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结肠癌患者肿瘤组织及外周血ICAM-1和VCAM-1表达的研究

来源：岁月联盟作者：时间：2010-07-14

作者：李兆德　段升军　王立国　陈杰　张晓东

【摘要】 　　目的：检测结肠癌患者肿瘤组织中细胞间粘附分子-1（intercellular adhension molecular-1, ICAM-1）和血管细胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecular-1, VCAM-1）的表达，同时测定血清中可溶性ICAM-1（sICAM-l）和可溶性VCAM-1（sVCAM-1）水平，探讨二者与结肠癌生物学特性及预后的关系。方法：应用免疫组化SP法对32例结肠癌组织、17例溃疡性结肠炎组织和21例正常结肠组织标本进行ICAM-1与VCAM-1表达检测，分析其与结肠癌临床病理指标的关系。ELISA法检测结肠癌患者手术前后外周血sICAM-1和sVCAM-1含量，分析前后水平的变化。结果：结肠癌组织ICAM-1 和VCAM-1的阳性表达率显著高于溃疡性结肠炎组织（P<0.05）及正常结肠组织（P<0.01），其表达水平与患者年龄、性别、肿瘤大小和病分级无关（P>0.05），与肿瘤分期及有无远处转移有关（P<0.05）；结肠癌患者外周血sICAM-1和sVCAM-1水平明显高于溃疡性结肠炎患者（P<0.05）及正常对照组（P<0.01），结肠癌患者术后1周sICAM-1及sVCAM-1水平明显下降（P<0.01，P<0.01）。结论: 结肠癌患者肿瘤组织及外周血ICAM-1和VCAM-1的表达可能与结肠癌的浸润转移有关；sICAM-1、sVCAM-1的检测可能成为监测结肠癌病情进展和评价治疗效果的有价值指标。

【关键词】 结肠肿瘤·胞间粘附分子-1·血管细胞粘附分子-1

　　Study of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 expressions in cancer tissue and serum of patients with colon cancer

【ABSTRACT】 Objectives: To detect the expressions of ICAM-1, VCAM-1 in colon cancer tissues and to measure the serum soluble intercellular adhesion molecular-l （sICAM-l） and soluble vascular cell adhesion molecular-1 （sVCAM-l）. Methods: Specimens from 32 colon cancer patients, 17 ulcerative colitis patients, 21 normal tissues were observed by immunohistochemistry. ELSIA technique was used to measure serum concentration of sICAM-1 and sVCAM-1 before and post operation in colon cancer patients. Results: The expressions of ICAM-1 and VCAM-l in colon cancer tissues were significantly higher than those in ulcerative colitis tissues （P<0.05） and in normal control group （P<0.01）. Their expressions were not related to age, sex, tumor size and pathological grade （P>0.05）, but had significantly statistic difference between TNM stage and metastasis （P<0.01）. The level of sICAM-1 and sVCAM-1 in serum of colon cancer patients were significantly higher than those in ulcerative colitis patients （P<0.05） and in health control group （P<0.01）. The levels in colon cancer 7 days postoperatively decreased significantly （P<0.01）. Conclusions: The expressions of ICAM-1and VCAM-1 may be related with invasion, metastasis of colon cancer. The measurement of serum sICAM-1 and sVCAM-1 may be valuable markers to evaluate the progression, therapeutic evaluation for patients with colon cancer.

【KEY WORDS】 Colon carcinoma·Intercellular adhesion molecular-l ·Vascular cell adhesion molecular-1

　　细胞间粘附分子-l（intercellular adhesion molecular-l, ICAM-l）和血管细胞间粘附分子-l（vascular cell adhesion molecular-1, VCAM-l）均属于免疫球蛋白基因超家族成员，是研究的较多的粘附分子。在胚胎的发育和分化、正常组织结构的维持、炎症与免疫应答、伤口修复、凝血与血栓形成以及肿瘤的浸润和转移等多种生理、病理过程中粘附分子均具有重要作用［1］。本研究通过测定结肠癌患者组织中ICAM-1和VCAM-1蛋白表达以及血清中可溶性ICAM-l（sICAM-l）和可溶性VCAM-1（sVCAM-1）水平，探讨二者与结肠癌侵袭转移生物学特性之间的关系以及对结肠癌的治疗效果和预后判断的评估价值。

1　资料与方法

1 .1　一般资料　2003年4月～2005年7月济南市槐荫人民外科手术治疗的结肠癌患者32例（肠癌组），术后均经病理确诊，其中男18例，女14例。年龄42~76岁，中位年龄58岁。按国际抗癌联盟（UICC）TNM分期：Ⅰ 期 3 例，Ⅱ 期 7 例，Ⅲ 期 14 例，Ⅳ 期 8 例。组织学类型：高中分化腺癌 20 例、低分化腺癌 12 例。患者术前均未接受放化疗，术后均无发生感染、肠瘘等并发症。入院后未经任何治疗。所有病例均有完整临床资料并术后随访。生存时间是从手术日期到死亡或最后随访日期。选同期收治的 17 例溃疡性结肠炎患者为良性对照（良性组），男 13 例，女 4 例。年龄 38～65 岁，中位年龄 53 岁。经病理活检确诊。经随访 1～3 年全部健在且未为结肠癌。正常结肠组织21例（对照组），取自健康查体结肠镜检查者。男14例，女7例。年龄41～72岁，中位年龄56岁。

1.2　主要试剂　兔抗人ICAM-1单克隆抗体、兔抗人VCAM-1单克隆抗体和人sICAM-1、sVCAM-1 ELISA 试剂盒，均购自武汉博士德生物工程有限公司。

1.3　方法　肠癌组与良性组手术次日晨，结肠镜检查前空腹抽静脉血 2 ml，肠癌组手术后第7天再次空腹抽静脉血 2 ml。血标本5 000 r/min、15 min离心分离血清，冻存于-80 ℃冰箱中备检。所有组织均经 4% 甲醛固定，石蜡包埋，5 μm连续切片，进行HE 及免疫组化染色，光镜下观察。免疫组化SP法检测组织中ICAM-1、VCAM-1的表达；ELISA法检测血清sICAM-1、sVCAM-1水平。操作步骤按试剂盒说明书进行。

　　阳性细胞染色部位主要在细胞质及细胞膜，呈棕褐色颗粒状。随机读取1 000~1 500个细胞，按照肿瘤细胞着色数量多少，半定量法分为4级：不着色为阴性，阳性细胞数<25%为弱阳性，阳性细胞25%~为阳性，50%~为强阳性。将阴性和弱阳性归为低表达（-），将阳性和强阳性归为高表达（+）。

1.4　统计学处理　采用SPSS10.0统计软件，计数资料比较用χ2检验或Fisher精确概率法检验，Spearman等级相关分析相关性；计量资料采用x±s表示，采用成组设计两样本均数比较的t检验，直线相关分析相关性，P≤0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　组织及血清中ICAM-1和VCAM-1的表达　见表1。

2.2　组织 ICAM-1 与 VCAM-1 表达及 sICAM-1与 sVCAM-1 水平的相关性分析　32 例结肠癌组织中，ICAM-1 和VCAM-1 共同阳性表达 22 例，共同阴性表达 2 例，ICAM-1 阳性表达而 VCAM-1 阴性表达5例，ICAM-1 阴性表达而 VCAM-1 阳性表达 3 例。经 Spearman 等级相关分析，ICAM-1 和VCAM-1 在结肠癌组织中表达呈正相关关系（r=0.472，P<0.05）。结肠癌患者血清中 sICAM-1 和 sVCAM-1水平呈相关关系（r=0.513，P<0.01）。

２．3　ICAM-1及VCAM-1的表达与结肠癌临床病理学指标的关系　表2显示结肠癌组织ICAM-1及VCAM-1表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小及分化程度无关（P>0.05），与肿瘤分期和有无淋巴结转移差异有显著性（P<0.05）。

2.4　结肠癌患者手术前后血清sICAM-1和sVCAM-1水平变化　术前结肠癌患者的血清sICAM-1和sVCAM-1水平分别为（５１３．２±４３．１）和（９２１．０±５４．２）　ｎｇ／ｍｌ，术后血清 sICAM-1 和 sVCAM-1 水平分别为（２８４．５±６８．７）和（４８７．６±７８．６）ng/ml，与术前相比，差异均有统计学意义，P<0.01。

3　讨论

　　粘附分子是一类细胞与细胞、细胞与细胞外基质间粘附作用的膜表面糖蛋白。ICAM-1除参与各类细胞间的粘附作用外，可表达于多种炎症细胞、肿瘤细胞表面，尤其是活动期细胞表面［２，３］。ICAM-1在正常肠黏膜中呈低水平表达，除见于毛细血管、微静脉和大血管的内皮细胞外，还存在于肠黏膜固有层中的单核巨噬细胞表面。Maurer等［4］的研究发现，与癌周正常组织相比，结肠癌组织中ICAM-1 的表达显著增强，且与肿瘤周围炎细胞的浸润呈正相关。Epperly等［5］认为ICAM-l通过炎症反应参与的肿瘤转移，Bascol等［6］的研究也显示用TNF-γ刺激大肠癌细胞系使ICAM-1基因表达。

　　VCAM-l主要表达在活化内皮细胞、上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞，也表达于骨髓成纤维细胞及成肌细胞上。标准的免疫组化方法检测不到正常血管内皮上VCAM-1的表达。但用其单克隆抗体却可阻断单核细胞的跨内皮移动。体内存在炎症时血管内皮上也有VCAM-1的表达［7］。

　　本研究发现，结肠癌组织中ICAM-l和VCAM-l的表达及血清中sICAM-l和sVCAM-l水平均显著高于良性对照组，且肿瘤分期越晚，其表达程度越高，推测在参与肿瘤扩散转移的同时，通过炎症反应增强了表达。癌组织中ICAM-l和VCAM-l的表达呈正相关关系，血清中sICAM-l和sVCAM-l 的水平亦显著相关，两者起了协同效应。结肠癌组织ICAM-1和VCAM-1表达与肿瘤分期、有无淋巴结转移差异有显著性。Ⅲ、Ⅳ期的阳性表达率显著高于Ⅰ、Ⅱ期的阳性表达率，同时有远处淋巴结转移者显著高于无淋巴结转移者，提示ICAM-1和VCAM-1与结肠癌的浸润转移有关。

有研究报道，slCAM-1、sVCAM-l 的水平与某些恶性肿瘤的临床分期、病理特征及预后有关［8］。肿瘤侵袭、转移等生物学特性是其预后差的原因。本研究中大部分病例发现较晚，Ⅲ、Ⅳ 期多见，预后差。通常认为癌胚抗原可作为监测病情进展和复发的指标。本研究发现结肠癌患者外周血 sICAM-1 和 sVCAM-1 治疗前后水平具有显著变化，血清 sVCAM-1、sVCAM-1 的检测可能成为监测结肠癌病情进展、评价治疗效果的有效指标。

【】
[1] Simiantonaki N, Jayasinghe C, Kirdkpatrick CJ. Effect of Pro-inflammatory Stimuli on Tumor Cell-Mediated induction of Endothelial Cell Adhesion Molecules in Vitro[J]. Exp Mol Pathol， 2002，73（1）:46-53.

[2] Momosaki S, Yano H, Ogasawara S, et al. Expression of intercellular adhesion molecule 1 in human hepatocellular carcinoma[J]. Hepatology, 1995,22（6）:1708-1713.

[3] Essani NA, Fisher MA, Farhood A, et al. Cytokine-induced upregulation of hepatic intercellular adhesion molecule-1 messenger RNA expression and its role in the pathophysiology of murine endotoxin shock and acute liver failure[J]. Hepatology, 1995,21（6）:1632-1639.

[4] MaurerCA, Friess H, Kretschmann B, et al. Over-expression of ICAM-l and ELAM-1 might influence tumor progression in colorectal cancer[J]. Int J Cancer, 1998,79（1）:76-81.

[5] Epperly MV, Sikora CA, DeFilippini SJ. Pulmonary irradiation-induced expression of VCAM-l and ICAM-1 is decreased by manganese superoxide dismutase-Plasmid[iposome（MnSOD-PL） gene therapy[J]. Biol Blood Marrow Transplantat, 2002,8（4）:157-187.

[6] Bacso Z, Bene L, Damjanovich L. INF-Y rearranges membrane topography of MHC-1 and ICAM-1 in colon carcinoma cells[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2002,290（2）:635-640.

[7] Osborn L, Hession C, Tizard R, et al. Direct expression cloning of vascular cell adhesion molecule 1，a cytokine-induced endothelial protein that binds to lymphocytes[J]. Cell, 1989,59（6）:1203-1211.

[8] 马波，赵吉生，丁大勇. 细胞间粘附分子-1水平与胃癌浸润和转移相关性的研究[J]. 实验诊断学，2005，9（5）：713-715.

3　讨论

有研究报道，slCAM-1、sVCAM-l 的水平与某些恶性肿瘤的临床分期、病理特征及预后有关［8］。肿瘤侵袭、转移等生物学特性是其预后差的原因。本研究中大部分病例发现较晚，Ⅲ、Ⅳ 期多见，预后差。通常认为癌胚抗原可作为监测病情进展和复发的指标。本研究发现结肠癌患者外周血 sICAM-1 和 sVCAM-1 前后水平具有显著变化，血清 sVCAM-1、sVCAM-1 的检测可能成为监测结肠癌病情进展、评价治疗效果的有效指标。