CXCR4和CD133共表達對Ⅱ-Ⅲ結腸癌預后影響的分析.pdf

1、研究背景和目的:
　　 結腸癌是我國常見的消化道惡性腫瘤，近年來其發(fā)病率呈逐年增高趨勢，結腸癌的局部復發(fā)、淋巴結轉移、血行播散性轉移是造成結腸癌患者死亡的主要原因之一。結腸癌早期即可出現淋巴結轉移，進展期常常會出現肝臟、肺轉移及腹腔播散。目前認為結腸癌的生長、轉移涉及多方面的因素，包括腫瘤細胞出現抗凋亡、腫瘤細胞侵襲、腫瘤細胞遷移、腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視。最近研究表明細胞因子受體在腫瘤細胞的表達直接影響著腫瘤細胞的淋巴及血行轉移，

2、影響著不同腫瘤的轉移部位及轉移進程。細胞因子受體CXCR4最初是作為調節(jié)淋巴細胞在炎癥反應中歸巢的重要受體被發(fā)現的，其天然配體是SDF-1（stromalcellderivedfactor-1，基質細胞衍生因子-1），又稱CXCL12。CXCR4目前被證實是腫瘤細胞粘附和/或遷移的重要因子，SDF-1在腫瘤常見的轉移部位通常存在高表達，如肺臟、肝臟、淋巴結。目前認為SDF-1-CXCR4生物學軸是介導腫瘤侵襲和轉移的重要機制，例如:在乳

3、腺癌及口腔鱗狀細胞癌中均發(fā)現CXCR4存在高表達。
　　 越來越多的證據支持腫瘤中存在腫瘤干細胞。所謂的“腫瘤干細胞”是指那些具有自我更新能力的腫瘤細胞，其增殖及遷移推動了腫瘤的進展。目前已在多種實體瘤中發(fā)現存在腫瘤干細胞。從最初在造血干細胞中發(fā)現，到現在CD133已經在多種實體瘤中被認為是腫瘤干細胞的標記物，如:腦膠質瘤、乳腺癌、肺癌、肝癌、結腸癌、前列腺癌、胰腺癌及黑色素瘤。盡管目前對于CD133的功能并不是十分清楚，現有證

4、據表明CD133可能與干細胞信號轉導、腫瘤凋亡抵抗等機制密切相關。由于腫瘤干細胞具有強大的增殖及轉移能力，其被認為是未來腫瘤治療的靶點。
　　 現有證據表明CXCR4和CD133參與了腫瘤的侵襲、轉移及腫瘤惡性生物學行為的維持，然而，目前并未有同時研究CXCR4和CD133在結腸癌中表達及預后的報道。在本研究中，我們分析了CXCR4和CD133在結腸癌中的表達及其與臨床病理特征及預后的關系。此外，我們還選取了結腸癌細胞株4株，分

5、析其CXCR4和CD133的表達情況，及其在體外對SDF-1的趨化遷移能力。
　　 方法:
　　 收集2001年1月至2005年7月在中山大學第一附屬醫(yī)院行手術治療的結腸癌患者石蠟包埋標本125例，其中TNM分期Ⅱ期患者61例，Ⅲ期患者64例。所有患者均接受過結腸癌根治術，術后病理確診為結腸癌，所有患者在手術前均未接受過新輔助化療或放療?；颊咝g后接受何種輔助治療均按照NCCN指南根據相應的分期及復發(fā)風險執(zhí)行。運用免疫組化

6、的方法檢測CXCR4和CD133在Ⅱ、Ⅲ期結腸癌原發(fā)灶及淋巴結轉移灶中的表達。所有病理標本均由完全不了解本研究患者相關臨床資料及預后的病理科醫(yī)生閱片。并進一步運用統(tǒng)計學方法分析CXCR4和CD133在結腸癌中的表達情況與患者臨床病理特征及5年生存率之間的關系。
　　 選取4株人結腸癌細胞株:SW480、SW620、HT-29、lovo細胞，運用免疫印跡法檢測4株結腸癌細胞株中CXCR4和CD133的表達情況，并進一步運用流式細胞

7、儀檢測結腸癌細胞株CXCR4和CD133的表達情況。Transwell遷移實驗分析SW480、SW620、HT-29和lovo細胞在體外對SDF-1的趨化遷移能力。
　　 統(tǒng)計學處理:免疫組織化學得分與患者臨床病理特征之間的兩樣本率比較采用四格表資料的x2檢驗，多樣本率的比較采用行列表資料的x2檢驗。如果某一個分組的樣本特別小，相關性分析則采用Fisher's精確檢驗法。生存分析檢驗方法采用log-rank檢驗，并通過繪制Kap

8、lan-Meier生存曲線來表現臨床病理特征對生存的影響。采用SPSS13.0軟件包(SPSSInc.，Chicago，IL，USA)對結果進行統(tǒng)計學分析。在本研究中以P＜0.05為差異有顯著性意義的檢驗標準，所有P值均是雙側檢驗分析的結果。
　　 結果:
　　 在125例患者中共有102例患者可在同一張切片上找到瘤旁結腸上皮組織。在102例瘤旁結腸上皮組織中，CXCR4僅在11例(11/102，10.8％)瘤旁結腸上皮

9、組織中出現表達;CD133僅在8例(8/102，7.8％)瘤旁結腸上皮組織中出現表達。在125例結腸癌組織中，有74例為CXCR4陽性表達(74/125，59.2％)。CXCR4表達的主要形式為細胞質表達，部分患者可見有細胞膜表達，在本研究中并未發(fā)現有細胞核表達。在125例結腸癌組織中，45例發(fā)現存在CD133的表達(36.0％，45/125)。CD133在結腸癌中的表達呈現極性分布，在存在腺體樣分化的結腸癌中，只有那些與腺腔直接接觸的

10、腫瘤細胞才有可能表達CD133，CD133的表達通常位于腺腔的尖端。一些CD133陽性的腫瘤細胞通常聚集在一起，導致整個腺體全部或大部分呈陽性表達。在125例Ⅱ、Ⅲ期結腸癌患者中，單獨分析CXCR4或CD133的表達與患者臨床病理特征之間的關系，并未發(fā)現CXCR4或CD133的表達與患者年齡、性別、原發(fā)灶部位、病理分級、腫瘤大小、AJCC分期、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移情況存在相關性。
　　 將CXCR4與CD133的表達結合在一

11、起分析，我們可以得到四種組合:CXCR4陽性/CD133陽性、CXCR4陽性/CD133陰性、CXCR4陰性/CD133陽性、CXCR4陰性/CD133陰性。結果發(fā)現:125例患者中CXCR4和CD133共表達（CXCR4陽性/CD133陽性）的患者有29例(23.2％)。分析CXCR4和CD133共表達與患者各種臨床病理特征之間的關系，結果發(fā)現CXCR4與CD133的共表達與患者AJCC分期(P=0.029)及淋巴結轉移(P=0.02

12、0)有明顯的相關性，CXCR4與CD133共表達的患者其AJCC分期更高，且更易出現淋巴結轉移。
　　 我們同時選取64例Ⅲ期結腸癌患者的淋巴結轉移灶，運用免疫組織化學法分析淋巴結轉移灶中CXCR4和CD133的表達情況。在64例Ⅲ期結腸癌患者的原發(fā)灶中，有41例(64.1％)患者高表達CXCR4，在64例Ⅲ期結腸癌患者的淋巴結轉移灶中有43例(67.2％)高表達CXCR4。在64例Ⅲ期結腸癌患者的原發(fā)灶中，有27例(42.2％

13、)患者高表達CD133，而在64例Ⅲ期結腸癌患者的淋巴結轉移灶中僅有15例(23.4％)高表達CD133。淋巴結轉移灶中CD133的表達較原發(fā)灶明顯下降(P=0.024)。在64例Ⅲ期結腸癌患者的原發(fā)灶中，20例(31.3％)患者存在CXCR4與CD133的共表達，在64例Ⅲ期結腸癌患者的淋巴結轉移灶中僅有9例(14.1％)患者存在CXCR4與CD133的共表達。CXCR4與CD133結合起來分析發(fā)現，CXCR4和CD133共表達在淋巴

14、結轉移灶中較原發(fā)灶明顯降低（淋巴結轉移灶14.1％VS原發(fā)灶31.3％，P=0.020）。
　　 所有患者均進行嚴密隨訪以評價CXCR4與CD133的預后價值。中位隨訪時間為6.5年。隨訪過程中共有36例發(fā)生死亡，3例出現失訪。Log-rank生存分析及多因素生存分析均發(fā)現:AJCC分期、淋巴結轉移、CXCR4表達、CD133表達、CXCR4和CD133共表達是獨立的生存預后因素。運用Kaplan-Meier生存曲線分析CXCR

15、4和CD133共表達的預后意義，結果表明:CXCR4和CD133共表達是顯著預后不良的因素。在本研究的125例結腸癌患者中，有29例患者存在CXCR4和CD133共表達，這29例患者的5年生存率顯著降低，僅為51％，剩余患者的5年生存率為77％(P=0.005)。
　　 運用免疫印跡法檢測結腸癌細胞株SW480、SW620、HT-29、lovo細胞中CXCR4和CD133的表達情況，結果顯示:CXCR4在SW480細胞、SW62

16、0細胞和HT-29細胞中表達水平均較高，免疫印跡法分析CXCR4在上述三株細胞的表達水平大致相當，但CXCR4在lovo細胞中表達水平明顯較上述三株細胞降低;CD133在四株結腸癌細胞株中也均有表達，其中在SW480細胞中的表達最強，在SW620和HT-29細胞中的表達稍弱，在lovo細胞中的表達最弱。運用流式細胞法檢測結腸癌細胞株SW480、SW620、HT-29、lovo細胞中CXCR4和CD133的表達情況，結果顯示:SW480細

17、胞是所選四株細胞中CXCR4和CD133雙陽性細胞所占比例最高的，其CXCR4和CD133雙陽性細胞所占的比例為39％;SW620細胞中CXCR4和CD133雙陽性細胞所占的比例為26％;HT-29細胞中CXCR4和CD133雙陽性細胞所占的比例為23％;lovo細胞CXCR4和CD133雙陽性細胞所占的比例在所選四株細胞中最低，僅為11％。運用Transwell遷移實驗分析不同結腸癌細胞株的遷移能力，結果顯示:SW480細胞侵出小室的

18、細胞數目最多，遷移能力最強，平均每個高倍視野中侵出小室的細胞數為82.4±8.5個;SW620和HT-29細胞侵出小室的細胞數目較SW480細胞少，平均每個高倍視野中侵出小室的細胞數分別為50.4±8.96個和44.4±8.72個;lovo細胞侵出小室的細胞數目最少，遷移能力最弱，平均每個高倍視野中侵出小室的細胞數為23.5±6.4個。
　　 結論:
　　 在125例Ⅱ、Ⅲ期結腸癌患者中，單獨分析CXCR4或CD133的

19、表達與患者各種臨床病理特征之間的關系，并未發(fā)現存在相關性。進一步分析發(fā)現CXCR4和CD133共表達與患者AJCC分期及淋巴結轉移有明顯的相關性，CXCR4和CD133共表達的結腸癌患者淋巴結轉移發(fā)生率顯著升高。生存分析表明CXCR4和CD133共表達是獨立的生存預后因素，存在CXCR4和CD133共表達的結腸癌患者5年生存率顯著降低。CXCR4和CD133的表達在所選的4株結腸癌細胞株中存在明顯差異，這種差異影響著腫瘤細胞在體外對SD