非小细胞肺癌组织Survivin和Caspase基因表达及其关系

　　作者：王滋宗　　作者单位：青岛大学医学院附属医院胸外科，山东 青岛

　　【摘要】 目的 探讨Survivin和Caspase3基因在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达及其相互关系。方法 应用免疫组织化学等技术与方法检测74例NSCLC组织细胞中Survivin和Caspase3基因的表达。结果 在NSCLC组织细胞中，Survivin基因表达率为64.9%(48/74),其表达与NSCLC TNM分期、淋巴结转移和细胞分化程度密切相关(χ2=5.00～5.20，P<0.05); Caspase3基因表达率为55.4%(41/74), 其表达与淋巴结转移密切相关(χ2=5.98，P<0.05);在NSCLC组织细胞中，Survivin基因表达与Caspase3基因表达呈高度负相关(r=-0.404，P<0.01)。结论 在NSCLC组织细胞中，Survivin基因表达上调，Caspase3基因失活或低表达;Survivin结合激活的Caspase3，抑制其活性，阻止细胞凋亡;Survivin基因表达预示肺癌组织有较高的侵袭性和预后不良。

　　【关键词】 基因 Survivin 基因 Caspase3 癌 非小细胞肺 免疫组织化学

　　THE EXPRESSION OF Survivin AND Caspase　GENE IN NONSMALL CELL LUNG CANCER AND THEIR RELATIONSHIP　WANG ZIZONG, WEI YUCHENG, SHEN YI, et al　Department of Thoracic Surgery, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China

　　[ABSTRACT] Objective To investigate the expressions of Survivin and Caspase3 gene and their relationship in nonsmall cell lung cancer (NSCLC). Methods The expressions of Survivin gene and caspase3 gene in 74 paraffinembedded NSCLC samples were detected immunohistochemically. Results Survivin was expressed in 48 of 74 (64.9%) cases of NSCLC tissues,which was closely related to TNM staging,lymph node involvement,and cell differentiation (χ2=5.00-5.20,P<0.05). Caspase3 was expressed in 41 of 74 (55.4%) cases, which was closely related to lymph node involvement. The expression of Survivin was negatively correlated with Caspase3 gene in NSCLC tissues (r=-0.404,P<0.01). Conclusion Overexpression of Survivin and nonexpression of caspase3 gene are seen in NSCLC. Overexpression of Survivin indicates higher invasiveness and poor prognosis of NSCLC by combining the active caspase3 to inhibit the apoptosis.

　　[KEY WORDS] Genes, Survivin; Genes, Caspase3; Carcinoma, nonsmallcell lung; Immunohistochemistry

　　肺癌是最常见的原发恶性肿瘤，是一种严重威胁人类健康的常见病。有研究认为, Caspase3基因的低表达有助于肿瘤的发生。Survivin作为新近发现的凋亡抑制蛋白，在绝大多数人类肿瘤细胞中都有高表达[1]，可通过抑制Caspase3的凋亡作用而致癌。本研究采用免疫组化等技术与方法研究非小细胞肺癌(NSCLC)组织细胞中Survivin和Caspase3基因的表达及其相互关系，探讨Survivin和Caspase3在肺癌发生发展中的作用。现将结果报告如下。

　　1 材料与方法

　　1.1 标本来源

　　我院胸外科手术切除的NSCLC组织标本74例，其中男54例，女20例;年龄31～76岁，平均56.1岁。所有病人术前均未接受过化疗和放疗。经病理学检查证实为肺癌，其中鳞癌42例，腺癌32例;低分化30例，中分化和高分化癌44例。根据国际抗癌联盟1997年修订的肺癌分期标准：Ⅰ期+Ⅱ期40例，Ⅲ期+Ⅳ期34例;伴有淋巴结转移者52例，无淋巴结转移者22例。

　　1.2 主要实验试剂

　　Survivin多克隆抗体购于北京中山生物技术有限公司，Caspase3多克隆抗体购于北京博菲康生物技术有限公司，多聚赖氨酸玻片处理剂购于武汉亚法生物有限公司。

　　1.3 方法

　　石蜡标本制成3 μm厚的切片。常规脱蜡，梯度乙醇脱水，微波抗原修复，内源性过氧化物酶阻断15 min，分别滴加Survivin多克隆抗体(1∶125)和Caspase3的多克隆抗体(1∶100)，置27 ℃孵育60 min，Ⅱ抗37 ℃孵育30 min，Ⅲ抗37 ℃孵育30 min，DAB 显色4～8 min，苏木精复染后，脱水、透明、封固后光镜下观察。用已知的阳性切片染色作为阳性对照，用PBS代替一抗作为阴性对照。

　　1.4 免疫组化阳性细胞的观察和图像分析

　　采用半定量方法测定Caspase3、Survivin基因表达[2]。选取5个高倍镜视野(200倍)计数1 000个肿瘤细胞中Caspase3、Survivin表达阳性细胞数，分为以下4个等级:0级≤5%，5%<1级≤25%，26%<2级<60%，3级>60%。根据Caspase3、Survivin免疫组化染色的强度分成以下3个等级：弱阳性(显色淡黄或仅个别细胞呈黄至棕黄色染色)=1;中等阳性(显色强度介于弱阳性与强阳性之间)=2;强阳性(多数细胞呈棕黄至棕褐色染色)=3;以阳性细胞数分值与染色强度分值的乘积为每一例的积分，积分0～1分为表达阴性(-)，2～3分为表达弱阳性(+)，4～6分为表达中度阳性()，>6分为表达强阳性()。弱阳性归为阴性表达。

　　2 结 果

　　2.1 Survivin基因在NSCLC组织细胞中的表达及其与临床病理特征的关系

　　免疫组化结果表明，Survivin阳性染色为棕黄色颗粒，主要定位于胞浆中，在胞核中也有少量存在。74例NSCLC中，Survivin基因的表达率为64.9%(48/74)，其表达与NSCLC细胞分化程度、淋巴结转移、TNM分期有关(χ2=5.00～5.20,P<0.05)。见表1。

　　2.2 Caspase3基因在NSCLC组织细胞中的表达及与临床病理特征的关系

　　免疫组化检测结果表明，Caspase3阳性染色为棕黄色颗粒，主要定位于胞浆中。74例NSCLC组织细胞中Caspase3基因的表达率为55.4%(41/74)，其表达与NSCLC病人淋巴结转移有密切关系(χ2=5.98,P<0.05)。见表1。表1 Survivin及Caspase3基因表达与临床病理特征的关系临床病理特征nSurvivin基因表达+-阳性率(略)

　　2.3 Survivin与Caspase3基因在NSCLC中表达的关系

　　在NSCLC组织细胞中，Survivin基因表达与Caspase3基因表达呈高度负相关(r=-0.404,P<0.01)。见表2。表2 Survivin基因与Caspase3基因表达的关系(略)

　　3 讨 论

　　3.1 Survivin基因在NSCLC中的表达及其意义

　　Survivin基因是凋亡抑制蛋白基因家族(IAPs)中的一个新成员[1]，在胚胎发育期间表达，在终末分化成熟组织中不表达或低表达，而在各种肿瘤组织中则重新表达[3,4]。可抑制多种因素诱导的细胞凋亡，如抑制Fas (CD95)、Bax、Caspase和抗癌药物等诱导的细胞凋亡[5]。本研究结果显示，Survivin表达与肿瘤TNM分期、分化程度、淋巴结转移相关，而与组织细胞类型、年龄、性别无明显相关，与文献报道的研究结果一致[6,7]。同时，SARELA等[8]证实144例结肠癌病人中Survivin阳性病人术后5年生存率显著低于Survivin表达阴性病人，并且其术后复发率及复发后病死率均显著高于后者。说明Survivin的存在预示肿瘤有较高的侵袭性与不良预后，其机制可能是由于Survivin与抑制肿瘤细胞的凋亡有关。

　　3.2 Caspase3基因在NSCLC中的表达及其意义

　　本研究结果表明，Caspase3基因在NSCLC中的低表达抑制了肿瘤细胞的凋亡，促进了肿瘤细胞的生长，在NSCLC的发生发展中可能起重要的作用，也提示在NSCLC组织中可能有抑制Caspase3的蛋白质存在，这与杨景伟等[9]的实验结果一致，认为Caspase3表达下调可以导致肿瘤细胞凋亡受阻。NSCLC的淋巴结转移可能取决于Caspase3的低表达。在本研究中Caspase3基因的表达与NSCLC组织类型、分化程度、TNM分期无关。但李彩霞等[10]研究认为，在NSCLC组织中，高、中分化组的Caspase3基因的表达率显著高于低分化组，而且腺癌组显著高于鳞癌组，存在组织类型差异性。显然，很有必要进一步深入地进行探讨。

　　3.3 Survivin与Caspase3在NSCLC发生发展中的相互关系

　　Survivin是否直接抑制Caspase3的活性颇有争议。BANKS等[11]通过对Survivin的分子结构资料分析认为，Survivin不能直接抑制Caspase3的活性。然而一些研究报道认为，Survivin能够直接抑制Caspase3[12]。SHIN等[13]报道，人类的Survivin可以直接抑制Caspase3和Caspase7。在细胞周期的G2/M阶段， Survivin抑制凋亡并确保正常的细胞分裂，它在细胞周期的调节过程中高度表达，与Caspase3一起定位在中心体的微管上。实验表明，在Survivin抑制阶段，Survivin和Caspase3、Caspase7均定位在微管上，从而防止Caspase3、Caspase7被激活而引起细胞凋亡。这至少可以看成是Survivin在G2/M期抗凋亡的机制之一。

　　本研究显示,Caspase3基因的表达与Survivin基因表达具有显著负相关性。可以认为，Caspase3和Survivin可能共同参与肺细胞凋亡过程的调节，即Caspase3基因的低表达有助于NSCLC的发生，Survivin作为一种凋亡抑制蛋白在NSCLC中能够减低Caspase3介导的细胞凋亡作用。Caspase3基因和Survivin基因表达的关系对NSCLC发生、发展起着重要作用。

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