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胆囊癌组织中p57KIP2、cyclin D1和cyclin E的表达及临床意义

2018-12-27罗祖强庄志泉涂晓萌

中国癌症杂志 2018年11期
关键词:组织化学组织学引物

罗祖强,庄志泉,涂晓萌

1.温州医科大学附属第一医院病理科,浙江 温州 325000;

2.温州医科大学第一临床医学院医学影像学系,浙江 温州 325000;

3.温州医科大学附属眼视光医院中心实验室,浙江 温州 325000

原发性胆囊癌(primary carcinoma of the gallbladder,PCG)是指发生于胆囊底部、体部及颈部的恶性肿瘤。PCG由奥地利学者Stoll在1777年发现,该肿瘤是肝胆外科较常见的胆道恶性肿瘤,居胆道恶性肿瘤首位,居消化道肿瘤第5~6位[1]。PCG的发病率呈逐年升高趋势,在我国PCG的发病率己成为中国发病率增长较快的几种肿瘤之一[2]。从病理学角度来看,大多数的PCG为腺癌,男女比例约1∶3,由于PCG临床经过较为隐秘,大多数患者确诊时多数已进展至晚期,5年生存率不足5%[3-5]。寻找有效的早期诊断及判断PCG预后的方法已成为研究PCG的热点。众所周知,细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子家族(cyclin-dependent kinase inhibitors,CKIs)发挥负向调控细胞周期的作用,p57KIP2是最新发现的一个成员。本研究收集有完整资料的PCG患者,采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)、免疫组织化学方法分别检测PCG、胆囊腺瘤(adenoma of the gallbladder,AG)和慢性胆囊炎(chronic cholecystitis,CC)组织中p57KIP2、cyclin D1、cyclin E mRNA及蛋白的表达并探讨其临床意义。

1 材料和方法

1.1 标本来源

收集温州医科大学附属第一医院病理科2006年1月—2016年12月存档的PCG标本60例,年龄25~75岁,中位年龄53岁。按美国癌症联合会(American Joint Committee on Cancer,AJCC)癌症分期手册(7版)[6]对PCG进行TNM分期:I期15例,Ⅱ期21例,Ⅲ+Ⅳ期24例;按WHO标准(2003版)对PCG进行组织学分级:I级13例,Ⅱ级29例,Ⅲ级18例。留取新鲜组织存入液氮中备用,所有组织在固定后做石蜡包埋并切4 μm厚度的切片。同时收集AG 20例和CC 20例作为对照组。

1.2 试剂

PCR试剂盒购自宝生物工程(大连)有限公司。鼠抗人p57KIP2抗体、兔抗人cyclin D1抗体、兔抗人cyclin E抗体及其他配套试剂均购自福州迈新生物技术开发有限公司。3种抗体的工作浓度分别为1∶150、1∶250和1∶200。

1.3 方法

1.3.1 RTFQ-PCR检测p57KIP2、cyclin D1及cyclin E mRNA的表达情况

β-actin上游引物:5'-CTGGGACGACATGG ACAAAA-3',下游引物:3'-AAGGAAGGC T G G A A G A G T G C-5'。 p 5 7KIP2上 游 引物:5'-A A C C C G A C G C A G A A G A G TC-3',下游引物:3'-AGAGGAGAGGA CAGCGAGAAG-5'。Cyclin D1上游引物:5'-AGGAGAACAAACAGATCA-3',下游引物:3'-TAGGACAGGAAGTTGTTG-5'。Cyclin E上游引物:5'-TTCTTGAGCAACACCCTC-3',下游引物:3'-CGCATACACTGTCTACCT-5'。用TRIzol提取组织总RNA,取1 μg的总RNA反转录,条件为:37 ℃ 15 min,85 ℃ 5 s。p57KIP2的PCR条件为:95 ℃ 预变性2 min,95 ℃ 变性45 s,63 ℃ 退火45 s,72 ℃延伸1 min,共40个循环。Cyclin D1的PCR条件为:95 ℃ 预变性2 min,95 ℃ 变性45 s,61 ℃ 退火45 s,72 ℃ 延伸1 min,共40个循环。Cyclin E的PCR条件为:95 ℃预变性2 min,95 ℃变性45 s,60 ℃退火45 s,72 ℃延伸1 min,共40个循环。取10 μL扩增产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳,PCR的扩增长度应为180(β-actin)、220(p57KIP2)、163(cyclin D1)和260 bp(cyclin E)。

1.3.2 免疫组织化学检测p57KIP2、cyclin D1及cyclin E蛋白水平

按实验说明书进行EliVision法染色,以PBS代替一抗为阴性对照,用已知阳性的切片作阳性对照。

1.4 结果判断

1.4.1 RTFQ-PCR结果判定

用BioRad Gel-2000图像分析仪进行光密度分析,以每个标本的目的条带测定值与β-actin测定值的比值,表示该标本目的基因的相对表达水平。

1.4.2 免疫组织化学结果判定

两名病理医师采用双盲法对染色结果进行判断,p57KIP2、cyclin D1及cyclin E以细胞核呈褐色或黄色为阳性细胞。未见阳性细胞为0分,≤25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4分。无着色为0分,淡黄色为1分,黄色为2分,褐色为3分。阳性细胞百分比与着色强度相加,(-)示0~1,(+)示2分,(++)示3~4分,(+++)示>5分,其中(+)~(+++)为阳性,(-)为阴性。

1.5 统计学处理

应用SPSS 17.0统计软件进行数据分析,计量资料比较采用方差分析;计数资料采用χ2检验及Spearman相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 RTFQ-PCR检测p57KIP2、cyclin D1及cyclin E mRNA在PCG、AG和CC组织中的表达

p57KIP2mRNA在PCG、AG和CC中的表达逐渐升高,两两比较差异有统计学意义(P<0.05)。Cyclin D1和cyclin E mRNA在PCG、AG和CC中的表达逐渐降低,PCG与AG比较、PCG与CC比较,差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

2.2 免疫组织化学检测p57KIP2、cyclin D1及cyclin E蛋白在PCG、AG和CC组织中的水平

p57KIP2蛋白在PCG、AG和CC中的表达逐渐升高,两两比较差异有统计学意义(P<0.05,表2、图1A、B)。Cyclin D1和cyclin E蛋白在PCG、AG和CC中的表达逐渐降低,两两比较差异有统计学意义(P<0.05,表2,图1C、D)。

表 1 p57KIP2, cyclin D1及cyclin E mRNA在PCG、AG和CC中的表达Tab. 1 mRNA expressions of p57KIP2, cyclin D1 and cyclin E in PCG, AG and CC(±s)

表 1 p57KIP2, cyclin D1及cyclin E mRNA在PCG、AG和CC中的表达Tab. 1 mRNA expressions of p57KIP2, cyclin D1 and cyclin E in PCG, AG and CC(±s)

★: P<0.05, compared with three groups; ▲: P<0.05, compared with PCG; ●: P<0.05, compared with AG

Group n p57KIP2 mRNA P value Cyclin D1 mRNA P value Cyclin E mRNA P value PCG 60 0.24±0.03 0.030★ 0.90±0.03 0.028★ 0.74±0.05 0.047★AG 20 0.49±0.01 0.025▲ 0.38±0.02 0.046▲ 0.41±0.03 0.049▲CC 20 0.81±0.04 0.016▲● 0.29±0.02 0.033▲ 0.22±0.01 0.024▲

表 2 p57KIP2,cyclin D1及cyclin E蛋白在PCG、AG和CC中的水平Tab. 2 Protein levels of p57KIP2, cyclin D1 and cyclin E in PCG, AG and CC

图 1 p57KIP2、cyclin D1及cyclin E蛋白在PCG和CC中的水平Fig. 1 Protein levels of p57KIP2, cyclin D1 and cyclin E in PCG and CC

2.3 p57KIP2、cyclin D1和cyclin E蛋白水平与PCG临床病理特征的关系

在PCG组织中,p57KIP2、cyclin D1和cyclin E蛋白水平与年龄、肿块大小无关(P>0.05)。p57KIP2蛋白水平与临床分期、组织学分级及淋巴结转移有关(P<0.05)。Cyclin D1蛋白水平与临床分期有关(P<0.05),与组织学分级无关(P>0.05)。Cyclin E蛋白水平与临床分期、组织学分级无关(P>0.05,表3)。

表 3 p57KIP2、cyclin D1及cyclin E蛋白在PCG组织中水平与临床病理特征的关系Tab. 3 Relationship between protein levels of p57KIP2, cyclin D1 and cyclin E in PCG and clinicopathological characteristics

2.4 PCG组织中p57KIP2、cyclin D1及cyclin E蛋白水平的相关性

在PCG中,p57KIP2与cyclin D1的表达呈负相关(χ2=22.143,r=-0.684,P<0.05);p57KIP2与cyclin E的表达呈负相关(χ2=21.159,r=-0.475,P<0.05);Cyclin D1与cyclin E的表达呈正相关(χ2=9.637,r=0.362,P<0.05)。

3 讨 论

在细胞有丝分裂过程中,G1到S期有一个限制点,此限制点限制细胞的分裂。p57KIP2是CIP/KIP家族的成员,能阻滞细胞周期通过这个限制点,从而抑制细胞增殖[7-8]。Zhao等[9]的研究显示,抑制乳腺癌细胞中p57KIP2基因的表达,能促进肿瘤细胞的增殖、侵袭能力。Ru等[10]运用免疫组织化学及PCR方法检测显示,p57KIP2mRNA、蛋白在胃腺癌组织中的表达比正常胃组织低,p57KIP2的表达与胃癌的预后有关。本研究结果显示,p57KIP2mRNA及蛋白在PCG、AG和CC中的表达逐渐升高,两两比较差异有统计学意义(P<0.05),与上述研究的结果相似。提示正常胆囊组织恶变过程中p57KIP2表达在衰减,从而失去对细胞增殖的负向调控作用。在PCG不同分化程度、临床分期及淋巴结是否转移的检测中p57KIP2的表达差异均有统计学意义(P均<0.05),提示PCG中p57KIP2可能解除了对细胞生长的抑制,导致细胞无限增殖。因此,p57KIP2在PCG中的检测可作为患者预后的参考指标。

G1期细胞增殖信号的关键蛋白cyclin D1蛋白包含295个氨基酸残基,cyclin D1与CDK4结合,使包括Rb在内的底物磷酸化,促进细胞越过G1/S限制点。Cyclin E蛋白包含395个氨基酸残基,cyclin E与CDK2结合,使包括Rb在内的底物磷酸化,导致细胞从G1晚期进入S期。Doval等[11]研究发现,cyclin D1在PCG中高表达,在淋巴结转移组、高组织学分级组表达更高,cyclin D1是PCG预后的指标之一。张桂东[12]通过RTFQPCR研究cyclin D1 mRNA在PCG与CC中的表达情况,结果显示,cyclin D1 mRNA在PCG组织中的表达高于CC组织,但与组织学分级、淋巴结转移无关。Mishra等[13]应用免疫组织化学检测了40例PCG组织和6例AG织中cyclin E的表情况,结果显示,cyclin E在PCG中表达更高,cyclin E高表达可作为预测胆囊恶性肿瘤侵犯行为的生物标志物。本研究结果显示,cyclin D1、cyclin E mRNA及蛋白在PCG、AG和CC中的表达逐渐降低(P<0.05)。在PCG组织中,cyclin D1蛋白的表达与临床分期有关(P<0.05),与组织学分级无关(P>0.05)。Cyclin E蛋白的表达与临床分期、组织学分级无关(P>0.05),与上述研究的结果相似。对cyclin D1与cyclin E的相关性分析发现两者呈正相关(P<0.05),提示cyclin D1、cyclin E高表达能促进PCG细胞的增殖、侵袭与转移,促进PCG的发生、发展,是PCG恶性转变的重要标志。

细胞周期调控是十分复杂的,而肿瘤的产生是多种因素作用的结果。细胞周期的调控中CDKI与cyclin、CDK相互拮抗又相互联系。本研究结果显示,p57KIP2在CC中表达最高,cyclin D1、cyclin E在CC中表达最低,p57KIP2与cyclin D1及cyclin E呈负相关,cyclin D1与cyclin E呈正相关。提示转录、翻译中p57KIP2高表达,cyclin D1及cyclin E低表达是胆囊细胞保持正常沉默状态所必需的前提条件。p57KIP2蛋白与cyclin D1、cyclin E-CDK4复合物结合,抑制Rb蛋白的磷酸化,抑制细胞的分裂。PCG形成中可能由于p57KIP2基因活性下调,使p57KIP2蛋白表达降低,cyclin D1和cyclin E基因活性上调,使cyclin D1、cyclin E蛋白水平升高,削弱了p57KIP2抑制cyclin D1、cyclin E的作用,促使肿瘤形成。

综上所述,p57KIP2表达的降低与cyclin D1、cyclin E表达的增加可能是PCG发生机制之一;检测p57KIP2、cyclin D1及cyclin E对PCG的预后判断有重要意义。

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