尚培中，柳 勇，李永庆，张星光，张进权，南润玲，谷化平

(1.中国人民解放军第251医院普通外科，河北 张家口 075000；2.中国人民解放军陆军总医院内分泌科，北京 100700；3.河北省蔚县人民医院外科，河北 蔚县 075700)



COX-2和Gal-3表达与甲状腺乳头状癌浸润转移的关系

尚培中1，柳 勇1，李永庆1，张星光2，张进权3，南润玲1，谷化平1

(1.中国人民解放军第251医院普通外科，河北 张家口 075000；2.中国人民解放军陆军总医院内分泌科，北京 100700；3.河北省蔚县人民医院外科，河北 蔚县 075700)

目的 探讨COX-2和Gal-3在甲状腺乳头状癌中的表达及其与癌组织浸润转移的关系。方法 应用免疫组化染色EliVisionTMplus两步法检测164例甲状腺乳头状癌组织和30例癌旁甲状腺组织中COX-2和Gal-3的表达状况。结果 癌组织COX-2和Gal-3总体阳性表达率分别为72.6%和92.1%，显著高于癌旁组织(P<0.05)；有浸润和有淋巴结转移者COX-2和Gal-3阳性表达率均显著高于无浸润和无淋巴结转移者(P<0.05)；癌组织COX-2与Gal-3表达呈正相关(r=0.38)。结论 COX-2和Gal-3在甲状腺乳头状癌组织中多数呈强阳性表达，两者与癌组织浸润转移密切相关。

甲状腺肿瘤；COX-2；Gal-3；浸润；转移

研究发现，环氧化酶-2(cyclooxygenase，COX-2)不仅在炎症反应过程中发挥了重要作用，还与肿瘤的形成和发展密切相关。半乳糖凝集素-3(Galectin-3，Gal-3)是半乳糖凝集素家族成员，在甲状腺细胞增殖的不同阶段起着不同的作用。甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)是甲状腺癌最常见的一种病理类型，约占甲状腺癌的70%～80%[1-3]。我们采用免疫组化染色EliVisionTMplus两步法检测了164例PTC组织和30例癌旁甲状腺组织中COX-2和Gal-3的表达，探讨其与PTC浸润与转移的关系。

1 材料与方法

1.1 一般资料

2009-03-2016-02月于中国人民解放军第251医院行手术治疗的PTC患者164例，其中男53例，女111例；年龄17～75岁，平均(39.4±11.9)岁。所有患者术前行彩超、CT、磁共振等影像学检查了解肿瘤大体情况；术中根据具体探查及纳米炭混悬液淋巴示踪，按照治疗指南及专家共识确定甲状腺切除和颈淋巴结清除范围；术后根据病理诊断及免疫组化结果，综合判定肿瘤大小、部位，是否有甲状腺包膜、腺体外组织或血管浸润及区域淋巴结转移。本组有浸润者99例，无浸润者65例；有淋巴结转移者93例，无转移者71例。癌旁组织作为对照组30例，选自距瘤体2 cm的同侧或对侧甲状腺。

1.2 纳入标准

入选患者原发癌瘤直径>1.0 cm，术前均未曾接受任何相关治疗，针吸细胞学诊断或术中冰冻快速病理诊断为PTC，术中证实未累及气管、食管。研究方案通过医院伦理委员会批准，所有患者及家属均签署知情同意书。

1.3 剔除标准

①直径≤1.0 cm的微小乳头状癌；②术前曾接受甲状腺制剂、131I或中药治疗的患者；③合并甲状腺炎；④伴发其他部位肿瘤；⑤伴发其他部位明显炎性疾病。

1.4 免疫组化染色方法

采用EliVisionTMplus两步法，按试剂盒说明书操作。即用型鼠抗人COX-2和Gal-3单克隆抗体、EliVision试剂盒和DAB显色剂均购自福州迈新生物技术开发有限公司。常规固定、包埋标本，4 μm厚连续切片[4]。公司提供阳性对照，PBS代替一抗作阴性对照。

1.5 判定标准

阳性颗粒呈棕黄色或棕褐色，由2位有经验的病理医师在光学显微镜下进行双盲独立观察，按染色深浅强度评分：无染色0分，棕黄色1分，棕褐色2分；按染色癌细胞所占比例评分：≤30% 1分，31%～70% 2分，≥71% 3分。每例按两项评分之和定性：0分阴性(-)，1～3分弱阳性(+)，4～6分强阳性(++)。弱阳性和强阳性均计为阳性。1.6 统计学方法

数据资料应用SPSS 17.0统计软件进行χ2检验与列联系数相关分析，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 COX-2和Gal-3的表达

COX-2和Gal-3阳性表达主要定位于细胞质。癌组织中COX-2总体阳性率为72.6%(119/164)(图1)，其中强阳性率为38.4%(63/164)，弱阳性率为34.1%(56/164)，阴性率为27.4%(45/164)；癌旁甲状腺组织中COX-2总体阳性率为0(0/30)，阴性率为100%(30/30)；癌组织与癌旁甲状腺组织比较，总体阳性率(χ2=56.307)、强阳性率(χ2=17.067)、弱阳性率(χ2=14.401)之间差异均有统计学意义(P<0.05)。癌组织中Gal-3总体阳性率为92.1%(151/164)(图2)，其中强阳性率为76.8%(126/164)，弱阳性率为15.2%(25/164)，阴性率为7.9%(13/164)；癌旁甲状腺组织中Gal-3总体阳性率为20.0%(6/30)，其中强阳性率为6.7%(2/30)，弱阳性率为13.3%(4/30)，阴性率为80.0%(24/30)；癌组织与癌旁甲状腺组织比较，总体阳性率(χ2=85.351)、强阳性率(χ2=53.016)之间差异均有

图1 甲状腺乳头状癌组织COX-2免疫组化阳性染色(EliVisionTM plus×200)

图2 甲状腺乳头状癌组织Galectin-3免疫组化阳性染色(EliVisionTM plus×200)

统计学意义(P<0.05)，而弱阳性率(χ2=0.073)之间差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

2.2 COX-2和Gal-3表达与浸润转移的关系

有浸润与无浸润患者比较，COX-2总体阳性率分别为85.9%(85/99)和52.3%(34/65)，差异有统计学意义(χ2=22.184，P<0.05)；Gal-3总体阳性率分别为98.0%(97/99)和83.1%(54/65)，差异有统计学意义(χ2=11.940，P<0.05)。有淋巴结转移与无转移患者比较，COX-2总体阳性率分别为90.3%(84/93)和49.3%(35/71)，差异有统计学意义(χ2=34.038，P<0.05)；Gal-3总体阳性率分别为96.8%(90/93)和85.9%(61/71)，差异有统计学意义(χ2=6.505，P<0.05)(表1)。

表1 COX-2和Gal-3在甲状腺乳头状癌组织及癌旁组织中的表达

2.3 COX-2和Gal-3表达的相互关系

甲状腺乳头状癌组织COX-2阳性的119例中Gal-3阳性117例(98.3%)，COX-2阴性的45例中Gal-3阳性34例(75.6%)。癌组织中COX-2与Gal-3表达呈正相关(r=0.38)。

3 讨 论

近年来，甲状腺癌发病率快速上升，已占居我国女性恶性肿瘤第8位。尽管大多数PTC组织分化较好，病程较长，但近年研究发现，不少患者癌组织仍具有较高的局部浸润性和区域淋巴结转移率[1-5]。恶性肿瘤发生发展的重要原因是多基因及其表达产物的共同作用，随着生物技术的发展，近年已发现不少与PTC发生、发展、转归相关的肿瘤标志物，其应用价值在临床诊疗中不断得到肯定。

COX-2基因定位于染色体1q25.2～25.3，全长8.3 kb，由10个外显子和9个内含子构成，编码604个氨基酸残基组成的蛋白质，相对分子质量74 kD，是花生四烯酸转化成前列腺素的限速酶，存在于核膜和微粒体膜。目前已发现3种异构体，COX-1结构酶多在正常组织细胞表达，保持体内前列腺素的相对平衡；COX-2诱导酶多在肿瘤的发生和转移中表达，可用来作为检测癌症的靶点；COX-3是COX-1的异构体，多在脑细胞、肾脏及心肌细胞中表达。近年来，COX-2在肿瘤中的表达研究是一个热点，由于生理状态下绝大多数正常组织难以检测，但在细胞接受相应的刺激后即开始合成，因此COX-2基因被认为是一种诱导性快速反应基因，与肿瘤形成密切相关，可抑制免疫机能及细胞凋亡、刺激细胞增殖、诱导血管形成、促进浸润转移，导致癌肿形成或促进癌前病变恶性转化[5-6]。Giaginis等[6]报道COX-2在甲状腺原发癌灶中的表达高于良性增生结节，在女性和有淋巴结转移的患者中表达增强，可用于甲状腺癌的诊断，并有助于判断其恶性程度。本组资料表明，COX-2在PTC组织中的总体阳性表达率显著高于癌旁甲状腺组织，有浸润和有淋巴结转移者，其阳性表达率均显著高于无浸润和无淋巴结转移者。表明COX-2与PTC恶性发展、浸润、转移密切相关，其高水平表达的癌肿浸润性强，转移率高，生存率低。

Gal-3基因定位于染色体14q21～22，全长17 kb，由6个外显子和5个内含子构成，编码251个氨基酸残基组成的蛋白质，相对分子质量31～103 kD，是β-半乳糖苷结合蛋白，包含一个融合在糖识别域上的富含甘氨酸和脯氨酸残基的结构域，因能与细胞表面分子、细胞内糖蛋白及细胞外基质蛋白相互作用，在细胞生长、增殖、黏附、凋亡等方面发挥多种生物学功能[7-8]。Gal-3在甲状腺细胞增殖的不同阶段发挥着不同的作用，与细胞角蛋白19同时呈阳性表达的甲状腺良性病变具有较高的癌变潜能[9]。Sumana等[10]报道Gal-3在PTC的敏感性为91.3%，特异性为85%，阳性预测值为87.5%，阴性预测值为89.47%，认为Gal-3有助于形态学特征不明确的甲状腺肿瘤的诊断，尤其对PTC具有高度敏感性。本组资料表明，Gal-3在PTC组织中的总体阳性表达率和强阳性表达率均显著高于癌旁甲状腺组织，而弱阳性表达率差异无统计学意义。表明Gal-3在PTC中的表达大多数呈强阳性，在癌旁甲状腺组织中表达大多数为阴性、弱阳性。两者之间的不同表达，证实其在甲状腺良恶性病变的鉴别诊断中具有较可靠的应用价值。与COX-2结果一样，有浸润和有淋巴结转移者，其阳性表达率均显著高于无浸润和无淋巴结转移者，表明Gal-3参与了癌细胞生长、凋亡、黏附、新生血管形成和浸润转移等，在PTC的发生、发展过程中发挥了重要作用。近年研究还表明，采用免疫组化方法检测Gal-3，对鉴别PTC亚型及乳头状微小癌与结节性甲状腺肿和甲状腺瘤伴有滤泡上皮乳头状增生等病理诊断具有较大帮助[11-13]。

COX-2和Gal-3对肿瘤细胞凋亡均有抑制作用。在PTC组织中COX-2的催化产物前列腺素E2可诱导Bcl-2基因的表达[14-15]，而Gal-3的C端与Bcl-2家族的BH1域都含有抑制凋亡活性的关键结构NWGR(Asp-Trp-Gly-Arg)基序，两者可能存在相似的抗凋亡细胞内信号通路，Gal-3可能通过与Bcl-2结合或使其易位至线粒体，增加肿瘤细胞随血液传播能力而不发生凋亡，促进肿瘤的扩散与转移[16-17]。研究发现COX-2和Gal-3在术前针吸穿刺细胞学活检标本中的表达水平均与术后PTC组织表达水平相似[18-19]。为此，本研究探讨了它们在PTC组织中表达的相关性，发现两者呈正相关，提示在PTC恶性发展过程中可能具有协同调节作用，COX-2可能上调Gal-3表达。研究表明，应用COX-2和Gal-3各种抑制剂对人体恶性肿瘤的预防和治疗具有一定作用[16,20]。我们认为，深入探讨COX-2和Gal-3在PTC浸润、转移过程中的作用机制，有助于深入了解其临床病理进程，提高对其生物学特性、尤其是浸润能力和转移潜能的判断水平，对提高术前诊断水平、术后评估患者预后、随访中及时发现复发、指导临床施行再次手术等综合治疗具有一定意义，也将有助于筛选PTC靶向治疗的抑制剂。

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[责任编辑：李蓟龙 英文编辑：刘彦哲]

Expressions of COX-2 and Gal-3 and Invasion and Metastasis in Papillary Thyroid Carcinoma

SHANG Pei-zhong1，LIU Yong1，LI Yong-qing1，ZHANG Xing-guang2,ZHANG Jin-quan3,NAN Run-ling1,GU Hua-ping1

(1.Department of General Surgery，The 251stHospital of Chinese PLA，Zhangjiakou,Hebei 075000,China;2.Department of Endocrinology,General Army Hospital of Chinese PLA,Beijing 100700,China;3.Department of Surgery,People’s Hospital of Yu County,Yu County,Hebei 075700,China)

Objective To investigate the expressions of COX-2 and Gal-3 in papillary thyroid carcinoma and their relationship with the invasion and metastasis.Methods The expressions of COX-2 and Gal-3 in 164 cases of papillary thyroid carcinoma and 30 cases of para-tumorous tissue were studied by EliVisionTMplus two-step immunohistochemical method.Results The positive rates of COX-2 and Gal-3 in papillary thyroid carcinoma were 72.6% and 92.1%,respectively,which were significantly higher than those in para-tumorous tissue(P<0.05).The positive rates of COX-2 and Gal-3 expression in the patients with tumor invasion and lymphatic metastasis were significantly higher than those without tumor invasion and lymphatic metastasis(P<0.05).There was a positive correlation between COX-2 and Gal-3 expression(r=0.38).Conclusion High-level positive expressions of COX-2 and Gal-3 in papillary thyroid carcinoma were closely correlated with the invasion and metastasis.

thyroid carcinoma；COX-2；Gal-3；tumor invasion；metastasis

尚培中(1964-)，男，河南商丘人，医学硕士，主任医师，主要研究方向：普通外科。

R 736.1

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2016.08.001

来稿日期：2016-04-12