RRM1、CDX2在胃癌組織中的表達及臨床意義

王柏樺,孟加榕,唐忠輝,溫路生,劉美蓮,黃仲慶,禹 樂(漳州衛生職業學院基礎醫學部病理學教研室,漳州 363000;中國人民解放軍第一七五醫院病理科,廈門大學附屬東南醫院病理科;通訊作者,E-mail:tzh6409@6.com)

RRM1、CDX2在胃癌組織中的表達及臨床意義

王柏樺1,孟加榕2,唐忠輝1*,溫路生2,劉美蓮2,黃仲慶1,禹 樂2
(1漳州衛生職業學院基礎醫學部病理學教研室,漳州 363000;2中國人民解放軍第一七五醫院病理科,廈門大學附屬東南醫院病理科;*通訊作者,E-mail:tzh6409@126.com)

目的 探討RRM1、CDX2在胃癌組織中的表達,并分析其與胃癌侵襲與轉移的關系。 方法 選取90例術前未行放化療的胃癌石蠟標本及與其對應正常胃黏膜蠟標本30例,采用SP免疫組化方法檢測RRM1和CDX2在兩種組織中表達情況,分析二者表達與分化程度、浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期之間的關系。 結果 ① RRM1、CDX2在胃癌中的陽性表達率均顯著高于正常胃黏膜組(86.7%vs40.0%,P<0.01; 61.1%vs16.7%,P<0.01)。② 90例胃癌中,RRM1與CDX2二者之間呈正相關關系(rs=0.223,P=0.034);RRM1、CDX2表達與分化程度密切相關(P<0.05),CDX2表達與浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期密切相關(P<0.05),RRM1表達與浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期無相關(P>0.05)。 結論 RRM1、CDX2可作為較為理想的腫瘤標志物,用于胃癌的診斷和預后的預警。

胃腫瘤; RRM1; CDX2; 免疫組織化學

我國是胃癌的高發區,據統計胃癌基本居于我國惡性腫瘤發病率和死亡率首位[1]。目前認為胃癌的浸潤和轉移是影響胃癌患者預后的主要因素。核苷酸還原酶亞單位 M1(ribonucleotide reductase M1,RRM1)是近年被廣泛關注的抑癌基因,可激發G2期檢測點功能,使受損的DNA得以修復或者發生凋亡,并具有抑制細胞侵襲和轉移的作用[2,3],可作為多種腫瘤早期診的指標。尾型同源盒轉錄因子2(caudal-related homeobox transcription factor 2,CDX2)是人體中終身在腸道特性表達的核轉錄因子,對腸上皮細胞的分化、增殖、凋亡和腸道特定基因的轉錄起調控作用,有研究[4,5]發現CDX2蛋白異位表達可能導致胃黏膜腸上皮化生即腸化生,腸化生是胃癌的重要癌前病變。目前關于胃癌中RRM1與CDX2相關性的研究國內外還報道較少,本研究通過檢測胃癌組織中RRM1和CDX2 表達的情況,并結合臨床病理學特點分析其與胃癌浸潤轉移的相關性,為進一步研究胃癌的浸潤、轉移機制提供新的理論依據。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選取中國人民解放軍第一七五醫院病理科2013-08～2014-07期間隨訪資料完整的原發性胃癌手術切除標本的蠟塊90例,其中男64例,女26例,男 ∶女為2.46 ∶1,年齡43-78歲,中位年齡63歲?；仡櫡治鋈坎±呐R床資料,按消化系統腫瘤WHO(2010年)分類[6]進行組織分型、區域淋巴結轉移分站及TNM分期。另選取胃鏡活檢正常胃黏膜30例,所有患者術前未經過任何抗癌治療。

1.2 主要試劑

實驗用兔抗人RRM1多克隆抗體(即用型)、兔抗人CDX2單克隆抗體(即用型)及SP免疫組化試劑盒及DAB顯色試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術有限公司。

1.3 免疫組化

采用SP方法對組織切片進行免疫組化染色,DAB顯色,蘇木精復染,封片,具體操作按照SP試劑盒說明書進行。以PBS緩沖液代替一抗作為陰性對照,用已知陽性組織切片作陽性對照。

1.4 染色結果判斷

采用雙盲法,由兩位病理醫師獨立觀察,若計數相差10%以上重新計數[7]。

RRM1以細胞漿內內出現淡黃色至棕黃色顆粒為陽性細胞,CDX2以細胞核內出現淡黃色至棕黃色顆粒為陽性細胞。采用半定量積分法[8]:根據陽性細胞數和著色深度計分,每例均隨機觀察計數5個高倍視野(×400),確定其每個視野的陽性率,取平均數,按下列標準計分:陽性細胞≤5%為0分,6%-25%為1分,26%-50%為2分,>51%為3分;陽性細胞表達的著色深度:基本不著色為0分,黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。將兩項積分相乘:0-2分為陰性(-),>2分為陽性(+)。

1.5 統計學方法

用SPSS18.0統計軟件對檢測結果進行統計分析,以α=0.05作為統計學檢驗的顯著性水準。率的比較采用χ2檢驗法和Fisher確切概率法,相關分析用Spearman等級相關。

2 結果

2.1 胃癌組織中RRM1表達情況及其與臨床病理學特征的關系

通過免疫組化法對120例標本進行檢測,RRM1陽性染色主要位于胃黏膜腺上皮或腫瘤細胞的細胞漿,表現為細胞質內出現黃色或棕黃色顆粒物(見圖1)。胃癌細胞的RRM1陽性表達率(86.7%)明顯高于正常胃黏膜上皮細胞陽性表達率(40.0%),差異具有統計學意義(P<0.01,見表1)。RRM1表達與分化程度密切相關(P<0.05);但在不同性別、不同年齡、不同腫瘤大小、不同腫瘤浸潤深度、是否有淋巴結轉移、不同TNM分期分組中無統計學差異(P>0.05,見表2)。

A．RRM1蛋白在正常胃黏膜中呈陽性表達，陽性信號定位于胞質B．RRM1蛋白在胃癌中呈陽性表達，陽性信號定位于胞質圖1 RRM1蛋白在正常胃黏膜和胃癌(SP，×100)Figure1 ExpressionofRRM1proteininnormalgastricmucosaandgastriccancertissues(SP，×100)

表1 胃癌和正常胃黏膜組織中RRM1、CDX2表達 例(%)

Table 1 The expression of RRM1 and CDX2 in gastric cancer and normal gastric mucosa cases(%)

組別nRRM1陽性CDX2陽性正常組3012(40 0)5(16 7)胃癌組9078(86 7)55(61 1) χ226 13317 778 P0 0000 000

2.2 胃癌組織中CDX2表達情況及其與臨床病理學特征的關系

CDX2陽性染色主要位于胃黏膜腺上皮或腫瘤細胞的細胞核,表現為細胞核內出現黃色或棕黃色顆粒物(見圖2)。從表1中可見,胃癌細胞的CDX2陽性表達率明顯高于正常胃黏膜上皮細胞陽性表達率(61.1%vs16.7%,P<0.01)。CDX2表達與分化程度、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期密切相關(P<0.05),具有統計學顯著差異;但在患者性別、年齡、腫瘤大小分組中無統計學差異(P>0.05,見表2)。2.3 胃癌組織中RRM1與CDX2 蛋白表達的相關性在90例胃癌中RRM1與CDX2二者之間呈正相關關系(rs=0.223,P<0.05,見表3)。

表2 RRM1、CDX2表達與胃癌臨床病理特征的關系 例(%)

Table 2 Relationship of expression of RRM1 and CDX2 with clinicopathologic characteristics in gastric cancer cases(%)

項別 nRRM1表達陽性χ2PCDX2表達陽性χ2P性別0．739#0 8120 368 男6456(87 5)41(64 1) 女2622(84 6)14(53 9)年齡0 327#0 2970 586 <60歲3431(91 2)22(64 7) ≥60歲5647(83 9)33(58 9)腫瘤大小1 2690 2601 5280 216 <4cm5146(90 2)34(72 6) ≥4cm3932(82 1)21(53 9)分化程度5 0070 0255 3430 021 高中分化4240(95 2)31(73 8) 低分化4838(79 2)24(50 0)浸潤深度0 700#4 6750 031 T1-T21815(83 3)15(83 3) T3-T47263(87 5)40(55 6)淋巴結轉移0 5640 4539 7790 002 無3935(90 5)21(53 9) 有5143(83 3)34(66 7)TNM分期0 431#4 8700 027 Ⅰ-Ⅱ期3632(88 9)27(75 0) Ⅲ-Ⅳ期5446(85 2)28(51 9)

#采用Fisher確切概率法

A．CDX2蛋白在正常胃黏膜中呈陽性表達，陽性信號定位于胞核B．CDX2蛋白在胃癌中呈陽性表達，陽性信號定位于胞核圖2 CDX2蛋白在正常胃黏膜和胃癌(SP，×100)Figure2 ExpressionofCDX2proteininnormalgastricmucosaandgastriccancertissues(SP，×100)

表3 RRM1和CDX2表達的的相關性

Table 3 Correlation of RRM1 and CDX2 expression in different gastric mucosa lesions and gastric cancer

RRM1表達nCDX2表達-+rsP-12840．2230．034+782751

3 討論

RRM1是核糖核苷酸還原酶(ribonucleotide reductase,RR)的具有控制底物特異性和全酶活性的調節M1亞單位,有19個外顯子,其編碼的蛋白質含有792個氨基酸,分子量為85 kD,定位于染色體11p15.5區域,該區域是一個可出現多種惡性腫瘤的雜合子缺失(loss of heterozygosity,LOH),被稱為LOH11A,其與惡性腫瘤的轉移和預后有一定的相關性[9]。人們很早就發現在胃癌、食管癌和乳腺癌等存在11p15.5的雜合性丟失,因此認為該區域的丟失與惡性腫瘤的轉移有關系[10]。另外,RRMI可以激發G2監測點功能,增加DNA損傷后的修復和凋亡,并可以抑制腫瘤細胞遷移和侵襲[11,12]。本研究采用SP免疫組化方法檢測90例胃癌組織中RRM1蛋白的表達,結果發現胃癌細胞的RRM1陽性表達率明顯高于正常胃黏膜上皮細胞陽性表達率(86.7%vs40.0%,P<0.01),提示RRM1在胃黏膜癌變過程中發揮作用,其表達異常是胃癌發生的分子事件[13],說明RRM1參與了胃癌的發生、發展。國內有學者研究認為RRM1顯著高表達于腫瘤組織,與本研究結果一致,但國內楊倩等[13]研究認為胃癌組織中RRM1表達較低,與本研究結果相反,故有待于進一步探討。本研究中胃癌組織RRM1表達與患者的性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期無關,但與腫瘤分化程度密切相關(P<0.05),與國內楊倩等[13]研究結果一致,即隨著胃癌分化程度的降低,RRM1 表達也降低,這表明 RRM1表達的增多可能在胃惡性腫瘤的進展中起一定作用。

尾型同源盒轉錄因子2(caudal-related homeobox transcription factor 2,CDX2)屬腸特異性轉錄因子,近年來人體染色體研究表明,CDX2基因全長 22-23 kb,位于染色體13q12-13,由3個外顯子和2個內含子構成,與之對應的CDX2蛋白包含311個單氨基酸,通過螺旋-環-螺旋的方式結合于DNA的相應區域,以轉錄因子的形式調節DNA的表達[14]。CDX2作為一種腸道特異性表達的轉錄因子,負責調控腸型上皮細胞的分化,對腸道上皮細胞的增殖、分化起著重要作用,并能夠特異性結合多種腸道特異性基因的啟動子,調控這些基因的腸道特異性表達和表達強度,其調控作用呈現劑量依賴性的特征。Satake等[15]研究發現通過調節claudin1和claudin2的表達在胃腸化和胃癌中都起著很重要的作用。Xie等[16]研究發現CDX2的過表達可以抑制胃癌細胞的生長。本研究發現胃癌細胞的CDX2陽性表達率(61.1%)明顯高于正常胃黏膜上皮細胞陽性表達率(16.7%),具有統計學顯著差異(P<0.01),其結果與國內外研究報道一致[15-17],提示CDX2蛋白在胃黏膜細胞中的異常表達是引起胃黏膜上皮惡變的早期事件;說明CDX2表達異常與胃癌密切相關。研究發現CDX2表達降低可能是臨床中晚期患者腫瘤細胞惡性生長的主要原因,影響胃癌患者預后的關鍵因素就是腫瘤分化程度、浸潤胃壁的深度、淋巴結轉移和TNM分期。本研究CDX2發現與胃癌細胞分化、腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期密切相關(P<0.05),即隨著胃癌的分化減低,浸潤的深度增加,TNM分期增加,CDX2的表達呈現下降趨勢,表明高CDX2表達具有較低的侵襲能力,CDX2的高表達有可能能夠抑制腫瘤的浸潤及促進腫瘤組織的分化,與國內研究一致[18,19]。

胃癌的形成和轉移是一個多基因、多階段、漸進性進行的復雜過程,本研究結果發現,在90例胃癌中RRM1與CDX2二者之間呈正相關關系(rs=0.223,P<0.05),推測RRM1、CDX2之間可能相互影響對方的表達,兩者之間存在相互促進作用;并且RRM1、CDX2對胃癌的發生、發展存在某種協同“催化”作用,兩者的相互促進作用,加速了胃癌病情的急速發展,加劇了病情惡化。RRM1、CDX2二者之間對胃癌發生發展作用機制目前尚未清楚,有待于進一步研究。

綜上所述,RRM1、CDX2表達均與胃癌的發生發展及預后有關,二者可作為較為理想的腫瘤標志物用于胃癌的診斷和轉移的預警。

[1] 鄒文斌,李兆申.中國胃癌發病率及死亡率研究進展[J].中國實用內科雜志,2014,34(4):408-413.

[2] Zheng Z,Chen T,Li X,etal. DNA synthesis and repair genes RRM1 and ERCC1 in lung cancer[J]. N Engl J Med,2007,356(8):800-808.

[3] 羅揚,馮奉儀.核苷酸還原酶亞單位M1和內切修復交叉補體1在非小細胞肺癌中的研究進展[J].癌癥進展雜志,2008,6(2):152-156.

[4] Khor TS,Alfaro EE,Ooi EM,etal. Divergent expression of MUC5AC,MUC6,MUC2,CD10,and CDX-2 in dysplasia and intramucosal adenocarcinomas with intestinal and foveolar morphology: is this evidence of distinct gastric and intestinal pathways to carcinogenesis in Barrett Esophagus[J].Am J Surg Pathol,2012,36(3):331-342.

[5] Muhoh H,Hakamata Y,Sato K,etal. Conversion of gastric mucosa to intestinal in CDX2-expressing transgenic mice[J]. Biochem Biophys Res Commum,2002,294(2):470-479.

[6] 崔全才,孟宇宏,王魯平.消化系統腫瘤WHO分類[M].北京:診斷病理學雜志社,2012:53-55.

[7] 唐忠輝,池正忠,蔡慶發,等.CD44v6,MMP-9,CD34表達與胃癌生物學行為的關系[J].山西醫科大學學報,2006,37(10):1003-1007.

[8] Meng Jia-rong,Tang Hui-zhong,Zhou Kai-zong,etal.TFF3 and survivin expressions associate with a lower survival ratein gastric cancer[J]. Clin Exp Med,2013,13(4):297-303.

[9] Guittet O,Hakansson P,Voevodskaya N,etal. Mammalian p53R2 protein forms an active ribonucleotide reductase in vitro with the R1 protein,which is expressed both in resting cells in response to DNA damage and in proliferating cells[J].J Biol Chem,2001,276 (44):40647-40651.

[10] Kolberg M,Strand KR,Graff P,etal. Structure,function,and mechanism of ribonucleotide reductases[J]. Biochim Biophys Acta,2004,1699(12):1-34.

[11] Rosell R,Danenberg KD,Alberola V,etal. Ribonucleotide reductase messenger RNA expression and survival in gemcitabine/cisplatin-valingenl-trated advanede non-small cell lung cancer patients[J]. Clin Cancer Res,2004,10(4):1318.

[12] GautamA,Li ZR,Bepler G. RRMI-induced metasatsis suppression through PTEN-regulated pathways[J]. Oncogene,2003,22(14):2135.

[13] 楊倩,陳曉宇,彭延申,等.抑癌基因RRM1在胃癌發生、發展中的表達及其臨床意義[J].胃腸病學,2012,17(10):587-591.

[14] 陳淑敏,唐忠輝.CDX2和MUC2 在胃癌癌變多階段組織中的表達及意義的研究近況[J].醫學綜述,2011,17(14):2111-2113.

[15] Satake S,Semba S,Matsuda Y,etal. CDX2 transcription factor regulates claudin-3 and claudin-4 expression during intestinal differentiation of gastric carcinoma[J]. Pathol Int,2008,58(3):156-163.

[16] Xie Y,Li L,Wang X,etal. Overexpression of CDX2 inhibits progression of gastric cancerinvitro[J].Int J Oncol,2010,36(2):509-516.

[17] 陳淑敏,鄒宗楷,唐忠輝,等.利用組織芯片技術研究CDX2和MUC2在萎縮性胃炎及胃癌組織中的表達[J].右江民族醫學院學報,2014,36(5):686-691.

[18] 張秋杰.胃癌組織中 CDX2 表達及其與 KI67 的關系分析[J].實用癌癥雜志,2016,31(7):1062-1064.

[19] 王秀麗,劉惠敏.CDX-2,PTEN,E-cadherin,NM23在胃癌中的表達及臨床意義[J].第二軍醫大學學報,2010,31(4):404-407.

Expression and clinical significance of RRM1,CDX2 in gastric cancer tissues

WANG Baihua1,MENG Jiarong2,TANG Zhonghui1*,WEN Lusheng2,LIU Meilian2,HUANG Zhongqing1,YU Le2
(1DepartmentofPathology,FacultyofBasicMedicineinZhangzhouHealthVocationalCollege,Zhangzhou363000,China;2DepartmentofPathology,175thHospitalofPLA,DepartmentofPathology,AffiliatedSoutheastHospital,XiamenUniversity;*Correspondingauthor,E-mail:tzh6409@126.com)

ObjectiveTo explore the expression of RRM1 and CDX2 in gastric cancer tissues and its relationship with invasion and metastasis of gastric cancer.MethodsExpression of RRM1 and CDX2 was detected in 90 cases of gastric cancer without preoperative chemoradiotherapy and 30 cases of normal gastric mucosa using immunohistochemistry SP method. The relationships of RRM1 and CDX2 expression with differentiation degree,tumor invasion depth,TNM stage and lymph node metastasis were analyzed.Results① The positive expression rates of RRM1 and CDX2 were both significantly higher in gastric cancer tissues than in those of normal gastric mucosa(86.7%vs40.0%,P<0.01; 61.1%vs16.7%,P<0.01).② The expression of RRM1 in 90 cases of gastric cancer was positively correlated with CDX2(rs=0.223,P=0.034).The expression of RRM1 and CDX2 was related with differentiation degree(P<0.05). The expression of CDX2 was related with tumor invasion depth,TNM stage and lymph node metastasis(P<0.05). The expression of RRM1 was not related with tumor invasion depth,TNM stage,lymph node metastasis(P>0.05).ConclusionRRM1 and CDX2 can be used as ideal tumor markers in diagnosis of gastric cancer and prognosis.

gastric carcinoma; RRM1; CDX2; immunohistochemisty

福建省教育廳B類科技基金資助項目(JB12319)

王柏樺,男,1963-10生,本科,講師,E-mail:baihw@163.com

2017-02-14

R735.2

A

1007-6611(2017)05-0475-04

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.05.016