E-cadherin和β-catenin在食管鳞状细胞癌中的表达及其意义

　　作者：马红，陈晓，马海梅，尼加提·热合木 作者单位：新疆医科大学基础医学院病理解剖学教研室，新疆 乌鲁木齐 830011

　　【摘要】 目的: 探讨上皮型钙粘素(E-cadherin,E-cad)和β-连环素(β-catenin, β-cat)在食管鳞状细胞癌(ESCC)中的表达及其与临床病理特征的关系。方法:　采用免疫组织化学EnVision法检测60例ESCC组织和15例正常食管组织中E-cad和β-cat的表达，分析其表达与ESCC临床病理特征的关系。结果: (1)E-cad和β-cat在ESCC组织中的异常表达率分别为61.67%(37/60)和66.67%(40/60),高于正常食管组织(0.00%，0.00%) (P<0.01);(2) E-cad和β-cat在中低分化、侵及肌层及有淋巴结转移患者中的异常表达率分别高于高分化、未侵及肌层及无淋巴结转移患者(P<0.01);(3)ESCC中E-cad 和β-cat的表达呈正相关(r=0.679, P<0.01)。结论：　ESCC中E-cad和β-cat异常表达促进了肿瘤的浸润和发展，可能作为监测肿瘤恶性程度和判断预后的指标。

　　【关键词】 上皮型钙粘素; β-连环素; 食管鳞状细胞癌; 免疫组织化学

　　Significance of E-cadherin and β-catenin expressions in esophageal squamous cell carcinoma

　　MA Hong, CHEN Xiao, MA Hai-mei, et al

　　(Department of Pathology, Preclinical Medicine College, Xinjiang Medical University,Urumqi 830011, China)

　　Abstract:　Objective:　To investigate the correlations between the expressions of E-cadherin (E-cad) and β-catenin (β-cat) and the clinicopathologic features in esophageal squamous cell carcinoma.Methods:　Immunohistochemical EnVision method was used to determine the expressions of E-cad and β-cat in 60 cases of esophageal squamous cell carcinoma and 15 cases of normal esophageal tissues, and their correlations to the clinicopathologic characteristics of esophageal squamous cell carcinoma were analyzed.Results:　(1) The abnormal expression rates of E-cad and β-cat were 61.67%(37/60) and 66.67%(40/60) in esophageal squamous cell carcinoma, and which were higher than those in normal esophageal tissues (0.00%，0.00%) (P<0.01).(2) The abnormal expression rates of E-cad and β-cat were higher in the middle-low differentiation, infiltration into muscular layer, lymphatic metastasis groups than in the high differentiation, no infiltration into muscular layer, nonmetastatic groups, the differences were statistically significant (P<0.01).(3) E-cad expression was positively correlated to β-cat in esophageal squamous cell carcinoma (r=0.679, P<0.01).Conclusions:　 The abnormal expressions of E-cad and β-cat promoted the infiltration and development of esophageal squamous cell carcinoma, and might be used as valuable molecular markers for the tumor progression, recurrence and prognosis.

　　Key words:　E-cadherin(E-cad); β-catenin(β-cat); esophageal squamous cell carcinoma; immunohistochemistry

　　食管癌是我国常见的消化道恶性肿瘤,居肿瘤死亡的第4位[1]。新疆食管癌死亡率为13.05/10万,在全国居第13位，其中哈萨克族是食管癌高发民族之一,其食管癌死亡率为68.88/10万，且具有明显的地区性和家族聚集性[2]。食管癌患者死亡的首要原因是侵袭、转移。随着对肿瘤发展分子机制的深入研究，发现上皮型钙粘素(E-cadherin,E-cad) 和β-连环素(β-catenin,β-cat)蛋白的表达在肿瘤侵袭和转移中发挥重要作用[3]。本研究采用免疫组织化学方法检测食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma，ESCC)中E-cad和β-cat的表达,探讨它们在ESCC发生、发展及侵袭、转移中的作用和意义。

　　1 材料与方法

　　1.1 标本来源 选取新疆医科大学第一附属医院2003年6月～2007年7月手术切除并经病理证实的ESCC标本60例,其中男性33例，女性27例,年龄38～74岁,中位年龄56岁。汉族36例，哈萨克族24例。所有病例术前未经任何放疗和化疗。高分化26例，中低分化34例。无淋巴结转移31例，有淋巴结转移29例,未侵及肌层15例，侵及肌层45例。同时选取15例正常食管组织(距食管鳞癌原发灶3cm)作为对照。

　　1.2 方法 标本均经10%福尔马林固定,常规石蜡包埋,连续4 μm 厚度切片。采用免疫组织化学EnVision法进行检测。石蜡切片经脱蜡至水，经3% H2O2消化内源性过氧化物酶后，于高温pH 9.0 EDTA抗原修复液中修复30 min，充分暴露抗原，一抗、二抗作用后，DAB显色，苏木素复染后脱水透明，中性树胶封片，镜下观察。E-cad和β-cat均为即用型。用已知乳腺癌组织作为阳性对照，0.01 mol/L PBS代替一抗作空白对照。鼠抗人E-cad单克隆抗体和鼠抗人β-cat单克隆抗体购自福州迈新生物技术开发有限公司。EnVision 试剂盒购自DAKO公司。

　　1.3 结果判定 E-cad和β-cat阳性染色为细胞膜出现棕黄色颗粒。每张切片随机选择10个高倍视野，每个视野计数100个细胞。正常表达：阳性细胞数≥90%;异常表达：阳性细胞数<90%。

　　1.4 统计学处理 采用SPSS13.0 for Windows统计软件包进行处理，采用χ2检验及Spearman相关分析，检验水准α=0.05。

　　2 结果

　　2.1 E-cad和β-cat在正常食管和ESCC组织中的表达 15例正常食管组织中E-cad和β-cat均呈正常表达，细胞膜为棕黄色，胞浆和胞核未见表达。在60例ESCC组织中，E-cad和β-cat细胞膜表达降低,部分出现细胞浆阳性异常染色，异常表达率分别为61.67%(37/60)和66.67%(40/60),明显高于正常食管组织(P<0.01)(表1)。

　　2.2 ESCC组织中E-cad、β-cat的异常表达与临床病理特征的关系 中低分化癌、侵及肌层、有淋巴结转移者E-cad、β-cat异常表达率分别为85.29%、88.23%，73.33%、77.78%，82.76%和86.21%，明显高于高分化癌、未侵及肌层、无淋巴结转移的患者，差异有统计学意义(P均<0.01)，汉族与哈萨克族E-cad、β-cat异常表达差异无统计学意义(表2)。

　　表1 E-cad和β-cat在正常食管和ESCC组织中的表达(略)

　　表2 E-cad和β-cat异常表达与ESCC组织临床病理特征的关系(略)

　　2.3 ESCC组织中E-cad和β-cat的关系 在60例ESCC组织中，E-cad和β-cat均正常表达者17例，均异常表达者34例，两者的表达呈正相关(r=0.679，P<0.01)(表3)。

　　表3 E-cad和β-cat在ESCC组织中表达的相关性(略)

　　3 讨论

　　E-cad是一类介导细胞之间互相粘附的钙依赖性跨膜糖蛋白，E-cad胞质末端与连环蛋白(α-catenin、β-catenin、γ-catenin)及肌动蛋白细胞骨架结合形成钙粘附素连环素复合体(E-cad/cat)，不仅介导细胞粘附，还直接和间接的参与细胞内信号传导，与肿瘤的侵袭和转移行为密切相关[4]。Agnantis等[5]研究认为胃癌、乳腺癌、肺癌等肿瘤中E-cad表达缺失，会触发癌细胞从原发癌巢释放并赋予肿瘤细胞侵袭特性。本研究结果显示，E-cad在正常食管粘膜上皮中呈正常表达，而在ESCC中出现膜表达降低，异常表达率为61.67%;且随着ESCC分化程度的降低、浸润深度的增加及淋巴结转移的发生，E-cad异常表达率升高，与Takayama等[6]报道一致,提示E-cad的异常表达促进ESCC去分化、侵袭和转移，可作为肿瘤预后不良的分子标志。由此推测基因突变、转录和翻译失常等导致E-cad异常表达，使肿瘤细胞粘附功能降低，肿瘤细胞易从原发部位脱落，这一现象可能在肿瘤的扩散中起关键性的启动作用。张友才等[7]研究表明E-cad基因启动子CpG岛甲基化可能参与胃肠腺癌的发生。目前，在对食管癌中E-cad调控的确切机制尚待深入研究。

　　在catenin家族中以β-cat与肿瘤的关系最为密切。β-cat除与E-cad结合介导细胞粘附反应外，还参与Wnt信号转导通路[8]。当β-cat蛋白本身异常或降解途径异常时，造成Wnt信号传导通路的异常激活, β-cat进入核内与转录调控因子TCF/LEF家族成员结合，继而激活下游CyclinD1、c-mys等癌基因，导致肿瘤的发生[9]。Luu等[10]报道，β-cat与结直肠癌、乳腺癌、胃癌等多种肿瘤发生有关。本研究结果显示，β-cat在正常食管粘膜上皮中呈正常表达，而在ESCC中出现膜表达降低，部分出现细胞浆阳性异常染色，异常表达率为66.67%;中低分化、侵及肌层和有淋巴结转移患者β-cat异常表达率明显高于高分化、未侵及肌层和无淋巴结转移患者。由此推测：β-cat异常表达介导的Wnt信号通路异常激活导致ESCC发生是早期事件，而β-cat异常表达导致E-cad/cat复合体结构破坏和功能障碍是肿瘤获得高侵袭、转移潜能的重要原因之一，是ESCC发生、发展过程中的晚期事件。另外，本研究结果显示ESCC中E-cad 和β-cat的表达呈正相关，提示在ESCC发展过程中E-cad 和β-cat可能具有协同作用，对ESCC恶性转化及侵袭性生长具有重要意义。

　　综上所述，在肿瘤发生、发展的多基因网络调节过程中，E-cad 和β-cat异常表达导致细胞粘附复合体功能异常，促进肿瘤的侵袭和转移。因此，联合检测E-cad 和β-cat的表达在预测ESCC转移潜能、评价预后、指导临床处理等方面可能有重要意义。

　　【参考文献】

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　　[6] Takayama N,Arima S,Haraoka S,et al.Relationship between the expression of adhesion molecules in primary esophageal squamous cell carcinoma and metastatic lymphnodes[J].Anticancer Res, 2003,23:4435-4442.

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