E-cadherin表达与喉癌浸润、转移及复发关系的研究
作者：郭晓峰 李 兰 张慰天
单位：郭晓峰 张慰天 白求恩医科大学第一临床学院；李兰 深圳市儿童医院
关键词：钙粘着糖蛋白类；喉肿瘤；肿瘤转移
山东医大基础医学院学报990202 内容提要 为研究喉癌细胞浸润及颈淋巴结转移的机制,探讨喉癌转移或复发的早期诊断方法。用免疫组化方法,借助图像分析技术,研究了40例喉癌E-cadherin(E-CD)表达与喉癌细胞分化、转移及复发的关系。结果表明:E-CD蛋白表达与喉癌细胞的分化程度及浸润性有关。高分化癌细胞具有较强的E-CD蛋白表达,低分化癌表达较弱,转移或复发癌缺乏E-CD蛋白表达。因此,E-CD蛋白表达与喉鳞状细胞癌分化呈正相关,通过对喉原发癌中E-CD的检测,可以早期预测喉癌具有浸润、转移倾向。
E-CADHERIN EXPRESSION IN LARYNGEAL CANCER:
, 百拇医药
THE RELATIONSHIP WITH TUMOR INVASION,LYMPHATIC METASTASIS AND RECURRENCE
Guo Xiaofeng1 Li Lan2 Zhang Weitian1
(1First Clinical Hospital of Bethune University of Medical Sciences
2 Children′s Hospital of Shenzhen City)
Abstract In order to evaluate the role of E-cadherin(E-CD)in laryngeal carcinoma cell differentiation,invasion and metastasis,the expression of E-CD in human laryngeal squamous cell carcinoma (LC)was studied.40 cases of LC include 33 cases of primary LC, 7 cases of recurrent LC.There were 17 cases of lymph node metastasis.The patients were investigated by immunohistochemistry method with the image pattern analysis.The results showed that the E-CD expression were higher in primary cancer than that in metastasis and recurrence tumors.The level was inverse correlated to the cell differentiation.These results suggest that E-CD have the suppression role in tumor cell invasion.E-CD may be a useful marker in the early diagnosis of tumor metastasis.
, 百拇医药
Key words E-cadherins;Laryngeal neoplasms;Neoplasm metastasis
E-cadherin(E-CD)是表皮粘附因子,也称肿瘤浸润抑制因子。研究表明,E-CD与乳腺癌、结肠癌等的转移有关[1],目前尚未见有关E-CD与喉癌转移关系的研究报道。我们通过研究E-CD在喉原发癌、转移淋巴结及复发癌中的表达,分析E-CD与喉鳞状细胞癌的细胞分化、浸润的关系,结合喉癌的临床生物学行为,为早期诊断具有转移、复发倾向的喉癌提供理论依据,为根治喉癌奠定基础。
1 资料与方法
1.1 临床资料 40例喉癌组织均取自喉鳞状细胞癌患者的手术切除标本。标本采集后,取约0.5cm×0.5cm×1cm的组织块置10%中性福尔马林固定液中固定,石蜡包埋,制成5μm厚的切片。
, http://www.100md.com
40例喉癌患者中,男26例,女14例,均无术前放疗及化疗史。其中喉原发癌33例,复发癌7例。转移淋巴结17例,癌旁组织40例。4例正常喉组织取自尸检的非肿瘤患者的喉组织。按鳞癌细胞分化程度,40例喉癌中Ⅰ级9例,Ⅱ级21例,Ⅲ级10例。
1.2 主要试剂、仪器及方法
(1)主要试剂及仪器:抗E-CD单克隆抗体,由日本北里大学医学部高桥广臣教授惠赠;生物素标记IgG、过氧化物酶标记的链霉卵白素,购自美国Vector公司;图像分析仪为日本Leizex-F型图像分析系统。
(2)方法:采用免疫组织化学ABC法,以PBS代替一抗做阴性对照。石蜡切片常规脱蜡去水,3%过氧化氢分化10min,用0.01mol枸橼酸盐抗原修复液煮沸修复10min,10%羊血清阻断非特异性抗原20min,E-CD单克隆抗体(1:100)40C过夜,生物素标记二抗(1:200)370C,1h,过氧化物酶标记三抗(1:200)370C,1h,DAB显色,封片。显微镜下观察,图像分析仪分析。
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1.3 统计学处理 采用t检验。
2 结 果
对喉正常粘膜、癌旁组织、喉癌及转移淋巴结进行E-CD免疫组化染色。结果显示,E-CD为膜表达蛋白,见图1。
图1 正常喉粘膜E-CD为膜表达蛋白,可见细胞膜有棕褐色颗粒,表皮层染色较基底层深(×400)
染色阳性者,在细胞与细胞界缘有明显的棕褐色颗粒。在所有组织内,染色强度并不相同。正常喉粘膜与癌旁组织均有较强的E-CD蛋白表达,二者无明显差异,但是,即使正常的喉粘膜,基底层细胞与表层成熟细胞对E-CD单克隆抗体的免疫反应也不一致。具体表现为,基底层至表层染色越来越深,即E-CD蛋白表达越来越明显。在癌组织中,E-CD表达呈明显的异型性:(1)在同一组织切片内,癌巢中央部染色较强,周边部较弱,部分区域完全阴性,见图2;(2)不同分化程度的癌组织,染色差异较显著(P<0.05),染色强度在不同病理分级的癌组织中Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级;(3)复发癌及转移癌大部分表达阴性或弱阳性,个别呈阳性;(4)个别肿瘤细胞有胞浆染色及核染色。
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图2 转移癌。淋巴组织中,癌巢染色阴性(×400)
所有组织经免疫组化染色后,从每张切片随意选取5个视野,在计算机图像分析系统的联网显微镜下分析染色强度,根据显示的灰度值计算阳性单位,其结果见表1、表2和表3。
表1 E-CD在喉原发癌、复发癌及转移癌中的表达 组织类型
n
E-CD表达(
±s)
t
P值*
正常喉粘膜
, 百拇医药 癌旁组织
喉原发癌
复发癌
转移癌
4
40
33
7
17
77.22±8.63
72.56±9.72
50.44±13.81
30.32±16.25
, 百拇医药
28.14±17.24
0.98
2.78
2.82
1.18
>0.05
<0.01
<0.01
>0.05
*P值:与前一组比较表2 E-CD与喉癌细胞分化程度的关系 细胞分化
n
E-CD表达(±s)
, http://www.100md.com
t
P值*
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
9
21
10
56.35±10.56
47.62±8.91
36.64±9.20
2.06
2.37
, 百拇医药
<0.05
<0.05
*P值:与前一组比较表3 E-CD在喉原发有转移癌与原发无转移癌中的表达 原发癌
n
E-CD表达(±s)
t
P*
有转移
无转移
17
, 百拇医药 16
49.13±16.16
33.68±10.83
3.01
<0.01
3 讨 论
3.1 E-CD表达与喉癌细胞分化的关系 通过免疫组化方法,我们对E-CD在喉癌及相关组织中的蛋白表达进行了研究。结果显示,喉正常粘膜及癌旁组织均有较强的E-CD蛋白表达,说明E-CD基因在正常喉组织中有功能表达蛋白,在喉组织中存在E-CD介导的细胞粘附作用。但是,即使正常喉粘膜,基底细胞层亦较上皮层染色浅,表明成熟上皮细胞具有更强的E-CD表达。这种表达差异,一方面可能与上皮表层的功能需要有关,即为有效地阻止外界各种理化因素及细菌毒素侵入,需有更强的细胞间粘附带;另一方面,从组织学发生角度分析,与上皮组织的基底层至表皮层细胞的成熟分化有关。此结果与Hirai等[2]通过对胚胎发生学中E-CD蛋白表达的研究结果一致。
, 百拇医药
对喉癌的E-CD蛋白免疫活性分析表明,分化程度不同的癌细胞间,E-CD染色存在显著差异(P<0.05)。高分化癌表达较强,低分化癌表达很弱,表明E-CD与喉癌细胞分化有关,E-CD免疫组化染色可做为判定喉癌细胞分化程度的生物学指标。此结果与Jorg等的检测结果一致[3]。该学者采用免疫组化及分子生物学方法,对不同分化程度的鳞癌细胞系同时进行了研究,发现分化好的癌细胞聚集生长,细胞间有多边粘附接触,癌细胞有较强的E-CD蛋白表达;中度分化及低分化癌细胞E-CD表达则为阴性,细胞呈散在的成纤维细胞样生长,对基底膜具有强侵袭性,并提出E-CD蛋白缺乏表达是基因突变的结果。该基因的功能丧失,改变了调节细胞生长的细胞间相互作用,维持了癌细胞的恶性表型,并使癌细胞易浸润、转移。
3.2 E-CD表达与喉癌转移、复发的关系 本研究结果表明,在转移癌及有转移的原发癌中E-CD蛋白表达很弱,与无转移的原发癌比较差异有显著性(P<0.05),由此认为,E-CD在喉癌细胞自原发灶脱落,形成浸润、转移的过程中具有重要作用。Behrens等[4]证明,E-CD具有对肿瘤细胞的浸润抑制作用,在肿瘤细胞的培养液中加入E-CD抗体抑制其功能后,癌细胞由聚集状态变为散在性生长并发生成纤维细胞样改变,细胞运动增强,侵袭性增加,E-CD对同源细胞间的粘附具有重要作用。本研究结果也表明,原发癌中E-CD缺乏表达的病例,易发生转移,故认为E-CD蛋白表达的缺失可做为早期预测喉癌具有潜在的浸润、转移的标志,通过对原发癌的E-CD蛋白的检测,可以判断喉癌是否具有转移、复发的倾向,从而指导临床进行喉癌切除后的预防性治疗。
, http://www.100md.com
参考文献
1 Kanai Y,Oda T,Tsuda H, et al.Point mutation of the E-cadherin gene in invasive lobular carcinoma of the breast.J Cancer Res,1994;85:1035
2 Hirai Y,Nose A,Kobayashi S,et al.Expression and role of E-and P-cadherin adhesion molecules in embryonic histogensis.Development,1989;105:271
3 Jorg H,Frixen UH,Behrens J, et al. E-cadherin expression in squamous cell carcinoma of head and neck :Inverse correlation with tumor dedifferentiation and lymph node metastasis.Cancer Res,1991;51:6328
4 Behrens J,Mreesl MM,Van FM, et al.Dissecting tumor cell invasion:Epithelial cells acquire invasive properties after the loss of uvomorulin-mediated cell -cell adhesion.J Cell Biol,1989;108:2435
(收稿日期 1999-02-17), 百拇医药
单位：郭晓峰 张慰天 白求恩医科大学第一临床学院；李兰 深圳市儿童医院
关键词：钙粘着糖蛋白类；喉肿瘤；肿瘤转移
山东医大基础医学院学报990202 内容提要 为研究喉癌细胞浸润及颈淋巴结转移的机制,探讨喉癌转移或复发的早期诊断方法。用免疫组化方法,借助图像分析技术,研究了40例喉癌E-cadherin(E-CD)表达与喉癌细胞分化、转移及复发的关系。结果表明:E-CD蛋白表达与喉癌细胞的分化程度及浸润性有关。高分化癌细胞具有较强的E-CD蛋白表达,低分化癌表达较弱,转移或复发癌缺乏E-CD蛋白表达。因此,E-CD蛋白表达与喉鳞状细胞癌分化呈正相关,通过对喉原发癌中E-CD的检测,可以早期预测喉癌具有浸润、转移倾向。
E-CADHERIN EXPRESSION IN LARYNGEAL CANCER:
, 百拇医药
THE RELATIONSHIP WITH TUMOR INVASION,LYMPHATIC METASTASIS AND RECURRENCE
Guo Xiaofeng1 Li Lan2 Zhang Weitian1
(1First Clinical Hospital of Bethune University of Medical Sciences
2 Children′s Hospital of Shenzhen City)
Abstract In order to evaluate the role of E-cadherin(E-CD)in laryngeal carcinoma cell differentiation,invasion and metastasis,the expression of E-CD in human laryngeal squamous cell carcinoma (LC)was studied.40 cases of LC include 33 cases of primary LC, 7 cases of recurrent LC.There were 17 cases of lymph node metastasis.The patients were investigated by immunohistochemistry method with the image pattern analysis.The results showed that the E-CD expression were higher in primary cancer than that in metastasis and recurrence tumors.The level was inverse correlated to the cell differentiation.These results suggest that E-CD have the suppression role in tumor cell invasion.E-CD may be a useful marker in the early diagnosis of tumor metastasis.
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Key words E-cadherins;Laryngeal neoplasms;Neoplasm metastasis
E-cadherin(E-CD)是表皮粘附因子,也称肿瘤浸润抑制因子。研究表明,E-CD与乳腺癌、结肠癌等的转移有关[1],目前尚未见有关E-CD与喉癌转移关系的研究报道。我们通过研究E-CD在喉原发癌、转移淋巴结及复发癌中的表达,分析E-CD与喉鳞状细胞癌的细胞分化、浸润的关系,结合喉癌的临床生物学行为,为早期诊断具有转移、复发倾向的喉癌提供理论依据,为根治喉癌奠定基础。
1 资料与方法
1.1 临床资料 40例喉癌组织均取自喉鳞状细胞癌患者的手术切除标本。标本采集后,取约0.5cm×0.5cm×1cm的组织块置10%中性福尔马林固定液中固定,石蜡包埋,制成5μm厚的切片。
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40例喉癌患者中,男26例,女14例,均无术前放疗及化疗史。其中喉原发癌33例,复发癌7例。转移淋巴结17例,癌旁组织40例。4例正常喉组织取自尸检的非肿瘤患者的喉组织。按鳞癌细胞分化程度,40例喉癌中Ⅰ级9例,Ⅱ级21例,Ⅲ级10例。
1.2 主要试剂、仪器及方法
(1)主要试剂及仪器:抗E-CD单克隆抗体,由日本北里大学医学部高桥广臣教授惠赠;生物素标记IgG、过氧化物酶标记的链霉卵白素,购自美国Vector公司;图像分析仪为日本Leizex-F型图像分析系统。
(2)方法:采用免疫组织化学ABC法,以PBS代替一抗做阴性对照。石蜡切片常规脱蜡去水,3%过氧化氢分化10min,用0.01mol枸橼酸盐抗原修复液煮沸修复10min,10%羊血清阻断非特异性抗原20min,E-CD单克隆抗体(1:100)40C过夜,生物素标记二抗(1:200)370C,1h,过氧化物酶标记三抗(1:200)370C,1h,DAB显色,封片。显微镜下观察,图像分析仪分析。
, http://www.100md.com
1.3 统计学处理 采用t检验。
2 结 果
对喉正常粘膜、癌旁组织、喉癌及转移淋巴结进行E-CD免疫组化染色。结果显示,E-CD为膜表达蛋白,见图1。
图1 正常喉粘膜E-CD为膜表达蛋白,可见细胞膜有棕褐色颗粒,表皮层染色较基底层深(×400)
染色阳性者,在细胞与细胞界缘有明显的棕褐色颗粒。在所有组织内,染色强度并不相同。正常喉粘膜与癌旁组织均有较强的E-CD蛋白表达,二者无明显差异,但是,即使正常的喉粘膜,基底层细胞与表层成熟细胞对E-CD单克隆抗体的免疫反应也不一致。具体表现为,基底层至表层染色越来越深,即E-CD蛋白表达越来越明显。在癌组织中,E-CD表达呈明显的异型性:(1)在同一组织切片内,癌巢中央部染色较强,周边部较弱,部分区域完全阴性,见图2;(2)不同分化程度的癌组织,染色差异较显著(P<0.05),染色强度在不同病理分级的癌组织中Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级;(3)复发癌及转移癌大部分表达阴性或弱阳性,个别呈阳性;(4)个别肿瘤细胞有胞浆染色及核染色。
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图2 转移癌。淋巴组织中,癌巢染色阴性(×400)
所有组织经免疫组化染色后,从每张切片随意选取5个视野,在计算机图像分析系统的联网显微镜下分析染色强度,根据显示的灰度值计算阳性单位,其结果见表1、表2和表3。
表1 E-CD在喉原发癌、复发癌及转移癌中的表达 组织类型
n
E-CD表达(
±s)t
P值*
正常喉粘膜
, 百拇医药 癌旁组织
喉原发癌
复发癌
转移癌
4
40
33
7
17
77.22±8.63
72.56±9.72
50.44±13.81
30.32±16.25
, 百拇医药
28.14±17.24
0.98
2.78
2.82
1.18
>0.05
<0.01
<0.01
>0.05
*P值:与前一组比较表2 E-CD与喉癌细胞分化程度的关系 细胞分化
n
E-CD表达(
±s), http://www.100md.com
t
P值*
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ级
9
21
10
56.35±10.56
47.62±8.91
36.64±9.20
2.06
2.37
, 百拇医药
<0.05
<0.05
*P值:与前一组比较表3 E-CD在喉原发有转移癌与原发无转移癌中的表达 原发癌
n
E-CD表达(
±s)t
P*
有转移
无转移
17
, 百拇医药 16
49.13±16.16
33.68±10.83
3.01
<0.01
3 讨 论
3.1 E-CD表达与喉癌细胞分化的关系 通过免疫组化方法,我们对E-CD在喉癌及相关组织中的蛋白表达进行了研究。结果显示,喉正常粘膜及癌旁组织均有较强的E-CD蛋白表达,说明E-CD基因在正常喉组织中有功能表达蛋白,在喉组织中存在E-CD介导的细胞粘附作用。但是,即使正常喉粘膜,基底细胞层亦较上皮层染色浅,表明成熟上皮细胞具有更强的E-CD表达。这种表达差异,一方面可能与上皮表层的功能需要有关,即为有效地阻止外界各种理化因素及细菌毒素侵入,需有更强的细胞间粘附带;另一方面,从组织学发生角度分析,与上皮组织的基底层至表皮层细胞的成熟分化有关。此结果与Hirai等[2]通过对胚胎发生学中E-CD蛋白表达的研究结果一致。
, 百拇医药
对喉癌的E-CD蛋白免疫活性分析表明,分化程度不同的癌细胞间,E-CD染色存在显著差异(P<0.05)。高分化癌表达较强,低分化癌表达很弱,表明E-CD与喉癌细胞分化有关,E-CD免疫组化染色可做为判定喉癌细胞分化程度的生物学指标。此结果与Jorg等的检测结果一致[3]。该学者采用免疫组化及分子生物学方法,对不同分化程度的鳞癌细胞系同时进行了研究,发现分化好的癌细胞聚集生长,细胞间有多边粘附接触,癌细胞有较强的E-CD蛋白表达;中度分化及低分化癌细胞E-CD表达则为阴性,细胞呈散在的成纤维细胞样生长,对基底膜具有强侵袭性,并提出E-CD蛋白缺乏表达是基因突变的结果。该基因的功能丧失,改变了调节细胞生长的细胞间相互作用,维持了癌细胞的恶性表型,并使癌细胞易浸润、转移。
3.2 E-CD表达与喉癌转移、复发的关系 本研究结果表明,在转移癌及有转移的原发癌中E-CD蛋白表达很弱,与无转移的原发癌比较差异有显著性(P<0.05),由此认为,E-CD在喉癌细胞自原发灶脱落,形成浸润、转移的过程中具有重要作用。Behrens等[4]证明,E-CD具有对肿瘤细胞的浸润抑制作用,在肿瘤细胞的培养液中加入E-CD抗体抑制其功能后,癌细胞由聚集状态变为散在性生长并发生成纤维细胞样改变,细胞运动增强,侵袭性增加,E-CD对同源细胞间的粘附具有重要作用。本研究结果也表明,原发癌中E-CD缺乏表达的病例,易发生转移,故认为E-CD蛋白表达的缺失可做为早期预测喉癌具有潜在的浸润、转移的标志,通过对原发癌的E-CD蛋白的检测,可以判断喉癌是否具有转移、复发的倾向,从而指导临床进行喉癌切除后的预防性治疗。
, http://www.100md.com
参考文献
1 Kanai Y,Oda T,Tsuda H, et al.Point mutation of the E-cadherin gene in invasive lobular carcinoma of the breast.J Cancer Res,1994;85:1035
2 Hirai Y,Nose A,Kobayashi S,et al.Expression and role of E-and P-cadherin adhesion molecules in embryonic histogensis.Development,1989;105:271
3 Jorg H,Frixen UH,Behrens J, et al. E-cadherin expression in squamous cell carcinoma of head and neck :Inverse correlation with tumor dedifferentiation and lymph node metastasis.Cancer Res,1991;51:6328
4 Behrens J,Mreesl MM,Van FM, et al.Dissecting tumor cell invasion:Epithelial cells acquire invasive properties after the loss of uvomorulin-mediated cell -cell adhesion.J Cell Biol,1989;108:2435
(收稿日期 1999-02-17), 百拇医药