E-cad和Gal-3在喉鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)及其臨床意義

承澤農(nóng) 武世伍 俞 嵐 宋文慶 陶儀聲

E-cad和Gal-3在喉鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)及其臨床意義

承澤農(nóng) 武世伍 俞 嵐 宋文慶 陶儀聲＊

（蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科，蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室；安徽233003）

目的 探討E-鈣粘蛋白（E-cadherin E-cad）與β-半乳糖凝集素-3（galectin-3 Gal-3）蛋白在喉鱗狀細(xì)胞癌（laryngeal squa mous cell carcino ma LSCC）中的表達(dá)及與臨床病理因素的關(guān)系。方法 采用免疫組織化學(xué)ElivisionTMplus法檢測(cè)83例LSCC和20例正常喉組織中E-cad和Gal-3的表達(dá)情況。結(jié)果 在正常喉組織中E-cad和Gal-3的表達(dá)率分別為100%和20.0%，在LSCC組織中分別為39.8%和79.5%，兩組相比，差異有顯著性（P＜0.01）。E-cad和Gal的表達(dá)水平與LSCC腫瘤細(xì)胞分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否和臨床分期高低有關(guān)（全部P＜0.05），與患者的年齡、性別、腫瘤大小及臨床分型無(wú)關(guān)（P＞0.05）；且E-cad的表達(dá)水平與Gal-3的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)。結(jié)論 E-cad和Gal-3蛋白可能參與了LSCC的發(fā)生，并且與LSCC的侵襲及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，聯(lián)合檢測(cè)E-cad和Gal-3的表達(dá)可作為臨床早期判斷LSCC侵襲、轉(zhuǎn)移的指標(biāo)之一。

喉鱗狀細(xì)胞癌；E-鈣粘蛋白；β-半乳糖凝集素-3；免疫組化

喉癌在呼吸系統(tǒng)惡性腫瘤中僅次于肺癌而位于第二位［1］，其病理類型以鱗狀細(xì)胞癌最常見(jiàn)。浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移是喉癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)和死亡的主要原因。鈣粘素（cadherin）廣泛表達(dá)于人體組織中，屬于跨膜糖蛋白家族，在胚胎發(fā)育、維持正常細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞極性及組織結(jié)構(gòu)完整性［2］方面起著重要作用。上皮性鈣粘蛋白（E-cadherin E-cad）是鈣粘蛋白家族中的最重要成員，當(dāng)其表達(dá)水平下降或缺失時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞彼此間的粘附力降低或喪失，腫瘤細(xì)胞易于從原發(fā)瘤脫離，從而造成侵襲與轉(zhuǎn)移。β-半乳糖凝集素-3（galectin-3，Gal-3）是一種能與糖結(jié)合的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞識(shí)別和粘附中起重要作用。Gal-3在上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞中都有表達(dá)，參與包括細(xì)胞生長(zhǎng)、粘附、侵襲、凋亡、血管生成和轉(zhuǎn)移等多種生物過(guò)程［3，4］。本研究通過(guò)檢測(cè)83例喉鱗狀細(xì)胞癌（laryngeal squamous cell carcino ma LSCC）病例標(biāo)本中E-cad和Gal-3的表達(dá)，探討它們與侵襲、轉(zhuǎn)移及臨床病理因素之間的關(guān)系。

材料和方法

1.一般資料

收集蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科2003年1月-12月存檔石蠟包埋LSCC病理組織標(biāo)本83例（術(shù)前未行放、化療）和正常喉組織標(biāo)本20例，所有病例均有完整的臨床及病理資料。其中男性75例，女性8例；從臨床分型來(lái)看，聲門上型51例，聲門型29例，聲門下型3例；高分化30例，中分化47例，低分化6例。年齡43-84歲，中位年齡62.1±7.8歲，≥60歲56例，＜60歲27例；按淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移，有轉(zhuǎn)移34例，無(wú)轉(zhuǎn)移49例；按腫瘤大小，＜2.0c m40例，≥2.0c m43例。根據(jù)UICC2002版p TNM病理分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期，其中Ⅰ期患者21例，Ⅱ期患者32例，Ⅲ期患者22例，IV期患者8例。

對(duì)照組正常喉組織20例取自喉癌腫塊＞5.0 mm的喉組織，病理HE染色證實(shí)為正常喉組織。

2.試劑

鼠抗人E-cad單克隆抗體（產(chǎn)品編號(hào)：MAB-0589，克隆號(hào)：4A2C7）、鼠抗人galectin 3單克隆抗體（產(chǎn)品編號(hào)：MAB-0572，克隆號(hào)9C4）、ElivisionTMplus試劑盒以及DAB顯色試劑盒均購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)公司。

3.實(shí)驗(yàn)方法

采用免疫組織化學(xué)ElivisionTMpl us法：將石蠟標(biāo)本以4μm厚連續(xù)切片，烤干，于二甲苯溶液及不同濃度的乙醇中脫蠟至水洗。免疫組化染色操作步驟按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。采用已知陽(yáng)性片作對(duì)照，以PBS液代替一抗作空白對(duì)照。

4.結(jié)果判定

E-cad以細(xì)胞膜和細(xì)胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性；Gal-3以細(xì)胞漿和核出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性。采取二次計(jì)分法：每例標(biāo)本隨機(jī)計(jì)數(shù)10個(gè)高倍視野（×400），計(jì)數(shù)每個(gè)高倍視野中陽(yáng)性細(xì)胞所占百分比并計(jì)分。首先將染色強(qiáng)度計(jì)分：0分為無(wú)色，1分為淡黃色，2分為棕黃色，3分為棕褐色。再將陽(yáng)性細(xì)胞百分比計(jì)分，0分為陰性，1分為陽(yáng)性細(xì)胞＜10%，2分為11%-50%，3分為51%-75%，4分為＞75%。用染色強(qiáng)度得分和細(xì)胞數(shù)得分的乘積作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，若積分≤1為陰性，＞1為陽(yáng)性。免疫組化結(jié)果由兩位病理醫(yī)生采用獨(dú)立雙盲法判定。

5.統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在LSCC組織中，E-cad與Gal-3的表達(dá)與正常喉組織、各臨床及病理因素的相關(guān)性采用χ2、Spear man等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.LSCC中E-cad的表達(dá)及其與臨床病理的關(guān)系

E-cad主要定位于LSCC癌細(xì)胞膜和胞漿，呈棕黃色。正常喉組織中E-cad陽(yáng)性顆粒主要位于細(xì)胞漿和膜。在LSCC中，E-cad的陽(yáng)性率為39.8%（33／83），較正常喉組織的表達(dá)率（20／20）顯著降低（P＜0.01）（見(jiàn)圖ABC）。E-cad的表達(dá)與患者的性別、年齡及臨床分型無(wú)關(guān)（P＞0.05）。隨著LSCC組織的分化越差，E-cad的表達(dá)率越低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的E-cad表達(dá)率顯著低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的E-cad表達(dá)率（P＜0.01）；Ⅰ-Ⅱ期患者中E-cad的陽(yáng)性率為50.9% （27／53）；Ⅲ-Ⅳ 期 患 者 中 E-cad 的 陽(yáng) 性 率為20.0%（6／30），兩組之間有顯著性差異（P＜0.01）。

2.LSCC中Gal-3的表達(dá)及其與臨床病理的關(guān)系

Gal-3蛋白主要定位于LSCC細(xì)胞漿和核，為黃色或棕黃色顆粒；對(duì)照組中也定位于細(xì)胞漿和核。在LSCC中，Gal-3的陽(yáng)性率為79.5%（66／83），較正常喉組織的表達(dá)率20.0%（4／20）顯著增加（P＜0.01）（見(jiàn)圖1DEF）。Gal-3的表達(dá)與患者的年齡、性別、腫塊大小及臨床分型等均無(wú)關(guān)（P＞0.05）。Gal-3的表達(dá)與LSCC的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否及臨床分期有關(guān)，即隨著Gal-3的表達(dá)越強(qiáng)，腫瘤的分化越差、臨床分期越晚、更易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（P＜0.05）（見(jiàn)表1）。

3.在LSCC組織中E-cad與Gal-3之間的關(guān)系

Spear man相關(guān)分析顯示，E-cad的表達(dá)與Gal-3的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)（r＝-0.442，P＜0.01）（見(jiàn)表2）。

圖1 E-cad與Gal-3在喉鱗狀細(xì)胞癌與對(duì)照組中的表達(dá)A，B和C：在對(duì)照組和LSCC組中E-cad的表達(dá)，主要定位于細(xì)胞膜和漿（A對(duì)照組，B高分化鱗癌，C中分化鱗癌，Elivision TM plus×400）；D、E和F：在對(duì)照組和LSCC組中Gal-3的表達(dá)，主要定位于細(xì)胞漿和核（D高分化鱗癌，E中分化鱗癌，F(xiàn)低分化鱗癌，Elivision TM plus×400）。Fig.1 Expression of E-cad and Gal-3 in LSCC and the control groupA，B and C：Expression of E-cad in membrane and cytoplas m （A.the control group，B.well differentiated squamous cell carcino ma，C.moderately differentiated squamous cell carcino ma，Elivision TM plus×400）；D，E and F：Expression of Gal-3 in cytoplas m and nuclei（D.well differentiated squamous cell carcino ma，E.moderately differentiated squamous cell carcino ma，F(xiàn).poor differentiated squamous cell carcino ma，Elivision TM plus×400）.

表1 LSCC組織中E-cad和Gal-3的表達(dá)與臨床病理因素的關(guān)系Table 1 Correlation bet ween expression of E-cad and Gal-3 and clinicopat hologic characteristic in LSCC

表2 LSCC組織中E-cad與Gal-3之間的關(guān)系Table 2 Correlation of E-cad expression to Gal-3 expression in LSCC

討 論

鈣粘蛋白是一組Ca2＋依賴性跨膜糖蛋白，鈣粘蛋白E-cad是家族中被研究最多，也是最重要的成員。其基因定位于16q22.1，含有16個(gè)外顯子和15個(gè)內(nèi)含子，編碼的蛋白質(zhì)是一種分子量為124KD的跨膜糖蛋白，表達(dá)于所有上皮細(xì)胞，是上皮細(xì)胞的標(biāo)志物。E-cad由細(xì)胞外區(qū)、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)區(qū)3部分組織，是調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與基質(zhì)間粘附反應(yīng)的重要媒介，對(duì)維持組織結(jié)構(gòu)完整性方面起重要作用。E-cad異常表達(dá)是分子離散的基礎(chǔ)，其表達(dá)的減少或缺失可導(dǎo)致細(xì)胞正常粘附功能喪失或腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)病灶而向其它部位轉(zhuǎn)移［5］。有明確的證據(jù)［6-8］表明，E-cad的表達(dá)與腫瘤細(xì)胞的分化程度和侵襲能力密切相關(guān)，尤其在上皮腫瘤中。

研究結(jié)果顯示E-cad的表達(dá)與LSCC的分化程度、轉(zhuǎn)移情況及臨床分期等因素呈現(xiàn)相關(guān)性，即隨著E-cad表達(dá)水平的降低，LSCC呈現(xiàn)出低分化、臨床分期晚以及更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，與國(guó)內(nèi)外學(xué)者報(bào)道一致［6-10］。

細(xì)胞癌變、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移都可能與跨膜糖蛋白和糖脂的改變有關(guān)［11-14］。Gal-3是動(dòng)物凝集素 Lectin家族成員之一，編碼基因位于1p13及14q21-22，編碼一個(gè)相對(duì)分子量為31k D的產(chǎn)物。Gal-3包括3個(gè)結(jié)合域：NH-2末端結(jié)合域、一個(gè)糖結(jié)構(gòu)識(shí)別域和一個(gè)富含甘氨酸、脯氨酸和酪氨酸重復(fù)序列的結(jié)構(gòu)域。Gal-3在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中都有表達(dá)，但在正常細(xì)胞或其良性病變中呈現(xiàn)低表達(dá)或不表達(dá)，而在惡性腫瘤中往往呈現(xiàn)出高表達(dá)，在許多生理或病理過(guò)程中起重要作用。近年來(lái)的大多數(shù)研究表明，Gal-3過(guò)表達(dá)與一些腫瘤發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)，即隨著Gal-3的表達(dá)水平升高，腫瘤易發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良，與國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究結(jié)果部分一致［15-19］。

在本研究中，有79.5%（66／83）的 LSCC組織中表達(dá) Gal-3，而對(duì)照組中陽(yáng)性率僅有20%（4／20），差異有顯著性（P＜0.01），表明Gal-3的過(guò)表達(dá)可能參與了LSCC的發(fā)生。Gal-3的陽(yáng)性率與腫瘤的分化程度密切相關(guān)，即Gal-3的表達(dá)率越高，分化越差，表明Gal-3可能參與了LSCC的發(fā)展；另外Gal-3的過(guò)表達(dá)還與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期密切相關(guān)，表明Gal-3的過(guò)表達(dá)可能參與了LSCC的侵襲及轉(zhuǎn)移，還可能成為一個(gè)判斷預(yù)后的指標(biāo)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，Gal-3的過(guò)表達(dá)與患者的性別、年齡、腫瘤大小及臨床類型等都無(wú)關(guān)（P＞0.05）。

關(guān)于E-cad與Gal-3在LSCC中相互關(guān)系很少有報(bào)道。我們的研究發(fā)現(xiàn)，在LSCC中E-cad的表達(dá)與Gal-3的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，即隨著E-cad的表達(dá)率降低，Gal-3的表達(dá)率顯著升高，表明 E-cad與Gal-3的之間可能存在某種聯(lián)系。Gal-3的過(guò)表達(dá)可能參與了LSCC的發(fā)生，并且促進(jìn)了LSCC的發(fā)展。眾所周知，粘附分子在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用非常明確，粘附分子中以鈣粘素與整合素是與腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移關(guān)系最為密切。E-cad是鈣粘素家族中最重要的成員，主要介導(dǎo)同種細(xì)胞之間的粘附作用。當(dāng)E-cad的表達(dá)下降或缺失時(shí)，會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞之間的粘附力降低，引起其從原發(fā)瘤母體分離。而侵襲轉(zhuǎn)移的完成還必須依賴整合素介導(dǎo)的異質(zhì)性粘附。Gal-3過(guò)表達(dá)可能通過(guò)其受體-整合素以及層粘連蛋白等的作用而促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的最終完成。

綜上所述，E-cad的低表達(dá)或缺失與Gal-3的過(guò)表達(dá)共同促進(jìn)了腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移，因此針對(duì)E-cad和Gal-3的基因治療可能成為L(zhǎng)SCC新的治療策略。

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Expression and clinical significance of E-cad and Gal-3 in laryngeal squamous cell carcinoma

Cheng Zenong，Wu Shiwu，Yu Lan，Song Wenqing，Tao Yisheng＊
（Depart ment of Pathology，the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College，Bengbu Medical College，Anhui 233003，China）

Objective To investigate t he expression of E-cadherin（E-cad）and galectin-3 （Gal-3）in laryngeal squamous cell carcino ma（LSCC）and the correlation bet ween their expression and clinicopathol ogic feat ures.Methods The expression of E-cad and Gal-3 pr otein was detected by i mmunohistoche mistr y in 83 speci mens of LSCC and 20 speci mens of nor mal laryngeal tissue.Results The positive rates of E-cad and Gal-3 in LSCC were 39.8%and 79.5%；respectivel y，but 100%and 20.0%in nor mal lar yngeal tissue，with significant differences（P＜0.01）.In the tu mor group，the expressions of E-cad and Gal-3 were associated wit h the grades of diff erentiation，ly mph node metastasis and pat hologic t u mor-node-metastasis（p TNM）stages（all P＜0.05），but not with age，gender，diameter of tu mor and clinical site.And there was a negative correlation bet ween t he expression of E-cad and Gal-3.Concl usion The expression of E-cad and Gal-3 may be involved in the initiation of LSCC and closely related to the invasion and develop ment of LSCC；t he co mbined detection of E-cad and Gal-3 has an i mportant r ole in predicting t he invasion and metastasis of LSCC.

Laryngeal squamous cell carcinoma；E-cadherin；Galectin-3；Immunohistochemistry

R739.65

A

10.3870／zgzzhx.2012.04.020

2012-02-10

2012-04-01

承澤農(nóng)，男（1964年），漢族，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。

＊通訊作者（To who m correspondence should be addressed）