睪丸腫瘤中β-catenintenin的表達及其意義*

鄒沙沙 平 萍 宋平平 陳婷婷朱 勇 王柱清 劉 勇 李 錚 胡洪亮上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院泌尿外科（上海 200001）

睪丸腫瘤中β-catenintenin的表達及其意義*

鄒沙沙 平 萍 宋平平 陳婷婷
朱 勇 王柱清 劉 勇 李 錚 胡洪亮
上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院泌尿外科（上海 200001）

摘要目的 初步研究β-catenin蛋白在不同類型睪丸腫瘤中的表達特性，并探討β-catenin分子的表達與睪丸腫瘤的關系，為臨床診斷或治療睪丸腫瘤提供一定依據。方法 隨機收集我院于2012年1月至2012年12月期間確診的21例睪丸腫瘤組織和1例梗阻性無精子癥（OA）患者的睪丸活檢組織（作為正常對照，其睪丸生精功能正常）；同時，選取5只9周齡的ICR小鼠作為實驗補充。采用了免疫組化、Western blots 和RT-qPCR等方法來檢測β-catenin的表達情況。結果 在梗阻性患者中，β-catenin在精原細胞的胞膜和胞漿中呈現(xiàn)低表達；在小鼠中，β-catenin也僅表達在精原細胞的胞漿和胞膜上。在睪丸腫瘤組織中，睪丸孤立性纖維腫瘤中可檢測到β-catenin的mRNA和蛋白的高表達，分別為OA患者的9.4倍和17倍，且其β-catenin主要異位表達在細胞核中，可檢測到磷酸化的β-catenin的表達。然而，β-catenin在睪丸精原細胞腫瘤和間質細胞腫瘤中不表達或低表達。結論 本研究初步表明β-catenin與正常的睪丸生精過程及病理的睪丸孤立性纖維腫瘤發(fā)生發(fā)展相關，而與睪丸精原細胞腫瘤和間質細胞腫瘤之間無明顯相關性。但仍需擴大樣本數量進行研究，或采用動物實驗深入研究。

關鍵詞睪丸腫瘤; β連環(huán)素

Key woorrddss Testicular neoplasms; beta-catenin

睪丸腫瘤雖是一種臨床少見的生殖細胞系腫瘤，但近年來其全球發(fā)病率呈逐漸增加的趨勢，是5～45歲青年男性常見的腫瘤之一[1, 2]，睪丸腫瘤約占男性癌癥患者的1%～2%[3]。根據2004年WHO標準可將睪丸腫瘤分為3類，包括生殖細胞瘤、性索/性腺間質腫瘤及其他非特異性間質腫瘤[4, 5]。其發(fā)病機制尚不清楚，環(huán)境及遺傳因素均可致睪丸腫瘤的形成[6-8]。β-catenin已被證實是Wnt信號通路中的核心蛋白分子，且大量研究發(fā)現(xiàn)其不僅在胚胎期器官發(fā)育中具有重要的作用；還與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關[9]?；蛲蛔兓蛲饨缫蛩鼐蓪е娄?catenin的異常活化，促使腫瘤的發(fā)生[10, 11]。本實驗旨在檢測不同類型睪丸腫瘤中β-catenin的表達差異，探討β-catenin的異常表達與睪丸腫瘤之間的關系。

材料與方法

一、臨床資料

收集我院于2012年1月至2012年12月間的睪丸腫瘤及其癌旁組織標本21例，診斷根據其組織病理學特征。其中，生殖細胞瘤15例（病理類型均為精原細胞腫瘤），性索/性腺間質腫瘤6例（間質細胞腫瘤4例，睪丸纖維性腫瘤2例）。同時，獲取1例梗阻性無精子癥患者（obstructive azoospermia，OA，輸精管梗阻，病理診斷其睪丸生精功能正常）的睪丸活檢組織作為正常對照。9周齡的ICR小鼠（來源于上海交通大學Bio-X中心實驗室）飼養(yǎng)于SPF環(huán)境中，給予其12h（8：00～20：00）光照。

二、免疫組化與免疫熒光檢測β-catenintenin表達水平

取出石蠟包埋的組織切片，脫蠟后用4%多聚甲醛（paraformaldehyde，PFA）固定15min，PBT沖洗min×3次，3%H2O2浸泡30min，PBT沖洗，羊血封閉30min，一抗（兔抗人β-catenin，ABI公司）4℃過夜孵育，PBT沖洗，二抗（羊抗兔抗體IgG，Vector公司）37℃孵育1h，PBT沖洗，DAB顯色5～15min，BT沖洗，蘇木素復染30s，乙醇脫水及二甲苯透明處理后用中性樹膠封片。對免疫組化結果采用mage J及SPSS 17.0軟件進行圖像處理及統(tǒng)計分析。

免疫熒光操作過程與免疫組化過程相似，其中，熒光二抗避光孵育，細胞核染色用DAPI顯色。

三、RT-qPCR-qPCR檢測β-catenintenin分子mRNA表達水平

用Trizol法提取總RNA，然后進行反轉錄RTPCR反應：使用ABI公司的Taqman?universal PCR master mix試劑和7500儀器進行檢測，熒光染料是SYBR GREENⅠ熒光染料，內標基因采用β-actin。RT-qPCR的產物可采用1%瓊脂糖凝膠電泳進行分析。所有引物采用primer 5.0分析軟件設計（見表1），由上海生工生物公司合成。

表1 PCR引物序列

四、Western blots lots檢測β-catenintenin蛋白表達水平

首先，分別使用promega公司的蛋白裂解液離心收集蛋白。進行western blots檢測β-catenin蛋白的表達：先配置好10%分離膠和5%濃縮膠，取等量提取的蛋白液加入6×Loading buffer，98℃水浴5min，上樣后電泳（恒壓，90V，30min；120V，60min）。電泳結束后取出膠，切掉濃縮膠部分，按照吸水墊、3層濾紙、凝膠、PVDF膜、3層濾紙、吸水墊的順序夾好轉膜夾，4℃進行電泳，1.5h（恒流，350mA）。轉膜后，配置封閉液，室溫孵育1h。洗膜液清洗，加入Flag一抗稀釋液，置于搖床上，室溫反應2h，洗膜液TBST洗3次，每次5min。加入羊抗兔IgG二抗，搖床上室溫下反應2h，洗膜液TBST洗3次，每次5min。配置發(fā)光底物，溶液 A和B等體積混合。在暗室中進行下列操作：將發(fā)光底物均勻滴在保鮮膜上，PVDF膜正面朝下放于發(fā)光底物上，3 min后包好，放于壓片盒中，上面放一張膠片，反應10 min后顯影、定影。蛋白顯影圖片結果采用Image J及SPSS 17.0軟件進行圖像處理及統(tǒng)計分析。

結 果

一、β-catenintenin蛋白在梗阻性無精子癥患者及睪丸腫瘤患者中的表達差異

在梗阻性無精子癥患者睪丸生精小管中，精原細胞的細胞膜和細胞質見有少量棕黃色顆粒（見圖1A1A，圖1B1B）；同時，9周齡小鼠的睪丸生精小管免疫熒光結果顯示，β-catenin蛋白特異性強表達于小鼠精原細胞的細胞膜和細胞質上（見圖1C1C-圖1E1E）。這也就表明，β-catenin蛋白在正常睪丸發(fā)育過程中可能特異性表達于精原細胞上，并且β-catenin僅表達在細胞膜和細胞質上，細胞核中未表達，說明Wnt/ β-catenin通路在成年睪丸精子發(fā)生過程中尚未被激活，而β-catenin是通過其他調控方式參與精原細胞的增殖分化。

圖1 β-cateninn 在梗阻性無精子癥患者（免疫組化）及正常小鼠（免疫熒光）睪丸中表達于精原細胞胞膜和胞漿中

對睪丸腫瘤組織及其癌旁組織進行β-catenin免疫組化染色檢測發(fā)現(xiàn)，β-catenin在所檢測的精原細胞腫瘤與間質細胞腫瘤中沒有出現(xiàn)高表達，與梗阻性無精子癥相比較發(fā)現(xiàn)無明顯差異。β-catenin蛋白在睪丸纖維性腫瘤中出現(xiàn)異常高表達的情況，且主要表達在腫瘤細胞的細胞核中；同時，在其癌旁組織中也呈現(xiàn)出高表達狀態(tài)（見圖2A2A，圖2L2L）。采用圖像處理軟件分析、定量免疫組化圖片中的陽性表達部位，睪丸纖維性腫瘤組織及其癌旁組織中β-catenin陽性部位的面積分別是梗阻性無精癥的9.4 和7.2倍（見圖3）。

二、睪丸腫瘤中β-catenintenin分子mRNAmRNA與蛋白表達差異的定量分析

采用Western blot與RT-qPCR方法進行半定量分析β-catenin在不同類型的睪丸腫瘤中的表達情況，發(fā)現(xiàn)β-catenin基因mRNA高表達于睪丸纖維性腫瘤及其癌旁組織，表達量分別為梗阻性無精子癥組織的17倍和5倍（見圖4A4A），結果與上述免疫組化相一致。Western blot結果也顯示β-catenin高表達于睪丸纖維性腫瘤及其癌旁組織，并且可檢測到β-catenin磷酸化蛋白的表達（見圖4B4B）。這表明，在睪丸纖維性腫瘤中Wnt通路被激活，即Wnt/β-catenin通路可能參與了睪丸纖維性腫瘤的發(fā)生及發(fā)展過程。

討 論

在此次實驗研究中，采用了免疫組織化學方法（圖像分析技術）和Western blot、RT-PCR等方法來檢測分析β-catenin在不同類型睪丸腫瘤中的表達情況。上述結果表明， 在所收集的睪丸生殖細胞腫瘤中，在精原細胞腫瘤和間質細胞腫瘤中β-catenin的表達量均較低。這表明，Wnt/β-catenin信號通路可能不參與睪丸生殖細胞腫瘤的形成；但在睪丸纖維性腫瘤中檢測到β-catenin的該信號通路的異常高表達，而Wnt/β-catenin信號轉導通路的激活水平是由細胞中β-catenin蛋白的表達水平所決定的，因此，我們推測Wnt/β-catenin信號通路參與了睪丸纖維性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

在睪丸發(fā)育中，李毅等[12]發(fā)現(xiàn)可通過上調 c-myc基因表的達來激活Wnt/β-catenin信號通路，從而促進成人睪丸支持細胞的增殖、分裂。雖然，目前已有一些學者已指出，β-catenin分子的異常可能會導致生殖系統(tǒng)的腫瘤形成，卵巢癌的發(fā)生就被證實與Wnt/ β-catenin信號通路的失調有關[13]，但是，β-catenin與睪丸腫瘤的相關研究還很少，且國內在這方面的研究幾乎是空白。Chang等[14]發(fā)現(xiàn)在小鼠睪丸發(fā)育中，β-catenin的過度活化可導致支持細胞腫瘤的形成；此外，最近的一篇研究也表明在支持細胞腫瘤患者中可檢測到β-catenin基因的突變及其在支持細胞的細胞核中的異位表達（即β-catenin的磷酸化）[15]。

圖2 β-cateninn 在睪丸腫瘤組織及其癌旁組織中的表達

圖3 圖像處理軟件定量分析免疫組化β-catenintenin陽性細胞面積

在本研究中，僅在睪丸纖維性腫瘤檢測到了β-catenin的異常強表達，而其在睪丸生殖細胞腫瘤上的表達很弱。與本研究相似的是，已有一些國內外學者報道了β-catenin在纖維性腫瘤中的表達情況，Rakheja等[16]報道在孤立性纖維性腫瘤中檢測到β-catenin的陽性率高達100%；在腸系膜纖維瘤、韌帶樣型纖維瘤病等都可檢測到β-catenin的異常表達。由于Wnt信號通路參與調控著細胞的生長、運動和分化，已被確認是與腫瘤相關的一個關鍵性信號通路。

β-catenin在人類腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機制的相關研究備受關注[17]；有研究證實，通過抑制β-catenin的表達可控制腫瘤細胞的增殖，促進其凋亡[18]。隨之，藥物研發(fā)者們以該分子作為抗腫瘤治療靶點，進一步研究有效的抗腫瘤藥物治療方案，這些候選抗腫瘤治療方案的主要機理是從不同水平阻斷β-catenin信號轉導通路[19, 20]。因而，深刻理解Wnt/β-catenin信號通路的調控機制，對于以β-catenin信號轉導通路為靶點的抗腫瘤藥物的研究具有重要意義。

圖4 RT-qPCRR 和Western blloottss檢測睪丸腫瘤組織與梗阻性無精子癥患者睪丸組織中Shh分子的表達

參 考 文 獻

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（2014-08-08收稿）

doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.01.002

中圖分類號R 737.21

*基金項目資助: 國家自然科學基金面上項目（30973069）;上海交通大學醫(yī)學院屬仁濟醫(yī)院科研種子基金培養(yǎng)計劃（RJZZ14-017）

Expression analysis of β-catenin in testicular cancer*

Zou Shasha, Ping Ping, Song Pingping, Chen Tingting,
Zhu Yong, Wang Zhuqing, Liu Yong, Li Zheng, Hu Hongliang Department of Urology, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University Shanghai 200001, China

AbstractObjective To study and analyzes the expression pattern and association of β-catenin in testicular cancer, and explore the role of Wnt/β-catenin signaling pathway in the mechanism of testicular cancer occurrence， thus provide evidence for clinical diagnosis and therapy of testicular cancer. Metthhooddss We randomly collected 21 cases of testicular cancer biopsy tissue and the testicular biopsy tissue of one obstructive azoospermia patient (OA, as healthy control, due to the completely normal spermatogenic function) in Hospital, from 2012.01 to 2012.12. Five 9w ICR mices were also used in the additional experiments. Expression of β-catenin in the process of spermatogenesis and testicular cancer was detected and quantifi ed by using immunohistochemical, Western blot and RT-qPCR. Ressuullttss In the obstructive azoospermia patient, β-catenin is weakly expressed in the cell membrane and cytoplasm of spermatogonia. Moreover, in the testis of 9w ICR mices, β-catenin is expressed in the cytoplasm and cell membrane of spermatogonia. However, the results of testicular cancer showed obviously high protein and mRNA expression levels of β-catenin in testicular solitary fi brous tissue, 9.4 folds and 17 folds, respectively, but not in other testicular tumours. β-catenin is ectopicly expressed in the cellular nucleus of testicular solitary fi brous tissue, and we also detected the phosphorylation β-catenin by western blot. Concluussiioonn The results suggested β-catenin may be associated with the process of spermatogenesis and testicular tumor, but not other testicular tumours. However, Considering the limit of sample size, future validating studies in more samples and mechanism study in animal experiments are strongly suggested.