ICAM-3及LFA-1的表达与食管鳞状细胞癌浸润、转移的关系

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目的:  食管癌是最常见的消化道肿瘤,全世界每年约有57.2万人新诊断为食管癌,约有50.9万人死于食管癌,在所有肿瘤中分别排在第七位和第六位。同时,在食管癌患者中还存在明显的地域差异,以东亚地区最为多见,中国中部地区和东部地区是食管癌的高发地区。如今,食管癌俨然成为了中国男性第五大高发肿瘤和第四大致死肿瘤。根据病理类型,食管癌分为鳞癌和腺癌,在中国,大约90%左右的食管癌为鳞癌,而鳞癌多发生食管中上段,吸烟、饮酒是食管鳞癌最重要的发病因素。肥胖、胃反流疾病及其导致的Barrett食管是最常见导致食管腺癌的原因。除上述因素之外,食管癌的发病还和遗传因素、环境因素等有一定关系,但是具体明确的病因仍旧阐述不清。自20世纪50年代以来,分子生物学的研究迅速发展,癌基因和抑癌基因的发现更是分子生物界的重大突破,肿瘤的发病原因逐步向基因学说靠拢,由多种内外因素导致抑癌基因脱落、癌基因扩增等可能就是癌症发病的根本原因,而癌症的发生发展与肿瘤血管生成,细胞分化,细胞凋亡,细胞之间的信号传导等密切相关。癌细胞的扩散和转移,主要是癌细胞表面的粘附分子和细胞外基质以及细胞与细胞之间的相互作用的结果。  细胞间黏附分子-3(intercellular adhesion molecule-3,ICAM-3),又叫做CD50,属于黏附分子中免疫球蛋白超家族的成员,它们均以受体或者配体方式表达于细胞表面,介导人体内细胞与细胞外基质以及细胞与细胞之间的粘附,在癌细胞的转移、血管的新生和血管内皮细胞的增殖等多方面均发挥有重要的作用。  淋巴细胞功能相关抗原-1(lymphocyte function-associated antigen1,LFA-1)是整合素家族的一种异二聚体蛋白,表达于几乎所有白细胞表面,最近在包括结直肠癌在内的几种实体瘤的表达也有报道。LFA-1有α和β两个亚单位,ICAM结合位点位于α亚单位。在非激活状态下,LFA-1呈弯曲构象,对ICAM有着较低的亲和性,这种弯曲的构象隐藏了金属离子依赖性粘附位点(MIDAS)。当趋化因子刺激β亚单位上的I型结构域,这导致β亚单位上的MIDAS位点与α亚单位的I型结构域上的谷氨酸结合,这种结合过程导致β亚单位拉下I结构域的α7螺旋,暴露并打开α亚单位上的MIDAS位点进行结合,这导致LFA-1发生构象变化,形成完全伸展的构象,从而与ICAM-3相结合。在肿瘤的浸润、转移中,LFA-1异常的激活可能通过调控ICAM-3的表达促进肿瘤的发生、发展。  ICAM-3及LFA-1在肿瘤的发生、发展中都发挥着重要的调节作用,但在食管鳞癌的浸润转移中的作用及相关性研究较少。为探讨ICAM-3及LFA-1的表达与食管鳞状细胞癌浸润转移的关系,本实验采用免疫组织化学方法和原位杂交方法分别检测食管鳞癌组织及正常食管黏膜组织中ICAM-3、LFA-1表达的水平,探讨ICAM-3与LFA-1的表达在食管鳞状细胞癌发生、浸润转移中的相互关系。  方法:  1、食管鳞癌组织标本:选取2015年9月至2017年5月期间在郑州大学第一附属医院和河南省人民医院食管鳞癌术后组织标本53例和26例同期正常食管黏膜组织标本作为对照组,患者术前未进行过放化疗。  2、采用免疫组化SP法分别对53例食管鳞癌组织和26例同期正常食管黏膜组织中的ICAM-3、LFA-1蛋白的表达进行检测。  3、运用原位杂交方法分别对53例食管鳞癌组织和26例同期正常食管黏膜组织中的ICAM-3、LFA-1mRNA的表达进行检测。  4、统计学处理:所有数据均使用SPSS17.0统计软件进行处理,阳性率之间的比较采用χ2检验,统计分析使用均数±标准差((X)±S)来表示,各变量之间的关系分析采用Spearman等级相关分析表示,采用方差分析(one-way ANOVA)或t检验(t-test)表示计量资料均数间的比较,检验标准以α=0.05为显著性检验水准。  结果:  1.食管鳞癌组织中ICAM-3蛋白和ICAM-3mRNA的阳性表达率分别为69.8%、64.2%,显著高于正常食管黏膜组织3.8%、3.8%,两者比较,P<0.05,有统计学意义。  2.浸润至全层组ICAM-3蛋白和mRNA阳性表达率分别为81.8%、75.8%,明显高于浸润至深肌层组60.0%、53.3%及浅肌层组20%、20%。三组间ICAM-3蛋白和mRNA的表达率两两相比较,差异显著,P<0.05,有统计学意义。  3.随着组织学分级升高,ICAM-3蛋白阳性率表达分别为100%、70.8%和43.8%,ICAM-3mRNA阳性率表达分别为100%、70.8%和25%,两两相比较,差异显著,P<0.05,有统计学意义。  4.食管鳞癌组织中无淋巴结转移组ICAM-3蛋白和ICAM-3mRNA的阳性表达率分别为51.9%,48.1%,显著低于有淋巴结转移组88.5%、80.8%,两者比较,P<0.05,有统计学意义。  5.食管鳞癌组织中LFA-1蛋白和LFA-1mRNA的阳性表达率分别为73.6%、69.8%,显著高于正常食管黏膜组织26.9%、3.8%,两者比较,P<0.05,有统计学意义。  6.浸润至全层组LFA-1蛋白和mRNA阳性表达率分别为81.8%、81.8%,显著高于浸润至深肌层组73.3%、60.0%及浅肌层组20.0%、20.0%,三组间LFA-1蛋白和mRNA的表达率两两相比较,差异显著,P<0.05,有统计学意义。  7.随着组织学分级升高,LFA-1蛋白阳性率表达分别为100%、79.2%和43.8%,LFA-1mRNA阳性率表达分别为100%、87.5%和18.8,两两相比较,差异显著,P<0.05,有统计学意义。  8.食管鳞癌组织中无淋巴结转移组LFA-1蛋白和LFA-1mRNA的阳性表达率分别为59.2%,55.6%,显著低于有淋巴结转移组88.5%、84.6%,两者比较,P<0.05,有统计学意义。  9.在食管鳞癌组织中,ICAM-3及LFA-1蛋白和mRNA水平表达进行相关性分析,两者呈现正相关关系,r=0.390、r=0.509、P<0.05,有统计学意义。  结论:  1、ICAM-3和LFA-1的蛋白及mRNA在食管鳞癌组织表达增高,表明二者高表达与食管鳞癌发生有关。  2、ICAM-3和LFA-1蛋白及mRNA在淋巴结转移组、浸润较深组及低分化组表达升高,表明二者高表达与食管鳞癌浸润、转移和分化程度有关。  3、ICAM-3和LFA-1蛋白及mRNA在食管鳞癌组织中表达呈现正相关关系,提示LFA-1的异常表达可通过调节ICAM-3的表达促进食管鳞癌的发生和发展。
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