引用本文: 吴金柱, 蔡卫华, 顾春燕, 陆仁飞, 吴建军, 肖旭, 王建新, 朱任飞. 抑癌基因FN及PTEN在肝细胞肝癌中的表达及临床意义探讨. 中国普外基础与临床杂志, 2015, 22(7): 822-827. doi: 10.7507/1007-9424.20150212 复制
原发性肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系统最常见恶性肿瘤之一。最近研究发现,抑癌基因纤黏连蛋白(fibronectin,FN)及张力蛋白同源基因蛋白(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)的失活或突变与肿瘤的发生、浸润、转移等病理过程密切相关[1],其在肝癌中的表达亦成为现在关注的焦点[2]。本研究运用Western blot及免疫组化方法检测了HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中FN及PTEN蛋白的表达情况,并分析FN及PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与其临床特征间的关系。
1 资料与方法
1.1 标本来源
①83例HCC癌组织及其癌旁组织均为2013年7月至2014年8月期间南通大学附属第三人民医院肝胆外科手术切除的新鲜组织标本和相应的石蜡包埋组织块,癌旁组织距肿瘤边缘>2 cm;男55例,女28例;年龄29~76岁,均数为(54.53±11.79)岁;所有病例均经病理学检查确诊且患者术前均未接受放化疗,具有完整的临床及病理资料。②选取同期47例因肝硬变、门静脉高压行脾切除及肝活检的肝硬变组织标本,其术后血清HBsAg均为阳性;其中男29例,女18例;年龄23~73岁,均数为(51.63±12.81)岁。③选取同期11例正常肝脏组织标本,其中6例系肝外伤手术切除标本,5例系同期因肝腺瘤或血管瘤行手术切除的远离病灶的肝脏组织标本,病理学检查均确诊为正常肝组织,其血清HBsAg均为阴性。
1.2 试剂及仪器
生物光学显微镜(OLYMPUS);病理组织包埋冷冻仪(BMJ-A型);石蜡切片机(MICROM型);切片漂烘仪(PHY-Ⅲ型);电热恒温培养箱(JC202型);一抗:FN及PTEN鼠抗人单克隆抗体(福州迈新生物科技开发有限公司);二抗:通用型迈新二步法免疫组化试剂盒(福州迈新生物科技开发有限公司);DAB显色试剂盒(福州迈新生物科技开发有限公司)。
1.3 检测指标及方法
1.3.1 Western blot法检测FN和PTEN蛋白表达
提取HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织的总蛋白,采用Bradford比色法测定蛋白质浓度;加入相同质量的细胞裂解液,并加等体积的2×电泳加样缓冲液,然后沸水浴中3 min;接着上样、电泳、电转膜仪转膜,用5%脱脂牛奶室温封闭l h,加入一抗,4 ℃孵育过夜,等渗盐溶液加Tris-HCl缓冲液(tris buffered saline tween-20,TBST)洗涤3次,每10 min换液1次。加入二抗,37 ℃孵育45 min,TBST洗涤3次,每15 min换液1次。在暗室中压片,然后显影、定影,用Image plus 5.0软件进行灰度分析。不同病变肝组织中FN及PTEN蛋白表达按定性标准分为阴性表达(-)、弱阳性表达(+)、阳性表达(++)及强阳性表达(+++)。计算阳性表达率包括了所有阳性表达者。
1.3.2 免疫组化SP法检测FN和PTEN蛋白的表达
收集术后病例标本蜡块行同一时间一次性切片,同一病例标本蜡块各切取3张,片厚5 μm;脱蜡、水化组织切片;预处理组织切片;蒸馏水漂洗,置于TBS中。阻断内源性过氧化物酶;蒸馏水漂洗,置于TBS,10 min; 一抗孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;EnVisionTM孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;色源底物溶液孵育10 min;蒸馏水漂洗;复染及封片。其染色评判标准[3]:FN及PTEN蛋白主要表达于细胞浆,呈棕黄色,背景不着色。 每例随机观察5个高倍视野(×400),每高倍视野计数200个细胞。计数细胞总数及阳性细胞数,按阳性细胞所占的百分比计分,阳性细胞数<1%为0分,l%~30%为1分,30%~75%为2分,>75%为3分;根据染色的深度记为0~3分,浅黄色1分,棕黄色2分,棕褐色3分。以两项分数的积(0~9分)作为最终的染色结果,0~4分者判为阴性(-)表达,5~9分者判为阳性(+)表达。所有实施过程由同一病理医师完成。
1.4 统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件进行数据统计处理。计量资料以均数±标准差(
2 结果
2.1 FN和PTEN蛋白在HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中的表达Western blot法检测结果
FN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率高于其在癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织中的表达阳性率(P<0.05),PTEN蛋白的表达结果与之相反(P<0.05);癌旁组织中FN蛋白表达阳性率高于其在肝硬变组织及正常肝组织中的表达阳性率(P<0.05),PTEN蛋白的表达结果与之相反(P<0.05)。见表 1。

2.2 FN和PTEN蛋白在HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中的表达免疫组化检测结果
FN及PTEN蛋白在不同病变肝组织中的表达结果见图 1~图 8及表 2。由表 2可见,FN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率高于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率则低于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05)。


2.3 HCC癌组织中FN及PTEN蛋白的表达与HCC临床病理特征的关系
结果见表 3。由表 3可见,在合并癌栓、伴淋巴结转移、AFP阳性及肿瘤数目多发的HCC癌组织中FN蛋白表达阳性率较高(P<0.05),而FN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HBsAg状态、肿瘤分化程度及大小均无关(P>0.05)。

在高-中分化HCC、合并癌栓、AFP阳性、伴淋巴结转移和肿瘤直径≥2 cm的HCC癌组织中PTEN蛋白表达阳性率较低(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HbsAg状态及肿瘤数目无关(P>0.05)。
3 讨论
HCC是恶性程度高、预后较差的恶性肿瘤之一,因其起病隐匿,早期诊断困难,术后易发生复发及转移,远期疗效较差,HCC的5年生存率仅为17.8%~22% [1]。有关HCC的影像学、手术、放化疗、生物治疗等方面有所进展,但HCC的远期治疗效果不佳。江苏南通地区HCC发病率高,尤以启东地区为著。由于肿瘤发病的多阶段性以及各相关因素之间交互作用的错综复杂性,我们对HCC的复发及预后抑癌基因分子机理仍不完全清楚,因此研究HCC复发转移的分子机理、采取有效的预防和治疗措施是目前亟待解决的重大难题。
FN是相对分子质量高的黏附性的糖蛋白,其主要由成纤维细胞、内皮细胞、软骨细胞、神经胶质细胞、肌细胞等合成,并分布在上述细胞周围。FN参与体内多种生理作用和功能,如各种细胞间的吸附和迁移、细胞骨架组装、酪氨酸磷酸化、肿瘤转移等都与之相关[4]。FN介导了细胞间及与细胞外基质的相互黏附作用,在上皮来源的肿瘤,可有细胞FN蛋白和基膜FN蛋白的缺失而导致癌细胞黏附性的下降,癌细胞可以逃脱周围的束缚,并通过破坏基底膜发生肿瘤细胞的浸润和转移。另有研究[5-6]表明,FN与整合素结合可以上调肿瘤细胞bcl-2的基因表达,抑制bax的表达,说明FN可通过调节bal-2基因家族的表达发挥抗凋亡作用,从而可发现FN在癌组织中可能出现高表达。本研究应用Western blot法及免疫组化法检测FN蛋白在正常肝组织、肝硬变组织、HCC癌组织及其癌旁组织中的表达情况,结果显示:FN蛋白在正常肝组织中低表达或不表达,而在HCC癌组织中表达阳性率高,且随病变的进展,其表达阳性率逐步升高,FN蛋白在合并癌栓、伴淋巴结转移及肿瘤数目多发的HCC癌组织中的表达阳性率高。该结果提示,FN参与了HCC的发生发展,可作为HCC恶性程度和侵袭转移的分子生物学标志物。
PTEN基因作为一种能使脂类去磷酸化的抑癌基因,具有双特异性磷酸酶活性,其作用与3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)有关[7-8],不仅可以通过抑制P13K/Akt信号传导通路,使细胞周期停滞在Gl期或促进细胞凋亡,还能通过抑制PTEN/ERK/MARK途径,使细胞生长分化减慢或停滞,并促进肿瘤细胞衰老或凋亡,从而阻碍肿瘤的发生发展[9],亦参与调节细胞生长和凋亡、细胞迁移及黏连至基质,其表达缺失与肿瘤进展、淋巴结转移和短的存活相关[10]。研究发现,PTEN作为肿瘤抑制基因,在HCC中的杂合性缺失频率高达33%,PTEN的阳性表达率随着HCC组织学分级的降低及侵袭性的增高而显著下降,提示了在HCC的发生发展中,PTEN可能与HCC细胞的转移和浸润密切相关[11-12],并提示HCC的发生发展与PTEN的缺失或者突变有着某种密切的关系[13-14]。有研究表明,PTEN在人体及小鼠肝脏中异常表达[15-17];PTEN蛋白的表达强度与HCC患者的年龄、血清AFP水平、肿瘤个数、肿瘤直径、临床分期、术后复发及病理分类无关,而与肿瘤分化程度及有无门静脉癌栓有密切的关系[18]。考虑可能是由于PTEN基因失活或蛋白表达降低后导致PAK磷酸化降低而使细胞间的黏附能力下降,并增加了金属基质蛋白酶的表达,促进癌细胞向基质侵袭,最终导致肿瘤的侵袭和转移。本研究从蛋白水平观察分析了PTEN在正常肝组织、肝硬变组织、HCC癌组织及其癌旁组织中的表达情况,结果显示:PTEN蛋白在正常肝组织中完全表达,在HCC癌组织中其表达阳性率明显低于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05)。PTEN染色多见于细胞质,癌巢中心表达较强,这与张鸣杰等[19]报道的相似;PTEN蛋白在高-中分化HCC、合并癌栓、伴淋巴结转移、肿瘤直径≥2 cm的HCC癌组织中的表达阳性率较低,而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HBsAg状态及肿瘤数目无关(P>0.05)。该结果提示:PTEN失活可能在HCC的发生发展、侵袭转移中起一定的抑制作用。
目前已有研究[20-26]证实,FN在前列腺癌细胞、胶质瘤及口腔鳞癌细胞中呈高表达,而PTEN在胃癌、肺癌、结直肠癌以及肾透明细胞癌中呈低表达。FN及PTEN的表达与HCC的发生、发展及进展有密切关系,组织分化越高其PTEN表达阳性率也越高,而FN的表达则越低,FN正调控及PTEN失活可能是HCC的发生机理之一。FN及PTEN在HCC癌组织中的异常表达,其可能在HCC的发生发展、侵袭转移中起一定的促进或抑制作用,这为肝癌的早期诊断及早期治疗提供了更科学的依据。故FN和PTEN联合监测对判断肿瘤的复发及预后具有重要意义。本研究因收集病例为1年内病例,随访期间HCC患者虽有1例死亡,4例复发,因随访时间短,样本量有限,对预后的判断无法得出结论。因此需要进一步增加病例,长期随访观察,尽量减少失访率,从而进一步判断FN及PTEN联合检测对肝癌预后及复发判断的意义。
原发性肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系统最常见恶性肿瘤之一。最近研究发现,抑癌基因纤黏连蛋白(fibronectin,FN)及张力蛋白同源基因蛋白(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten,PTEN)的失活或突变与肿瘤的发生、浸润、转移等病理过程密切相关[1],其在肝癌中的表达亦成为现在关注的焦点[2]。本研究运用Western blot及免疫组化方法检测了HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中FN及PTEN蛋白的表达情况,并分析FN及PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与其临床特征间的关系。
1 资料与方法
1.1 标本来源
①83例HCC癌组织及其癌旁组织均为2013年7月至2014年8月期间南通大学附属第三人民医院肝胆外科手术切除的新鲜组织标本和相应的石蜡包埋组织块,癌旁组织距肿瘤边缘>2 cm;男55例,女28例;年龄29~76岁,均数为(54.53±11.79)岁;所有病例均经病理学检查确诊且患者术前均未接受放化疗,具有完整的临床及病理资料。②选取同期47例因肝硬变、门静脉高压行脾切除及肝活检的肝硬变组织标本,其术后血清HBsAg均为阳性;其中男29例,女18例;年龄23~73岁,均数为(51.63±12.81)岁。③选取同期11例正常肝脏组织标本,其中6例系肝外伤手术切除标本,5例系同期因肝腺瘤或血管瘤行手术切除的远离病灶的肝脏组织标本,病理学检查均确诊为正常肝组织,其血清HBsAg均为阴性。
1.2 试剂及仪器
生物光学显微镜(OLYMPUS);病理组织包埋冷冻仪(BMJ-A型);石蜡切片机(MICROM型);切片漂烘仪(PHY-Ⅲ型);电热恒温培养箱(JC202型);一抗:FN及PTEN鼠抗人单克隆抗体(福州迈新生物科技开发有限公司);二抗:通用型迈新二步法免疫组化试剂盒(福州迈新生物科技开发有限公司);DAB显色试剂盒(福州迈新生物科技开发有限公司)。
1.3 检测指标及方法
1.3.1 Western blot法检测FN和PTEN蛋白表达
提取HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织的总蛋白,采用Bradford比色法测定蛋白质浓度;加入相同质量的细胞裂解液,并加等体积的2×电泳加样缓冲液,然后沸水浴中3 min;接着上样、电泳、电转膜仪转膜,用5%脱脂牛奶室温封闭l h,加入一抗,4 ℃孵育过夜,等渗盐溶液加Tris-HCl缓冲液(tris buffered saline tween-20,TBST)洗涤3次,每10 min换液1次。加入二抗,37 ℃孵育45 min,TBST洗涤3次,每15 min换液1次。在暗室中压片,然后显影、定影,用Image plus 5.0软件进行灰度分析。不同病变肝组织中FN及PTEN蛋白表达按定性标准分为阴性表达(-)、弱阳性表达(+)、阳性表达(++)及强阳性表达(+++)。计算阳性表达率包括了所有阳性表达者。
1.3.2 免疫组化SP法检测FN和PTEN蛋白的表达
收集术后病例标本蜡块行同一时间一次性切片,同一病例标本蜡块各切取3张,片厚5 μm;脱蜡、水化组织切片;预处理组织切片;蒸馏水漂洗,置于TBS中。阻断内源性过氧化物酶;蒸馏水漂洗,置于TBS,10 min; 一抗孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;EnVisionTM孵育10~30 min;TBS漂洗10 min;色源底物溶液孵育10 min;蒸馏水漂洗;复染及封片。其染色评判标准[3]:FN及PTEN蛋白主要表达于细胞浆,呈棕黄色,背景不着色。 每例随机观察5个高倍视野(×400),每高倍视野计数200个细胞。计数细胞总数及阳性细胞数,按阳性细胞所占的百分比计分,阳性细胞数<1%为0分,l%~30%为1分,30%~75%为2分,>75%为3分;根据染色的深度记为0~3分,浅黄色1分,棕黄色2分,棕褐色3分。以两项分数的积(0~9分)作为最终的染色结果,0~4分者判为阴性(-)表达,5~9分者判为阳性(+)表达。所有实施过程由同一病理医师完成。
1.4 统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件进行数据统计处理。计量资料以均数±标准差(
2 结果
2.1 FN和PTEN蛋白在HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中的表达Western blot法检测结果
FN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率高于其在癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织中的表达阳性率(P<0.05),PTEN蛋白的表达结果与之相反(P<0.05);癌旁组织中FN蛋白表达阳性率高于其在肝硬变组织及正常肝组织中的表达阳性率(P<0.05),PTEN蛋白的表达结果与之相反(P<0.05)。见表 1。

2.2 FN和PTEN蛋白在HCC癌组织及其癌旁组织、肝硬变组织和正常肝组织中的表达免疫组化检测结果
FN及PTEN蛋白在不同病变肝组织中的表达结果见图 1~图 8及表 2。由表 2可见,FN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率高于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达阳性率则低于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05)。


2.3 HCC癌组织中FN及PTEN蛋白的表达与HCC临床病理特征的关系
结果见表 3。由表 3可见,在合并癌栓、伴淋巴结转移、AFP阳性及肿瘤数目多发的HCC癌组织中FN蛋白表达阳性率较高(P<0.05),而FN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HBsAg状态、肿瘤分化程度及大小均无关(P>0.05)。

在高-中分化HCC、合并癌栓、AFP阳性、伴淋巴结转移和肿瘤直径≥2 cm的HCC癌组织中PTEN蛋白表达阳性率较低(P<0.05),而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HbsAg状态及肿瘤数目无关(P>0.05)。
3 讨论
HCC是恶性程度高、预后较差的恶性肿瘤之一,因其起病隐匿,早期诊断困难,术后易发生复发及转移,远期疗效较差,HCC的5年生存率仅为17.8%~22% [1]。有关HCC的影像学、手术、放化疗、生物治疗等方面有所进展,但HCC的远期治疗效果不佳。江苏南通地区HCC发病率高,尤以启东地区为著。由于肿瘤发病的多阶段性以及各相关因素之间交互作用的错综复杂性,我们对HCC的复发及预后抑癌基因分子机理仍不完全清楚,因此研究HCC复发转移的分子机理、采取有效的预防和治疗措施是目前亟待解决的重大难题。
FN是相对分子质量高的黏附性的糖蛋白,其主要由成纤维细胞、内皮细胞、软骨细胞、神经胶质细胞、肌细胞等合成,并分布在上述细胞周围。FN参与体内多种生理作用和功能,如各种细胞间的吸附和迁移、细胞骨架组装、酪氨酸磷酸化、肿瘤转移等都与之相关[4]。FN介导了细胞间及与细胞外基质的相互黏附作用,在上皮来源的肿瘤,可有细胞FN蛋白和基膜FN蛋白的缺失而导致癌细胞黏附性的下降,癌细胞可以逃脱周围的束缚,并通过破坏基底膜发生肿瘤细胞的浸润和转移。另有研究[5-6]表明,FN与整合素结合可以上调肿瘤细胞bcl-2的基因表达,抑制bax的表达,说明FN可通过调节bal-2基因家族的表达发挥抗凋亡作用,从而可发现FN在癌组织中可能出现高表达。本研究应用Western blot法及免疫组化法检测FN蛋白在正常肝组织、肝硬变组织、HCC癌组织及其癌旁组织中的表达情况,结果显示:FN蛋白在正常肝组织中低表达或不表达,而在HCC癌组织中表达阳性率高,且随病变的进展,其表达阳性率逐步升高,FN蛋白在合并癌栓、伴淋巴结转移及肿瘤数目多发的HCC癌组织中的表达阳性率高。该结果提示,FN参与了HCC的发生发展,可作为HCC恶性程度和侵袭转移的分子生物学标志物。
PTEN基因作为一种能使脂类去磷酸化的抑癌基因,具有双特异性磷酸酶活性,其作用与3,4,5-三磷酸磷脂酰肌醇(PIP3)有关[7-8],不仅可以通过抑制P13K/Akt信号传导通路,使细胞周期停滞在Gl期或促进细胞凋亡,还能通过抑制PTEN/ERK/MARK途径,使细胞生长分化减慢或停滞,并促进肿瘤细胞衰老或凋亡,从而阻碍肿瘤的发生发展[9],亦参与调节细胞生长和凋亡、细胞迁移及黏连至基质,其表达缺失与肿瘤进展、淋巴结转移和短的存活相关[10]。研究发现,PTEN作为肿瘤抑制基因,在HCC中的杂合性缺失频率高达33%,PTEN的阳性表达率随着HCC组织学分级的降低及侵袭性的增高而显著下降,提示了在HCC的发生发展中,PTEN可能与HCC细胞的转移和浸润密切相关[11-12],并提示HCC的发生发展与PTEN的缺失或者突变有着某种密切的关系[13-14]。有研究表明,PTEN在人体及小鼠肝脏中异常表达[15-17];PTEN蛋白的表达强度与HCC患者的年龄、血清AFP水平、肿瘤个数、肿瘤直径、临床分期、术后复发及病理分类无关,而与肿瘤分化程度及有无门静脉癌栓有密切的关系[18]。考虑可能是由于PTEN基因失活或蛋白表达降低后导致PAK磷酸化降低而使细胞间的黏附能力下降,并增加了金属基质蛋白酶的表达,促进癌细胞向基质侵袭,最终导致肿瘤的侵袭和转移。本研究从蛋白水平观察分析了PTEN在正常肝组织、肝硬变组织、HCC癌组织及其癌旁组织中的表达情况,结果显示:PTEN蛋白在正常肝组织中完全表达,在HCC癌组织中其表达阳性率明显低于癌旁组织、肝硬变组织及正常肝组织(P<0.05)。PTEN染色多见于细胞质,癌巢中心表达较强,这与张鸣杰等[19]报道的相似;PTEN蛋白在高-中分化HCC、合并癌栓、伴淋巴结转移、肿瘤直径≥2 cm的HCC癌组织中的表达阳性率较低,而PTEN蛋白在HCC癌组织中的表达与患者性别、年龄、HBsAg状态及肿瘤数目无关(P>0.05)。该结果提示:PTEN失活可能在HCC的发生发展、侵袭转移中起一定的抑制作用。
目前已有研究[20-26]证实,FN在前列腺癌细胞、胶质瘤及口腔鳞癌细胞中呈高表达,而PTEN在胃癌、肺癌、结直肠癌以及肾透明细胞癌中呈低表达。FN及PTEN的表达与HCC的发生、发展及进展有密切关系,组织分化越高其PTEN表达阳性率也越高,而FN的表达则越低,FN正调控及PTEN失活可能是HCC的发生机理之一。FN及PTEN在HCC癌组织中的异常表达,其可能在HCC的发生发展、侵袭转移中起一定的促进或抑制作用,这为肝癌的早期诊断及早期治疗提供了更科学的依据。故FN和PTEN联合监测对判断肿瘤的复发及预后具有重要意义。本研究因收集病例为1年内病例,随访期间HCC患者虽有1例死亡,4例复发,因随访时间短,样本量有限,对预后的判断无法得出结论。因此需要进一步增加病例,长期随访观察,尽量减少失访率,从而进一步判断FN及PTEN联合检测对肝癌预后及复发判断的意义。