大肠癌组织中β?半乳糖苷结合蛋白?3与β?葡萄糖醛酸苷酶表达的意义

             作者：黄知果，孙维佳，何剪太，张阳德 

【摘要】  目的：通过观察β?半乳糖苷结合蛋白?3（Galectin?3）与β?葡萄糖醛酸苷酶（β?G）在大肠癌组织中的表达，与大肠癌的生物学特征进行比较，以探讨其临床意义. 方法：采用SP免疫组织化学方法检测98例临床新鲜标本，其中包括15例癌旁正常大肠黏膜组织及83例大肠癌组织中galectin?3和β?G的表达情况，并进行两种蛋白的表达相关性分析. 结果：Galectin?3和β?G蛋白在浸润程度深、分化程度低及Dukes分期较晚的大肠癌组织中的表达高于浸润程度浅（0.15±0.03 vs 0.16±0.05， P=0.02）、分化程度高（0.15±0.012 vs 0.16±0.03， P=0.03）及Dukes分期较早（0.18±0.06 vs 0.17±0.05）的大肠癌组织（P<0.05）；在大肠癌组织中，galectin?3的表达和β?G的表达呈正相关（r=0.628，P<0.01）. 结论：Galectin?3和β?G的异常表达在大肠癌的发生、中起着重要作用，具有一定的诊断价值.

【关键词】  β?半乳糖苷结合蛋白?3；β?葡萄糖醛酸苷酶；结直肠肿瘤；免疫组织化学

     0引言

    大肠癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一. 我国大肠癌的发病率及死亡率呈逐年上升的趋势，在恶性肿瘤发病率中排第4位. 因此，大肠癌的发生发展机制越来越引起人们的重视. 近年来，关于大肠癌的研究已进入分子水平，认为其发生、发展、侵袭、转移的各个阶段，均受多个基因的调控. β?半乳糖苷结合蛋白?3（galectin?3）是β?半乳糖苷结合蛋白（β?galactoside?bindin protein）家族中的一个重要成员，广泛表达于上皮细胞和免疫细胞［1］. 有报道表明，galectin?3参与多种生物学过程，例如调节细胞间及细胞与基质间的相互作用，与肿瘤细胞的转移、浸润、生长和黏附有关，以及参与炎症反应、免疫调节及细胞凋亡［2］. β?葡萄糖醛酸苷酶（β?G）是一种基质降解酶，与肿瘤的侵袭、转移过程有关［3］. 当大肠黏膜癌变时，galectin?3和β?G均出现异常表达. 目前关于二者在大肠癌发生、发展中的作用和意义的报道尚少. 为此，我们采用免疫组织化学的方法检测galectin?3和β?G在大肠癌组织中的表达，探讨二者与大肠癌临床病理特征的关系及其表达相关性.

    1材料和方法

    1.1材料收集我院普外科2005?01/2007?12期间的新鲜大肠癌病例手术标本83（男45，女38）例；年龄58.1±8.3 ( 36～71)岁，全部获病诊断. 另取15例正常肠黏膜组织标本作为对照. 患者术前均未行化学或放射治疗. 鼠抗人galectin?3 mAb（工作浓度1∶50，购自北京中杉公司）、鼠抗人β?G mAb（工作浓度1∶50，购自北京中杉公司）和免疫组化采用链霉菌抗生素蛋白?过氧化物酶法染色(SP法), 9000试剂盒购自北京中山生物技术有限公司,为Santa Cruz公司生产.

    1.2方法组织标本经100 g/L中性多聚甲醛固定，石蜡包埋，4 μm连续切片，70℃烤片15 min，梯度乙醇脱水，30 mL/L H2O2灭活内源性过氧化物酶10 min，PBS 漂洗5 min×3次，用枸橼酸钠抗原修复20min, PBS 漂洗5 min×3次. 正常羊血清室温孵育30 min，封闭非特异性抗原. 滴加PBS 20～30 μL稀释的一抗4℃过夜. PBS漂洗5 min×3次. 滴加羊抗鼠二抗37℃孵育15 min，PBS漂洗5 min×3次. 滴加DAB显色5～10 min，蒸馏水洗中止，苏木素复染5 min，分化返蓝. 脱水、透明、封片，镜检. 设阳性对照, 用PBS替代第一抗体作阴性对照. Galectin?3的表达部位主要在细胞质及细胞核，β?G的表达部位主要在细胞质. 有棕黄色颗粒且染色强度高于观察背景的为阳性细胞；细胞质无染色或与阴性对照一致的为阴性细胞. 超过10%的细胞呈阳性表达的为阳性病例；否则为阴性病例. 切片均采用同济千屏影像工程公司HPIAS 2000型图像分析软件进行定量分析.

    统计学处理：所有数据用SPSS13.0处理, 计量资料用x±s形式表示；组间比较用方差分析及LSD?t检验，计数资料采用χ2检验. Spearman秩相关检验用于分析galectin?3和β?G的表达相关性. P<0.05为差异具有统计学意义.

    2结果

    2.1Galectin?3和β?G表达与大肠癌临床病理特征的关系癌周正常大肠黏膜15例，galectin?3和β?G阴性或弱阳性表达；二者在83例不同病理特征的大肠癌组织中均有不同程度的表达，阳性表达率分别为63.9%（53/83）和66.3%（55/83）. 二者在高、中、低分化大肠癌组织中的阳性表达率虽有差异但无统计学意义（P>0.05）. 从定量分析结果看，随着肿瘤分化程度加重，染色强度呈相关增强，galectin?3和β?G的表达量亦有提高（P<0.05）. 大肠癌Dukes B期和C期的galectin?3和β?G表达高于A期，有统计学意义（P<0.05）. 另外，二者在浸润程度深的大肠癌组织中表达增强显著，侵袭至肌层、浆膜、浆膜下层癌组织中的表达与侵袭至黏膜层、黏膜下层癌组织的表达有统计学差异（P<0.05，表1）.表1Galectin?3和β?G表达与大肠癌临床病理特征的关系

    2.2大肠癌组织中Galectin?3和β?G表达的相关性Galectin?3和β?G在大肠癌组织中的表达成明显的正相关（r=0.628，P<0.01）.

    3讨论

    大肠癌是大肠黏膜上皮和腺体发生的恶性肿瘤，包括结肠癌和直肠癌. 近年来，我国结直肠癌的发病率呈明显上升趋势［4］. 因此，临床家迫切需要全面认识结直肠癌的发病原因及寻找有效的防治方法. 目前，明确大肠癌的组织学诊断主要依靠HE染色切片，尚未发现一种可以用作独立组织诊断的标记物. 可见，寻找用于大肠癌诊断、预后和的新型特异性标记物是非常必要的. Galectin?3广泛分布于正常细胞和肿瘤组织中，如正常胃黏膜及胃癌、结肠黏膜及结肠癌、乳腺上皮及乳腺癌、前列腺及前列腺癌等，是一种细胞内和细胞外凝集素［5］. Galectin?3的生物学功能及在肿瘤形成过程中的作用尚不明了. 有报道认为［6］ galectin?3可从以下几个方面促进肿瘤的形成和转移：①能够与β?半乳糖苷残基的糖复合物高亲和性结合，促进血管内皮细胞和平滑肌细胞的有丝分裂及参与肿瘤形成中的血管生成；②作为基质蛋白酶的底物，具有信号传递的作用. 还有研究表明galectin?3在细胞表面和细胞间隙的表达可以与表面配体结合致使肿瘤的侵袭和转移［7］. 肿瘤侵袭的第一步即穿透胶原网状结构和层粘蛋白、硫酸肝素蛋白多糖等特异性蛋白构成的基底膜，该过程中基质降解酶对基底膜的降解发挥了很大作用. β?G是中酸性溶酶体酶，可水解基底膜中的蛋白多糖，因而参与肿瘤的侵袭和转移.

    我们的检测结果显示galectin?3和β?G蛋白在浸润程度深、分化程度低及Dukes分期较晚的大肠癌组织中的表达高于浸润程度浅、分化程度高及Dukes分期较早的大肠癌组织（P<0.05）；提示这两种蛋白的高表达与大肠癌细胞的癌变、高侵袭能力、低分化趋向有密切关系. 此外，我们还发现在大肠癌组织中，galectin?3的表达和β?G的表达呈正相关（r=0.628，P<0.01）. 但其中的机制尚不明确. 综上所述，galectin?3和β?G蛋白的异常表达在大肠癌的发生、中起着重要作用，具有一定的诊断价值.

【】
  ［1］ 徐莹，俞茂华. 甲状腺肿瘤Galectin?3表达及临床意义［J］.复旦学报:医学版,2002, 9(3):230-231.

［2］ Fukumori T, Takenaka Y, Yoshii T, et al. CD29 and CD7 mediate galectin?3?induced type I cell apoptosis［J］.Cancer Res, 2003, 63(23):8302-8311.

［3］ 戴冬秋，陈俊青，任常山，等. β?葡萄糖醛酸苷酶、酸性磷酸酶、乳酸脱氢酶与胃癌的关系［J］. 医科大学学报，2001, 20（1）：23-25.

［4］ Kin BN, Yamamoto H, Ikeda K,et al. Methylation and expression of p16IN K4 tumor suppressor gene in primary colorectal cancer tissues［J］. Int J Oncol, 2005, 26(5): 1217-1226.

［5］ Mollenhauer J, Deichmann M, Helmke B, et al. Frequent down?regulation of DMBT1 and galectin?3 in epithelial skin cance［J］ Int J Cancer, 2003,105(2):149-157.

［6］ 张楠,丁彦青,梁莉. Galectin?3在大肠癌组织中的表达及其临床意义［J］.南方医科大学学报,2006,26（12）:1685-1687.

［7］ 程变巧，龚伟，耿炎,等. Galectin?3在不同病理分期大肠癌中的差异表达研究［J］. 中国医学杂志,2007,17（13）: 1585-1587.