食管鳞癌组织中galectin?3与MMP?2表达的意义

          作者：石菲，彭贵勇，孙永刚，姚大鹏  

【摘要】  目的： 研究 galectin?3 在食管癌组织中的表达及其与基质金属蛋白酶 MMP?2 的表达间的关系. 方法： 用免疫组化 S?P 法分别检测 galectin?3 和 MMP?2 在 80 例食管癌和 22 例正常食管组织中的表达情况. 并对肿瘤病理分级、浸润深度及淋巴结转移情况进行统计学分析. 结果： 食管癌组织中Galectin?3 蛋白表达率为 77.5%，显著高于正常食管组织（27.3%, P<0.05）. Galectin?3 高表达与食管癌的病理分级、浸润及淋巴结转移有关. Galectin?3 与 MMP?2 表达呈正相关（P<0.05）. 结论： Galectin?3 在食管癌中表达增强，它的高表达对判断食管癌的恶性程度、浸润甚至转移有重要价值. MMP?2 的高表达使 Galectin?3 上调.

【关键词】  食管肿瘤；半乳糖凝集素3；明胶酶A；免疫组织化学

     0引言

    Galectins (β?半乳糖苷结合蛋白) 是生物体内广泛存在的一大类结合蛋白，属于凝集素家族. Galectin?3 是该家族的重要成员之一，它广泛表达于上皮细胞和免疫细胞，存在于细胞质及胞核内，参与多种生物学过程，如：调节细胞—细胞、细胞—基质间的相互作用，参与细胞的增殖、分化、局部免疫调节和凋亡等，与肿瘤的转移、浸润、生长和黏附密切相关. 目前，galectin?3 对恶性肿瘤演进的影响作用在前列腺癌、甲状腺癌、结肠癌、胃癌和乳腺癌中已有研究，而它与食管鳞癌的关系鲜有报道. 我们探讨 galectin?3 蛋白在食管鳞癌中的表达情况以及其与 MMP?2 的关系.

    1材料和方法

    1.1材料第三军医大学西南 2006?09/2007?05手术病理科证实为食管鳞癌标本 80 例，术前未行放化疗；男 47 例，女33 例. 年龄 27~80（平均46.6）岁. 病理Ⅰ级 30 例，Ⅱ级 32 例，Ⅲ级 18 例；有、无区域淋巴结转移分别为 34和46 例. 取距病变组织 5 cm以上的食管正常组织 22 例作正常对照组. 采取新鲜标本后，即置于40 g/L甲醛液固定过夜，次日取材、脱水、包埋. 石蜡连续切片，片厚 4 μm，行常规 HE 染色. 即用型鼠抗人 galectin?3 mAb为福州迈新生物技术有限公司产品；即用型兔多抗MMP?2, SP 试剂盒、DAB 显色试剂均由北京中杉公司提供.

    1.2方法免疫组织化学采用 S?P法，以间变型大细胞淋巴瘤作为阳性对照，PBS代替一抗作阴性空白对照. 石蜡切片常规脱蜡至水，用 30 mL/L H2O2室温下孵育 30 min（以封闭内源性过氧化物酶），PBS 漂洗 5 min×3次. 将切片置于pH 6.0 的枸橼酸盐缓冲液中，微波炉加热修复抗原 20 min（温度控制在 95～100℃）. 取出冷却至室温后，用 PBS 漂洗 5 min× 3 次. 滴加 100  mL/L山羊血清室温下孵育 30min. 倾去血清，滴加一抗，置于湿盒内，4℃ 冰箱过夜. 同法冲洗切片，滴加生物素化二抗工作液，置于湿盒中，37℃ 孵育25 min，同法冲洗切片，滴加链酶亲和素过氧化物酶复合体（三抗），37℃ 孵育25 min，再冲洗切片. 滴加DAB显色剂，镜下观察控制反应时间，蒸馏水洗中止，切片苏木素复染，盐酸酒精分化返蓝，脱水封片. galectin?3和MMP?2 均以胞质内出现棕黄色或棕褐色颗粒为阳性染色细胞，采用阳性染色强度结合阳性细胞所占百分比进行判断. 在 400倍视野下每张切片随机观察 4 个视野，将切片中平均阳性细胞比例及染色深浅分别计 0～3 分，切片中无阳性细胞，0分；阳性细胞＜25%，1分；26%～50%，2分；51%～75%，3分；>75%，4分. 染色强度以多数细胞为准：无着色，0分；淡黄色，1分；黄或深黄色，2分；褐或棕褐色，3分. 再按这两项指标的积分相加将结果分为 4 级：0 分为“?”；1~2 分为“+”；3~4 分为“?”；5～6 分为“?”. 其中“?”“?”为强阳性表达.

    统计学处理： 运用 SPSS  11.0统计分析软件，率的比较采用χ2检验，galectin?3 表达与MMP?2 表达间的相关性分析采用Spearman秩相关.

    2结果

    2.1食管鳞癌组织中galectin?3的分布Galectin?3 阳性信号呈棕黄色颗粒状或线网状染色，大多数病例定位于细胞质（图1A），少数位于间质. Galectin?3 蛋白在肿瘤组织中呈异质性表达，即在肿瘤的不同区域表现出不同的特点，或弥散分布，或呈小片状、灶状分布，染色强度亦不一致. 食管癌组织中 galectin?3 阳性表达率 77.5 %(62/80)，正常食管黏膜组织中 galectin?3 72.7%(16/22)为阴性表达，少数为弱阳性表（27.3%），两者间差异有统计学意义（P<0.05），提示食管癌组织中 galectin?3 高表达.

    2.2Galectin?3表达与食管鳞癌病理的关系Galectin?3 蛋白在临床分级为Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ级食管癌中的阳性率依次为 66.7%, 75.0%和100%，在低分化组分别高于高中分化组，差异有统计学意义（P=0.025），提示 galectin?3阳性率随食管癌病理分级上升而升高. 且 galectin?3 表达的阳性率与癌症浸润深度及淋巴结转移有关（P<0.05，表1）. 但是，galectin?3 蛋白表达与患者的年龄、性别、肿瘤大小及组织学类型无关. 表1食管鳞癌组织中galectin?3表达与肿瘤临床病理特征的关系

   2.3Galectin?3表达与 MMP?2 表达的关系MMP?2 定位于细胞核和细胞质，以细胞质为主，阳性细胞胞核或胞质内出现棕黄色或棕褐色颗粒（图1B）. MMP?2 阳性表达病例 galectin?3 阳性表达率为86.2%，MMP?2 阴性表达病例 galectin?3 蛋白的阳性表达率为 54.5%，两者表达呈正相关(r=0.339, P=0.002).

    3讨论

    Galectins 是植物血凝素的一组，其功能具有多样性，参与许多生理过程，包括细胞生长、细胞黏附、炎症反应、免疫调节、肿瘤转化转移及细胞凋亡［1-2］.  Galectin?3广泛分布于正常细胞和肿瘤组织中. 在甲状腺癌、头颈部鳞状上皮癌及胃癌中，galectin?3的表达同其肿瘤的侵袭和转移密切相关［3-4］ . 但截至目前，国内外中关于galectin?3与食管鳞癌的关系鲜有研究报道. 本组 80 例食管鳞癌中，galectin?3 阳性表达的有62例，总阳性率为77.5%. Galectin?3胞核染色提示细胞处于增生状态，反映细胞分裂活跃，与细胞增殖有关. Galectin?3主要存在于细胞质中，但是根据细胞类型和分化程度不同，也可以出现在细胞表面、核内和细胞外间隙，这说明 Galectin?3 能够通过细胞质进入细胞核内. 本组galectin?3 在正常食管上皮中也有少许表达，阳性表达率为 27.3%，在不同分化程度食管癌组织中都呈强表达. 病理分级为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ 级的食管癌组织中 galectin?3 阳性表达率分别为 66.7%，75.0%，100%，以 Ⅲ 级的食管癌表达率最高. Galetin?3 染色强度与食管癌分化程度密切相关，低分化肿瘤着色强度高于中等分化肿瘤，中等分化又高于高分化肿瘤. 本组研究不能证实 galectin?3 蛋白表达与病人的年龄、性别、肿瘤大小及肿瘤类型等因素有关，但是，Galectin?3 的表达与食管癌的淋巴结转移以及局部浸润深度有相关性，伴有淋巴转移的癌中阳性表达率为 97.1％，肿瘤浸润达食管外膜的阳性率显著高于仅浸润至管壁深肌层的. 此外，随着食管癌病程进展的加重，其阳性染色强度相应增强，有淋巴结转移的病例比无淋巴结转移的病例表现出更强的染色. 这些都说明 Galectin?3 可能增加食管癌细胞的转移潜能［5］，基于这一特性，它可以被用作一种可靠的判断肿瘤转移的诊断标记物，并且有希望成为临床癌症的靶向蛋白之一.

【文献】
  ［1］ Yang RY, Liu FT. Galectins in cell and apoptosis ［J］. Cell Mol Life Sei, 2003,60(2): 267-276.

［2］ Liu FT, Patterson RJ, Wang JL. Intracellular functions of galectins ［J］. Biochim Biophys Acta, 2002,1 572(2?3): 263-273．

［3］ Baldus SE, Zirbes TK, Weingarten M, et a1. Increased galectin?3 expression in gastric cancer; correlations with histopathological subtypes,galactosylated antigens and tumor cell proliferation［J］. Tumour Biol, 2000,21(5): 258.

［4］ Woo HJ, Joo HG, Song SW, et a1. Immunohistochemical detection of galectin?3 in canine gastric carcinomas［J］. J Comp Pathol, 2001,124(2?3): 216.

［5］ Nangia?Makker P, Honjo Y, Sarvis R, et a1. Galectin?3 induces endothelial cell morphogenesis and angiogenesis［J］. Am J Pathol, 2000,156: 899.