引用本文: 吳金柱, 蔡衛華, 顧春燕, 陸仁飛, 吳建軍, 肖旭, 王建新, 朱任飛. 抑癌基因FN及PTEN在肝細胞肝癌中的表達及臨床意義探討. 中國普外基礎與臨床雜志, 2015, 22(7): 822-827. doi: 10.7507/1007-9424.20150212 復制
原發性肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系統最常見惡性腫瘤之一。最近研究發現,抑癌基因纖黏連蛋白(fibronectin,FN)及張力蛋白同源基因蛋白(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)的失活或突變與腫瘤的發生、浸潤、轉移等病理過程密切相關[1],其在肝癌中的表達亦成為現在關注的焦點[2]。本研究運用Western blot及免疫組化方法檢測了HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中FN及PTEN蛋白的表達情況,并分析FN及PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與其臨床特征間的關系。
1 資料與方法
1.1 標本來源
①83例HCC癌組織及其癌旁組織均為2013年7月至2014年8月期間南通大學附屬第三人民醫院肝膽外科手術切除的新鮮組織標本和相應的石蠟包埋組織塊,癌旁組織距腫瘤邊緣>2 cm;男55例,女28例;年齡29~76歲,均數為(54.53±11.79)歲;所有病例均經病理學檢查確診且患者術前均未接受放化療,具有完整的臨床及病理資料。②選取同期47例因肝硬變、門靜脈高壓行脾切除及肝活檢的肝硬變組織標本,其術后血清HBsAg均為陽性;其中男29例,女18例;年齡23~73歲,均數為(51.63±12.81)歲。③選取同期11例正常肝臟組織標本,其中6例系肝外傷手術切除標本,5例系同期因肝腺瘤或血管瘤行手術切除的遠離病灶的肝臟組織標本,病理學檢查均確診為正常肝組織,其血清HBsAg均為陰性。
1.2 試劑及儀器
生物光學顯微鏡(OLYMPUS);病理組織包埋冷凍儀(BMJ-A型);石蠟切片機(MICROM型);切片漂烘儀(PHY-Ⅲ型);電熱恒溫培養箱(JC202型);一抗:FN及PTEN鼠抗人單克隆抗體(福州邁新生物科技開發有限公司);二抗:通用型邁新二步法免疫組化試劑盒(福州邁新生物科技開發有限公司);DAB顯色試劑盒(福州邁新生物科技開發有限公司)。
1.3 檢測指標及方法
1.3.1 Western blot法檢測FN和PTEN蛋白表達
提取HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織的總蛋白,采用Bradford比色法測定蛋白質濃度;加入相同質量的細胞裂解液,并加等體積的2×電泳加樣緩沖液,然后沸水浴中3 min;接著上樣、電泳、電轉膜儀轉膜,用5%脫脂牛奶室溫封閉l h,加入一抗,4 ℃孵育過夜,等滲鹽溶液加Tris-HCl緩沖液(tris buffered saline tween-20,TBST)洗滌3次,每10 min換液1次。加入二抗,37 ℃孵育45 min,TBST洗滌3次,每15 min換液1次。在暗室中壓片,然后顯影、定影,用Image plus 5.0軟件進行灰度分析。不同病變肝組織中FN及PTEN蛋白表達按定性標準分為陰性表達(-)、弱陽性表達(+)、陽性表達(++)及強陽性表達(+++)。計算陽性表達率包括了所有陽性表達者。
1.3.2 免疫組化SP法檢測FN和PTEN蛋白的表達
收集術后病例標本蠟塊行同一時間一次性切片,同一病例標本蠟塊各切取3張,片厚5 μm;脫蠟、水化組織切片;預處理組織切片;蒸餾水漂洗,置于TBS中。阻斷內源性過氧化物酶;蒸餾水漂洗,置于TBS,10 min; 一抗孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;EnVisionTM孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;色源底物溶液孵育10 min;蒸餾水漂洗;復染及封片。其染色評判標準[3]:FN及PTEN蛋白主要表達于細胞漿,呈棕黃色,背景不著色。 每例隨機觀察5個高倍視野(×400),每高倍視野計數200個細胞。計數細胞總數及陽性細胞數,按陽性細胞所占的百分比計分,陽性細胞數<1%為0分,l%~30%為1分,30%~75%為2分,>75%為3分;根據染色的深度記為0~3分,淺黃色1分,棕黃色2分,棕褐色3分。以兩項分數的積(0~9分)作為最終的染色結果,0~4分者判為陰性(-)表達,5~9分者判為陽性(+)表達。所有實施過程由同一病理醫師完成。
1.4 統計學方法
采用SPSS 13.0統計軟件進行數據統計處理。計量資料以均數±標準差(
2 結果
2.1 FN和PTEN蛋白在HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中的表達Western blot法檢測結果
FN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率高于其在癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織中的表達陽性率(P<0.05),PTEN蛋白的表達結果與之相反(P<0.05);癌旁組織中FN蛋白表達陽性率高于其在肝硬變組織及正常肝組織中的表達陽性率(P<0.05),PTEN蛋白的表達結果與之相反(P<0.05)。見表 1。

2.2 FN和PTEN蛋白在HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中的表達免疫組化檢測結果
FN及PTEN蛋白在不同病變肝組織中的表達結果見圖 1~圖 8及表 2。由表 2可見,FN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率高于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率則低于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05)。


2.3 HCC癌組織中FN及PTEN蛋白的表達與HCC臨床病理特征的關系
結果見表 3。由表 3可見,在合并癌栓、伴淋巴結轉移、AFP陽性及腫瘤數目多發的HCC癌組織中FN蛋白表達陽性率較高(P<0.05),而FN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HBsAg狀態、腫瘤分化程度及大小均無關(P>0.05)。

在高-中分化HCC、合并癌栓、AFP陽性、伴淋巴結轉移和腫瘤直徑≥2 cm的HCC癌組織中PTEN蛋白表達陽性率較低(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HbsAg狀態及腫瘤數目無關(P>0.05)。
3 討論
HCC是惡性程度高、預后較差的惡性腫瘤之一,因其起病隱匿,早期診斷困難,術后易發生復發及轉移,遠期療效較差,HCC的5年生存率僅為17.8%~22% [1]。有關HCC的影像學、手術、放化療、生物治療等方面有所進展,但HCC的遠期治療效果不佳。江蘇南通地區HCC發病率高,尤以啟東地區為著。由于腫瘤發病的多階段性以及各相關因素之間交互作用的錯綜復雜性,我們對HCC的復發及預后抑癌基因分子機理仍不完全清楚,因此研究HCC復發轉移的分子機理、采取有效的預防和治療措施是目前亟待解決的重大難題。
FN是相對分子質量高的黏附性的糖蛋白,其主要由成纖維細胞、內皮細胞、軟骨細胞、神經膠質細胞、肌細胞等合成,并分布在上述細胞周圍。FN參與體內多種生理作用和功能,如各種細胞間的吸附和遷移、細胞骨架組裝、酪氨酸磷酸化、腫瘤轉移等都與之相關[4]。FN介導了細胞間及與細胞外基質的相互黏附作用,在上皮來源的腫瘤,可有細胞FN蛋白和基膜FN蛋白的缺失而導致癌細胞黏附性的下降,癌細胞可以逃脫周圍的束縛,并通過破壞基底膜發生腫瘤細胞的浸潤和轉移。另有研究[5-6]表明,FN與整合素結合可以上調腫瘤細胞bcl-2的基因表達,抑制bax的表達,說明FN可通過調節bal-2基因家族的表達發揮抗凋亡作用,從而可發現FN在癌組織中可能出現高表達。本研究應用Western blot法及免疫組化法檢測FN蛋白在正常肝組織、肝硬變組織、HCC癌組織及其癌旁組織中的表達情況,結果顯示:FN蛋白在正常肝組織中低表達或不表達,而在HCC癌組織中表達陽性率高,且隨病變的進展,其表達陽性率逐步升高,FN蛋白在合并癌栓、伴淋巴結轉移及腫瘤數目多發的HCC癌組織中的表達陽性率高。該結果提示,FN參與了HCC的發生發展,可作為HCC惡性程度和侵襲轉移的分子生物學標志物。
PTEN基因作為一種能使脂類去磷酸化的抑癌基因,具有雙特異性磷酸酶活性,其作用與3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)有關[7-8],不僅可以通過抑制P13K/Akt信號傳導通路,使細胞周期停滯在Gl期或促進細胞凋亡,還能通過抑制PTEN/ERK/MARK途徑,使細胞生長分化減慢或停滯,并促進腫瘤細胞衰老或凋亡,從而阻礙腫瘤的發生發展[9],亦參與調節細胞生長和凋亡、細胞遷移及黏連至基質,其表達缺失與腫瘤進展、淋巴結轉移和短的存活相關[10]。研究發現,PTEN作為腫瘤抑制基因,在HCC中的雜合性缺失頻率高達33%,PTEN的陽性表達率隨著HCC組織學分級的降低及侵襲性的增高而顯著下降,提示了在HCC的發生發展中,PTEN可能與HCC細胞的轉移和浸潤密切相關[11-12],并提示HCC的發生發展與PTEN的缺失或者突變有著某種密切的關系[13-14]。有研究表明,PTEN在人體及小鼠肝臟中異常表達[15-17];PTEN蛋白的表達強度與HCC患者的年齡、血清AFP水平、腫瘤個數、腫瘤直徑、臨床分期、術后復發及病理分類無關,而與腫瘤分化程度及有無門靜脈癌栓有密切的關系[18]。考慮可能是由于PTEN基因失活或蛋白表達降低后導致PAK磷酸化降低而使細胞間的黏附能力下降,并增加了金屬基質蛋白酶的表達,促進癌細胞向基質侵襲,最終導致腫瘤的侵襲和轉移。本研究從蛋白水平觀察分析了PTEN在正常肝組織、肝硬變組織、HCC癌組織及其癌旁組織中的表達情況,結果顯示:PTEN蛋白在正常肝組織中完全表達,在HCC癌組織中其表達陽性率明顯低于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05)。PTEN染色多見于細胞質,癌巢中心表達較強,這與張鳴杰等[19]報道的相似;PTEN蛋白在高-中分化HCC、合并癌栓、伴淋巴結轉移、腫瘤直徑≥2 cm的HCC癌組織中的表達陽性率較低,而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HBsAg狀態及腫瘤數目無關(P>0.05)。該結果提示:PTEN失活可能在HCC的發生發展、侵襲轉移中起一定的抑制作用。
目前已有研究[20-26]證實,FN在前列腺癌細胞、膠質瘤及口腔鱗癌細胞中呈高表達,而PTEN在胃癌、肺癌、結直腸癌以及腎透明細胞癌中呈低表達。FN及PTEN的表達與HCC的發生、發展及進展有密切關系,組織分化越高其PTEN表達陽性率也越高,而FN的表達則越低,FN正調控及PTEN失活可能是HCC的發生機理之一。FN及PTEN在HCC癌組織中的異常表達,其可能在HCC的發生發展、侵襲轉移中起一定的促進或抑制作用,這為肝癌的早期診斷及早期治療提供了更科學的依據。故FN和PTEN聯合監測對判斷腫瘤的復發及預后具有重要意義。本研究因收集病例為1年內病例,隨訪期間HCC患者雖有1例死亡,4例復發,因隨訪時間短,樣本量有限,對預后的判斷無法得出結論。因此需要進一步增加病例,長期隨訪觀察,盡量減少失訪率,從而進一步判斷FN及PTEN聯合檢測對肝癌預后及復發判斷的意義。
原發性肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系統最常見惡性腫瘤之一。最近研究發現,抑癌基因纖黏連蛋白(fibronectin,FN)及張力蛋白同源基因蛋白(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)的失活或突變與腫瘤的發生、浸潤、轉移等病理過程密切相關[1],其在肝癌中的表達亦成為現在關注的焦點[2]。本研究運用Western blot及免疫組化方法檢測了HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中FN及PTEN蛋白的表達情況,并分析FN及PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與其臨床特征間的關系。
1 資料與方法
1.1 標本來源
①83例HCC癌組織及其癌旁組織均為2013年7月至2014年8月期間南通大學附屬第三人民醫院肝膽外科手術切除的新鮮組織標本和相應的石蠟包埋組織塊,癌旁組織距腫瘤邊緣>2 cm;男55例,女28例;年齡29~76歲,均數為(54.53±11.79)歲;所有病例均經病理學檢查確診且患者術前均未接受放化療,具有完整的臨床及病理資料。②選取同期47例因肝硬變、門靜脈高壓行脾切除及肝活檢的肝硬變組織標本,其術后血清HBsAg均為陽性;其中男29例,女18例;年齡23~73歲,均數為(51.63±12.81)歲。③選取同期11例正常肝臟組織標本,其中6例系肝外傷手術切除標本,5例系同期因肝腺瘤或血管瘤行手術切除的遠離病灶的肝臟組織標本,病理學檢查均確診為正常肝組織,其血清HBsAg均為陰性。
1.2 試劑及儀器
生物光學顯微鏡(OLYMPUS);病理組織包埋冷凍儀(BMJ-A型);石蠟切片機(MICROM型);切片漂烘儀(PHY-Ⅲ型);電熱恒溫培養箱(JC202型);一抗:FN及PTEN鼠抗人單克隆抗體(福州邁新生物科技開發有限公司);二抗:通用型邁新二步法免疫組化試劑盒(福州邁新生物科技開發有限公司);DAB顯色試劑盒(福州邁新生物科技開發有限公司)。
1.3 檢測指標及方法
1.3.1 Western blot法檢測FN和PTEN蛋白表達
提取HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織的總蛋白,采用Bradford比色法測定蛋白質濃度;加入相同質量的細胞裂解液,并加等體積的2×電泳加樣緩沖液,然后沸水浴中3 min;接著上樣、電泳、電轉膜儀轉膜,用5%脫脂牛奶室溫封閉l h,加入一抗,4 ℃孵育過夜,等滲鹽溶液加Tris-HCl緩沖液(tris buffered saline tween-20,TBST)洗滌3次,每10 min換液1次。加入二抗,37 ℃孵育45 min,TBST洗滌3次,每15 min換液1次。在暗室中壓片,然后顯影、定影,用Image plus 5.0軟件進行灰度分析。不同病變肝組織中FN及PTEN蛋白表達按定性標準分為陰性表達(-)、弱陽性表達(+)、陽性表達(++)及強陽性表達(+++)。計算陽性表達率包括了所有陽性表達者。
1.3.2 免疫組化SP法檢測FN和PTEN蛋白的表達
收集術后病例標本蠟塊行同一時間一次性切片,同一病例標本蠟塊各切取3張,片厚5 μm;脫蠟、水化組織切片;預處理組織切片;蒸餾水漂洗,置于TBS中。阻斷內源性過氧化物酶;蒸餾水漂洗,置于TBS,10 min; 一抗孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;EnVisionTM孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;色源底物溶液孵育10 min;蒸餾水漂洗;復染及封片。其染色評判標準[3]:FN及PTEN蛋白主要表達于細胞漿,呈棕黃色,背景不著色。 每例隨機觀察5個高倍視野(×400),每高倍視野計數200個細胞。計數細胞總數及陽性細胞數,按陽性細胞所占的百分比計分,陽性細胞數<1%為0分,l%~30%為1分,30%~75%為2分,>75%為3分;根據染色的深度記為0~3分,淺黃色1分,棕黃色2分,棕褐色3分。以兩項分數的積(0~9分)作為最終的染色結果,0~4分者判為陰性(-)表達,5~9分者判為陽性(+)表達。所有實施過程由同一病理醫師完成。
1.4 統計學方法
采用SPSS 13.0統計軟件進行數據統計處理。計量資料以均數±標準差(
2 結果
2.1 FN和PTEN蛋白在HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中的表達Western blot法檢測結果
FN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率高于其在癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織中的表達陽性率(P<0.05),PTEN蛋白的表達結果與之相反(P<0.05);癌旁組織中FN蛋白表達陽性率高于其在肝硬變組織及正常肝組織中的表達陽性率(P<0.05),PTEN蛋白的表達結果與之相反(P<0.05)。見表 1。

2.2 FN和PTEN蛋白在HCC癌組織及其癌旁組織、肝硬變組織和正常肝組織中的表達免疫組化檢測結果
FN及PTEN蛋白在不同病變肝組織中的表達結果見圖 1~圖 8及表 2。由表 2可見,FN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率高于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達陽性率則低于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05)。


2.3 HCC癌組織中FN及PTEN蛋白的表達與HCC臨床病理特征的關系
結果見表 3。由表 3可見,在合并癌栓、伴淋巴結轉移、AFP陽性及腫瘤數目多發的HCC癌組織中FN蛋白表達陽性率較高(P<0.05),而FN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HBsAg狀態、腫瘤分化程度及大小均無關(P>0.05)。

在高-中分化HCC、合并癌栓、AFP陽性、伴淋巴結轉移和腫瘤直徑≥2 cm的HCC癌組織中PTEN蛋白表達陽性率較低(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HbsAg狀態及腫瘤數目無關(P>0.05)。
3 討論
HCC是惡性程度高、預后較差的惡性腫瘤之一,因其起病隱匿,早期診斷困難,術后易發生復發及轉移,遠期療效較差,HCC的5年生存率僅為17.8%~22% [1]。有關HCC的影像學、手術、放化療、生物治療等方面有所進展,但HCC的遠期治療效果不佳。江蘇南通地區HCC發病率高,尤以啟東地區為著。由于腫瘤發病的多階段性以及各相關因素之間交互作用的錯綜復雜性,我們對HCC的復發及預后抑癌基因分子機理仍不完全清楚,因此研究HCC復發轉移的分子機理、采取有效的預防和治療措施是目前亟待解決的重大難題。
FN是相對分子質量高的黏附性的糖蛋白,其主要由成纖維細胞、內皮細胞、軟骨細胞、神經膠質細胞、肌細胞等合成,并分布在上述細胞周圍。FN參與體內多種生理作用和功能,如各種細胞間的吸附和遷移、細胞骨架組裝、酪氨酸磷酸化、腫瘤轉移等都與之相關[4]。FN介導了細胞間及與細胞外基質的相互黏附作用,在上皮來源的腫瘤,可有細胞FN蛋白和基膜FN蛋白的缺失而導致癌細胞黏附性的下降,癌細胞可以逃脫周圍的束縛,并通過破壞基底膜發生腫瘤細胞的浸潤和轉移。另有研究[5-6]表明,FN與整合素結合可以上調腫瘤細胞bcl-2的基因表達,抑制bax的表達,說明FN可通過調節bal-2基因家族的表達發揮抗凋亡作用,從而可發現FN在癌組織中可能出現高表達。本研究應用Western blot法及免疫組化法檢測FN蛋白在正常肝組織、肝硬變組織、HCC癌組織及其癌旁組織中的表達情況,結果顯示:FN蛋白在正常肝組織中低表達或不表達,而在HCC癌組織中表達陽性率高,且隨病變的進展,其表達陽性率逐步升高,FN蛋白在合并癌栓、伴淋巴結轉移及腫瘤數目多發的HCC癌組織中的表達陽性率高。該結果提示,FN參與了HCC的發生發展,可作為HCC惡性程度和侵襲轉移的分子生物學標志物。
PTEN基因作為一種能使脂類去磷酸化的抑癌基因,具有雙特異性磷酸酶活性,其作用與3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)有關[7-8],不僅可以通過抑制P13K/Akt信號傳導通路,使細胞周期停滯在Gl期或促進細胞凋亡,還能通過抑制PTEN/ERK/MARK途徑,使細胞生長分化減慢或停滯,并促進腫瘤細胞衰老或凋亡,從而阻礙腫瘤的發生發展[9],亦參與調節細胞生長和凋亡、細胞遷移及黏連至基質,其表達缺失與腫瘤進展、淋巴結轉移和短的存活相關[10]。研究發現,PTEN作為腫瘤抑制基因,在HCC中的雜合性缺失頻率高達33%,PTEN的陽性表達率隨著HCC組織學分級的降低及侵襲性的增高而顯著下降,提示了在HCC的發生發展中,PTEN可能與HCC細胞的轉移和浸潤密切相關[11-12],并提示HCC的發生發展與PTEN的缺失或者突變有著某種密切的關系[13-14]。有研究表明,PTEN在人體及小鼠肝臟中異常表達[15-17];PTEN蛋白的表達強度與HCC患者的年齡、血清AFP水平、腫瘤個數、腫瘤直徑、臨床分期、術后復發及病理分類無關,而與腫瘤分化程度及有無門靜脈癌栓有密切的關系[18]。考慮可能是由于PTEN基因失活或蛋白表達降低后導致PAK磷酸化降低而使細胞間的黏附能力下降,并增加了金屬基質蛋白酶的表達,促進癌細胞向基質侵襲,最終導致腫瘤的侵襲和轉移。本研究從蛋白水平觀察分析了PTEN在正常肝組織、肝硬變組織、HCC癌組織及其癌旁組織中的表達情況,結果顯示:PTEN蛋白在正常肝組織中完全表達,在HCC癌組織中其表達陽性率明顯低于癌旁組織、肝硬變組織及正常肝組織(P<0.05)。PTEN染色多見于細胞質,癌巢中心表達較強,這與張鳴杰等[19]報道的相似;PTEN蛋白在高-中分化HCC、合并癌栓、伴淋巴結轉移、腫瘤直徑≥2 cm的HCC癌組織中的表達陽性率較低,而PTEN蛋白在HCC癌組織中的表達與患者性別、年齡、HBsAg狀態及腫瘤數目無關(P>0.05)。該結果提示:PTEN失活可能在HCC的發生發展、侵襲轉移中起一定的抑制作用。
目前已有研究[20-26]證實,FN在前列腺癌細胞、膠質瘤及口腔鱗癌細胞中呈高表達,而PTEN在胃癌、肺癌、結直腸癌以及腎透明細胞癌中呈低表達。FN及PTEN的表達與HCC的發生、發展及進展有密切關系,組織分化越高其PTEN表達陽性率也越高,而FN的表達則越低,FN正調控及PTEN失活可能是HCC的發生機理之一。FN及PTEN在HCC癌組織中的異常表達,其可能在HCC的發生發展、侵襲轉移中起一定的促進或抑制作用,這為肝癌的早期診斷及早期治療提供了更科學的依據。故FN和PTEN聯合監測對判斷腫瘤的復發及預后具有重要意義。本研究因收集病例為1年內病例,隨訪期間HCC患者雖有1例死亡,4例復發,因隨訪時間短,樣本量有限,對預后的判斷無法得出結論。因此需要進一步增加病例,長期隨訪觀察,盡量減少失訪率,從而進一步判斷FN及PTEN聯合檢測對肝癌預后及復發判斷的意義。