LI-cadherin和galectin-3在食管癌中的表達(dá)及其臨床意義

楊子榮， 丁曉茜

1.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院消化內(nèi)科，遼寧 大連 116001； 2.大連民族大學(xué)心理健康教育與發(fā)展中心

其他論著

LI-cadherin和galectin-3在食管癌中的表達(dá)及其臨床意義

楊子榮1， 丁曉茜2

1.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院消化內(nèi)科，遼寧 大連 116001； 2.大連民族大學(xué)心理健康教育與發(fā)展中心

目的探討肝腸鈣粘連蛋白(liver-intestine cadherin，CDH-17，LI-cadherin)和半乳糖苷凝集素-3(galectin-3)在食管癌組織中的表達(dá)及其臨床意義。方法采用組織芯片技術(shù)和免疫組化SP法檢測68例食管鱗癌組織和5例非癌食管黏膜組織中LI-cadherin和galectin-3的表達(dá)，并分析其與食管癌臨床病理特征的關(guān)系。結(jié)果LI-cadherin和galectin-3在食管癌中的陽性表達(dá)率分別為70.59%和73.53%，而在非癌食管黏膜組織中LI-cadherin不表達(dá)。LI-cadherin表達(dá)與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān)(P<0.05)，而與分化程度無關(guān)(P>0.05)。galectin-3表達(dá)與分化程度、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05)，而與TNM分期無關(guān)(P>0.05)。LI-cadherin與galectin-3蛋白的表達(dá)呈顯著正相關(guān)(r=0.417，P=0.001)。結(jié)論LI-cadherin在食管癌組織中的高表達(dá)與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān)，可能作為一種新的判斷轉(zhuǎn)移和預(yù)后的標(biāo)志物，有望成為食管癌治療的新靶點(diǎn)。

食管癌；肝腸鈣粘連蛋白；半乳糖苷凝集素-3；組織芯片；免疫組化

肝腸鈣粘連蛋白(liver-intestine cadherin,CDH-17,LI-cadherin)是近年來被發(fā)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的非經(jīng)典鈣粘連蛋白家族成員，由于這一新型的鈣粘連蛋白最初發(fā)現(xiàn)在大鼠的肝細(xì)胞和腸上皮細(xì)胞表達(dá)，故將其命名為肝腸鈣粘連蛋白[1-2]，至今對它的生物學(xué)功能仍不十分清楚。近來有研究[3]推測LI-cadherin通過與半乳糖苷凝集素-3(galectin-3)之間的相互作用來參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程，但進(jìn)一步的研究卻未見報(bào)道。本研究通過在食管癌組織芯片中檢測LI-cadherin和galectin-3蛋白的表達(dá)，探討LI-cadherin的表達(dá)在食管癌發(fā)生、發(fā)展中的作用及其與galectin-3的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料食管癌組織芯片(ESC1501)購自桂林泛普生物技術(shù)有限公司，包括68例食管鱗癌和5例非癌食管黏膜組織，雙芯布陣，均經(jīng)公司專業(yè)人員病理檢查證實(shí)。在68例食管鱗癌組織中，女9例，男59例，年齡22～77歲，平均年齡(57.37±10.73)歲。組織經(jīng)10%中性甲醛緩沖液固定24 h，用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)加工。組織芯片被固定于美國進(jìn)口的Superfrost Plus或APES處理的Superfrost 防脫載玻片上，4 ℃保存。

1.2 免疫組化染色鼠抗人LI-cadherin單克隆抗體(MAB1032)購自美國R&D公司，工作濃度為8～25 μg/ml。兔抗人galectin-3多克隆抗體(sc-20157)購自美國Santa cruz公司，工作濃度為1∶50～1∶500。SP免疫組化染色按SP試劑盒實(shí)驗(yàn)步驟操作，組織芯片使用前置于60 ℃恒溫箱烤片1 h，抗原修復(fù)時(shí)溫度98 ℃為宜，避免強(qiáng)烈沸騰造成脫片，DAB顯色，蘇木素復(fù)染，脫水，透明，封片。采用PBS液代替一抗作空白對照，用非免疫血清代替一抗作陰性對照，已知陽性標(biāo)本作為陽性對照。免疫組化完成24 h內(nèi)光鏡下閱片。

1.3 結(jié)果判斷

1.3.1 LI-cadherin陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)：LI-cadherin的表達(dá)部位主要在細(xì)胞膜，有棕黃色顆粒且染色強(qiáng)度高于背景非特異性著色的細(xì)胞為陽性細(xì)胞，細(xì)胞膜無染色或與陰性對照一致的細(xì)胞為陰性細(xì)胞，當(dāng)每張切片陽性細(xì)胞超過25%時(shí)視為LI-cadherin蛋白表達(dá)陽性[3]。

1.3.2 galectin-3陽性判斷標(biāo)準(zhǔn)：galectin-3的表達(dá)部位主要在胞漿和胞核，有棕黃色顆粒且染色強(qiáng)度高于背景非特異性著色的細(xì)胞為陽性細(xì)胞，胞漿和胞核無染色或與陰性對照一致的細(xì)胞為陰性細(xì)胞，當(dāng)每張切片陽性細(xì)胞超過10%時(shí)視為galectin-3蛋白表達(dá)陽性[4]。

2 結(jié)果

2.1 食管癌及非癌食管黏膜組織中LI-cadherin和galectin-3的表達(dá)組織芯片整體染色較好，雙芯布陣，排列整齊，所有位點(diǎn)組織結(jié)構(gòu)保存良好，無明顯壞死。LI-cadherin和galectin-3在食管癌組織中表達(dá)陽性率分別為70.59%(48/68)和73.53%(50/68)。LI-cadherin在非癌食管黏膜組織中不表達(dá)，而galectin-3在5例非癌食管黏膜組織均為陽性表達(dá)(見圖1)。

圖1 食管癌及非癌食管黏膜組織中LI-cadherin和galectin-3的表達(dá)(SP 200×)

A: LI-cadherin在非癌食管黏膜組織中的陰性表達(dá)；B: galectin-3在非癌食管黏膜組織中的陽性表達(dá)；C: LI-cadherin在高分化食管鱗癌組織中的陽性表達(dá)；D: galectin-3在高分化食管鱗癌組織中的陽性表達(dá)；E: LI-cadherin在低分化食管鱗癌組織中的陽性表達(dá)；F:galectin-3在低分化食管鱗癌組織中的陽性表達(dá)

Fig 1 The expressions of LI-cadherin and galectin-3 in esophageal cancer and non-cancerous esophageal mucosa (SP 200×)

A: negative expression of LI-cadherin in non-cancerous esophageal tissues；B: positive expression of galectin-3 in non-cancerous esaphageal tissues；C: positive expression of LI-cadherin in well-differentiated esophageal squamous carcinoma tissues; D: positive expression of galectin-3 in well-differentiated esophageal squamous carcinoma tissues；E: positive expression of LI-cadherin in poorly-differentiated esophageal squamous carcinoma tissues; F:positive espression of galectin-3 in poorly-differentiated esophageal squamous carcinoma tissues

2.2 LI-cadherin和galectin-3與食管癌臨床病理特征的關(guān)系LI-cadherin和galectin-3的表達(dá)均與性別、年齡無關(guān)(P>0.05)。LI-cadherin表達(dá)與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān)(P<0.05)，而與分化程度無關(guān)(P>0.05)。galectin-3表達(dá)與分化程度、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05)，而與TNM分期無關(guān)(P>0.05，見表1)。

2.3 LI-cadherin表達(dá)和galectin-3的關(guān)系Spearman相關(guān)分析表明，LI-cadherin與galectin-3蛋白的表達(dá)呈顯著正相關(guān)(r=0.417，χ2=11.848，P=0.001，見表2)。

表1 LI-cadherin和galectin-3與食管癌患者臨床病理特征之間的關(guān)系

Tab 1 The relationship of LI-cadherin and galectin-3 with pathogenesis and clinical characteristics in esophageal cancer patients

臨床病理參數(shù)例數(shù)LI-cadherin表達(dá)陽性陰性χ2值P值galectin-3表達(dá)陽性陰性χ2值P值性別 男5941184217 女9720.0131.000810.5120.427年齡(歲) ≤60423111339 >60261790.5490.5851791.4350.267分化程度 高分化33267285 中分化118392 低分化2414102.8290.24313117.1840.028浸潤深度 未侵及纖維膜331914258 侵及纖維膜352965.2290.03325106.5160.011淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無4830183612 有201825.1430.0391464.8150.028TNM分期 Ⅰ和Ⅱ5031193713 Ⅲ和Ⅳ181716.7110.0141350.0001.000

表2 LI-cadherin和galectin-3在食管癌組織表達(dá)的關(guān)系

Tab 2 Correlation of expressions of LI-cadherin and galectin-3 in esophageal cancer

LI-cadherin表達(dá)galectin-3表達(dá)陽性陰性合計(jì)陽性41748陰性91120合計(jì)501868

3 討論

鈣粘連蛋白(cadherin)是Ca2+依賴的介導(dǎo)同源細(xì)胞間相互黏附的多基因家族，由功能結(jié)構(gòu)相似的分子組成，他們的作用不僅僅局限于黏附功能，還具有識別細(xì)胞、調(diào)控組織器官形態(tài)發(fā)生、介導(dǎo)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)甚至神經(jīng)傳導(dǎo)等更廣泛的生物學(xué)功能，與腫瘤的發(fā)生及轉(zhuǎn)移機(jī)制也有關(guān)，且不斷有新的家族成員被發(fā)現(xiàn)[5]。LI-cadherin是近年來被發(fā)現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的非經(jīng)典鈣粘連蛋白家族成員，其結(jié)構(gòu)的特異性決定了它與其他鈣粘連蛋白的功能有所不同，至今對其生物學(xué)功能仍然不十分清楚。

在種類繁多的黏附分子中，galectin-3作為一種β-半乳糖苷結(jié)合凝集素(也稱為Mac-2、CBP-35、CBP-30、IgEBP,RL-29、L-29，L-31，L-34，LBL)，分子量估計(jì)在26 200和30 300之間變化，在各種生物進(jìn)程中起到非常重要的作用：細(xì)胞生長調(diào)控、細(xì)胞黏附、炎癥、抑制細(xì)胞凋亡、某些類型的組織和細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化和進(jìn)展[4,6]。Takamura等[3]發(fā)現(xiàn)galectin-3與LI-cadherin免疫共沉淀，這種相互作用能夠被乳糖以劑量依賴性的方式抑制，但不被蔗糖所抑制。galectin-3與LI-cadherin在胰腺導(dǎo)管腺癌中呈相似的表達(dá)模式，這種相互作用可能在胰腺導(dǎo)管腺癌中起到一定作用。因此，我們推測galectin-3與LI-cadherin在食管癌中可能也有相似的表達(dá)和作用。本次實(shí)驗(yàn)中，galectin-3與LI-cadherin在食管癌的表達(dá)呈顯著正相關(guān)，進(jìn)一步驗(yàn)證了上述推論。

惡性腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移是一個(gè)多步驟、多階段、多因素參與的復(fù)雜過程，LI-cadherin表達(dá)與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移之間關(guān)系的研究結(jié)果也不盡一致。Dong等[7]采用免疫組化和PCR的方法研究LI-cadherin和galectin-3在胃癌中的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LI-cadherin mRNA的表達(dá)水平與胃癌的分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，此外，galectin-3的表達(dá)水平與TNM分期、分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。Takamura等[8]在結(jié)直腸癌和Park等[9]在胃癌中通過免疫組化的方法研究發(fā)現(xiàn)LI-cadherin低表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，且LI-cadherin是胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立因素；Ko等[10]在胃癌中通過RT-PCR的方法研究發(fā)現(xiàn)：LI-cadherin高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。本試驗(yàn)也證實(shí)LI-cadherin表達(dá)與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān)；galectin-3表達(dá)與分化程度、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，同上述結(jié)果部分一致。

總之，LI-cadherin的表達(dá)與食管癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期相關(guān)，LI-cadherin可成為一種新的反映食管癌生物學(xué)行為的客觀指標(biāo)，有望成為食管癌治療的新靶點(diǎn)。

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(責(zé)任編輯：王豪勛)

Expressions and significance of LI-cadherin and galectin-3 in esophageal cancer

YANG Zirong1, DING Xiaoqian2

1.Department of Gastroenterology, Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University， Dalian 116001； 2.Centre of Psychological Healthy and Education, Dalian Nationalities University, China

Objective To investigate the expressions and significance of liver-intestine cadherin (LI-cadherin, CDH-17) and galectin-3 in esophageal cancer. Methods Tissue microarray and immunohistochemistry SP method were used to detect the expressions of LI-cadherin and galectin-3 in 68 cases of esophageal cancer tissue and 5 non-cancerous esophageal mucosa. Results There was no staining for LI-cadherin in non-cancerous esophageal mucosa. Positive expressions of LI-cadherin and galectin-3 were 70.59% and 73.53% in the esophageal cancer, respectively． The positive expression of LI-cadherin was correlated to the depth of invasion, lymphatic metastases and TNM stage of the esophageal cancer (P<0.05), not correlated to the tumor differentiation (P>0.05). The positive expression of galectin-3 was correlated to the tumor differentiation, depth of invasion and lymphatic metastases of the esophageal cancer (P<0.05), but not correlated to TNM stage (P>0.05). The expressions of LI-cadherin and galectin-3 were positively correlated (r=0.417，P=0.001). Conclusion High expression of LI-cadherin is associated with the the depth of invasion, lymphatic metastases and TNM stage of the esophageal cancer. It may be a new marker for metastasis and prognosis of patients with esophageal cancer.

Esophageal cancer; LI-cadherin; Galectin-3; Tissue microarray; Immunohistochemistry

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.09.016

2014年大連市醫(yī)學(xué)衛(wèi)生科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(100)

楊子榮，醫(yī)學(xué)博士，主治醫(yī)師，研究方向：消化道腫瘤的基礎(chǔ)研究與臨床防治。E-mail：yang_zirong@126.com。

丁曉茜，生物醫(yī)學(xué)博士。E-mail：dingxiaoxi2013@163.com

R735.1

A 文章編號：1006-5709(2016)09-1026-04

2016-05-14