转化生长因子β₁及β₃在前列腺癌中的表达及其意义

中华泌尿外科杂志 1999年第7期第20卷 论著

作者：程继义　蒋绍博　王杰　金讯波　王法成　刘士怡

单位：250021 济南，山东省立医院泌尿外科

　　关键词： 前列腺肿瘤；癌；转化生长因子

　　【摘要】　目的　研究前列腺癌（PCa）组织中转化生长因子（TGF）β₁与β₃的表达及与PCa的病理分级、临床分期和远处转移的关系。　方法　采用免疫组织化学（IHC）方法对46例PCa标本进行染色。　结果　39例表现广泛的肿瘤细胞外基质（ECM）和胞浆TGF-β₁染色，余7例只ECM tGF-β₁染色。TGF-β₁ECM/胞浆染色指数与PCa gleason评分、临床分期及有远处转移的PCa（D₂期）呈正相关（r分别为0.42/0.31，0.81/0.64，0.68/0.44，P均＜0.05）。46例PCa标本中，45例有明显的肿瘤细胞胞浆TGF-β₃染色，25例示较弱的ECM tGF-β₃染色；TGF-β₃染色指数与PCa临床分期、Gleason评分及远处转移无显著性相关（P均＞0.05）。　结论　TGF-β₁在PCa中有高表达，可能通过自分泌和旁分泌机制对PCa生长起促进而非抑制的作用，并可作为监测PCa病程进展的瘤标。TGF-β₃在PCa中虽有表达，但其作用尚待阐明。

Expression of TGF-β₁ and β₃ in prostate cancer

CHENG jiyi, JIANG Shaobo, WANG Jie, et al.

　　department of Urology, Shandong Provincial Hospital, Jinan 250021

　　【Abstract】　Objective　The expression of TGF-β₁ and β₃ in the tissue of prostate cancer (PCa) and its correlation with the tumor grading, staging and metastasis were studied.　Methods　Samples of 46 cases with PCa were examined using immunohistochemical staining with TGF-β₁ and β₃ antisera.　Results　Cytoplasm and extracelluar matrix (ECM) overexpression of TGF-β₁ has been noted in 39 of the 46 cases with PCa while only ECM expression was noted in the other 7 samples. Statistically, there were positive correlation of the expression in ECM and cytoplasm with Gleason score, staging and metastasis(r＝0.42/0.31,0.81/0.64,0.68/0.44, respectively,P＜0.05 ). As for TGF-β₃,45 oot of 46 samples had cytoplasm staining and 25 had weak ECM expression.There was no statistical correlation between the expression of TGF-β₃ and Gleason score, staging and metastasis.　Conclusions　TGF-β₁ may has promotive effect on the progression of cancer by autocrine with or without paracrine, and the effect of TGF-β₃ in PCa is yet to be explored.

　　【Key words】　Prostatic neoplasms　　Carcinoma　　Transforming growth factor

　　转化生长因子β(TGF-βs)是一种多功能的多肽，有TGF-β₁、β₂、β₃三个亚型^［1］。我们采用免疫组织化学(IHC)方法研究TGF-β₁、β₃在前列腺癌(PCa)中的表达及与肿瘤的病理分级、临床分期、远处转移的关系，报告如下。

　　材料及方法

　　实验组46例标本取自1986～1996年间住院的PCa患者。年龄53～84岁，平均68岁。其中行前列腺癌根治术1例，经尿道电切9例，经膀胱前列腺切除9例，经直肠前列腺穿刺活检27例。福尔马林固定后石蜡包埋，所有标本均重新确定病理诊断。PCa组织学分级采用Gleason评分^［2］，其中2分2例，3分2例，4分5例，5分16例，6分9例，7分5例，8分5例，9分2例。临床分期采用Jewett-Whitmore-Prout分期，其中A期4例，B期7例，C期7例，D₁期9例，D₂期19例。对照组12例取自良性前列腺增生（BPH）患者标本，年龄53～78岁，平均67岁。免疫组化采用ABC法，一抗兔抗人多克隆抗体TGF-β₁及TGF-β₃，均由Santa cruz公司生产。ABC试剂盒由Vector公司生产。采用阻断染色对照：(1)省去第一抗体，用正常羊血清取代。(2)省去第二抗体。(3)省去复合物，三组均阴性。

　　光镜下分析：(1)按切片中细胞显色有无及深浅记分：细胞无染色为0分；细胞染色呈浅黄色为1分；细胞染色呈棕黄色为2分；细胞染色呈棕褐色为3分。(2)按切片中显色细胞的比例评分：无阳性显色细胞为0分；显色细胞占切片中细胞总数的1/3以下为1分；1/3～2/3细胞显色为2分；2/3以上细胞显色为3分。每例细胞肿瘤染色积分=(1)×(2)。细胞染色强度按积分高低分为四级：积分0分者为(-)；积分1～3分者为(+)；积分4～6分者为(++)；积分7～9分为(+++)。染色指数为染色强度经量化后所得出的数值。

　　将所有的实验数据经量化后输入计算机建立数据库，然后用SAS软件包分析，统计分析方法采用t检验及相关分析。

　　结果

　　一、TGF-β₁及β₃的表达部位

　　TGF-β₁染色位于肿瘤细胞胞浆及其周围基质（ECM）内，表现为不同染色深度的棕褐色颗粒。实验组46例PCa中，细胞染色阳性者为39例（85%）；对照组12例BPH中，阳性为6例（50%）；两组平均染色指数分别为1.43±0.89和0.50±0.52，差异有显著性（P＜0.001）。实验组ECM染色阳性者为46例（100%），对照组12例BPH中阳性者11例（92%），两组平均染色指数分别为2.24±0.82和1.17±0.58，差异有显著性（P＜0.001）。

　　TGF-β₃多肽染色位于PCa肿瘤细胞胞浆内，呈不同深度的棕褐色颗粒。46例PCa中，细胞染色阳性者45例（98%）。12例BPH中，阳性为3例（25%）。两组平均染色指数分别为1.80±0.72和0.25±0.45，差异有显著性（P＜0.001）。实验组46例PCa中ECM染色阳性者25例（54%），对照组12例BPH中ECM染色阳性者5例（42%），平均染色指数分别为0.57±0.66和0.42±0.51，差异无显著性（P＞0.05）。显示TGF-β₁存在于PCa细胞胞浆及其ECM内，TGF-β₃主要存在于肿瘤细胞胞浆内。

　　二、TGF-β₁及β₃染色指数与PCa、Gleason评分、临床分期及有远处转移的关系

　　在46例不同组织学分级的PCa中均有不同染色指数的病例，相关分析表明TGF-β₁的ECM与胞浆染色指数与Gleason评分呈显著性正相关（r分别为0.42和0.31，P均＜0.05）；TGF-β₃染色指数与Gleason评分无显著性相关（P均＞0.05）。TGF-β₁的ECM与胞浆染色指数与临床分期之间均呈显著性正相关（r分别为0.81和0.64，P均＜0.001）；而TGF-β₃胞浆、ECM染色指数与临床分期之间则无显著性相关（P均＞0.05）。在46例PCa中，发生远处转移者19例，其TGF-β₁及β₃染色指数各有不同，相关分析表明TGF-β₁的ECM与胞浆染色指数与PCa远处转移呈正相关（r分别为0.68和0.44，P均＜0.05）；而TGF-β₃胞浆、ECM染色指数与远处转移无显著性相关（P均＞0.05）。

　　讨论

　　TGF-βs的活性结构是相对分子质量为25000的二聚体，由两条相对分子质量为12 500的肽链通过链间二聚体连接形成。已查明TGF-βs在人体内存在三种异构体，即TGF-β₁、β₂、β₃，其氨基酸序列具有80%的同源性。TGF-βs的作用很复杂，常表现双向作用，对细胞的增殖既可起刺激作用又可起抑制作用。这取决于细胞的类型与分化状态，TGF-βs的浓度及其受体等^［3］。TGF-βs能抑制正常及恶化的前列腺细胞增长，如在癌细胞内产生基因突变，使其受体功能受损或完全丧失受体的表达能力，此细胞就失去对TGF-βs抑制生长的敏感性。在正常情况下，TGF-βs的信号传导对前列腺组织稳定起重要作用。如PCa细胞在TGF-βs信号传导的过程中产生任何阻碍而失去维持组织稳定的作用，此癌细胞则成为高度恶化的癌细胞^［4］。TGF-βs本身又是一强大的免疫抑制剂，具有促进血管生成、细胞移动、ECM合成等作用，从而起到促进肿瘤生长的作用。本研究显示在PCa中，TGF-β₁主要位于肿瘤细胞的胞浆及ECM，TGF-β₃主要位于肿瘤细胞胞浆内。TGF-β₁与TGF-β₃表达有差异，表明TGF-β₁主要由PCa细胞合成、利用并且部分分泌到肿瘤细胞ECM中。TGF-β₃主要位于PCa细胞胞浆内，ECM中存在较少，其原因可能是：（1）TGF-β₃由肿瘤细胞合成主要储存于肿瘤细胞胞浆内，几乎不分泌到周围基质中；（2）TGF-β₃由肿瘤细胞合成并分泌到周围基质中很快发生降解反应，因而测不出来。

　　Eastham等^［5］利用IHC法研究发现TGF-β₁与PCa的淋巴结转移有关，发生转移者比未转移者胞浆中TGF-β₁表达更高，而且发生转移的淋巴结内缺乏ECM tGF-β₁的表达；体外实验表明，TGF-β₁ mRNA在生长快、分化差的肿瘤细胞系中比生长慢、分化高的肿瘤中有更高表达^［6］。本研究结果显示肿瘤ECM和胞浆中TGF-β₁染色指数与PCa gleason评分成正相关（P均＜0.05），即PCa细胞Gleason评分越高(肿瘤恶性程度越高)，细胞合成和分泌越多的 tGF-β₁，这种高表达表明其有促进肿瘤细胞增殖行为的作用。肿瘤细胞内及其ECM中的TGF-β₁与PCa临床分期呈正相关，并且亦与有远处转移的PCa呈正相关，表明TGF-β₁可能通过自分泌、旁分泌作用在PCa恶性进展中起促进作用，并可促发远处转移。PCa上皮细胞胞浆及其ECM内的TGF-β₃与Gleason评分、临床分期及远处转移未见有密切相关性，表明TGF-β₃对PCa的分化状况、病程进展及转移影响不大。我们的研究表明了TGF-β₃多肽在PCa中有高表达并且主要位于PCa上皮细胞胞浆内，但未见与PCa组织学分级、临床分期及远处转移有相关性，因此TGF-β₃在PCa中的作用尚待进一步研究。

　　参考文献

　　1　Massague DM. The transforming growth factor β family. Ann Rev Cell Biol, 1990,6∶597-641

　　2　Gleason DF. Histologic grading of prostate cancer: a perspective. Hum pathol, 1992,23∶273-279.

　　3　Nilsen-Hamilton M. TGF-β and its action on cellular growth and differentiation. Curr Top Dev Biol, 1990,24∶95-136.

　　4　Kim IY, Ahn HJ, Zelner DJ, et al. Loss of expression of transforming growth factorβ type I and type II receptors correlates with tumor grade in prostate cancer tissues. Clin Cancer Res,1996,2∶1225-1261.

　　5　Eastham JA, Truong LD, Rogers E, et al. Comparative immunohistochemical localization in human primary and metastatic prosta-tic cancer. Lab Investi,1995,73∶628-635.

　　6　Steiner MS，Barrack ER. Expression of transforming growths (TGF-α and tGF-β) and epidermal growth factor (EGF) in normal and malignant rat prostate. j Urol, 1990,part 2,143∶240.

(收稿：1998-10-19　修回：1999-01-18)