β-catenin和APC蛋白在胃癌、胃腺癌中的表達及意義.pdf

1、背景： Wnt基因于1982年發(fā)現(xiàn)，最初是作為小鼠乳腺腫瘤病毒優(yōu)先整合的位點而被鑒定的，當時被命名為Int基因。隨后，發(fā)現(xiàn)它與果蠅的無翅基因(Wingless)有高度同源性，而將二者結合命名為Wnt基因。Wnt基因編碼的Wnt蛋白，可啟動細胞內(nèi)信號傳導途徑，傳導生長刺激信號，參與不同發(fā)育機制，故命名為Wnt信號途徑。正常情況下，調(diào)控細胞生長發(fā)育和分化；當異常激活時，可導致細胞惡性轉(zhuǎn)變和腫瘤發(fā)生。至1996年該途徑相關成員被相繼確

2、定和克隆。目前，Wnt途徑總的框架已經(jīng)基本了解，分別為wnt／β-catenin途徑、平面細胞的極性途徑和wnt／Ca2+途徑。其中，Wnt／β-catenin途徑稱為經(jīng)典的Wnt途徑，該途徑通過β-cateni的核易位，激活靶基因的轉(zhuǎn)錄活性。研究表明，該途徑參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。因此，我們重點研究Wnt／β-catenin途徑：作為啟動因子的Wnt蛋白與其胞膜受體(Frizzled)結合后，將信號由胞外傳至胞內(nèi)，使APC(adenom

3、atouspolyposiscoli)、GSK3(glycogensynthasekinase3)和Axin復合體結構發(fā)生改變，致胞漿內(nèi)游離的β-catenin不能發(fā)生磷酸化，而非磷酸化的β-catenin因不能被蛋白酶降解而在胞漿內(nèi)積聚，進而通過其胞漿-胞核的易位，使核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子TCF／LEF(Tcellfactor／lymphoidenhancerfactor)活化而啟動Wnt途徑的生物學效應。Wnt途徑的靶基因包括細胞周期和凋亡相

4、關基因(如c-myc、cyclinD1)、生長因子(如VEGF、胃泌素、HGF、c-met)、參與腫瘤進展因子(如MMP7、MMP26、CD44等)、轉(zhuǎn)錄因子(如ITF2)及其他靶基因(如COX-2)。因此，Wnt途徑對多種腫瘤的形成起關鍵作用，如：乳腺癌、結直腸癌、胃癌、肝癌、甲狀腺癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌等。目前備受關注的Wnt信號傳導途徑在調(diào)控細胞增殖、分化、運動性以及形態(tài)學等方面起重要作用，而β-catenin和APC是Wnt信

5、號途徑異常激活的關鍵環(huán)節(jié)。β-catenin基因是第一個被確認的Wnt的成員，位于3p2.1，由16個外顯子組成，外顯子3的突變或缺失導致β-catenin降解受阻[1]。APC基因是與結腸癌發(fā)生有關的抑癌基因，定位于5q2.1，促進β-catenin磷酸化而降解，其突變可發(fā)生于任何外顯子，阻止β-catenin結合復合體。大量研究表明許多腫瘤存在不同程度β-catenin和APC基因的變異。胃癌是嚴重危害人類健康的常見惡性腫瘤之一，其

6、發(fā)生的分子機制研究取得了令人矚目的進展，許多研究結果提示多基因變異是細胞發(fā)生癌變的內(nèi)因。目前，國內(nèi)尚未見有wnt／β-catenin途徑中的重要成員β-catenin和APC蛋白在胃腺瘤和胃腺癌中表達的報道。 腺瘤定義為一種由管狀和(或)絨毛狀結構組成，顯示上皮內(nèi)瘤變的境界清楚的良性病變。腺瘤好發(fā)于結直腸，也可以發(fā)生于小腸、闌尾、胃、膽囊、胰腺等處。2000年WHO腫瘤分類對上皮組織癌前病變的診斷名稱、定義和標準作了一些新的規(guī)定

7、，提出了“上皮內(nèi)瘤變”的概念。癌前上皮改變一直是病理學家所關注的問題，癌前病變上皮所呈現(xiàn)的細胞和結構改變曾被賦予不同的名稱，如“不典型增生”、“異型增生”等，目前“上皮內(nèi)瘤變”可看作“異型增生”的同義詞，但異型增生側(cè)重于形態(tài)學改變，上皮內(nèi)瘤變則更強調(diào)腫瘤的演進過程。上皮內(nèi)瘤變的范圍較異型增生更為廣泛。異型增生通常分為輕、中、重度三級；上皮內(nèi)瘤變則分為低級別和高級別兩級，低級別上皮內(nèi)瘤變指結構和細胞學異常限于上皮的下半部，相當于輕度和中度

8、異型增生；高級別上皮內(nèi)瘤變指結構和細胞學異常擴展至上皮的上半部乃至全層，相當于重度異型增生和原位癌。腺瘤進展為腺癌的發(fā)生率與其大體類型、大小和組織學結構有關，高級別上皮內(nèi)瘤變較低級別者更易進展為腺癌。在一定意義上可以認為胃腺瘤是胃癌的早期事件。通過觀察β-catenin和APC蛋白在正常胃黏膜-胃腺瘤-胃腺癌中的表達變化，有利于發(fā)現(xiàn)其在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用。 目的： 本文通過觀察β-catenin和APC在胃腺瘤和胃癌

9、中的表達情況，探討β-catenin和APC在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用及意義。為進一步研究Wnt通路在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用提供理論依據(jù)。 方法： 本文采用MaxVision快捷免疫組織化學方法，檢測30例胃腺癌組織、24例胃瘤、24例正常胃黏膜組織中β-catenin和APC蛋白的表達情況。標本系我科1999-02／2006-03胃鏡活檢的病理標本78例，其中包括男性42例，女性36例，年齡26-87歲，平均45歲。經(jīng)病

10、理學診斷證實，按世界衛(wèi)生組織(WHO)分類，胃腺瘤24例，其中低級別上皮內(nèi)瘤變14例，高級別上皮內(nèi)瘤變10例；胃癌30例，其中低分化腺癌、中分化腺癌及高分化腺癌各10例。24名無胃癌家族史的正常人，其胃黏膜經(jīng)病理學診斷為非胃腫瘤，作為正常對照。 結果： 1.正常胃粘膜β-catenin表達呈清晰的棕黃色染色，陽性表達幾乎全部定位于細胞膜上100％(24／24)，僅有個別標本細胞漿有極弱的染色(2／24)，未見細胞核表達。

11、胃腺瘤組織的β-catenin主要在細胞漿異位表達41.7％(10／24)，個別標本細胞核有極弱染色(2／24)。胃癌組織的β-catenin細胞漿和細胞核表達明顯增加100％(30／30)，細胞膜表達有不同程度的減少。β-catenin異常表達在正常胃粘膜、胃腺瘤和胃癌3組間均有顯著差異。在低級別上皮內(nèi)瘤變的胃腺瘤中，β-catenin主要在細胞膜表達(14／14)；高級別上皮內(nèi)瘤變的胃腺瘤和胃高、中分化腺癌中，β-catenin的異

12、位表達率達100％(20／20)，但均在細胞漿中表達，其中2例細胞核有極弱染色；在胃低分化腺癌中，β-catenin的異位表達均在細胞漿和細胞核。同時，胃癌伴有細胞膜表達缺失約76.7％(23／30)。 2.24例正常胃黏膜APC陽性表達21例，陽性率為87.5％；24例胃腺瘤APC陽性表達11例，陽性率為45.8％；30例胃癌陽性表達3例，陽性率為10％。結果顯示正常對照組、胃腺瘤、胃癌組織APC陽性表達率呈遞減趨勢，正常胃黏

13、膜、胃腺瘤和胃癌組織陽性表達率兩兩比較，差異均有統(tǒng)計學意義。高級別上皮內(nèi)瘤變APC陽性表達率雖然低于低級別上皮內(nèi)瘤變，但差異無統(tǒng)計學意義。 3.在胃癌病例中，β-catenin異常表達與患者性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤部位、分化程度無關(P>0.05)。而APC陰性表達也與患者性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤部位、分化程度無關(P>0.05)。 結論： 1.正常胃黏膜β-連環(huán)蛋白為胞膜表達，胃腺瘤主要為胞質(zhì)表達，胃癌為胞

14、質(zhì)／胞核表達，異常表達率分別為0％、41.7％和100％，組間差異均有統(tǒng)計學意義。其中，高級別上皮內(nèi)瘤變胃腺瘤和高、中分化腺癌主要為胞質(zhì)表達，低分化腺癌胞質(zhì)、胞核均有表達。提示β-連環(huán)蛋白從胞膜到胞核的轉(zhuǎn)移與胃癌的發(fā)生密切相關，是胃癌發(fā)生的早期事件。低級別上皮內(nèi)瘤變胃腺瘤組織中β-連環(huán)蛋白主要表達于細胞膜(100％)，高級別上皮內(nèi)瘤變胃腺瘤和高、中分化腺癌的胞質(zhì)異位表達率達100％，低分化腺癌均表達于細胞質(zhì)和細胞核。提示β-連環(huán)蛋白的表

15、達變化在一定程度上反映了胃上皮組織的惡變程度，高級別上皮內(nèi)瘤變胃腺瘤在一定程度上已具備胃癌的某些特征。β-連環(huán)蛋白異常表達與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關，可能是胃癌發(fā)生的早期事件。 2.APC基因在胃腺瘤及胃癌組織中表達均明顯低于正常胃黏膜，表明在癌前病變胃黏膜組織中APC基因表達已出現(xiàn)異常，可見APC基因在胃癌的早期階段即參與了胃癌的發(fā)生。在低級別和高級別上皮內(nèi)瘤變的胃腺瘤中，APC蛋白的陽性表達率無明顯差異，也提示免疫組化方法對

16、胃腺瘤APC蛋白產(chǎn)物進行檢測不具有特異性，故不能單獨用于胃腫瘤的早期診斷。在胃腺瘤組織中APC基因表達已出現(xiàn)異常，該基因的失活在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中及胃腺瘤的發(fā)生中起重要作用，但在胃腺瘤癌變中的具體機制仍需進一步研究。 3.在正常胃黏膜-胃腺瘤-胃腺癌組織中β-連環(huán)蛋白異常表達與APC蛋白陰性表達呈顯著正相關，β-連環(huán)蛋白異常表達可能與APC蛋白基因突變有關。聯(lián)合檢測β-連環(huán)蛋白與APC蛋白的表達情況可能有助于早期胃癌的診斷。