非小细胞肺癌中谷胱甘肽S-转移酶的表达
中国医科大学学报2000年第29卷第2期
孙丽梅 张丽红 王恩华
摘 要 目的：明确化疗前非小细胞肺癌(nonsmall cell lung cancer,NSCLC)中是否存在原发耐药；谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GSTs)的表达与与NSCLC的组织类型、细胞分化程度、TNM分期是否相关；是否影响NSCLC患者的预后。方法：采用S-P免疫组化方法，检测94例化疗前NSCLC患者中GST-π的表达情况。结果：GST-π表达阳性率在鳞癌中为83.64%，在腺癌中为53.85%；GST-π在高中分化的NSCLC中高表达，对患者预后有影响。结论：NCLC中存在着原发耐药；GST-π表达与组织类型、细胞分化程度相关，且影响患者预后。
关键词：非小细胞肺癌 谷胱甘肽S-转移酶 预后 S-P免疫组化
谷胱甘肽S-转移酶(glutathions S-transferase,GSTs)是一组具有多种生理功能的蛋白质，是参与机体解毒作用的超基因家族，它可单独或与谷胱甘肽一起加强对许多环境毒物(包括化疗药物)的代谢及解毒功能，使抗肿瘤药物的细胞毒性降低而出现多药耐药［1］。本实验采用S-P免疫组化方法，探讨非小细胞肺癌(monsmall cell lung cancer，NSCLC)中GST-π表达情况，为临床制定个体化化疗方案，延长病人的无瘤存活期和生存率提供信息。
1 材料与方法
1.1 材料 收集中国医科大学第一临床学院外科病理室，1978年1月～1994年12月手术切除的原发性肺癌标本，经常规福尔马林固定，石蜡包埋，挑选有完整随访记录和TNM分期且术后均采用化疗的病例94例。其中鳞癌55例(高分化10例，中分化21例，低分化24例)，腺癌39例(高分化12例，中分化14例，低分化13例)。年龄27～78岁。生存期的计算是从手术日期起到随访日期或由于复发、转移而死亡的日期为止。
1.2 免疫组化方法 将标本制成4 μm的连续切片，经脱蜡、脱苯、水化后，采用福州迈新公司生产的即用型S-P免疫组化试剂盒进行染色，GST-π单克隆抗体4℃冰箱过夜。阴性对照采用PBS液代替一抗，其它步骤不变。
1.3 结果判断标准及统计学分析 每张切片都选较好的5个视野，计数500个癌细胞中GST-π染色的胞浆阳性数。细胞浆无着色定为阴性。将阳性反应按阳性瘤细胞占全部瘤细胞的百分比分为四个等级：＜25%为＋；26%～50%为；51%～75%为；＞76%为。统计学分析以着色细胞超过25%为免疫组化反应阳性，＜25%为阴性。
统计学分析采用SAS软件中的χ2 检验、t检验。
2 结果
正常支气管上皮，腺体中可见低水平的GST-π表达。其阳性反应产物位于细胞浆中，呈棕黄色颗粒状，弥漫或散在分布。肿瘤组织中，GST-π阳性细胞常可见整个癌巢着色，见图1。GST-π的总阳性率为71.28%，其表达除与NSCLC的组织类型有关外，还与细胞分化程度相关。其中鳞癌表达阳性率明显高于腺癌(χ2 =9.89,P＜0.01)见表1；高、中分化的鳞癌、腺癌中表达阳性率也高于低分化的鳞癌、腺癌的表达(χ2 =4.16,P＜0.05)见表2；GST-π表达与TNM分期无关，但与NSCLC患者的术后平均生存时间有关，其阴性表达者平均生存时间明显大于阳性表达病例，见表3。
图1 肺乳头状腺癌癌细胞胞浆中GST-π的阳性表达 ×400
Figure 1 Adenocarcinoma of the lung,showing positive reaction in cytoplasm of carcinoma cells by GST-π monclonal antibody. Streptavidin peroxidase conjugataed method ×400
表1 GST-π在NSCLC中表达与组织类型关系
Table 1 Relationship between histological type and expression of GST-π
| 组织类型 |
n |
＋ |
－ |
阳性率(%) |
| 鳞癌 |
55 |
46 |
9 |
83.64* |
| 腺癌 |
39 |
21 |
18 |
53.85* |
注：百分数(阳性例/总例数)，* P＜0.01
表2 GST-π表达和细胞分化程度关系
Table 2 Relationshp between degree of differentiation and expression of GST-π
| 分 化 |
n |
＋ |
－ |
阳性率(%) |
| 高、中分化 |
57 |
45 |
12 |
78.95* |
| 低分化 |
37 |
22 |
15 |
59.46* |
注：百分数(阳性例/总例数)，* P＜0.01
表3 GST-π表达与NSCLC术后平均生存时间的关系
Table 3 Expression of GST-π and patients' survival after tumor resection
| 表达 |
n |
X±s |
| － |
24 |
1576.67±1319.58* |
| ＋ |
3 |
1560.00±2130.63 |
| ++ |
10 |
1176.00±1243.85 |
| +++ |
25 |
964.80± 829.32* |
| ++++ |
32 |
917.81± 812.09＃＃ |
注：* P＜0.05；＃＃ P＜0.01
3 讨论
1979年，Marnervik等从胎盘中纯化、分离出GST-π，证实它是一种阴离子蛋白质［2］。GSTs作为具有解毒功能的超基因家族，不仅催化机体内有害极性化合物与谷胱甘肽相结合，还可由非酶结合方式将体各种潜在毒性化学物质、染料致癌剂及亲脂性化合物从体内排出。
Eimoto等最初报道肺癌组织中鳞癌全部表达阳性，而腺癌和小细胞癌阳性较少［3］。Chung等研究表明，GST-π阳性表达在鳞癌中占93.5%，腺癌中69.7%［4］。本实验中GST-π鳞癌阳性率83.64%，腺癌阳性率53.85%。GST-π表达 与组织类型有 关(χ2=9.89 ，P＜0.01)。同样GST-π表达与组织分化也有关，GST-π是一种分化抗原，在癌细胞分化向不良方向发展时，GST-π因其细胞结构的退化而逐渐表达降低或不表达［5］。本实验中GST-π在高、中分化的鳞癌、腺癌中高表达(χ2=4.16 P＜0.05)支持这一观点的同时，也同样符合临床上低分化肿瘤对化疗敏感的现象。Hida等曾检测了121例非小细胞癌(NSCLC)患者血清GST-π的含量，认为GST-π可以用来预测患者对某种化疗方案的反应性［6］。Bai F等也认为通过免疫组化检测GST-π表达至少部分反映了NSCLC(78例)患者接受包括顺铂在内方案治疗的化疗反应性，是预测其化疗效果有用的指标［7］。
我们采用高敏感的S-P免疫组化方法检测94例NSCLC患者GST-π表达情况，结果显示，GST-π表达与NSCLC患者的术后平均生存时间之间有差异，可以作为预测化疗疗效有用的指标之一。
孙丽梅(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)
张丽红(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)
王恩华(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)
参考文献
1，Batist G,Tulpule A,Sinha B K,et al.Overexpression of a novel anionic glutathione transferase in multidrug-resistant human breast cancer cells.J Biol chem,1986,261(24):15544-15549
2，Jakobson I,Warholm M,Mannervik B.The binding of substrates and a product of the enzymatic reaction to glutathione S-transferase A.J Biol Chem,1979,254(13):7085-7089
3，Eimoto H,Tsutsumi M,Nakajima A,et al.Expression of the glutathione S-transferase placental form in human lung carlinomas.Carcinogenesis,1988,9(9):2325-2327
4，Chung H,Chieh HH,Hu H,et al.Immunohistochemical investigation on the expression of glutathions S-transferases(GSTs) in lung cancer.Chin J Tubercul Respir Dis,1993,16(1):141-143
5，李春海.谷胱甘肽S-转移酶基因家族在癌变中的作用.肿瘤分子生物学研究进展，1996，103～113
6，Hida T,Kuwabara M,Ariyoshi Y,et al.Serum glutathione S-transferase-π level as a tumor maker for non-small cell lung cancer. Potential predictive value in chemotherapeutic response. Cancer,1994,73(5):1377-1382
7，Bai F,Nakanishi Y,Kawasaki M,et al.Immunohistochemical expression of glutathione S-transferase-π can predict chemotherapy response in patients with nonsmall cell lung carcinome.Cancer,1996,78(3):416-421
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