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目的:大肠癌是常见消化道恶性肿瘤之一,在我国恶性肿瘤发病率中居第4位。由于其早期诊断率低,术后易转移复发,因此早期诊断、综合治疗和判断预后就显得尤为重要。近年来,随着分子生物学的迅猛发展和对大肠癌发病机制认识的不断深入,使其在基因水平上的诊断和治疗已成为可能。人们逐渐认识到,大肠癌的发生发展与抑癌基因的失活,癌基因的激活,DNA损伤修复,基因的突变或丢失以及蛋白的过度表达及失表达密切相关。
Notch基因发现于1919年,其家族成员的结构具有高度保守性,目前在脊椎动物中共发现了4个Notch同源体,包括Notch1、Notch2、Notch3、Notch4。其中Notch1参与调节了各式各样细胞分化、发育及调控的信号途径,其对细胞凋亡、增殖、分化及血管形成的效应具有广泛的影响。近年发现Notch1表达失调还与一些肿瘤的发生、发展有关。在体外及动物实验中已证实,活化的Notch1可使正常细胞向恶性转化。此外,人类许多实体瘤(如宫颈癌、头颈肿瘤、子宫内膜癌、肾癌、肺癌和乳腺癌)及血液系统肿瘤均发现Notch1受体的异常表达。进一步研究发现,Notch1信号途径可通过影响S期激酶相关蛋白2(Skp2)表达水平调节细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的蛋白表达水平,从而影响细胞周期的进程。多数研究结果显示Notch1具有促癌作用,但也有文献报道为抑癌作用。那么,在大肠癌的发生发展过程中Notch1具有促癌还是抑癌作用呢?
P27是新近发现的一种肿瘤抑制基因,是细胞周期素依赖激酶抑制蛋白(CDKIS)家族新成员之一。P27能广泛抑制多种细胞周期蛋白和激酶的活性,通过与cyclin-CDK复合物结合抑制了CDK活性,使细胞周期停留在G1期,对细胞周期起着负性调节作用,作为一种候选的抑癌基因已受到广泛重视。目前研究认为,P27在肿瘤中的改变为蛋白水平的异常或蛋白重新定位(由胞核移至胞浆)。P27蛋白水平的调节主要是在转录后通过泛素一蛋白酶体途径进行的,其蛋白水平的下调与人类多种恶性肿瘤的预后不良关系密切。P27蛋白是一种非传统的肿瘤抑制物,它的基因突变在肿瘤中非常罕见,提示在肿瘤的进展过程中P27蛋白的正常功能是紊乱的。有研究表明,Skp2能特异性识别P27,并介导其进行泛素化降解,从而使P27失去对细胞增殖的抑制作用,促进肿瘤的发生。
基于以上研究Notch1、P27的表达都分别与Skp2有关,那在大肠癌中两者有无相关性则有待验证。本研究为进一步探讨Notch1、P27在大肠癌发生发展过程中的作用及与临床病理的关系,采用病理形态学观察和免疫组织化学方法相结合的方法分析Notch1、P27在正常大肠粘膜及大肠癌组织中的表达情况,并分析二者的相关性,以期两者的联合应用为临床大肠癌变早期诊断提供理论依据。
方法:采用免疫组织化学S-P法,研究98例大肠癌标本组织和22例正常大肠粘膜组织中Notch1和P27蛋白的表达情况。统计分析采用SPSS13.0软件,数据采用X2检验及相关分析。
结果:
1 Notch1蛋白的表达
Notch1蛋白主要表达于细胞膜,少量表达于胞浆,呈棕黄色颗粒状。正常大肠粘膜、大肠癌组织中Notch1蛋白高表达率分别为31.8％(7/22)和66.33％(65/98)。Notch1蛋白在大肠癌组织中高表达率显著高于正常大肠粘膜组织(P＜0.05)。
2 P27蛋白的表达
P27蛋白主要表达于细胞核,呈棕黄色颗粒状,在大肠癌组织中P27蛋白可由细胞核转移至胞浆。正常大肠粘膜、大肠癌组织中P27蛋白高表达率分别为86.36％(19/22)和54.08％(53/98)。P27蛋白在正常大肠粘中高表达率显著高于大肠癌组织(P＜0.05)。值得注意的是P27在大肠癌组织中表达均为细胞浆或细胞浆/细胞核表达,而正常大肠粘膜组织均为细胞核表达。
3 Notch1蛋白、P27蛋白在大肠癌组织中表达的相关性及其与临床病理的联系
Notch1蛋白的表达与大肠癌的分化程度呈显著负相关。大肠癌低分化与高、中分化组织中Notch1蛋白高表达率分别为81.25％(26/32)和59.09％(39/66)。Notch1蛋白在大肠癌低分化组织中高表达率显著高于高、中分化组织(P＜0.05);P27蛋白的表达与大肠癌的分化程度呈显著正相关。大肠癌低分化与高、中分化组织中P27蛋白高表达率分别为37.50％(12/32)和62.12％(41/66)。P27蛋白在大肠癌高、中分化组织中高表达率显著高于低分化组织(P＜0.05);而它们均与患者的年龄、性别、Dukes分期及淋巴结转移无明显相关性(P＞0.05)。
结论:
1在大肠癌组织中,Notch1蛋白的表达显著高于正常大肠粘膜组织;而P27蛋白的表达显著低于正常大肠粘膜组织。值得注意的是P27蛋白表达均为细胞浆或细胞浆/细胞核中的表达。
2在大肠癌组织中,随着分化程度的降低,Notch1蛋白的表达逐渐升高,P27蛋白的表达逐渐降低;而它们的表达均与患者的年龄、性别、Dukes分期及淋巴结转移无明显相关性。
3在大肠癌组织中P27与Notch1的表达呈负相关,推测Notch1可能通过调节P27蛋白的水平参与了大肠癌的发生。
4 Notch1和P27均与大肠癌的发生有关,同时也和大肠癌的恶性进程有关。