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Paxillin在胃腺癌和癌前期变化中的表达及意义

2011-05-16许文集庄瑛瑛陈玉丽庄则豪王承党

中国全科医学 2011年18期
关键词:细胞系磷酸化分化

许文集,庄瑛瑛,陈玉丽,庄则豪,王承党

胃癌是最常见的消化道恶性肿瘤,一般认为其发生是一个多因素参与、多阶段演进的过程。目前认为,慢性萎缩性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)是胃腺癌 (gastric adenocarcinoma,GAC)的癌前期状态,肠上皮化生 (intestinal metaplasia,IM)和异型增生 (dysplasia,Dys)是GAC重要的癌前期病变。然而,其确切的发生机制尚未阐明。Paxillin是一种黏着斑相关蛋白,主要存在于黏着斑,而黏着斑是细胞与细胞外基质 (extracellular matrix,ECM)的接触点,构成ECM与细胞骨架联系的纽带,也是信号转导的主要部位,促进信号从胞外基质经整合素途径向细胞内传递[1]。多项研究已表明Paxillin有参与动态调节黏着斑、调节细胞移动和播散等功能[2-3],阳性表达与肿瘤的侵袭、转移相关[4],改变Paxillin的磷酸化状态,足以关键性地调控细胞的迁移[5]。

本研究通过应用免疫组织化学链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶 (S-P)染色方法检测Paxillin在GAC及癌前期变化(CAG、IM、Dys)组织中的表达情况,并以慢性浅表性胃炎(chronic superficial gastritis,CSG)组织作为对照,探讨Paxillin在GAC发生、发展中的作用以及其与GAC病理特征的关系。

1 材料与方法

1.1 病例来源

1.1.1 GAC组 选自福建医科大学附属第一医院2005年6—12月间经手术切除、病理确诊、剔除术前接受过化疗或放疗的GAC组织标本59例,其中男50例,女9例;年龄37~81岁。按世界卫生组织 (WHO)肿瘤病理学与遗传学分类GAC的组织学分型标准,高分化GAC 9例,中分化GAC 25例,低分化GAC 25例;早期GAC 9例,进展期GAC 50例;无淋巴结转移30例,伴淋巴结转移29例。

1.1.2 CSG组及癌前期变化组 连续选取本院同期胃镜下活检且经病理确诊的组织标本,轻度CSG 30例,其中男14例,女16例;年龄21~68岁。中度CAG 30例,其中男19例,女11例;年龄21~73岁。中重度IM 30例,其中男14例,女16例;年龄24~68岁。中重度Dys20例,其中男17例,女3例;年龄32~77岁。

1.2 试剂 鼠抗人Paxillin单克隆抗体 (产品编号:Clone 5H11):NeoMarkers产品,工作浓度1∶200。免疫组化染色超敏试剂盒 (产品编号:LHK611抗小鼠)(含S-P免疫组化染色试剂与DAB显色剂),购自深圳晶美生物工程有限公司。磷酸盐缓冲液 (PBS缓冲液,0.01 mol/L,pH=7.4)和枸橼酸盐缓冲液 (Citrate抗原修复液,0.01 mol/L,pH=6.0),购自北京中杉金桥生物技术有限公司,用双蒸水配制。

1.3 实验方法 所有标本经常规甲醛固定,石蜡包埋,制成4μm连续切片,贴于预先涂有多聚赖氨酸的载玻片上,60℃烤箱过夜,保存于4℃冰箱中。采用免疫组织化学S-P染色方法检测Paxillin,操作按说明书进行。阳性对照分别由购买相应抗体的试剂公司提供,同时用PBS替代第一抗体作阴性对照。采用OLYMPUS BH-2光学显微镜 (OLYMPUS Co.)、Motic图像分析仪 (北京麦克奥迪图像技术有限公司)观察并摄片。

1.4 实验结果判断与图像分析 光镜下双盲阅片,独立观察每张切片5个具有代表性的高倍视野,每个视野计数200个细胞。具体判断标准如下:Paxillin定位于细胞质和 (或)细胞膜,以细胞质和 (或)细胞膜出现棕黄色染色为阳性信号。(1)根据染色程度进行评分:染色强度弱者 (淡黄色或仅个别细胞呈黄至棕黄色染色)为1分,染色强度强者 (呈黄至棕黄色染色)为3分,染色强度中等者 (染色强度介于弱者和强者之间)为2分;(2)根据着色细胞百分率进行评分:着色细胞占计数细胞百分率<5%为0分,5% ~25%为1分,26% ~50%为2分,51% ~75%为3分,>75%为4分。将每张切片染色强度得分与着色细胞百分率得分各自相乘,为其最后得分。得0~1分为阴性 (-),得2~3分为弱阳性 (+),得4~5分为中等阳性 (++),≥6分为强阳性 (+++)。

1.5 统计学方法 应用SPSS 12.0统计软件包进行统计学处理,采用非参数检验及等级资料Spearman秩相关分析。以p<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Paxillin在腺癌细胞胞质均呈弥漫性中等至强阳性染色,CSG细胞仅胞膜淡染,与CSG组相比,CAG组、IM组、Dys组及GAC组中Paxillin表达均有不同程度的增强,差异有统计学意义 (p<0.05);与GAC组相比,CAG组、IM组及Dys组中Paxillin表达均较低,差异有统计学意义 (p<0.05);而IM组与Dys组间Paxillin表达差异无统计学意义 (P>0.05);Paxillin表达程度和胃黏膜病变程度呈正相关 (rs=0.779,P=0.000),随胃黏膜病变程度的加重,Paxillin表达逐渐增强(见表1,图1~6)。

表1 Paxillin在GAC、癌前期变化及CSG中的表达[n(%)]Table 1 The expression of Paxillin in GAC,preneoplastic changes and CSG groups

图1 CSG细胞膜淡染 (×400)Figure 1 Only light staining was found in CSGcells

图2 CAG细胞膜和细胞质不均匀染色 (×400)Figure2 Asymmetrical staining was found in CAGcells

图3 IM细胞弥漫染色 (×400)Figure3 Moderately staining was found in IM cells

图4 Dys细胞弥漫染色 (×400)Figure 4 Moderately staining was found in Dys cells

图5 高分化GAC细胞弥漫较强染色 (×400)Figur e5 St r ongl yandasyst emat icst ainingwasf oundinwel l-dif f er ent iat edGACcel l s

图6 低分化GAC细胞弥漫强染色 (×400)Figure6 St rongl yandasystemat icst ainingwasf oundinpoor-dif f er entiat edGACcel l s

2.2 进展期及伴淋巴结转移GAC组中Paxillin表达程度高于早期及无淋巴结转移GAC组,差异均有统计学意义 (p<0.05);高分化、中分化和低分化GAC组间Paxillin表达比较,差异有统计学意义 (p<0.05),其中中分化和低分化GAC组间Paxillin表达差异无统计学意义 (P>0.05),中、低分化组Paxillin表达高于高分化组,差异有统计学意义 (p<0.05,见表2)。

表2 Paxillin表达程度与GAC病程的关系[n(%)]Table 2 The expression of Paxillin in different degrees of gastricmucosal lesions

3 讨论

本研究结果显示,Paxillin在CSG组中已有表达,且随着胃黏膜病变程度的加重,表达逐渐增强,在GAC组中表达最强,59例GAC癌细胞胞质均呈弥漫性中等至强阳性着色,正常细胞为胞膜淡染,表明腺癌细胞中Paxillin不仅表达增高,而且在细胞内的分布和传输也发生了改变。由于Paxillin可与病毒癌基因v-Src蛋白、v-Crk蛋白和BCR/ABL癌性融合蛋白等多种致瘤性蛋白结合,扰乱、甚至误导正常黏附和控制细胞增殖所需的生长因子信号级联反应[6],因此,GAC演化过程中Paxillin的表达异常可能是一种不可忽视的分子事件,其表达上调可能为组织恶性转化的早期标志,且其影响可能持续至GAC阶段。本研究结果显示,中分化和低分化GAC组中Paxillin表达显著高于高分化GAC组,田素芳等[7]在GAC中也观察到同样的结果,表明Paxillin作用持续到GAC阶段,且与GAC的分化有一定的关系,但确切的作用机制尚有待于进一步研究。

本研究结果还发现,进展期和伴淋巴结转移GAC组中Paxillin表达显著高于早期和无淋巴结转移GAC组。研究已发现,在高转移潜能乳腺癌细胞中Paxillin在基因和蛋白水平的表达均高于低转移潜能乳腺癌细胞,高转移潜能乳腺癌细胞的黏附率高于低转移潜能乳腺癌细胞[8];肝细胞癌患者中Paxillin的阳性率在低分化组高于高分化组,伴有门静脉癌栓形成组高于无癌栓形成组,伴有肝外转移组高于无肝外转移组[9],与本研究相符,提示癌组织中Paxillin表达升高与GAC的转移有关,可能使GAC细胞运动能力增强,与其周围的非肿瘤细胞之间的局部黏附作用加强,肿瘤细胞更容易发生侵袭和迁移,进而形成转移。

研究表明当Paxillin表达低下或缺失时,细胞形态变圆,影响细胞的扁平及丝状伪足形成,细胞黏附能力下降,在培养基中扩散运动能力下降[10]。该基因缺失的成纤维细胞表现为细胞迁移能力缺陷,表明Paxillin具有控制细胞播散和移动的能力[2]。Paxillin过表达或磷酸化可使SCC25舌磷状细胞癌细胞迁移、黏附能力增强[11],使无侵袭性的乳腺癌细胞向有侵袭性表型转化[4]。最新体外研究表明,胃癌细胞系的侵袭力与纤维连接蛋白和Paxillin酪氨酸118(tyr118)磷酸化呈正比,通过siRNA沉默Paxillin tyr118磷酸化,纤维连接蛋白刺激的该细胞系侵袭力也受抑制,Paxillin是纤维连接蛋白刺激胃癌细胞系侵袭的重要因子[12]。Chen等[13]发现乳腺肿瘤激酶Brk促进乳腺癌细胞系细胞的迁移和侵袭是Paxillin磷酸化引起的,Paxillin是Brk的结合蛋白和作用底物,EGF激活Brk的催化活性,Brk再磷酸化 Paxillin的 Y31和 Y118,通过适配蛋白(CrkII)激活鸟苷三磷酸酶Rac1(GTPase Rac1),从而引起细胞侵袭和迁移。其丝氨酸磷酸化也参与细胞移动作用。肝细胞生长因子促进上皮细胞铺展和迁移的过程是通过ERK磷酸化Paxillin的S83实现的[14]。抑制蛋白磷酸酶2A(PP-2A)导致Lewis肺癌细胞系细胞变圆、增加细胞的运动性,这过程中伴随着Paxillin丝氨酸磷酸化增加和酪氨酸磷酸化减少[15]。Petit等[5]认为胶原蛋白诱导的NBT-II膀胱癌细胞的黏附和伸展均与Paxillin的酪氨酸磷酸化有关,如果把其分子中两个最主要的酪氨酸Y31和Y118突变为苯丙氨酸并在细胞中过表达,则可以有效抑制细胞的运动,而细胞附着和铺展并未受到影响。本研究在蛋白水平提示Paxillin可能参与GAC的侵袭和转移,可能是GAC淋巴结转移的预测指标,但具体的作用机制有待于进一步的深入研究。

也有研究显示了不同的结果。大肠癌中Paxillin表达水平显著高于配对的正常黏膜,而和转移癌之间则无明显差异[16]。siRNA阻断黏着斑激酶 (focal adhesion kinase,FAK)和Paxillin的信号途径导致HeLa细胞运动增强[17]。这些现象目前尚无肯定的解释,可能与他们的实验设计、组织存在差异、应用的细胞迁移基质不同等有关,也可能提示肿瘤细胞的转移有比Paxillin更强的影响因素在起作用。Forest等[18]认为,Paxillin的表达和磷酸化水平取决于肿瘤细胞的组织类型。在不同肿瘤中表达和磷酸化不同可能是因为Paxillin在细胞中的作用具有组织和器官特异性。

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