平将有助于抑制大肠癌细胞内DNA的合成。

　　关键词：大肠肿瘤　脱氧核糖核酸　逐步回归分析

　　DNA结构、含量的改变是导致细胞恶变的物质基础，也是决定肿瘤生物学特性的根本因素。众多实验研究已证明,外源性胃泌素(G)、生长抑素(SS)能够通过与癌细胞上相应受体结合，调节其DNA合成和肿瘤的生长^［1］。由于大肠癌患者体内G、SS的水平发生了相应变化^［2，3］，也可能影响到大肠癌细胞DNA的合成。因此，深入探讨大肠癌患者癌细胞DNA含量、倍体分布与体内胃肠激素水平变化的关系，有助于阐明大肠癌的胃肠内分泌调节机制。本研究采用多因素逐步回归分析，探讨大肠癌患者癌细胞DNA含量和倍体分布与外周血、肿瘤及癌旁粘膜中G、SS水平以及肿瘤临床病理学特点的关系。

　　1　材料和方法

　　1.1　一般资料　1992年9月至1993年2月收住我科的大肠癌患者40例，男25例，女15例；年龄(31±75)岁，平均55.78岁。按全国大肠癌临床病理研究统一规范判定肿瘤病理类型、分化程度和病期^［4］。肿瘤部位：右半结肠癌14例，左半结肠癌4例，乙状结肠癌4例，直肠癌18例；病理类型：乳头状腺癌6例，管状腺癌26例，粘液腺癌8例；Dukes分期： A期10例，B期9例，C期14例，D期7例；分化程度：Ⅰ级7例，Ⅱ级23例，Ⅲ级10例。按多因素统计分析要求，分别将上述分类指标进行分解数量化，共产生10个变量，即性别（X₁）、部位(X₂～X₅)、病理类型（X₆～X₈）、病期（X₉）、分化程度（X₁₀）。

　　1.2　G、SS检测　受试者均于术前4 d空腹抽取静脉血2 ml，按常规提取血清和血浆， -20℃保存待检。组织标本离体后，立即切取癌组织、癌近旁粘膜（距肿瘤2 cm）和癌远旁粘膜（距肿瘤5 cm左右）各200 mg（其中10例于肿瘤近远侧双重取材）。各取2份，经煮沸、匀浆、离心等处理后，取上清于-20℃保存备测定用。外周血和组织匀浆G、SS测定采用放射免疫测定（RIA）法。

　　1.3　DNA图像分析　沿肠管纵轴切取手术标本的肿瘤组织（0.25 cm×1.00 cm×2.00 cm）及其两侧粘膜各1条（6 cm×1 cm；切缘＜6 cm者取至标本切缘，记录长度），以肿瘤为中心，席卷。按常规制成蜡块，5 μm厚垂直切片数张。行Feulgen染色后，进行DNA图像分析。采用德国Opton公司生产的VIDAS全自动图像分析系统，在高倍镜下（×640)随机选取肿瘤细胞，癌远旁粘膜腺上皮细胞（分上、中、下3层，每层约33个细胞）及淋巴细胞胞核各100个，摄取并记录图像。在监视器下，经识别，光笔分割粘连后进行检测，经计算机处理后输出各细胞的积分光密度（IOD）及整体IOD，得各区域DNA相对含量，以AU（arbitrary unite）表示。其中10例同法对癌两侧远旁粘膜上皮细胞行双重检测。

　　1.4　DNA倍体分析　以每例淋巴细胞DNA含量为对照，按下列公式计算肿瘤、癌远旁粘膜的DNA偏离指数（2c deviation indexes,2cDI）^［5］，用以反映DNA偏离二倍体的程度：

　　式中n为各区域所测细胞数，C_i为各细胞DNA含量测定值，2c′为同一切片淋巴细胞整体DNA含量。

　　1.5　统计学处理　数据以X±s表示，采用配对t检验或方差分析。采用美国SAS统计分析计算机软件包（6.03版本），分别以癌细胞DNA和2cDI为应变量，以前述10个变量和血清G、血浆SS、肿瘤SS、癌近旁粘膜SS、癌远旁粘膜SS为备选自变量，按α=0.05水平为变量剔选标准，行逐步回归分析。

　　2　结　果

　　2.1　外周血及各组织G和SS水平　10例标本远、近侧癌近旁粘膜和癌远旁粘膜SS水平分别为 (51.79±5.63), (51.72±4.89),(27.97±3.59), (28.80±2.70) pg/mg。两侧相比无统计学差异。全部40例标本中，外周血G水平为 (125.51±32.82) pg/ml，肿瘤、癌近旁粘膜、癌远旁粘膜中G含量均低于可测水平(25 pg/mg)。外周血、肿瘤、癌近旁粘膜及癌远旁粘膜SS水平分别为 (251.40±73.37), (4.64±2.09), (48.75±16.38)及(27.82±12.97) pg/ml，癌远旁粘膜SS含量与肿瘤和癌近旁粘膜SS含量相比，差异显著(P＜0.01)。

　　2.2　DNA含量及2cDI值　癌灶近、远侧癌远旁粘膜上皮细胞的DNA含量分别为7.91±1.93和7.56±9.99，两者无统计学差异。癌灶近、远侧癌远旁粘膜上皮细胞的2cDI分别为41.82±24.03和42.79±22.61，近、远侧相比无统计学差异。癌细胞DNA含量(11.54±0.58)和2cDI(117.10±12.96)均显著高于癌远旁粘膜DNA（7.17±0.29）和 2cDI（40.67±3.38) (P＜0.01)。

　　2.3　逐步回归分析结果　10个入选自变量中，肿瘤SS、癌近旁粘膜SS及位于直肠的癌肿与应变量癌细胞DNA和2cDI密切相关。表中Y为应变量，b_o为常数项；b_i为其下各入选自变量之对应偏回归系数。据此可得各回归方程。R²为决定系数，反映自变量变化对应变量的影响程度；F、P为对方程行线性回归效果评价（方差分析）的结果，所有方程在P＜0.01水平上均有回归显著性(表1)。对方程中各自变量显著性检验结果显示，肿瘤SS上升伴随着DNA含量和2cDI显著下降（P＜0.01）；癌近旁粘膜SS与DNA含量（P＜0.05）和2cDI(P＜0.01）呈显著正相关；直肠癌细胞DNA含量和2cDI明显增高（P＜0.01，表2）。

表1　逐步回归结果及回归效果假设检验

　　tab 1 The results of stepwise regression and presumptive test of regression effects

表2　各回归方程中各自变量显著性检验

　　tab 2　The significance test of variables in regression equations

　　3　讨　论

　　实验研究表明，多种外源性胃肠激素能够影响大肠癌细胞的DNA含量和倍体分布^［1，6］。因此从内分泌角度探讨大肠癌患者体内G、SS与癌细胞DNA含量和倍体分布的关系不但有助于阐明大肠癌的生物调控机制，而且能为临床上寻找提高大肠癌综合治疗效果的有效方法提供新的思路。

　　与许多文献报道的结果一样，本研究结果也表明大肠癌细胞DNA含量和2cDI均高于非癌组织。逐步回归分析提示，在大肠癌患者体内，肿瘤及癌近旁粘膜组织SS水平与癌细胞DNA含量和2cDI关系最为密切。癌细胞DNA含量越高，2cDI越大，肿瘤SS水平越低，反之亦然。外源性SS及其类似物能在体内外抑制大肠癌DNA合成，已为许多实验研究所证实^［1,6］。本研究提示内源性肿瘤SS也具有类似作用。大肠癌患者肿瘤SS水平很低^［3］，这与癌组织几乎不含SS细胞，自身很少产生SS有关^［6］。因此通过外源性途径设法提高肿瘤中SS水平很可能有益于抑制癌细胞DNA的合成和减少其偏离二倍体的程度，抑制肿瘤生长，进而提高大肠癌综合治疗的效果。在大肠癌患者体内，癌近旁粘膜SS水平明显增高^［4］。由于它可能通过旁分泌、内分泌途径作用于肿瘤，发挥抑癌作用，故被认为是机体发生在癌灶局部的一种胃肠内分泌防御反应。但引起这一反应的机制尚未阐明。从本研究结果看，由于肿瘤DNA含量和2cDI与癌近旁粘膜SS水平间均呈同步变化，故提示这种防御反应的强弱与癌细胞DNA含量和2cDI直接有关。进一步探讨其中的具体原因，设法使癌近旁粘膜SS维持在较高水平，可能对于临床上进一步控制肿瘤生长和扩散是有益的。

　　DNA含量和结构的改变是决定大肠癌生物学特性的根本因素，在一定程度上与反映肿瘤生物学特性的临床病理指标之间存在着一定的联系。本结果发现癌细胞DNA含量和2cDI与肿瘤部位有关，直肠癌细胞DNA含量和2cDI较高。这与Scott等^［7］对264例大肠癌DNA倍体分析的结果相类似，他们发现左半结肠（含乙状结肠）和直肠癌异倍体肿瘤比率明显增多，推测其原因可能与肿瘤发生学上的差异有关。

　　作者简介：赵荣华，男，1963年10月生，博士，主治医师作者单位：第二军医大学长征医院普通外科，上海，200003

　　参考文献

　　1　Buscail L. Expression of somatostatin receptor subtype 1-5 genes in human pancreatic cancer［J］. J Natl Cancer Inst, 1998,90(11):864

　　2　赵荣华，王元和，王育红，等. 化学诱导大鼠大肠癌时血清胃泌素水平的变化［J］. 第二军医大学学报，1993，14（3）：242

　　3　赵荣华，王元和，陈　腾，等. 大肠癌患者外周血、肿瘤及癌旁粘膜中胃泌素、生长抑素水平的变化及其意义［J］. 中国肿瘤临床，1996，23(10)：688

　　4　全国大肠癌病理研究协作组. 全国大肠癌病理研究统一规范［J］. 中华肿瘤杂志， 1986，8（2）：156

　　5　Vogt T, Stolz W, Braun-Falco O, et al. Prognostic significance of DNA cytometry in cutanous malignant lymphomas［J］. Cancer, 1991,68(5):1095

　　6　Baldwin GS,Whitehead RH. Gut hormones, growth and malignancy［J］. Baillieres Clin Endocrinol Metab,1994,8(1):185

　　7　Scott NA, Wieand HS, Moertel CG, et al. Colorectal cancer: Dukes stage, tumor site, preoperative CEA level, and patient prognosis related to tumor DNA ploidy pattern［J］. Arch Surg，1987,122(12):1375