hMSH2、hMLH1、TβRⅡ、E-cad、β-cat、MMP-7、TIMP-2表达在遗传性非息肉病性大肠癌侵袭转移中的作用
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发布日期: 2008-04-27 10:25 文章来源: 丁香园
关键词: 2008 胃肠 肿瘤 外科 遗传性非息肉病性大肠癌 转移 生物标记 肿标 点击次数:

2.3 HNPCC和sporadic CRC中hMSH2、hMLH1、TβRⅡ、E-cad、β-cat、MMP-7、TIMP-2表达的相关性:将表4、5结果进行Spearman等级相关分析显示,HNPCC组中hMSH2和hMLH1的表达呈明显正相关(r=0.835,P=0.000)。TβRⅡ与hMSH2(r=0.592,P=0.001)、hMLH1(r=0.472,P=0.009)和MMP-7(r=0.735,P=0.000)表达均呈明显正相关;而与TIMP-2表达呈明显负相关(r=-0.582,P=0.001)。E-cad和膜表达β-cat的表达呈正相关(r=0.438,P=0.015),而膜表达β-cat和浆表达β-cat呈明显的负相关(r=-0.449,P=0.013),浆表达β-cat和MMP-7呈明显正相关(r=0.393,P=0.031)。MMP-7和TIMP-2表达之间呈明显负相关(r=-0.421,P=0.008)。




sporadic CRC组中hMSH2和hMLH1的表达也呈明显正相关(r=0.549,P=0。002)。TβRⅡ也与hMSH2(r=0.444, P=0.014)、hMLH1(r=0.682, P=0.000)和MMP-7(r=0.792, P=0.000)表达呈明显正相关,与TIMP-2表达呈明显负相关(r=-0.394,P=0.031)。E-cad和膜表达β-cat的表达呈正相关(r=0.516,P=0.004),而膜表达β-cat和浆表达β-cat呈明显的负相关(r=-0.389,P=0.034),浆表达β-cat和MMP-7呈明显正相关(r=0.367,P=0.046)。MMP-7和TIMP-2表达之间呈明显负相关(r=-0.545,P=0.034)。

HNPCC组中MMP-7(+~++)/TIMP-2(-)者有5例(16.6%),MMP-7(-)/TIMP-2(+~++)者有10例(33.3%)。而sporadic CRC组中MMP-7(+~++)/TIMP-2(-)者有20例(66.6%);没有MMP-7(-)/TIMP-2(+~++)病例。两组中MMP-7(+~++)/TIMP-2(-)、MMP-7(-)/TIMP-2(+~++)病例差异显著(P<0.01)。

3 讨论

HNPCC又称Lynch综合征,是一种由错配修复基因(mismatch repair gene,MMR)突变引起的常染色体显性遗传病。HNPCC中MMR的种系突变中以hMSH2、hMLH1突变为主[1-3],约占71%~90%[1]。其余的hPMS2、hMSH6和hPMS1突变很少且是在hMSH2、hMLH1突变的基础上发生[12]。本研究结果显示:HNPCC中hMSH2蛋白表达率仅为23.3%,而hMLH1蛋白表达率为53.3%。均明显低于其在sporadic CRC中的表达。这与文献报道一致[1-3,12],同时也说明以AmsterdamⅡ标准诊断的HNPCC与MMR的突变情况有良好的符合率。因此,以AmsterdamⅡ标准作为HNPCC的临床诊断标准是适合的。目前MMR的检测昂贵、费时,且结果不稳定。因此,在尚无法广泛开展MMR基因检测的情况下,以免疫组织化学染色对大肠肿瘤或活检组织的hMSH2、hMLH1蛋白检测可能是筛选HNPCC的一种简便易行方法。可减少HNPCC及可疑家系中非患病成员的精神负担及反复肠镜检查的痛苦。

肿瘤的发生、发展过程存在着多种基因结构或功能改变,先发生改变的上游基因可能是其下游基因改变的原因。因此,上游基因在肿瘤的发生、发展中可能起着更关键的作用。Bian etal研究发现[13]:TβRⅡ是hMSH2、hMLH1的下游基因。本研究发现:在HNPCC和sporadic CRC中TβRⅡ蛋白均与hMSH2、hMLH1蛋白呈明显的正相关;且在HNPCC中,随着hMSH2、hMLH1表达的减少,TβRⅡ表达也明显降低。这与上述理论一致。因此,hMSH2、hMLH1突变在引起HNPCC发病的同时,也导致其下游基因TβRⅡ的突变失活。而TGFβ与TβRⅡ蛋白的结合是TGFβ/Smad信息通路的启动环节。TGFβ/Smad信息通路在肿瘤的发生、发展、侵袭、转移过程中扮演着双重角色[14],即:在肿瘤的发生阶段扮演者肿瘤抑制者的角色;但在肿瘤进展期却起着促进肿瘤浸润转移的作用。目前认为TβRⅡ是一个抑癌基因,其突变失活将使早期肿瘤逃逸TGFβ的抑制作用,从而促进肿瘤的发展。Siegel etal研究发现[15]:持续激活的TGFβ信号传导延长了乳腺肿瘤形成的潜伏期,但同时增加了血管外的肺转移;相反,TβRⅡ的突变失活将减少肿瘤形成的潜伏期,但会显著抑制肿瘤的肺转移。

本研究证实:TβRⅡ蛋白在HNPCC中的表达较sporadic CRC明显减少;因此,依照上述理论:HNPCC肿瘤形成的潜伏期将较sporadic CRC的潜伏期明显缩短,但转移将较sporadic CRC显著较少。这可能就是HNPCC的发病年龄较sporadic CRC明显提前,但转移明显减少的原因。同时由于HNPCC失去了TGFβ对其早期肿瘤的抑制作用,其肿瘤发展速度将较sporadic CRC快,且可能多处发生;这可能是HNPCC在获得诊断时病理分化类型差、多原发癌多见的原因。本研究还发现TβRⅡ蛋白在HNPCC和sporadic CRC两组中均随肿瘤侵袭深度加深、出现淋巴结转移而表达明显降低。这说明TβRⅡ的突变失活不但参与了CRC的早期发生,而且还影响到CRC的侵袭、转移。目前认为肿瘤的发生、发展、侵袭、转移属于肿瘤整个生物学进程的不同阶段,从基因突变意义上可以认为在肿瘤的起源阶段已决定了肿瘤的转移性状[14]。本研究结果显示:TβRⅡ蛋白表达异常贯穿了CRC从早期发生直至晚期转移的全过程,与这一理论相吻合。

Wnt/β-cat信息通路在肿瘤的发生、发展、侵袭、转移中也起着非常重要的作用[4]。β-cat是Wnt/β-cat信息通路的关键因子。研究显示:β-cat在肿瘤的侵袭转移中却起着双重作用;胞膜的β-cat与E-cad结合参与介导上皮细胞黏附,保持肿瘤组织的完整性,阻止肿瘤细胞脱离原发灶,从而抑制肿瘤转移。而进入胞浆的β-cat如不能被APC及时分解将导致其在胞浆和胞核中积累。从而启动Wnt/β-cat信息通路的下游靶基因,而MMP-7就是其一个靶基因产物。MMP-7在MMP家族中分子量最小,而且是唯一在肿瘤细胞表达、不在肿瘤间质表达的MMP。因其分子结构中缺乏与TIMP相互作用的C末端区域,使MMP-7具有强大的基质降解功能和广泛的底物特异性,同时受TIMP的负调节作用较小。因此,在CRC的侵袭转移过程中MMP-7的作用比其它MMP成员更重要。MMP-7可直接参与分解基底膜和细胞外基质造成肿瘤侵袭、转移;同时MMP-7也参与胞膜中的E-cad和β-cat的分解,加速β-cat在胞浆的积累表达。TIMP-2作为MMP的特异性抑制剂,可抑制血管内皮细胞迁移、肿瘤生长和血管生成,并可造成肿瘤现有血管的坏死[8]。所以,MMP-7、TIMP-2是影响CRC侵袭、转移的关键因素之一。其比例的失衡较单纯表达水平的变化意义更大[7-9]。因此,E-cad、β-cat、MMP-7、TIMP-2都与CRC的侵袭、转移密切相关。本研究发现:E-cad和膜表达β-cat在CRC中的表达较正常组织减少;且随肿瘤侵袭深度加深、出现淋巴结转移而表达明显降低,差异显著;而浆表达β-cat和MMP-7的表达则相反。这说明β-cat的表达异常不但参与了CRC的早期发生,而且还影响到CRC的侵袭、转移。MMP-7和TIMP-2在肿瘤组织中的表达明显高于正常大肠黏膜组织;并且随着肿瘤侵袭转移MMP-7表达明显增高,TIMP-2表达逐渐减弱。因此,MMP-7(+~++)/TIMP-2(-)比例失衡随着肿瘤的侵袭转移将明显升高。这说明在CRC侵袭、转移过程中浆表达β-cat、MMP-7起促进作用,而E-cad、膜表达β-cat、TIMP-2则起抑制作用。

本研究发现:E-cad、β-cat、MMP-7和TIMP-2在HNPCC和sporadic CRC两组中的表达差异显著。sporadic CRC组中β-cat的浆表达/膜表达、MMP-7(+~++)/TIMP-2(-)的比例失衡明显高于HNPCC组。由于E-cad、β-cat、MMP-7和TIMP-2与肿瘤的侵袭转移直接相关。因此,这可能是造成HNPCC在获得诊断时侵袭弱、转移少并最终导致其预后好的原因之一。分析产生上述结果的原因:1。HNPCC是由于MMR的种系突变引起,而sporadic CRC则多是由APC基因的突变引起,HNPCC中的APC基因突变明显少于sporadic CRC[9]。突变失活的APC蛋白无法分解sporadic CRC胞浆中的β-cat复合物,从而造成浆表达β-cat在胞浆中的积累并启动MMP-7的表达,因此加速了肿瘤的侵袭转移。2。 TGFβ/Smad和Wnt/β-cat两通路间不是孤立的,而是相互作用和联系的。TGFβ可通过TGFβ/Smad通路中Smad7的介导降解E-cad和膜表达β-cat并造成β-cat在胞浆中的积累。而MMR在引起HNPCC发病的同时,也造成了其下游基因TβRⅡ的突变失活[10];这将使TGFβ参与降解胞膜中E-cad和膜表达β-cat的能力减弱[11],因此导致HNPCC中E-cad和膜表达β-cat的表达较sporadic CRC增加。有报道称[12]HNPCC中β-cat的第三外显子突变较sporadic CRC明显增多,但此突变产生的β-cat蛋白仍有其生物活性。

化学合成的MMP抑制剂和β-cat抑制剂药物已开始进入临床并成为抑制肿瘤转移治疗的热点[16]。但该类药物目前价格较昂贵。本研究结果显示并非所有的CRC肿瘤均表现出MMP(HNPCC的MMP-7表达明显低于sporadic CRC)和胞浆β-cat;或MMP和浆表达β-cat在不同阶段的肿瘤中表达也不尽相同。因此,是否对所有CRC患者均应给予MMP抑制剂和β-cat抑制剂药物以及何时给予为最佳的治疗时机都值得商榷。我们认为象乳腺癌内分泌治疗和分子靶向治疗前需进行雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子2(CerbB-2)等的检测一样,在应用MMP抑制剂和β-cat抑制剂药物治疗前可能对患者肿瘤组织和(或)血清样本进行相应的MMP和β-cat检测是适宜的。以免造成药物的浪费和增加患者的经济负担。因此,本研究结果为临床应用MMP抑制剂和β-cat抑制剂选择性治疗CRC的侵袭转移提供了一个有益的参考。

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   作者: 丁香园通讯员


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