c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1在肺癌中的表达
临床与实验病理学杂志 1999年第3期第15卷 论著
作者:朱春荣 吴德明 康苏娅
单位:朱春荣(苏州医学院附属第一人民医院肿瘤科);吴德明(苏州医学院病理学教研室 215006);康苏娅(病理科 215006)
关键词:肺肿瘤;基因;Bcl-2;基因;erbB;基因;p53;基因表达;免疫组织化学;预后
摘要 目的:探讨c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1基因在肺癌发生发展过程中的作用。方法:用免疫组化ABC法对原发性肺癌组织中4种基因的表达和突变进行检测。结果:58例肺癌中,31例(53.45%)p53过度表达,18例(31.03%)bcl-2过度表达。c-erbB-2与nm23-H1在10例小细胞肺癌(SCLC)中未见表达。而在48例非小细胞肺癌(NSCLCs)中两者过度表达率均为50%。c-erbB-2与nm23-H1表达呈正相关(P<0.05)。腺癌nm23-H1的表达明显高于鳞癌(P<0.05)。p53、bcl-2蛋白表达在肺癌分化程度中呈负相关(P<0.05)。nm23-H1、p53和bcl-2的表达与患者的生存率有关(P<0.05)。结论:c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1基因蛋白产物的检测对肺癌患者的诊治和预后评估有积极意义。
分类号 R734.2;R392.3 文献标识码 A
文章编号 1001-7399(1999)03-0216-03
Expression of c-erbB-2、p53、bcl-2 and nm23-H1 oncoprotein in human primary lung cancer
1Zhu Chunrong, 2Wu Deming, 3Kang Suya
(Dept of 1Oncol、3Pathol, First Affiliated Hospital of Suzhou Medical College 215006, 2Dept of Pathol, Suzhou Medical College 215006)
ABSTRACT Purpose To investigate the effect of c-erbB-2、p53、bcl-2 and nm23-H1 genes in the carcinogenesis and development of lung cancer.Methods The expressions of c-erbB-2, p53, bcl-2 and nm23-H1 oncoprotein in primary lung tumors were studied immunohistochemically.Results Of 58 cases of lung cancer, 31(53.45%) were positive for p53 expression and 18 cases (31.03%) for bcl-2 expression. There were no expression of c-erbB-2 and nm23-H1 oncoprotein in 10 small cell lung carcinoma (SCLC). Of 48 cases of non-small cell lung carcinoma (NSCLCs), 24 (50%) were positive for both c-erbB-2 and nm23-H1. The positive relationship was found between expression of c-erbB-2 and nm23-H1 (P<0.05). The squamous carcinoma was significantly different (P<0.05) from adenocarcinoma in the positivity rate of nm23-H1. There was significant correlation between the expression of p53、bcl-2 and histological grade (P<0.05). Some genes showed coexpression in some of the lung tumors. In a multivariate analysis by Cox regression model, the overexpression of nm23-H1、p53、bcl-2 were independently associated with NSCLCs survival length (P<0.05).Conclusion The detection of c-erbB-2、p53、bcl-2 and nm23-H1 geneproteins has positive effects on diagnosis, prognosis and treatment of lung tumors.
KEY WORDS lung neoplasms; genes, bcl-2; genes, erbB; genes, p53; gene expression; immunohistochemistry; prognosis
肿瘤分子生物学研究表明,肿瘤的发生与细胞增殖和分化失常有关。癌基因的激活和抑癌基因的失活是肿瘤发生的重要机制,而细胞凋亡基因在肿瘤的发生上也起重要作用。目前nm23基因被认为是肿瘤转移抑制基因的重要代表,与乳腺癌、肝癌的转移呈明显的负相关,但与肺癌的关系尚不清楚。本文旨在探讨癌基因c-erbB-2、抑癌基因p53、细胞凋亡基因bcl-2及转移抑制基因nm23-H1蛋白在肺癌中的表达及其相互关系,以及在肺癌发生、发展中的作用与意义。
1 材料与方法
1.1 材料 选用苏州医学院附属第一人民医院胸外科1992~1997年间肺癌手术标本临床及随访资料齐备者58例。其中鳞癌25例,腺癌17例,大细胞癌6例,小细胞癌10例。男性44例,女性14例。年龄33~84岁,平均62.5岁。以5例正常肺组织和7例肺炎性假瘤作为对照。标本以10%福尔马林固定,石蜡包埋,肺癌组织学类型按WHO标准分类〔1〕,组织病理学分级按国际抗癌联合会(UICC)标准〔2〕。
1.2 免疫组化染色 4 μm厚连续石蜡切片,脱蜡后放入枸橼酸钠缓冲液(10 mmol·L-1,pH 6.0),置微波炉处理(170W加热5 min,nm23-H1标记省此步骤)。第一抗体(均为Dako公司产品)稀释度分别为c-erbB-2(A-485)1∶80,p53(DO-7)1∶50,bcl-2(Clone 124)1∶30,nm23-H1(NM301)1∶100,采用ABC法染色。阴性对照以TBS替代一抗;用已知阳性切片作阳性对照。
1.3 阳性结果判断 p53蛋白的表达以细胞核呈清晰棕色或胞核胞浆同时呈棕色为阳性,bcl-2、nm23-H1蛋白以胞浆、核膜出现棕黄色颗粒为阳性。c-erbB-2则为胞膜着色,单纯胞浆染色者不计入。阳性表达标准参照Barnes等提出的基于3个参数的半定量计数方法,即染色强度,阳性细胞数和两者计分的乘积。A项:光镜下随机观察10个高倍视野,计录1 000个肿瘤细胞内阳性细胞数的百分比,无:计0分,阳性细胞数百分比1~10计1分,11~50计2分,51~80计3分,>80计4分。B项:着色强度:浅黄色计1分、棕黄色计2分、棕褐色计3分;每例肿瘤最后得分为A×B:0分为阴性,1~2分为弱阳性,3~4分为阳性,大于4分为强阳性。大于等于3分为过度表达。
1.4 统计学分析 采用χ2检验,u检验及Cox风险比例回归分析。
2 结果
2.1 c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1 4种蛋白在肺癌组织中的表达 见表1。
表1 肺癌组织中c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1蛋白过度表达
组织类别 |
n |
c-erbB-2
阳性n(%) |
p53阳性
n(%) |
bcl-2阳性
n(%) |
nm23-H1
阳性n(%) |
鳞癌 |
25 |
12(48) |
15(60) |
9(36) |
12(48) |
腺癌 |
17 |
10(58.8) |
8(47.1) |
2(11.8) |
11(64.7) |
大细胞癌 |
6 |
2(33.3) |
2(33.3) |
0 |
1(16.7) |
小细胞癌 |
10 |
0 |
6(60) |
7(70) |
0 |
c-erbB-2表达主要位于细胞膜上(图1),部分病例同时见于细胞浆中。10例小细胞肺癌(SCLC)中均无胞膜染色。48例非小细胞肺癌(NSCLC)中有24例(50%)出现过度表达。鳞癌、腺癌、大细胞癌三者相比差异有显著性(P<0.05)。p53阳性细胞阳性颗粒主要位于细胞核(图2),58例肺癌中有31例(53.45%)p53过度表达。bcl-2阳性反应表达为细胞浆、核膜部位呈棕黄色(图3),表达率为31.03%(18/58)。bcl-2过度表达在NSCLC11/37(29.73%)与SCLC 7/10(70%)中差异有显著性(P<0.05)。nm23-H1阳性颗粒主要位于胞浆中(图4)。48例NSCLC中nm23-H1过度表达为24/48(50%),其中鳞癌nm23-H1过度表达为12/25(48%),腺癌为11/17(64.71%),两者差异有显著性(P<0.05),在SCLC中未见有nm23-H1表达。
图1 c-erbB-2在肺泡细胞癌细胞膜中呈阳性表达.ABC×200
图2 p53在肺大细胞癌细胞核中呈阳性表达.ABC×200
图3 bcl-2在肺中分化鳞癌胞浆,核膜中呈阳性表达.ABC×100
图4 nm-23-H1在肺中分化腺癌胞浆,核膜中呈阳性表达.ABC×200
2.2 4种蛋白表达与肺癌淋巴结转移及病理分级的关系 见表2。
表2 肺癌淋巴结转移、病理分级与
c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1蛋白表达的关系
病理指标 |
n |
c-erbB-2
阳性n(%) |
p53阳性
n(%) |
bcl-2
阳性n(%) |
nm23-H1
阳性n(%) |
淋巴结转移 |
有 |
26 |
9(34.6) |
12(46.2) |
7(26.9) |
9(34.6) |
无 |
32 |
15(46.9) |
19(59.4) |
11(34.4) |
15(46.9) |
病理分级* |
G1 |
7 |
5(71.4) |
2(28.6) |
4(57.1) |
3(42.9) |
G2 |
20 |
11(55) |
11(55) |
3(15) |
11(55) |
G3 |
15 |
6(40) |
10(66.7) |
4(26.7) |
9(60) |
*仅限于鳞癌、腺癌p53,bcl-2阳性率与鳞癌、腺癌的病理分级有关(P<0.05) c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1蛋白表达与肺癌淋巴结转移无明显关系(P>0.05),在肺鳞癌、腺癌中,p53过度表达随病理分级升高而增加,bcl-2过度表达则相反,随病理级别升高而降低,两者差异均有显著性(P<0.05)。
2.3 肺癌中癌基因表达的相关性 在58例肺癌中,c-erbB-2、p53、bcl-2和nm23-H1均有过度表达者2例,有其中3种基因过度表达者8例,两种基因过度表达者27例。两两之间的χ2检验结果显示:c-erbB-2过度表达与nm23-H1过度表达呈正相关(P<0.01),其中两者共同阳性16例,共同阴性26例。NSCLC中主要出现bcl-2-/p53+与bcl-2-/p53-的协同表达,而SCLC中主要出现bcl-2+/p53+的表达,大细胞癌与腺癌中均未见有bcl-2+/p53+的表达(P<0.05)。
2.4 4种蛋白表达与NSCLC患者生存期的关系 48例NSCLC患者中有22例死亡,死亡率45.83%,随访时间最短为5个月,最长为59个月,平均16.5个月,对随访病例进行了4种癌基因产物的Cox比例风险回归分析,其中对延长生存期危害最大的因素是nm23-H1(P<0.01),每增加一个阳性强度,其相对风险度为4.691倍,其次为p53(P<0.05)相对风险度为1.418倍,而bcl-2的过度表达对预后则是一个保护因素(P<0.05),c-erbB-2对生存期无明显影响(P>0.05)。
3 讨论
原癌基因c-erbB-2突变后在细胞膜上以凝聚形式存在,增加与细胞转化有关的酪氨酸激酶活性,故免疫组化检测显示强的细胞膜染色。约30%的乳腺癌、卵巢癌,40%以上的非小细胞肺癌、胃癌及前列腺癌中存在该基因的异常表达〔3,4〕。用免疫组化、原位杂交等方法研究表明,c-er
bB-2的过度表达一般多发生在人类的腺癌中〔4〕。而SCLC细胞未发现p185neu过度表达。这可能缘于它们不同的起源,本研究结果与上述情况完全一致。
野生型p53基因能抑制细胞转化,突变型p53基因则促进细胞转化,人类肿瘤中p53基因失活的主要原因为基因缺失和点突变。Greenblatt等报道,在2 567例人类肿瘤中p53基因的突变率为37%。p53在肺癌中的过度表达由于所使用的单抗和组织标本的不同,各家报道并不一致,阳性率可从46%~68%,甚至更高〔5〕。本组结果:p53过度表达31/58(53.45%),与肿瘤的分化程度有关,分化越差,阳性率越高,与国内外报道一致〔6〕。
bcl-2的过度表达出现在许多实体肿瘤中,如鼻咽癌、前列腺癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等〔6〕。本实验结果:bcl-2过度表达率在NSCLC(29.73%)中远较SCLC(70%)低,这可能与它们不同的生物学属性有关。此外,bcl-2的表达与肺癌的组织分化程度有关,随着分化程度的提高过度表达率增高(P<0.05),这与分化程度低者多伴有坏死等有关。
nm23基因是目前肿瘤转移抑制基因的最佳代表,定位于17号染色体长臂。人类nm23有两个亚型,分别用nm23-H1和nm23-H2表示,两者有88%的同源性,但它们有各自的调节机制。本实验结果表明:nm23-H1过度表达的肺门淋巴结转移率虽低于其阴性者,但无明显相关性。48例NSCLC中nm23-H1过度表达率达50%,鳞癌为48%,低于腺癌64.71%(P<0.05),提示nm23在肺癌表达中存在差异,可能与其结构发生某些改变有关。
目前认为肺肿瘤的发生是正常细胞多重损伤的复杂过程,且往往形成2种或2种以上肿瘤基因激活的结果〔7〕。本组大多数病例有一种以上蛋白表达,含有两种以上蛋白表达病例数占63.79%(37/58)。本研究结果显示,p53与bcl-2蛋白表达在肺癌分化程度中呈负相关。肺癌分化程度越低,p53过度表达率越高,而bcl-2过度表达率越低;肺癌的分化程度越高,p53蛋白过度表达率越低而bcl-2过度表达率越高,说明肺癌细胞凋亡调控是通过p53基因突变而对bcl-2蛋白产生负调节所致。另外c-erbB-2阳性者nm23-H1阳性率较高,与p53的表达无关。以上说明,在肺癌的发生发展中,4种癌基因起着一定的协同作用。
随着肿瘤分子生物学的发展,通过检测肿瘤中癌基因的表达来判断预后也逐渐被人们所认识〔5,7〕。本实验结果表明:bcl-2、p53、nm23-H1因素被选入Cox模型,其中bcl-2的表达具有保护作用,与良好预后有关,其余两者与不良预后有关。nm23-H1表达的风险度最大,为4.691。由此可知,nm23-H1的表达对患者的预后起着重要作用,值得进一步探讨。影响肺癌患者预后的因素很多,往往相互关联,4种癌基因间一定的协同作用可能是构成复杂病情的主要原因之一。
作者简介:朱春荣,男,29岁,硕士生。研究方向:肿瘤中西医治疗 吴德明,男,60岁,教授,主任医师,硕士生导师。江苏省病理学会副主任委员。研究方向:肿瘤病理
参考文献
1,Shimosato Y, Sobin LH, Spencer H et al. The World Health Organization histological typing of lung tumors. Am J Clin Pathol,1982;77:123
2,Mountain CF. A new international staging system in lung cancer. Chest,1986;89(suppl):225s
3,Tan M, Yao J, Yu D. Overexpression of the c-erbB-2 gene enhanced intrinsic metastasis potential in human breast cancer cells without increasing their transformation abilities. Cancer Res,1997;57(6):1199~1205
4,Diez M, Pollan M, Maestro M et al. Prediction of recurrence by quantification of P185neu protein in non-small-cell lung cancer tissue. Br J Cancer,1997;75(5):684~689
5,Mitsudomi T, Takahashi T. Genetic abnormalities in lung cancer and their prognostic implications. Gan To Kagaku Ryoho,1996;23(8):990~996
6,Eerola AK, Tormanen U, Rainio P et al. Apoptosis in operated small cel lung carcinoma is inversely related to tumor necrosis and p53 immunoreactivity. J Pathol,1997;181(2):172~177
7,Dosaka-Akita H, Hu SX, Fujino M et al. Altered retinoblastoma protein expression in nonsmall cell lung cancer: its synergistic effects with altered ras and p53 protein status on prognosis. Cancer,1997;79(7):1329~1337
收稿日期:1999-03-24