细胞增殖和凋亡在宫颈癌放疗中的预后价值

中华肿瘤杂志 1999年第4期第21卷 临床研究

作者：张美琴　蔡树模　施达仁

单位：200032 上海医科大学肿瘤医院妇科(张美琴、蔡树模)，病理科(施达仁)

　　关键词： 宫颈肿瘤/放射疗法；细胞增殖；细胞凋亡；预后；增殖细胞核抗原

　　【摘要】　目的　研究增殖和凋亡在放射治疗宫颈癌中的预后价值。方法　回顾性分析了40例放疗未控和根据临床病理因素与之配对的40例放疗治愈的Ⅱ_B～Ⅲ_B期宫颈鳞癌患者的细胞增殖和凋亡情况。以免疫组化ABC法检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)，凋亡细胞用末端转移酶(TdT)介导的脱氧核苷酸切口及末端标记法(TdT-mediated biotin-dUTP nick end labeling, TUNEL)进行检测。结果　放疗治愈组的PCNA为5.38±3.21，未控组为7.50±3.16(P＜0.01)；治愈组每10个高倍视野下的有丝分裂细胞数为6.33±5.15，未控组为11.33±7.50(P＜0.001)；治愈组每10个高倍视野下的凋亡细胞数为20.90±8.19，未控组为27.13±17.28(P＜0.05)；凋亡细胞数与分裂细胞数之比值(A/M)治愈组为4.97±3.31，未控组为3.36±2.83(P＜0.05)。结论　PCNA、凋亡细胞数以及A/M可作为预测放射治疗宫颈癌预后的新指标。

Prognostic value of cell proliferation and apoptosis in uterine cervical cancer treated with radiation

ZHANG Meiqin, CAI Shumo, SHI Daren.

Department of Gynecology, Cancer Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200032

　　【Abstract】　Objective　To study the prognostic value of cell proliferation and apoptosis in cervical cancer patients treated with radiation.Methods　A retrospective study was done in 40 radiotherapy-uncontrolled cases of squamous-cell carcinoma of the cervix uteri and an equal number of cases, matched in age, clinical stage, tumor size and histologic grade, which had been cured by radiotherapy. Cell proliferation was judged by the proliferating cell nuclear antigen (PCNA)-positively stained cell number × intensity of staining, and number of cells in mitosis per 10 high-power microscopic fields (HPF). Apoptotic cells were identified by TUNEL method and the result was expressed as the number of cells undergone apoptosis per 10 HPF.Results　The average level of PCNA expression was 5.38±3.21 in the cured patients and 7.50±3.16 in the radiotherapy-uncontrolled patients (P＜0.01). The number of mitotic cells/10 HPF was 6.33±5.15 in the cured patients and 11.33±7.50 in the uncontrolled patients (P＜0.001). The number of apoptotic cells/10 HPF was 20.90±8.19 in the cured patients and 27.13±17.28 in the uncontrolled patients (P＜0.05). The ratio of number of apoptotic cells to that of mitotic cells (A/M) was 4.97±3.31 in the cured and 3.36±2.83 in the uncontrolled (P＜0.05). Conclusion　In cervical cancer, PCNA expression, the number of cells in mitosis and that of cells in apoptosis are significantly increased while the A/M ratio is significantly decreased in radiotherapy-uncontrolled patients compared to those of patients cured by radiotherapy. These parameters may be of value to predict response to radiotherapy and prognosis of patients with cervical cancer.

　　【Subject words】　Cervical neoplasms/radiotherapy　　Cell proliferation　　Apoptosis　　Prognosis Proliferating cell nuclear antigen

　　Ⅱ_B～Ⅲ_B期宫颈癌以放射治疗为主，但疗效仍不满意。若在放疗前即可准确评估预后，制定个体化的治疗方案，则可能提高疗效。近年来的研究发现,放疗前细胞增殖和凋亡可能与宫颈癌的预后有关^［1-3］。为此我们研究了增殖和凋亡在宫颈癌放疗中的预后价值，现将结果报告如下。

材料与方法

　　1.研究对象：1984年3月～1986年12月我院收治的宫颈鳞癌Ⅱ_B～Ⅲ_B期患者213例，均行根治性放疗。其中宫颈局部未控患者40例(未控组)，均经病理证实；根据临床分期、分化、肿瘤大小、年龄与未控组相配对的治愈患者40例(治愈组)。

　　2. 放疗方法：后装治疗与盆腔放射相结合。

　　(1)后装治疗：采用日本Ralstron　⁶⁰Co治疗机。宫腔管：A点剂量5 gy/次，每周1次，共5周。阴道球：A点剂量5 Gy/次，每周1次，共5周。阴道球和宫腔管交替使用，每周各1次，每次A点剂量5 Gy。

　　(2)⁶⁰Co盆腔照射：Ⅱ期：B点剂量1.8 Gy/次，每周5次，共5周(四野照射)；Ⅲ期：B点剂量1.8 gy/次，每周5次，共5.5周(全盆照射25 Gy者，腔内A点剂量减少15 gy)。

　　3.治愈和未控标准：治愈标准：根据Herik等^［4］报道，随访5年无瘤生存者可认为治愈。未控标准：放疗后6个月宫颈局部仍有肿瘤残留称为未控^［5］。

　　4.增殖细胞核抗原(PCNA)的检测：用免疫组织化学ABC法检测治疗前活检标本中PCNA的表达，按试剂盒(丹麦Dako公司)说明书进行。结果判定：以细胞核内出现棕色颗粒者为PCNA染色阳性细胞，结果采用半定量积分法，即染色结果积分＝染色强度积分×阳性细胞积分^［6］。

　　5.凋亡细胞的检测：采用TUNEL法检测治疗前活检标本中的凋亡细胞，按试剂盒(德国宝灵曼公司)说明书进行。结果判定：以细胞核内出现棕色染色者为凋亡细胞，观察10个高倍视野(×400倍)，计数凋亡细胞数。

　　6.有丝分裂细胞：治疗前活检标本的HE切片中10个高倍视野(×400倍)下计数有丝分裂细胞总数。

　　7.统计分析：两均数间差异的检验用t检验。

结果

　　40例放射治愈宫颈癌患者的PCNA、有丝分裂细胞数和凋亡细胞数的平均值均低于40例放疗后未控者，差异有显著性；凋亡细胞数与分裂细胞数之比值(A/M)放射治愈组的平均值高于放疗后未控组，差异有显著性(表1)。

表1　宫颈癌放射治愈组和未控组增殖与凋亡的比较

　　^*每10个高倍视野下的细胞数

讨论

　　PCNA是一种细胞周期蛋白，调控DNA合成及细胞增殖，在S期达高峰，可用来估计细胞的增殖活性^［7］。Oka等^［1］研究了194例放疗的Ⅲ期宫颈鳞癌患者治疗前PCNA与预后的关系，发现PCNA≥25％者，5年生存率为38.6％；PCNA＜25％者，5年生存率为76.3％(P＜0.001)。多因素分析表明，PCNA是影响生存率的唯一因素。本研究结果与此一致。Schofield等^［8］认为，PCNA极低的肿瘤对放疗不敏感，而PCNA极高的肿瘤进展较快。我们认为，宫颈癌有一定的增殖比例，放疗效果应较好；但若增殖比例太高，则在分割放疗过程中极易导致成克隆细胞的加速再增殖，放疗效果反而较差。

　　目前凋亡已开始被引入到对患者预后评价的研究中，Levine等^［2,3］研究了宫颈癌(多数患者为鳞癌)患者放疗前凋亡细胞与预后的关系，发现其高者预后差，认为可以通过宫颈癌放疗前活检标本中凋亡细胞的测定来评估放疗后预后情况。本研究中，治愈组凋亡细胞为20.90±8.19，未控组为27.13±17.28，未控组凋亡细胞明显高于治愈组，与Levine等研究结果一致。

　　细胞累积率与细胞增殖率和细胞死亡率有关，因此对肿瘤进展的研究必须建立在细胞增殖和死亡的基础上。Tsujitani等^［9］发现大肠腺瘤凋亡细胞数与增殖细胞数的比值明显高于腺癌(P＜0.001)，提示从腺瘤进展到腺癌伴随着凋亡的受抑和增殖的加强。因为PCNA主要出现在S期，而有丝分裂细胞总数更能直接反映增殖活性，因此我们以A/M为指标，治愈组的A/M为4.97±3.31，未控组为3.36±2.83，两者比较，差异有显著性。我们认为，在宫颈癌放疗未控者中，相对于肿瘤细胞高的增殖活性，其凋亡能力仍明显受抑。

　　本研究结果表明，PCNA、凋亡细胞数以及综合反映肿瘤细胞增殖与凋亡情况的A/M，可能是预测放射治疗宫颈癌预后的新指标。

　　参考文献

　　1　Oka K, Hoshi T, Arai T. Prognostic significance of the PC10 index as a prospective assay for cervical cancer treated with radiation therapy alone. Cancer, 1992, 70: 1545-1550.

　　2　Levine EL, Davidson SE, Roberts SA, et al. Apoptosis as predictor of response to radiotherapy in cervical carcinoma. Lancet, 1994, 344: 472.

　　3　Levine EL, Renehan A, Gossiel R, et al. Apoptosis, intrinsic radiosensitivity and prediction of radiotherapy response in cervical carcinoma. Radiotherapy Oncology, 1995, 37: 1-9.

　　4　Herik M, Decker DG, Lee RA, et al. Late recurrence in carcinoma of the cervix. Amer J Obstet Gynec, 1970, 15: 1183-1186.

　　5　张惜阴，蔡树模.宫颈癌.见：汤钊猷主编.现代肿瘤学.第1版.上海：上海医科大学出版社，1993.679-708.

　　6　Friedrichs K, Gluba S, Eidtmann H, et al. Overexpression of p53 and prognosis in breast cancer. Cancer, 1993, 72: 3641-3647.

　　7　Robbins BA, Vega D, Ogata K, et al. Immunohistochemical detection of proliferating cell nuclear antigen in solid human malignancies. Arch Pathol Lab Med, 1987, 111: 841-845.

　　8　Schofield JB, Mansi J, Camplejehn RS, et al. Proliferating cell nuclear antigen and S phase fraction in endometrial stromal sarcoma. J Clin Pathol, 1992, 45: 664-666.

　　9　Tsujitani S, Shiral H, Tatebe S, et al. Apoptotic cell death and its relationship to carcinogenesis in colorectal carcinoma. Cancer, 1996, 77: 1711-1716.

(收稿：1998-07-16　　修回：1998-11-02)