大腸癌組織中乙醛脫氫酶1和分化簇133的表達及其臨床意義

東 星，王 晶，聶玉輝

大腸癌是臨床上常見的消化道腫瘤之一，近年來其發(fā)病率有逐年上升的趨勢，其病因及發(fā)病機制尚不明確[1,2]。乙醛脫氫酶1(aldehyde dehydrogenase 1，ALDH1)是一種參與體內(nèi)乙醛代謝、維甲酸合成等，具有降解細胞內(nèi)有毒物質(zhì)、保護細胞作用的蛋白質(zhì)[3,4]。分化簇133(cluster of differentiation 133，CD133)被確認是較特異的腫瘤干細胞標志物[5]。研究發(fā)現(xiàn)，ALDH1及CD133在腫瘤干細胞的生長、分化、自我更新及保護中具有重要作用，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[6,7]。目前，關(guān)于ALDH1及CD133在大腸癌中的作用研究尚不多。本研究檢測了ALDH1及CD133在大腸癌、大腸腺瘤及正常大腸黏膜組織中的表達，探討其與大腸癌發(fā)生、發(fā)展和預后的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2011-01至2013-12在解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學中心普通外科手術(shù)切除的60例大腸癌標本作為研究組，另外隨機選取25例大腸腺瘤、20例切緣正常的大腸黏膜標本作為對照組。納入標準：(1)患者年齡18～70歲；(2)簽署知情同意書，并具有完整的隨訪資料。排除標準：(1)妊娠或哺乳期；(2)糖尿病、高血壓、慢性腎功能不全等慢性疾??；(3)合并其他惡性腫瘤。

1.2 試劑和方法 采用免疫組織化學SP法。兔抗人ALDH1抗體購自英國 Abcam 公司，抗體稀釋濃度為1∶100。兔抗人CD133 單克隆抗體購自美國Abcam公司，抗體稀釋度為1∶100。免疫組化試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。

1.3 染色結(jié)果判斷 在每例切片上隨機選取10個高倍視野，每個視野中計數(shù)100個細胞，統(tǒng)計陽性細胞數(shù)和染色強度占腫瘤細胞總數(shù)的百分比，并作綜合計分。染色陽性的細胞數(shù)評分：<5%計0分，5%～25%計1分，26%～50%計2分，>50%計3分。染色強度評分：無色計0分，淡黃色計1分，淡棕色計2分，棕褐色計3分。最終評分=陽性細胞數(shù)×染色強度得分，≥4分為陽性，0～3分為陰性。

1.4 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析。組間比較采用χ2檢驗，相關(guān)分析應用Spearman相關(guān)分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 ALDH1的表達 ALDH1主要表達于細胞漿內(nèi)。結(jié)果表明，ALDH1在大腸癌組織中的陽性表達率為78.3%，在腺瘤組織中的陽性表達率為54.5%，大腸癌組織中的表達率高于腺瘤組織 (P<0.05)。ALDH1在正常大腸黏膜組織中陽性表達率為15.0%，在腺瘤組織中的陽性表達率高于正常大腸黏膜組織(P<0.05，表1，圖1)。

圖1 ALDH1在人不同大腸組織中的表達(SP，×200)A.大腸癌；B.大腸腺瘤；C.正常大腸黏膜

表1 大腸癌、大腸腺瘤和正常大腸黏膜組織中ALDH1的表達 (n；%)

2.2 CD133的表達 CD133主要位于表達于細胞膜和胞漿內(nèi)。結(jié)果表明，CD133在大腸癌組織中的陽性表達率為75.0%，在腺瘤組織中的陽性表達率

為48.0%，大腸癌組織中的表達率顯著高于腺瘤組織(P<0.05)。CD133在正常大腸黏膜組織中陽性表達率為10.0%，腺瘤組織中的陽性表達率明顯高于正常大腸黏膜組織(P<0.05，表2，圖2)。

表2 大腸癌、大腸腺瘤和正常大腸黏膜組織中CD133的表達 (n；%)

圖2 CD133在人不同大腸組織中的表達(SP，×200)A.大腸癌；B. 大腸腺瘤；C.正常大腸黏膜

2.3 大腸癌中ALDH1和CD133的表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 大腸癌組織中ALDH1的表達與患者浸潤深度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)(P<0.05)，與分化程度呈負相關(guān) (P<0.05)，與年齡、腫瘤大小、性別無相關(guān)性。大腸癌組織中CD133的表達與患者浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期呈正相關(guān)(P<0.05)，與年齡、腫瘤大小、性別、分化程度無相關(guān)性(表3)。

表3 大腸癌中ALDH1和CD133的表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 (n；%)

2.4 ALDH1與CD133在大腸癌中表達的相關(guān)性 ALDH1表達陽性的47例大腸癌患者中，有41例CD133表達亦呈陽性。ALDH1表達陰性的13例中，有9例CD133表達呈陰性，兩者之間表達有顯著的正相關(guān)性(r=0.436，P<0.05)。

2.5 ALDH1和CD133表達與大腸癌患者術(shù)后5年生存率的關(guān)系 ALDH1表達陽性者術(shù)后5年生存率為31.9%(15/47)，低于表達陰性者69.2%(9/13)(χ2=4.456，P<0.05)。CD133表達陽性者術(shù)后5年生存率為26.7%(12/45)，低于表達陰性者66.7%(10/15)(χ2=6.124，P<0.05)。

3 討 論

ALDH1是ALDH的家族成員之一，廣泛分布于人體，其基因位于染色體9q21，有13個外顯子，由501個氨基酸組成。ALDH1 可調(diào)節(jié)乙醛及環(huán)磷酰胺的代謝，參與維甲酸的合成，在腫瘤干細胞的生長和分化過程中發(fā)揮重要的作用，是干細胞的標志物[8，9]。研究發(fā)現(xiàn)，ALDH1在許多腫瘤組織中均有不同水平的表達，如肝癌、肺癌、乳腺癌等[10，11]。Tsai等[12]研究表明，ALDH1與口腔鱗癌的治療耐受及預后不良有關(guān)，放療治療后，ALDH1的表達有所降低，提示ALDH1參與了腫瘤的進展。Tian等[13]研究發(fā)現(xiàn)，ALDH1可激活絲氨酸蛋白激酶/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase，MEK/ERK)通路，進而使人腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)活性降低，抑制其觸發(fā)的程序性細胞凋亡反應，導致非小細胞肺癌的發(fā)生、發(fā)展。Nishikawa等[14]認為，ALDH1 高表達可能通過增強Notch-l通路及音猬因子(Sonic hedgehog，SHH)信號通路表達，參與胃癌化療耐藥，進而為胃癌患者的治療提供新的靶點。

本研究發(fā)現(xiàn)，大腸癌中ALDH1表達率為78.3%，明顯高于腺瘤組織的54.5%和正常大腸黏膜組織的15.0%，各組之間比較差異均有統(tǒng)計學意義，與Zhu等[15]研究結(jié)論一致，提示ALDH1的高表達可能與大腸癌的發(fā)生有關(guān)。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，ALDH1的表達與大腸癌浸潤深度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，與分化程度呈負相關(guān)，說明ALDH1的異常表達參與了結(jié)腸癌的浸襲和轉(zhuǎn)移。本研究還發(fā)現(xiàn)，ALDH1表達陽性者術(shù)后5年生存率低于表達陰性者，提示ALDH1可能作為判斷大腸癌預后的指標之一。

CD133是一種具有干細胞特性的糖蛋白，其基因位于染色體4P15.32，由865個氨基酸組成。Chen等[16]發(fā)現(xiàn)，CD133在肝細胞癌中的表達明顯高于正常肝組織，且高表達者生存率明顯降低，推測其可能是判斷肝細胞癌預后的一個獨立因素。Weng等[17]在體外培養(yǎng)人胰腺導管腺癌細胞系A(chǔ)sPC-1，使之過表達CD133，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AsPC-1 CD133細胞具有促進細胞增殖、腫瘤發(fā)生、細胞周期進展、黏附、遷移和血管生成的作用；在化療期間，AsPC-1 CD133細胞存活率增高；敲除CD133基因后，AsPC-1 CD133細胞的增殖和遷移均受到抑制。Liou等[18]認為CD133可通過激活癌基因Survivin，B細胞白血病-淋巴瘤-2基因(B-cell leukemia-iymphoma-2，Bcl-2)的表達，促進細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移。

本研究發(fā)現(xiàn)，CD133在正常大腸黏膜組織、大腸腺瘤、大腸癌中的陽性表達率逐漸升高，各組間比較有統(tǒng)計學意義，提示CD133的陽性表達與大腸癌的發(fā)生顯著相關(guān)。另外，本研究顯示CD133的陽性表達率越高，大腸癌患者浸潤深度越深，越易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，惡性程度越高，而且術(shù)后5年生存率越低，提示CD133表達升高參與了大腸癌的浸潤和轉(zhuǎn)移，可能作為其發(fā)生、發(fā)展及預后的判定指標。

總之，ALDH1及CD133的表達升高與大腸癌的發(fā)生、發(fā)展顯著相關(guān)，且有可能作為判定大腸癌預后的指標之一。但其具體機制尚不明確，有待于進一步的深入研究。