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消化道肿瘤是临床常见的恶性肿瘤,胃癌是消化道肿瘤中发病率最高的,居于各类肿瘤的首位。大量研究已证实胃癌的发生、发展和预后是多基因改变的结果,研究与胃癌相关的基因对于掌握胃癌的发生机制十分重要,而且有利于发现有临床意义的分子标记物,进而应用到临床诊断和评价预后的工作中。
尾型同源盒转录因子2(caudal-related homeobox transcription factor2.CDX2)是同源异型盒基因家族成员之一,其家族主要有3个不同的家族成员,分别是CDX1、CDX2、CDX4。CDX2可能是一个肿瘤抑制基因,它不仅能抑制肿瘤细胞生长,还与其他肿瘤抑制基因存在复杂的相互关联,在多种组织细胞的功能与代谢方面发挥作用。以往研究表明,在消化系统、泌尿生殖器官等部位肿瘤的发生和发展过程中,CDX2基因表达的变化和失控起到重要作用。
粘蛋白2(mucin2,MUC2)基因最初是由美国学者Gum等人在1989年发现,他们从小肠cDNA文库中克隆出一种粘蛋白核心肽基因,编码分泌性粘液基因蛋白,研究资料表明,CDX2、MUC2基因与胃粘膜组织发生肠上皮化生有关,并且可能参与了胃粘膜组织癌变过程。
SOX2转录因子是SOX基因家族的成员,SOX(Sry-related HMGbox-containing)基因家族编码的一组转录因子在进化方面高度保守,结构方面与SRY相关。SOX基因家族在胚胎发育中起了关键作用,除了能维持胚胎干细胞多能性之外,在肠上皮化生的发生发展中也许也发挥了重要的作用。已有的研究提示SOX2在胃上皮细胞的生长抑制中发挥重要作用,其途径是通过阻滞细胞周期和凋亡,由此得出胃粘膜组织的癌变可能同SOX2基因在胃粘膜组织的失表达有某种联系。
肿瘤的发生发展是多基因异常引起的渐进性演变过程,多种基因参与了胃癌的发展过程。胃癌按组织学分型可分为肠型胃癌和弥漫型胃癌,一般研究认为肠型胃癌起源于肠化生和肠型不典型增生粘膜。
目的:本实验拟以病理形态学观察和免疫组织化学方法研究胃癌、肠上皮化生、不典型增生及非肿瘤性胃粘膜组织中CDX2、MUC2和SOX2蛋白水平的表达情况,通过分析上述蛋白表达的生物学意义,与胃癌临床病理特征的关系和相互关系,探讨三者异常表达在胃癌发生发展中的可能作用。
方法:选取河北医科大学第二医院病理科2006年1月至2009年12月病历资料完整,存档蜡块胃癌105例,所有患者均为初次手术,术前均未经放射治疗或化疗。其中男性83例,女性22例;年龄25~79岁,平均年龄59.4岁,其中年龄位于60岁以上者58例(含60岁),年龄在40到60岁之间者42例(含40岁),低于40岁者5例。105例胃癌病理切片均经高年资病理医师诊断复核,组织学类型按WHO分类分为管状腺癌76例,印戒细胞癌11例,粘液腺癌18例;按分化程度将管状腺癌分为中高分化腺癌39例,低分化腺癌37例。按Lauren分型分为肠型胃癌39例,弥漫型胃癌66例。其中有淋巴结转移70例,无淋巴结转移35例。贲门38例,胃底体36例,胃窦31例。30例肠上皮化生胃粘膜分为Ⅰ型(完全性)13例、Ⅱ型(不完全性)17例。另取非肿瘤性胃粘膜组织12例作为对照组。
采用免疫组织化学S-P法,检测105例胃腺癌组织、30例肠化生胃粘膜组织、15例不典型增生胃粘膜组织、12例非肿瘤性胃粘膜中CDX2、MUC2和SOX2蛋白的表达情况,实验数据用SPSS13.0统计软件进行统计分析。
结果:
1 CDX2蛋白的表达
免疫组化检测,CDX2蛋白定位于细胞核,呈棕黄色颗粒,有很少部分位于细胞浆。CDX2蛋白在12例非肿瘤性胃粘膜、30例肠上皮化生组织、15例不典型增生组织和105例胃癌组织中的阳性表达率分别为8.33%(1/12)、80.00%(24/30)、53.33%(8/15)和37.14%(39/105)。统计分析结果,CDX2蛋白在肠上皮化生组织、不典型增生组织中的阳性表达率明显高于非肿瘤性胃粘膜中的阳性表达率(P<0.05),差异有统计学意义;在胃癌组织的阳性表达率明显低于在肠上皮化生组织中的阳性表达率(P<0.05),差异有统计学意义,与不典型增生组织的阳性表达率无显著差异(p>0.05);在肠上皮化生胃粘膜组织中的阳性表达率与不典型增生组织的阳性表达率无显著差异(p>0.05)。
2 MUC2蛋白的表达
免疫组化检测,MUC2蛋白阳性染色定位于细胞质,呈棕黄色颗粒。MUC2蛋白在12例非肿瘤性胃粘膜、30例肠上皮化生组织、15例不典型增生组织和105例胃癌组织中的阳性表达率分别为0.00%(0/12)、100.00%(30/30)、93.33%(14/15)和84.76%(89/105)。统计结果显示,MUC2蛋白在肠上皮化生组织、不典型增生组织和胃癌组织中的阳性表达率明显高于在非肿瘤性胃粘膜中的阳性表达率(P<0.05),差异有统计学意义;在胃癌组织的阳性表达率低于肠上皮化生组织中的阳性表达率(p<0.05),差异有统计学意义,与不典型增生组织的阳性表达率无显著差异(p>0.05);在肠上皮化生胃粘膜组织中的阳性表达率与不典型增生组织的阳性表达率无显著差异(p>0.05)。
3 SOX2蛋白的表达
免疫组化检测发现,SOX2蛋白定位于正常胃粘膜上皮胞浆,呈棕黄色颗粒。SOX2蛋白在12例非肿瘤性胃粘膜、30例肠上皮化生组织、15例不典型增生组织和105例胃癌组织中的阳性表达率分别为91.6%(11/12)、33.33%(10/30)、20.00%(3/15)和16.19%(17/105)。SOX2蛋白在肠上皮化生组织、不典型增生组织和胃癌组织中的阳性表达率明显低于在非肿瘤性胃粘膜中的阳性表达率(P<0.05),差异有统计学意义;在胃癌组织中的阳性表达率明显低于在肠上皮化生组织的阳性表达率(P<0.05),差异有统计学意义,而与不典型增生组织的阳性表达率无显著性差异(p>0.05);肠上皮化生的胃粘膜组织中的阳性表达率与不典型增生组织的阳性表达率无显著差异(p>0.05)。
4 CDX2、MUC2和SOX2蛋白的表达与临床病理资料的关系
CDX2、MUC2蛋白的表达与患者的年龄、性别、组织学分型、淋巴结转移以及解剖学部位无相关性(P>0.05)。SOX2蛋白的表达与患者的年龄密切相关(p<0.05),与患者的性别、组织学分型、淋巴结转移以及解剖学部位无相关性(P>0.05)。
结论:
1 CDX2、MUC2和SOX2蛋白的异常表达参与了胃粘膜肠化生及癌变的过程。
2 CDX2在非肿瘤性胃粘膜中低表达,在肠化生中有很高的阳性表达率,在不典型增生组织和胃癌组织中表达率降低,提示CDX2可能在肠上皮化生、不典型增生向胃癌的演化过程中发挥重要的作用。
3 SOX2在非肿瘤性胃粘膜中阳性表达率最高,在胃粘膜的肠化生组织、不典型增生组织、胃癌组织SOX2的表达逐渐减少,提示SOX2可能在肠上皮化生、不典型增生和胃癌的发生中起重要的作用。