左侧和右侧结肠癌中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白差异性表达研究

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左侧和右侧结肠癌中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白差异性表达研究

米良田 ,王积楠 ,江浩

大连市友谊医院普外科,辽宁大连 116001

目的:探讨β联蛋白(β-catenin)和上皮钙黏着蛋白(E-cadherin)在左侧结肠癌和右侧结肠癌中的表达特点,并探讨其临床意义。

方法:收集30份人左侧结肠癌和30份人右侧结肠癌组织样本,应用RT-PCR技术检测左右侧结肠癌中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白基因转录水平的表达情况;同时应用免疫组织化学染色法检测左右侧结肠癌中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白的表达,并探讨其相关性及与临床病理因素的关系。

结果:β联蛋白mRNA相对表达量分别为1.29+0.35;左侧结肠癌0.66±0.36;上皮钙黏着蛋白mRNA相对表达量分别为0.65+0.23; 右侧结肠癌0.94±0.27,两组比较差异均有统计学意义(均P<0.01)。β联蛋白和上皮钙黏着蛋白的免疫组化结果显示两组间蛋白异常表达差异性不明显。

结论:左、右侧结肠癌中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白在mRNA和蛋白水平均存在差异表达,这可能是左、右侧结肠癌生物学行为差异的分子遗传学基础。

关键词:左侧结肠癌  右侧结肠癌  β联蛋白  上皮钙黏着蛋白

引言

结直肠癌是人类高发恶性肿瘤,其发病率一直呈上升趋势,在全球恶性肿瘤发病率中已上升至第三位,其死亡率居恶性肿瘤死因的第二位。在我国,结直肠癌死亡率已位于恶性肿瘤死亡率的第五位,严重危害人类健康[1]

经过长期的临床观察,发现左侧结肠癌和右侧结肠癌的临床表现不同。左侧结肠癌主要表现为肠梗阻、便秘、腹泻和血尿等,两侧癌肿在早期阶段的病理形态不同,右侧的症状主要是梗阻或腹部封闭的肿块,出现得更晚。但目前仍没有证据表明这些差异是否有分子遗传学基础[2]。本研究结合应用RT-PCR和免疫组织化学技术检测左右侧结肠癌中β-联蛋白和上皮钙黏着蛋白基因差异性表达情况,为解释左右侧结肠癌生物学行为差异提供分子遗传学基础。

1   材料与方法

1.1 标本来源

获得患者知情同意,收集大连市友谊医院2018~2022年间经手术切除并且具有完整病史的结肠癌组织标本60份。所有病例均为散发性结肠癌,术前没有进行放疗或化疗。患者年龄为37~80岁,中位年龄为58岁;其中男性41例,女性19例。本研究获得大连市友谊医院伦理委员会批准。

1.2 实验方法

1.2.1 RNA提取

常规Trizol法提取,紫外分光光度计检测左右两组织总RNA,波长260/波长280吸光度比值>1.8。

1.2.2 RT-PCR检测β联蛋白和上皮钙黏着蛋白转录水平表达情况。

PCR扩增条件为:95℃预变性5分,95℃变性45秒,复性温度45秒,72℃延伸1分,32个循环结束后72℃延伸10 分。

将PCR产物行1%琼脂糖凝胶电泳,再将凝胶置于GIS自动凝胶成像仪,使用TanonGIS-3500图象分析软件对电泳条带进行灰度扫描半定量分析。

1.2.3免疫组化检测β联蛋白和上皮钙黏着蛋白的蛋白表达

β联蛋白以细胞内出现棕黄色颗粒为阳性标志,染色结果判断大于70%的细胞其细胞膜染色阳性为正常表达,反之为膜表达缺失;大于10%的细胞其细胞浆和(或)细胞核染色阳性为阳性表达;细胞膜表达缺失及细胞浆和(或)细胞核阳性表达统称为异常表达。上皮钙黏着蛋白在肿瘤细胞定位于胞膜和胞质。细胞膜出现棕黄色颗粒为上皮钙黏着蛋白表达阳性,无着色为阴性,仅为胞核和胞质阳性者亦视为阴性。细胞膜上皮钙黏着蛋白表达阳性的细胞数大于70%判定为正常表达,反之为表达缺失,即异常表达。

1. 3  统计学处理所有数据均使用SPSS 17. 0 统计软件进行处理。

2   结果

2.1 β联蛋白和上皮钙黏着蛋白表达特点

β联蛋白在L组中mRNA相对表达量为1.29+0.35,在R组中为0.66±0.36,组间差异显著(t=10.32,P<0.01)。

上皮钙黏着蛋白在L组中mRNA相对表达量为0.65+0.23,在R组中为0.94±0.27,组间差异显著(t=-14.18,p<0.01)。

2.2β联蛋白和上皮钙黏着蛋白表达特点

β联蛋白在RSCC组中几乎全部定位于细胞膜,极少数有细胞浆表达,未见细胞核表达;上皮钙黏着蛋白在左右两组中均显示着色淡或着色浓淡不均,组间蛋白表达异常差异不显著。

3   讨论

结肠癌的发生与饮食、环境、遗传等密切相关,并且结肠癌的发生往往涉及多种肿瘤相关基因如原癌基因及抑癌基因以及多个信号传导通路的异常。

Wnt信号通路是调控细胞生长、运动和分化的关键途径,参与了从胚胎到成体的一系列胚胎早期的发育,决定细胞分化、增殖及生长的调控。Wnt/β-catenin信号通路在肿瘤的发生、发展、侵袭、转移中起着非常重要的作用,该信号通路的异常与结肠癌发生发展密切相关。目前研究认为超过90%的结肠癌与Wnt信号通路的异常激活密切相关。

左右侧结肠存在众多表观和遗传学差异。Wnt信号系统的异常在结肠癌的发病过程中发挥了重要的生物学作用。β联蛋白是该通路中的重要信号传递因子,在正常情况下的成熟细胞中,大量β联蛋白与细胞膜中上皮钙黏着蛋白结合形成复合体固定于细胞膜参与调节细胞的粘附从而被降解,少部分进入细胞质内被GSK-3Axin和APC基因形成降解复合体磷酸化而中和,使胞质内β联蛋白含量保持较低水平很难在细胞质内积聚进入细胞核。各种原因导致Wnt通路异常持续存在,游离的β联蛋白在细胞质内稳定、积累及进入细胞核,激活下游靶癌基因是Wnt信号传递的重要步骤[3-5]

本研究通过分析结肠癌组织中β联蛋白和上皮钙黏着蛋白的表达情况及其在左右侧结肠中的表达差异,探讨两者之间是否存在某种相互联系及其在左右半结肠发生、发展过程中可能发挥的不同作用,对临床结肠癌的分型、不同治疗方案的选择、预后判断以及新的分子诊断或治疗生物靶点的探索具有重要的意义。

参考文献:

[1]曹年华. Sapindoside b抗结直肠癌药理机制的初步研究[D]. 浙江:浙江大学,2019.

[2]裴海平,黄林生,刘利,等. HSP27在左侧结肠癌和右侧结肠癌差异表达的实验研究[J]. 中南大学学报(医学版),2011,36(4):277-285.

[3]欧玉荣,刘娟,高杉,等. 分泌型卷曲相关蛋白1、β联蛋白、上皮钙黏着蛋白在结直肠癌中的表达及意义[J]. 浙江大学学报(医学版),2014,43(4):397-405.

[4]李晶,罗茜,罗焱,等. 核转录因子E2F6通过β联蛋白信号通路调控恶性黑素瘤细胞增殖和转移的机制研究[J]. 中华皮肤科杂志,2020,53(11):905-913.

[5]向桂琼,樊卓,党云,等. 全反式维A酸对恶性黑素瘤A375细胞上皮-间质转化相关分子表达的影响[J]. 中华皮肤科杂志,2021,54(1):50-55.