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目的:大肠癌是一种常见的恶性肿瘤,近年来其发病率有逐年上升的趋势。随着肿瘤分子生物学研究的发展,对大肠癌分子水平的认识逐步深入,人们逐渐认识到肿瘤是因为细胞分裂增殖异常所致,同时也是一种细胞周期病,DNA倍体异常可揭示细胞周期的变化,对大肠癌恶变规律作一阐释。对于如何引起细胞周期异常,最近细胞内信号转导已成为普遍关注的生物学问题。细胞内信号转导调节着多细胞生物的生长、发育、分裂及死亡等生物学行为,并且与大肠癌等恶性肿瘤的发生发展密切相关。迄今已发现至少有4条信号转导通路与大肠癌的演进有关,即WNT/Wingless通路,k-ras通路,TGF-β通路以及p53通路。由SMAD介导的TGF-β通路就是其中重要的一条。本研究将对大肠癌DNA倍体异常与TGF-β、Smad4伙伴分子的关系进行深入探讨。材料与方法:选择2005-2006年在山东省立医院胃肠外科手术切除并经病理证实的69例大肠癌患者,其中男性44例,女性25例;其中≤50岁者27例,>50岁者42例;结肠癌23例,直肠癌46例;Dukes分期A期14例,B期17例,C期31例,D期7例。另取37例正常大肠粘膜标本,作为对照组。采用RT-PCR和FCM的方法,分别测定TGF-βmRNA水平和DNA含量,并对照各临床资料和病理标本应用SPSS11.0 for windows统计软件对成组数值变量进行One-WayANOVA分析,数据用均数±标准差表示;两变量间关系采用直线相关分析。结果:1.TGF-β在37例正常大肠粘膜组织中8例表达阳性,阳性率为21.62%;69例大肠癌组织中42例表达阳性,阳性率为60.84%,两组间差异有显著性意义(x2=14.88,P<0.01)。正常大肠粘膜组织中TGF-βmRNA的相对灰度值为0.94±0.38;大肠癌组织中TGF-βmRNA的相对灰度值为1.14±0.40,两组间差异也有显著性意义(t=3.2,P<0.05)。37例正常大肠标本中,24例为直肠粘膜的TGF-βmRNA的相对灰度值为0.74±0.23,13例为结肠粘膜TGF-βmRNA的相对灰度值为0.96±0.37两组间差异有显著性意义(t=2.08,P<0.05)。TβRⅡ在37例正常大肠粘膜组织中27例表达阳性,阳性率为72.97%;69例大肠癌组织中28例表达阳性,阳性率为40.59%,两组间差异有显著性意义(x2=17.91,P<0.01)。正常大肠粘膜组织中TβRⅡmRNA的相对灰度值为1.07±0.27;大肠癌组织中TβRⅡmRNA的相对灰度值为0.95±0.23,两组间差异也有显著性意义(t=2.29,P<0.05)。Smad4在37例正常大肠粘膜组织中32例表达阳性,阳性率为86.48%;69例大肠癌组织中43例表达阳性,阳性率为62.31%,两组间差异有显著性意义(x2=6.80,P<0.05)。正常大肠粘膜组织中Smad4mRNA的相对灰度值为1.10±0.32;大肠癌组织中Smad4mRNA的相对灰度值为0.93±0.28,两组间差异也有显著性意义(t=2.76,P<0.05)。2.TGF-β、TβRⅡ、Smad4的表达与大肠癌患者的年龄、性别、部位无关(P>0.05),Smad4与肿瘤大小、分化程度有关(P<0.05),TβRⅡ与肿瘤分化程度有关(P<0.05),TGF-β、TβRⅡ、Smad4的表达还与大肠癌组织的浸润深度、淋巴转移与否、Dukes分期有关(P<0.05)。TGF-β在大肠癌组织浸润深度深、有淋巴转移、Dukes分期较晚的患者中阳性表达率高;TβRⅡ在大肠癌组织分化程度高、浸润深度浅、无淋巴转移、Dukes分期较晚的患者中阳性表达率高。Smad4在大肠癌组织分化程度高、肿瘤小于5cm、浸润深度浅、无淋巴转移、Dukes分期较早的患者中阳性表达率高。3.在69例大肠癌患者中,有16例同时TGF-β、TβRⅡ阳性表达,15例同时TGF-β、TβRⅡ阴性表达,TGF-β和TβRⅡ无相关性(Mantel-Haenszel)x2=0.28,P=0.6)。有27例同时TGF-β、Smad4阳性表达,11例同时TGF-β、Smad4阴性表达,TGF-β和Smad4无相关性(Mantel-Haenszel x2=0.18,P=0.67)。有25例同时TβRⅡ、Smad4阳性表达,23例同时TβRⅡ、Smad4阴性表达,TβRⅡ和Smad4呈正相关(Mantel-Haenszel x2=14.59,P<0.05)。4.评价细胞增殖程度,我们选用了SPF、PI、DI、G0/1、G2M等指标。DI=倍分析细胞G0/1期细胞峰值荧光道数/正常二倍体G0/1期细胞峰值荧光道数;TGF-β与SPF、PI、DI、G0/1、G2M均无相关性(rSPF=0.207,rPI=0.115,rDI=0.261,rG0/1=0.185,rG2M=0.197;P>0.05)。TβRⅡ与SPF、PI、DI、G0/1、G2M均无相关性(rSPF=—0.193,rPI=—0.078,rDI=—0.109,rG0/1=—0.211,rG2M=—0.178;P>0.05)。Smad4与DI无相关性(rDI=—0.216,P>0.05)。与SPF、PI、G0/1、G2M均呈负相关性(rSPF=—0.305,rPI=—0.293,rG0/1=—297,rG2M=—0.320;P<0.05)。结论:1.TGF-β在正常大肠粘膜组织中少有表达,在大肠癌组织中有较高表达;TβRⅡ、Smad4在正常大肠粘膜中的表达高于大肠癌组织。2.TGF-β、TβRⅡ、Smad4的表达与大肠癌患者的年龄、性别、部位无关,Smad4与肿瘤大小、分化程度有关,TβRⅡ与肿瘤分化程度有关,TGF-β、TβRⅡ、Smad4的表达还与大肠癌组织的浸润深度、淋巴转移与否、Dukes分期有关。3.大肠癌组织中TGF-β、TβRⅡ、Smad4之间的关系TGF-β和TpRⅡ无相关性,TGF-β和Smad4无相关性,TβRⅡ和Smad4呈正相关。4.TGF-β与SPF、PI、DI、G0/1、G2M均无相关性;TβRⅡ与SPF、PI、DI、G0/1、G2M均无相关性;Smad4与DI无相关性,与SPF、PI、G0/1、G2M均呈负相关性。5.TGF-β可作为早期诊断大肠癌的指标之一,通过检测外周血TGF-βmRNA含量,可尽早地诊断大肠癌。