邱麗湞 吳共發(fā) 劉鈺君 黃綺亭 曾宇婷 李海剛,3
廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院1體檢中心,2病理科(廣州 511300);3中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院病理科(廣州510120)
結(jié)直腸癌(colorectal carcinoma,CRC)是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,截止2014年CRC的發(fā)病率居我國惡性腫瘤的第3位,病死率位居全國惡性腫瘤的第4位[1-2]。目前,對CRC的治療以外科手術(shù)為主,采用放化療以及靶向治療等綜合治療方法,然而CRC根治術(shù)的5年生存率僅約50%,侵襲和轉(zhuǎn)移仍然是導(dǎo)致患者死亡的主要原因[3],所以,闡明CRC侵襲和轉(zhuǎn)移的具體機制,尋找特異有效的治療靶點,具有重要意義,但CRC的侵襲和轉(zhuǎn)移是牽涉到多步驟、多階段和多基因的復(fù)雜生物學(xué)過程,至今所涉及的分子機制尚未闡明。結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因-1(metastasis-associated in colon cancer-1,MACC1)是2009年被證實的一個與結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的基因[4],有望為CRC分子靶向治療提供新的策略[5]。目前國內(nèi)外針對MACC1在CRC中的相關(guān)研究均有報道,但MACC1在CRC發(fā)生、發(fā)展以及作為治療靶點的相關(guān)機制尚未完全闡明。本研究在組織學(xué)和細胞學(xué)水平層面,以有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移為切入點,采用免疫組化和免疫細胞化學(xué)方法檢測CRC組織和不同轉(zhuǎn)移潛能的CRC細胞系中的MACC1表達,探討CRC中MACC1表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系,為后續(xù)進一步研究MACC1在CRC侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用以及是否能作為治療靶點提供初步理論基礎(chǔ)。
1.1一般資料選取廣州市增城區(qū)人民醫(yī)院病理科庫存的2015年3月至2017年12月手術(shù)切除的77例大腸癌及癌旁石蠟組織,均經(jīng)過4%中性緩沖甲醛固定及石蠟包埋。所有病例均有完整的臨床資料并且經(jīng)過病理診斷證實。結(jié)直腸癌的病理診斷根據(jù)WHO消化系統(tǒng)腫瘤分類標準第四版,臨床分期參照美國癌癥聯(lián)合會(AJCC)第七版分期。所有病例術(shù)前未經(jīng)放化療。人結(jié)直腸癌細胞系SW480和SW620由南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系提供。兔多克隆濃縮型抗體MACC1(產(chǎn)品編號ab106579)購自英國abcam公司。即用快捷型免疫組織化學(xué) MaxVisionTMHRP(Mouse/Rabbit)檢測試劑盒(產(chǎn)品編號KIT-5002)、PBS緩沖液、DAB顯色劑、檸檬酸鹽抗原修復(fù)液和抗體稀釋液均購自福州邁新公司。
1.2方法
1.2.1免疫組織化學(xué)檢測所有石蠟組織塊4 μm厚切片,防脫玻片撈片后于70℃烤箱烤片30 min,常規(guī)脫蠟至水后玻片放入高壓鍋內(nèi),加入足量檸檬酸鹽修復(fù)液至完全浸沒玻片,電磁爐加熱沸騰高壓修復(fù)3 min,自然冷卻后PBS漂洗5次,每3 min一次,玻片浸泡在醫(yī)用雙氧水中10 min,PBS漂洗5次,每3 min一次;加入抗MACC1一抗(稀釋度1∶1 500),37℃孵育1 h,PBS漂洗5次,每3 min一次,加入二抗,37℃孵育20 min,PBS漂洗5次,每3 min一次;DAB顯色,顯微鏡下控色,自來水終止DAB顯色,蘇木素復(fù)染細胞核,70℃烤片30 min至完全烤干水分后中性樹脂封固。以人肝組織為陽性對照,PBS取代一抗作陰性對照。
1.2.2免疫組織化學(xué)結(jié)果判定MACC1陽性顯色主要定位于細胞漿,少數(shù)可同時定位于細胞核。陽性顯色為細胞中的相應(yīng)部位出現(xiàn)棕黃至棕褐色顆粒著色。染色結(jié)果判定參照文獻[6],由高年資病理醫(yī)師在雙盲情況下對切片染色結(jié)果進行判讀:按染色強度計分,無色計0分,淡黃色、棕黃色和棕褐色依次1、2、3分;再將陽性細胞數(shù)所占百分比打分:陰性判為0分,陽性細胞數(shù)百分比在≤10%、11%~50%、51%~75%和>75%分別計1分、2分、3分和4分,染色強度與陽性細胞百分比的乘積>3分判為免疫組化結(jié)果陽性。
1.2.3免疫細胞化學(xué)染色SW480和SW620細胞采用含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,培養(yǎng)條件為37℃含5%CO2的細胞培養(yǎng)箱。取6個不同培養(yǎng)批次的生長狀態(tài)良好的細胞,胰酶消化后低速離心收集,制作石蠟包埋細胞塊,細胞塊制作方法按照文獻[7]。石蠟細胞塊4 μm厚切片,免疫細胞化學(xué)檢測檢測操作方法同上述免疫組織化學(xué)檢測。以棕黃色為陽性信號,按照染色深淺,分為弱陽性(1+),中等陽性(2+),強陽性(3+)。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件,計量資料組間率的比較采用Pearson Chi-Square Test,結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的多因素分析采用二分類的Logistic回歸分析,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 MACC1在CRC組織中的表達MACC1蛋白陽性表達于CRC組織的細胞漿,部分癌細胞的細胞核也有表達,癌組織周圍的纖維間質(zhì)也可見陽性表達(圖1),MACC1蛋白在CRC組織的陽性表達率76.62%(59/77)。MACC1蛋白在癌旁正常黏膜組織中大部分呈陰性表達,陽性表達率11.69%(9/77)。統(tǒng)計顯示MACC1在CRC組織中的陽性表達率明顯高于癌旁正常黏膜(χ2=65.83,P=0.00)。
圖1 免疫組化檢測MACC1在結(jié)直腸癌中的表達(MaxVisionTM×200)Fig.1 Immunohistochemical detection of MACC1 expression in colorectal carcinnoma
2.2MACC1與結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的單因素分析經(jīng)單因素分析可知,腫瘤分化程度、腫瘤大小、浸潤深度、MACC1陽性表達、神經(jīng)侵犯和臨床分期可能是CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高危因素(均P<0.05),年齡、性別不是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高危因素(均P>0.05)。見表1。
2.3影響結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的多因素Logistic回歸分析對可能是影響結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的6個高危因素進行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示MACC1異常高表達、神經(jīng)侵犯、浸潤深度和臨床分期是結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素(均P< 0.05),見表2。
表1 結(jié)直腸癌與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的單因素分析Tab.1 The univriate analysis of lymph node metastasis in colorectal carcinoma例
表2 影響結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的多因素Logistic回歸分析Tab.2 The multivariate binary logistic regression analysis of lymph node metastasis in colorectal carcinoma
2.4不同轉(zhuǎn)移潛能CRC細胞中MACC1表達情況MACC1蛋白在SW480細胞中呈弱或中等陽性表達(1+或2+),在SW620細胞呈中等陽性或強陽性表達(2+或3+)(圖2)。統(tǒng)計分析顯示,MACC1蛋白在SW620細胞中的表達明顯強于SW480細胞(χ2=20.11,P=0.00,表3)。
圖2 免疫細胞化學(xué)檢測MACC1在SW480(A)和SW620(B)細胞中的表達(MaxVisionTM×200)Fig.2 Immunocytochemical detection of MACC1 expression in SW480(A)and SW620(B)cells
表3 MACC1在SW480和SW620細胞中的表達比較Tab.3 Comparision of MACC1 expression in SW480 and SW620 cells例
CRC的多學(xué)科綜合治療已迅速發(fā)展,但中晚期CRC的臨床治療效果有限,5年生存率仍然不高。國內(nèi)外眾多研究表明,侵襲和轉(zhuǎn)移是至關(guān)重要的因素。因此,針對CRC侵襲和轉(zhuǎn)移的策略成為研究的熱點。MACC1蛋白定位于人類的7號常染色體上(7P21.1),具有廣泛的生物學(xué)功能,特別是在調(diào)控惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移等方面具有不可代替的重要功能[8]。已證實MACCl編碼的蛋白質(zhì)能通過調(diào)節(jié)激活肝細胞生長因子/肝細胞生長因子受體(HGF/c-Met)通路中的c-Met基因,上調(diào)c-Met蛋白的表達,促進腫瘤細胞發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移[9]。MACCl在多種惡性腫瘤如結(jié)腸癌、卵巢癌、肺癌、肝癌、胃癌等組織中表達異常增高,與腫瘤臨床分期、有無遠處轉(zhuǎn)移密切相關(guān),有作為腫瘤轉(zhuǎn)移和預(yù)后判斷的潛在獨立指標,有望為惡性腫瘤的基因治療提供新靶點[10-11]。
本研究結(jié)果顯示MACC1在CRC組織的陽性表達率顯著高于癌旁正常黏膜,與文獻報道的基本一致[11-12]。根據(jù)AJCC指南,發(fā)生區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的CRC患者至少屬于Ⅲ期[13],所以淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是CRC晚期患者的重要條件。為了更好評價MACC1在CRC侵襲轉(zhuǎn)移中的作用,本研究以有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移為切入點,采用單因素分析可能與CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高危因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤分化程度、腫瘤大小、浸潤深度、MACC1陽性表達、神經(jīng)侵犯和臨床分期等都可能是CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高危因素。一般來說,腫瘤體積越大、瘤組織分化越差、出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、神經(jīng)侵犯和臨床分期越晚,都與CRC不良預(yù)后密切相關(guān),代表腫瘤細胞具有更強的侵襲力和轉(zhuǎn)移特性[14]。本研究分析出來的與CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移可能的高危因素基本上與文獻報道符合[15]。
STEIN等[4]報道MACC1可以作為預(yù)測結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移的獨立指標。本研究對可能是影響CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的6個高危因素進行Logistic回歸分析,發(fā)現(xiàn)MACC1異常高表達、神經(jīng)侵犯、浸潤深度和臨床分期是結(jié)直腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素,在組織學(xué)水平證實了MACC1是CRC發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素。在細胞水平,本研究發(fā)現(xiàn)MACC1在高淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛能的SW620細胞中高表達,在低淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛能的SW480細胞中低表達。SW620和SW480細胞系是從同一個大腸癌患者復(fù)發(fā)淋巴結(jié)病灶和原發(fā)病灶原代培養(yǎng)獲得,兩者具有一致的遺傳學(xué)背景,因此為研究CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)機制提供了一個合適的模型[16]。本研究這些結(jié)果綜合提示MACC1蛋白高表達是CRC發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素,與CRC的侵襲和轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān)。
綜上所述,MACC1在CRC組織中表達明顯增高,是CRC發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素,提示MACC1在CRC中的表達增強,促使癌細胞具有更強的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,參與了結(jié)直腸癌的惡性進展,但本研究只是初步從組織及細胞水平探討了MACC1與CRC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系,具體機制仍然有待后續(xù)研究深入探討CRC中以MACC1為核心的上下游侵襲、轉(zhuǎn)移調(diào)控機制,特別是與miRNA的靶向調(diào)節(jié)關(guān)系,以望為闡明CRC侵襲、轉(zhuǎn)移機制及靶向基因治療提供新的基礎(chǔ)及策略。