金 雯，陈顺华，尹 玉，张 聪，曹立宇

β-catenin不同表达模式与结直肠癌临床病理因素的关系

金 雯1,2，陈顺华1,3，尹 玉1,3，张 聪1,3，曹立宇1,3

目的 探讨β-catenin不同表达模式与结直肠癌组织临床病理因素之间的关系及意义。方法 应用免疫组化法检测181例结直肠癌组织和30例正常结直肠黏膜中β-catenin的表达状况。结果 181例结直肠癌组织中，β-catenin(细胞核)异位表达率为56.9%(103/181)，高于正常结直肠黏膜组(P<0.05)。β-catenin细胞核表达与组织分化程度、淋巴结转移及临床Dukes分期有关(P<0.05)，与患者年龄、性别、浸润深度等均无关(P>0.05)。β-catenin细胞膜不完整表达与组织分化、肿瘤浸润深度、淋巴结转移状况及Dukes分期等均有关(P<0.05)；β-catenin高表达与结直肠癌分化程度、Dukes分期有关(P<0.05)。82例随访病例中，β-catenin细胞核阳性患者的5年生存率均明显低于β-catenin阴性组(P<0.05)。结论 β-catenin在结直肠癌发生中起重要作用，其不同表达模式与结直肠癌进展有关，并有助于预后判断，β-catenin有望成为结直肠癌基因诊断及基因治疗的新靶点。

结直肠肿瘤；β-catenin；表达模式；免疫组织化学

结直肠癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一。其发生与一系列癌基因、抑癌基因的改变有关[1]。近年来，有关细胞信号传导通路异常与结直肠癌的关系越来越受到关注，如Wnt/β-catenin信号通路；该信号通路可调节细胞的增殖和分化；β-catenin是Wnt/β-catenin信号通路的关键调节因子，其基因突变与结直肠癌等多种肿瘤有关。β-catenin可表达于细胞膜、细胞质及细胞核[2]。本实验应用免疫组化法检测结直肠癌组织及正常结直肠黏膜中β-catenin的表达状况及表达模式，探讨它们在结直肠癌的发生、发展中的作用及与临床病理学特征的关系。

1 材料与方法

1.1 标本来源 收集安徽医科大学第一附属医院病理科2007年11月～2013年12月手术切除的结直肠癌标本共181例。其中男性112例，女性69例；年龄31～89岁，中位年龄57.5岁。高分化腺癌44例，中分化腺癌105例，低分化腺癌32例；原始病理切片中有明确淋巴结转移者82例(除外影像学、PET-CT诊断及孤立性癌细胞)，无明确淋巴结转移者99例；Dukes分期：A期26例；B期53例，C+D期102例。另取30例距癌灶边缘5 cm以上切缘的结直肠黏膜组织作为正常对照。所有病例临床资料齐全，随访信息通过电话或其它途径获得，截止目前，其中82例已随访5年以上。

1.2 试剂及方法 标本均经10%中性福尔马林固定，常规石蜡包埋，4 μm厚连续切片，分别行HE及免疫组化染色。β-catenin多克隆抗体均购自Abcam公司，PBS缓冲液、枸橼酸盐抗原修复液及SP试剂盒均购自福州迈新公司。免疫组化染色步骤按SP染色试剂盒说明书操作，每次实验均设阳性及阴性对照。

1.3 结果判断 β-catenin可定位于细胞膜、细胞质及细胞核内，阳性细胞呈淡黄～棕黄色颗粒，细胞核阳性即为异常表达，若β-catenin≤50%细胞核阳性即判定为低表达，β-catenin>50%细胞核阳性即判定为β-catenin高表达。

1.4 统计学分析 应用SPSS 21.0软件进行统计学分析。率的差异显著性采用χ2检验或Fisher精确概率计算法，两者相关性检验用Spearman相关分析。生存期分析采用Kaplan-Meier法，α=0.05为检验水准，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 β-catenin在结直肠癌组织中的表达及意义 β-catenin定位于细胞膜、细胞质及细胞核，正常结直肠黏膜中见细胞膜完整的弱阳性表达，未见细胞质、细胞核或核/质等异常表达；结直肠癌组织中可见细胞膜不同程度的表达(细胞膜部分表达或完全丢失)及细胞质、细胞核或核/质等异位表达(图1～6)，核异位表达率为56.9%(103/181)，明显高于对应的正常结直肠黏膜组织(P<0.05，表1)。

表1 β-catenin在结直肠癌组织和正常结直肠黏膜中的表达

2.2 β-catenin及其不同表达模式与结直肠癌临床病理因素的关系 β-catenin在正常结直肠黏膜中仅见细胞膜完整的弱阳性表达，未见细胞质、细胞核或核/质等异常表达；结直肠癌组织中β-catenin表现为不同程度的细胞膜表达丢失及细胞质、细胞核或核/质等异位表达，在结直肠高分化腺癌中可见较多细胞膜表达，随着组织分化越来越差(高分化腺癌→中分化腺癌→低分化腺癌)，细胞膜表达减少或细胞膜表达不完整，细胞核或细胞质/核表达增加(图1～6)。β-catenin在结直肠癌组织中的阳性表达模式可分为：细胞核阳性、细胞膜阳性、细胞核及核/质阳性、细胞膜阳性及细胞膜/质/核同时阳性(图1～6)；其中β-catenin细胞核表达与组织分化程度、淋巴结转移及临床Dukes分期有关(P<0.05)，与患者年龄、性别、浸润深度等其它临床病理因素无关(P>0.05，表2)；β-catenin细胞膜不完整表达与组织分化程度、浸润深度、淋巴结转移及临床Dukes分期等均有关(P<0.05)，与其它临床病理因素无关(P>0.05)。本组181例中，包括4例结直肠绒毛状腺瘤癌变病例，腺瘤区域仅见细胞膜阳性，未见细胞质、细胞核或核/质等异常表达，癌变区域可见细胞核阳性，随着结直肠癌组织分化越差，细胞膜表达减少，易发生浸润、转移，临床分期较晚。根据β-catenin细胞核表达量可分为：低表达，≤50%的细胞核阳性；高表达；>50%的细胞核阳性；β-catenin高表达与结直肠癌组织分化程度、Dukes分期有关(P<0.05)，低分化组β-catenin高表达率明显高于高分化组(P<0.05)，临床Dukes C+D期患者β-catenin高表达率明显高于A期(P<0.05)；β-catenin低表达率与患者年龄、性别、组织浸润深度、淋巴结转移及Dukes分期等临床病理因素均无关(P>0.05，表3～5)。

①②③④⑤⑥

图1 β-catenin在结直肠高分化腺癌中细胞核阳性，正常结直肠黏膜组织中未见异常表达(箭头)，SP法 图2 β-catenin在结直肠中～低分化腺癌中阳性，低分化区域表达明显强于中分化腺癌(上侧方框：低分化腺癌，下方：中分化腺癌)，SP法 图3 β-catenin在结直肠低分化腺癌中细胞核阳性(右下图示脉管侵犯)，SP法 图4 β-catenin在结直肠中分化腺癌区域中细胞膜部分阳性(表达减少)，在低分化腺癌区域中细胞核及核/质阳性，SP法 图5 β-catenin在结直肠高分化腺癌中细胞膜阳性，在中分化腺癌中细胞核阳性(箭头)，SP法 图6 β-catenin在结直肠绒毛状腺瘤中细胞膜部分阳性(表达减少)，在癌变区域细胞核阳性(箭头)，SP法

表2 β-catenin蛋白表达与结直肠癌临床病理特征的关系

与高分化组相比，*χ2=4.555，P=0.033，**χ2=5.760，P=0.016；与A期相比，#χ2=15.034，P=0.000，与B期相比，χ2=5.666，P=0.017

2.3 结直肠癌组织中β-catenin表达与患者生存期的关系 本组181例结直肠癌患者临床资料齐全，其中82例患者已随访5年；按Dukes分期：A期19例；B期33例；C+D期30例；5年总生存率为50.0%(41/82)，其中A期为68.4(13/19)；B期为54.5%(18/33)，C+D期为33.3%(10/30)，差异有显著性(P<0.05，表6)。43例β-catenin细胞核阳性组患者5年生存率明显低于β-catenin细胞核阴性组(P<0.05，图7)。

图7 β-catenin细胞核表达与患者生存期的关系

表3 结直肠癌组织中β-catenin不同表达定位与临床病理特征的关系

与高分化组相比，*χ2=7.540，P=0.006；#χ2=9.352，P=0.002；与A期相比，$χ2=5.676，P=0.017；与B期相比，χ2=8.502，P=0.004

表4 结直肠癌组织中β-catenin不同表达定位与临床病理因素之间的关系

表5 结直肠癌组织中β-catenin细胞核过表达与临床病理特征的关系

与高分化组相比，*χ2=6.667，P=0.010，**χ2=4.710，P=0.030；与A期相比，#χ2=7.511，P=0.006；△≤50%细胞核表达为低表达，>50%细胞核表达为过表达

3 讨论

研究发现Wingless和Int-1基因编码同一种蛋白，故统一命名为Wnt。Wnt信号通路在胚胎细胞黏附、细胞增殖和凋亡方面发挥重要作用[3]。Wnt信号通路可通过Wnt配体或下游组件突变的传递作用而激活。Wnt有多条信号通路，研究较多的是经典Wnt信号通路，即Wnt/β-catenin信号通路。其主要成分包括Wnt家族分泌型糖蛋白(Wnt)、卷曲蛋白(frizzled, Frz)、低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(LRP5/6)、糖原合成酶激酶-3(GSK-3β)、轴蛋白(Axin)、松散蛋白(disheveled, Dsh)、β-连环蛋白(β-catenin)、结肠腺瘤样息肉病(APC)蛋白、酪蛋白激酶1(casein kinase, CK1)、T细胞因子/淋巴增强因子(TCF/LEF)等[4]。在Wnt/β-catenin信号通路未被激活的正常细胞中，β-catenin主要与细胞膜的E-cadherin结合，少量游离的β-catenin 存在于细胞内，其中部分可被细胞质内Axin、APC、CK1和GSK3β 形成的破坏复合体通过泛素化后被降解，不能进入核内启动下游靶基因转录及表达，当 Wnt/β-Catenin信号通路激活时，Wnt蛋白(分泌型糖蛋白)与Frz及LRP5/6结合，活化Dsh蛋白，活化的Dsh可抑制GSK-3β活性，使β-catenin不能被磷酸化和降解，β-catenin不断累积在细胞质中，然后转位进入细胞核，与TCF/LEF结合，启动下游靶基因转录及表达，如c-myc、Cyclin D1等[5]，导致细胞异常增殖，促进肿瘤的发生。

表6 结直肠癌Dukes分期与患者生存期之间的关系

与A期相比，$χ2=5.750，P=0.016

研究认为Wnt/β-catenin信号通路异常与人类多种肿瘤相关，如肝癌、胃癌等[6-7]。本组实验结果显示正常结直肠黏膜中见细胞膜完整的弱阳性表达，未见细胞质、细胞核或核/质等异常表达；结直肠癌组织中可见细胞膜不同程度的表达(细胞膜部分表达或完全丢失)及细胞质、细胞核或核/质等异位表达，提示β-catenin细胞膜表达丢失及细胞核/质等异位表达在结直肠癌的发生中起重要作用。在结直肠高分化腺癌中可见较多细胞膜表达，随着组织分化越来越差(高分化腺癌→中分化腺癌→低分化腺癌)，细胞膜表达减少或细胞膜表达不完整，细胞核或细胞质/核表达增加，β-catenin细胞核表达与组织分化程度、淋巴结转移及临床Dukes分期有关，β-catenin细胞膜不完整表达与组织分化程度、浸润深度、淋巴结转移及临床Dukes分期等均有关(P<0.05)；推测可能是由于随着组织分化越差，癌细胞β-catenin及E-Cadherin在细胞膜表达减少，肿瘤细胞间黏附能力下降，易发生组织浸润及脉管转移有关[8-9]。另外，本组4例为绒毛状腺瘤恶变，在腺瘤区域仅见β-catenin细胞膜表达，未见细胞核阳性，在相邻的癌变区域，可见细胞核表达，提示β-catenin可能在结直肠腺瘤癌变中起重要作用，检测腺瘤β-catenin表达有助于腺瘤恶变的诊断。有研究认为β-catenin细胞核高表达，临床分期较晚的患者预后较差[10-13]。β-catenin细胞核高表达与结直肠癌组织的分化程度、Dukes分期有关(P<0.05)，与文献报道一致[14]，提示β-catenin细胞表达量可作为结直肠癌患者预后判断的指标[15]，可能是由于β-catenin细胞核表达，促进与细胞增殖、凋亡及侵袭转移的有关基因转录及表达有关，如c-myc、Cycling D1、MMP-7及CD44等。另外，本组实验结果显示β-catenin细胞核表达及胞膜不完整表达与组织分化程度、淋巴结转移及临床Dukes分期有关；β-catenin细胞核高表达与结直肠癌组织的分化程度、Dukes分期有关，与淋巴结转移无关，可能与本组病例选择较为严格有关。在随访的82例结直肠癌患者中β-catenin细胞核阳性组患者5年生存率明显低于阴性组，提示β-catenin细胞核表达可作为结直肠癌进展及判断预后的指标。

总之，β-catenin在结直肠癌组织中高表达，其不同表达模式与结直肠癌的发生及进展有关，并有助于预后判断，为以β-catenin为靶点的基因治疗提供理论依据。

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Different expression patterns of β-catenin and its correlation with clinicopathological facters in colorectal cancer

JIN Wen1,2, CHEN Shun-hua1,3, YIN Yu1,3, ZHANG Cong1,3, CAO Li-yu1,3
(1DepartmentofPathology,AnhuiMedicalUniversity,Hefei230032,China;2TonglingVocationalandTechnicalCollege,Tongling244061,China;3TheFirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230022,China)

Purpose To observe different expression patterns of β-catenin and its clinical significance in colorectal cancer (CRC). Methods A total of 181 cases of CRC tissues and 30 cases of norma1 colorectal tissue were investigated by immunohistochemistry for the expression of β-catenin. Results The expression rate of β-catenin was 56.9%(103/181)in CRC, and higher than that in norma1 colorectal tissue(P<0.05). The overexpression of nuclear β-catenin was significantly correlated with histological differentiation, lymph node metastasis and Dukes’ stage in CRC (P<0.05), and no relationship with other pathological parameters, such as age, gender and the depth of infiltration. The incomplete membranous expression of β-catenin was significantly correlated with histological differentiation, the depth of infiltration, lymph node metastasis and Dukes’ stage in CRC (P<0.05). The high expression of nuclear β-catenin related to histological differentiation and Dukes’ stage in CRC (P<0.05). In the follow-up data of 82 cases of CRC, the expression of nuclear β-catenin was associated with poor prognosis, and the 5-year survival rate was significantly lower than that of self-control groups (P<0.05). Conclusion β-catenin plays important roles in colorectal carcinogenesis. Abnormal expression of β-catenin was related to the aggressive progression of CRC and may be helpful for evaluating the prognosis of patients with CRC. β-catenin is expected to become a new target for diagnosis and treatment of CRC in future.

colorectal neoplasms; β-catenin; expression patterns; immunohistochemistry

国家自然科学基金(81201536)、安徽省自然科学基金(KJ2013A150)

1安徽医科大学病理学教研室，合肥 2300322铜陵职业技术学院基础教研室，铜陵 2440613安徽医科大学第一附属医院病理科，合肥 230022

金 雯，女，硕士研究生，讲师。E-mail: 117507844@qq.com 曹立宇，男，副教授，硕士生导师，通讯作者。E-mail: caoliyuhf@163.com

时间：2017-6-20 11:17 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1073.R.20170620.1117.002.html

R 735.34

A

1001-7399(2017)06-0596-06

10.13315/j.cnki.cjcep.2017.06.002

接受日期：2017-03-29