β－葡萄糖醛酸苷酶的表达与大肠癌病理学特性的关系
中国肿瘤临床 2000年第4期第27卷 论著
作者：冯树 杨军 宋今丹
单位：冯树 中国科学院沈阳应用生态研究所微生物工程室（沈阳市 110015）；杨军 沈阳医学院第二附属医院外科；宋今丹 中国医科大学细胞生物学卫生部重点实验室
关键词：β－葡萄糖醛酸苷酶；大肠癌；侵袭
摘要目的：研究β－葡萄糖醛酸苷酶与人大肠癌分化、侵袭和转移间的关系。方法：链酶卵白素－过氧化物酶免疫组化法检测β－葡萄糖醛酸苷酶在大肠癌组织中的表达。结果：β－葡萄糖醛酸苷酶的增强表达与大肠癌Dukes分期的进展相关(P＜0.05).随着侵袭深度的加深,癌组织中β－葡萄糖醛酸苷酶的表达增强(P＜0.05).该酶在低分化大肠癌中的表达旨于高分化大肠癌,但无统计学意义.结论:β－葡萄糖醛酸苷酶的表达与大肠癌的侵袭力成正相关,其免疫组化染色可能成为诊断大肠癌侵袭力的有用指标.
The Relationship between Expression of β－glucuronidase and
Pathological Features of Human Colorectal Carcinoma
Feng Shu Yang Jun Song Jindan
(Microbial Engineering Department, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang)
Abstract Objective: To study the relationship between β－glucuronidase expression and pathological features of human colorectal carcinoma.Methods: The expression of β－glucuronidase in human colorectal cancer tissue was determined with streptovidin－ peroxidase immunohistochemical method. Results: Compared with well differentiated colorectal cancer, β－glucuronidase expression was higher in poorly differentiated tumors. In colorectal cancer, the overexpression of β－glucuronidase parallelled with the advancing Dukes′ stage and the depth of tumor (P＜0.05,P＜0.05).Conclusion:β－glucuronidase expeession has a positive correlation with tumor invasion and immunohistochemical staining for β－glucuronidase might be as a helpful index in diagnosing the invasiveness of colorectal cancer.
Key Words β－glucuronidase Colorectal carcinoma Invasion
肿瘤侵袭的第一步即穿透由Ⅳ型胶原网状结构和层粘蛋白、硫酸肝素蛋白多糖等特异性 糖蛋白构成的基底膜，该过程中基质降解酶对基底膜的降解发挥了很大作用[1,2]。β－葡萄糖醛酸苷酶（β－G）即为一种参与肿瘤侵袭和转移过程的基质降解酶，但目前对该酶 与肿瘤病理特征间的关系研究甚少。本研究以免疫组化法检测了β－G在人大肠癌中的表达 ，藉以理解该酶与大肠癌分化及侵袭间的关系。
1 材料与方法
1．1 材料
63例大肠癌组织取自中国医科大学病理学系。40例直肠癌，23例结肠癌；男性33例，女 性30例；年龄26～72岁。组织在10％中性福尔马林中固定，石蜡包埋。切5μm厚切片，供HE 染色和免疫组化染色。
1.2 免疫组化染色
以链霉卵白素－过氧化物酶免疫组化方法用β－G单克隆抗体检测了β－G在大肠癌组织中的表达。SP试剂盒为ZYMED公司产品，鼠抗人β－G单克隆抗体为美国亚拉巴马大学医学中心何康杰教授惠赠。抗体工作浓度为1:50。以PBS代替β－G抗体做阴性对照。染色结果依染色深度和范围判别，分为：阴性（－）、弱黄色（＋）、黄棕色（＋＋）和深黄色（＋＋＋ ）。（－）和（＋）定为非增强表达，（＋＋）和（＋＋＋）为增强表达。结果统计采用卡方检验，当P＜0.05时，结果有显著性差别。
2 结果
2．1 β－葡萄糖醛酸苷酶的表达与肿瘤分化程度间的关系
癌周正常大肠粘膜显示β－G阴性或弱阳性。相反，大部分大肠癌组织显示β－G异质性 增强表达（＋＋～＋＋＋）。在高分化肿瘤中，β－G常呈极性分布于近腺腔面的胞质中（ 图1），而在低分化肿瘤中β－G表现为非极性、弥漫性地分布于癌细胞中（图2）。部分病 例亦可见间质中β－G染色。
图1 β－葡萄糖醛酸苷酶在高分化大肠癌中的表达
(SP免疫组化染色×200)
图2 β－葡萄糖醛酸苷酶在低分化大肠癌中的表达
(SP免疫组化染色×400)
表1为β－G在不同分化程度大肠癌中的表达。50％的高分化和66.7％的中分化大肠癌表 现为β－G增强表达，而大多数低分化大肠癌（77.3％）显示β－G增强表达，但无统计学意 义（P＞0.05）。
表1 肿瘤分化程度与β－葡萄糖醛酸苷酶表达 例(％)
| 肿瘤分化程度 |
n |
β－G表达 |
| －～＋ |
＋＋～＋＋＋ |
| 高分化 |
20 |
10(50.0) |
10(50.0) |
| 中分化 |
21 |
7(33.3) |
14(66.7) |
| 低分化 |
22 |
5(22.7) |
17(77.3) |
2.2 β－葡萄糖醛酸苷酶在大肠癌的表达与肿瘤侵袭间的关系 大肠癌Dukes分期和β－G表达的关系见表2。由表2可见83.3％(5/6)的DukesB期和85.7％ （18/21）的DukesC期癌组织表现为β－G增强表达。而只有50％(18/36)的DukesA期的癌组 织表现为β－G增强表达，统计学分析有显著意义(P＜0.05)。由表3可见，随着癌侵袭深度的 加深，β－G的增强表达愈加显著，β－G在侵袭至肌层、浆膜、浆膜下层癌组织中的表达与 侵袭至粘膜层、粘膜下层癌组织中的表达有显著性差异（P＜0.05）。
表2 肿瘤Dukes分期与β－葡萄糖醛酸苷酶表达 例(％)
| 肿瘤分化程度 |
n |
β－G表达 |
| －～＋ |
＋＋～＋＋＋ |
| Dukes stage A |
36 |
18(50.0) |
18(50.0) |
| Dukes stage B |
6 |
1(16.7) |
5(83.3)* |
| Dukes stage C |
21 |
3(14.3) |
18(85.7)* |
*P＜0.05与Dukes A期肿瘤比较
表3 肿瘤侵袭深度与β－葡萄糖醛酸苷酶表达 例(％)
| 肿瘤分化程度 |
n |
β－G表达 |
| －～＋ |
＋＋～＋＋＋ |
| 粘膜、粘膜下层 |
4 |
3(75.0) |
1(25.0) |
| 肌层 |
32 |
15(46.9) |
17(53.1)* |
| 浆膜、浆膜下层 |
27 |
4(14.8) |
23(85.2)* |
*P＜0.05与粘膜、粘膜下层比较3 讨论
肿瘤转移包括下列多步过程:1)肿瘤细胞通过特殊受体附着于细胞外基质;2)肿瘤细胞分 泌特殊的基质降解酶降解细胞外基质;3)肿瘤细胞从被降解的基质处迁移,发生转移[3]。基质降解酶如Ⅳ型胶原酶、尿激酶、β－G及组织蛋白酶B等在侵袭过程中起着重要的作用。尽管对Ⅳ型胶原酶和尿激酶等在肿瘤侵袭和转移中的作用已做了大量工作，关于β－G在大 肠癌侵袭和转移中的作用还鲜有报道。β－G是一中酸性溶酶体酶，可水解基底膜中的主要成分—蛋白多糖，因而参与肿瘤 的侵袭和转移。Murdter等[4]报道很多癌组织中的β－G水平较高。戴冬秋等[5]报道胃 癌组织中的β－G活力高于正常组织。Nicolson等[6]证实高侵袭力的鼠黑色素瘤细胞分泌 β－G的水平显著高于低侵袭力的鼠黑色素瘤细胞，且其降解内膜下基底膜的速度明显快于 低侵袭力细胞。我们曾经以生物化学方法检测4个人大肠癌细胞系培养上清的β－G活力，结 果显示低分化、高侵袭力的细胞系分泌的β－G活力显著高于高分化、低侵袭力细胞系[7]。
本研究首次以免疫组化方法检测了β－G在大肠癌组织中的表达，发现多数癌组织中β－ G呈增强表达，低分化癌中的β－G表达强于高分化癌，但无统计学意义；β－G增强表达与 大肠癌Dukes分期的进展相关；随着癌侵袭深度的加深，β－G的增强表达愈加显著。该结果 表明，β－G的表达与大肠癌的侵袭和转移密切相关，进一步证实β－G增强表达可能是肿瘤 转移表型相关的细胞特性之一。
本文课题受国家自然科学基金重大项目资助（No3904005）
参考文献
［1］Tryggvason K, Hoyhtya M, Salo T. Proteolytic degradation of extracellular matrix in tumor invasion. Biochem Biophysica Acta, 1987;907(1):191
［2］Liotta LA. Cancer cell invasion and metastasis. Scientific Am, 1992;266(2):34
［3］Liotta LA.Tumor invasion and metastasis－ role of the extracellular matrix. Cancer Res,1986;46(1):1
［4］Murdter TE. Enhanced uptake of doxorubicin into bronchial carcinoma: β － glucuronidase mediates release of doxorubicin from a glucuronidase mediating prodrug at the tumor site. Cancer Res,1997;57(12):2440
［5］戴冬秋，陈峻青，任常山,等.β－葡萄糖醛酸苷酶、酸性磷酸酶、乳脱氢酶与胃癌的关系.中国医科大学学报，1991;20(1):23
［6］Nicolson GL,Nakajima M,Herrmann JL,et al. Malignant melanoma metastasis to brain:role of degradative enzymes and responses to paracrine growth factors. J Neuro－ Oncology, 1993; 18(2):139
［7］冯树，宋今丹.大肠癌细胞分泌的β－葡萄糖醛酸苷酶与其侵袭力间关系的研究.细胞生 物学杂志，1996；18（4）：183
(1999－04－12收稿)
(1999－08－02修回)
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