食管鳞状细胞癌组织中自噬基因Beclin 1蛋白的表达

单国用,刘兴安,张 松,侯继院

郑州人民医院放疗科 郑州 450014

△男,1971年6月生,硕士,副主任医师,研究方向:肿瘤放疗

细胞程序性死亡是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,在细胞的生存、分化和发育中发挥重要作用。自噬作为Ⅱ型程序性细胞死亡,具有特殊的形态学改变和独有的调控通路。自噬是细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程,它是细胞内的降解/再循环系统,是真核细胞特有的生命现象。自噬活性的异常与肿瘤的发生发展密切相关,已成为目前探讨肿瘤发生和抑制肿瘤生长、克服肿瘤放化疗抵抗性研究的新领域[1]。beclin 1是参与自噬调控的重要基因,在多种人类肿瘤组织中表现为单个等位基因的缺失和低水平表达[2]。作者采用免疫组织化学方法检测食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1蛋白的表达,探讨其与食管鳞状细胞癌临床病理因素的关系。

1 材料与方法

1.1 标本来源 食管鳞状细胞癌术后标本 50例,取自郑州人民医院 2004年 6月至 2006年 9月手术切除的食管癌组织。50例患者中男 36例,女 14例;年龄 36～71岁,≥60岁 23例,＜60岁 27例,所有患者术前未接受放射治疗、化学治疗和生物治疗。肿瘤位于胸中段 31例,下段 15例,上段 4例;髓质型 31例,溃疡型 17例,蕈伞型 2例;有淋巴结转移21例,无淋巴结转移29例;按照国际抗癌联盟(UICC 2001)标准分期,Ⅰ期 5例,Ⅱ期 27例,Ⅲ期 17例,Ⅳ期 1例;组织学分级Ⅰ～Ⅱ级 26例,Ⅲ级 24例。30例作为对照的正常食管组织取自距肿瘤边缘5 cm以上的食管上皮,经病理检查排除肿瘤累及。

1.2 Beclin 1蛋白检测 标本经体积分数10%甲醛固定,石蜡包埋,4μm厚连续切片。采用免疫组织化学SP法检测,按照试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司)操作说明进行。Beclin 1多克隆抗体(美国Santa Cruz公司)稀释倍数为1:80。Beclin 1阳性细胞胞质和胞膜棕黄色着色。每张切片于中倍镜(×200)下选择 5个视野,每个视野计数 200个细胞,计算阳性细胞百分率。无阳性染色及阳性细胞百分率 ＜1%为阴性[3]。

1.3 统计学处理 应用SPSS 16.0进行统计学分析。对正常食管上皮和食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1蛋白表达差异性的比较,采用MecNemar检验;对不同临床病理特征暴露的患者食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1阳性表达率的比较用χ2检验或Fisher确切概率法;检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 30例正常食管上皮和食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1蛋白的表达 见表1。

表1 2种食管组织中Beclin 1蛋白的表达 例

2.2 食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1蛋白的表达与临床病理特征的关系 见表2。

表2 食管鳞状细胞癌组织中Beclin 1蛋白的表达与临床病理特征的关系

续表2

3 讨论

Beclin 1是1998年在致死Sindbis病毒性脑炎大鼠中发现的一种与 Bcl-2相互作用的细胞内蛋白,它参与自噬活性的调节,是自噬的直接执行者[4]。beclin 1是肿瘤抑制基因,在多种肿瘤组织中表现为单个等位基因的缺失和低水平表达。Beclin 1的表达水平在人卵巢癌组织中下降 75%,在乳癌组织中下降 50%,在前列腺癌组织中下降 40%[5]。Qu等[6]研究发现Beclin 1+/-杂合性突变小鼠表现出相对较高的肿瘤罹患率,且自噬活性降低,细胞增殖能力增强,小鼠存活期较对照组平均缩短 17个月。上述研究结果表明自噬可以阻止细胞的恶性转化,在肿瘤抑制中发挥重要作用。

Liang等[7]发现Beclin 1蛋白在正常乳腺上皮组织中高水平表达,但在乳癌组织中表达水平明显下调;将beclin 1基因转染人乳癌MCF7细胞株后,细胞自噬增强,MCF7细胞株在体外的增殖受抑,细胞生长、克隆形成及乳腺肿瘤形成受抑。研究[7]还发现,从正常卵巢组织、良性卵巢肿瘤、交界性卵巢肿瘤到上皮性卵巢癌组织,Beclin 1的表达逐渐下调。王赞宏等[3]发现 Beclin 1蛋白在正常宫颈组织、宫颈上皮内瘤变和宫颈鳞癌组织中的阳性表达率分别为85.0%、80.0%和56.8%,宫颈鳞癌组织中Beclin 1的表达水平低于正常宫颈和宫颈上皮内瘤变组织,并与宫颈癌的分化程度、盆腔淋巴结转移相关。以上研究提示beclin 1是哺乳动物的抑癌基因,其表达缺陷增加了恶性肿瘤的发生几率,促进细胞恶性转化和肿瘤的进展。

作者观察到,与正常食管上皮组织相比,Beclin 1蛋白在食管鳞状细胞癌组织中的表达水平明显降低;Beclin 1蛋白表达水平与反映肿瘤侵袭程度的淋巴结转移和病理分期有关,与反映肿瘤生物学行为恶性度的组织学分级及肿瘤大体形态、患者性别及年龄等临床病理因素无关。提示Beclin 1表达下调时肿瘤的恶性程度更高,更易于发生侵袭和转移,由此造成患者的不良预后。

目前,对于自噬究竟是阻碍肿瘤发生的屏障还是肿瘤的适应性应答存在争议。一方面诱导肿瘤细胞自噬性死亡可抑制肿瘤的进展;但另一方面肿瘤的快速生长可使肿瘤细胞处于营养缺乏的状态,自噬可通过降解再循环提供营养致肿瘤细胞摆脱饥饿状态而继续生长,是肿瘤细胞生存的适应性反应[8]。作者发现Beclin 1在食管鳞状细胞癌组织中表达下调,并且与肿瘤发展相关;选择beclin 1作为基因治疗靶点,提高肿瘤细胞的自噬能力,有望成为食管癌治疗新的方向。

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[2]Mathew R,Karantza-wausworth V,White E.Roleof autophagy in cancer[J].Nat Rev Cancer,2007,7(12):961

[3]王赞宏,彭芝兰,段振玲,等.自噬基因Beclin 1在宫颈鳞癌中的蛋白表达及其临床意义[J].四川大学学报:医学版,2006,37(6):860

[4]Liang XH,Kleeman LK,Jiang HH,et al.Protection against fatal Sindbis virus encephalitis by beclin,a novel Bcl-2-interacting protein[J].J Virol,1998,72(11):8 586

[5]Klionsky DJ,Cregg JM,Dunn WA Jr,etal.A unified nomenclature for yeast autophagy-related genes[J].J Dev Cell,2003,5(4):539

[6]Qu X,Yu J,Bhagat G,et al.Promotion of tumorigenesis by heterozygous disruption of the beclin 1 autophagy gene [J].JClin Invest,2003,112(12):1 809

[7]Liang XH,Jackson S,Seaman M,et al.Induction ofautophagy and inhibition of tumorigenesis by beclin 1[J].Nature,1999,402(6 762):672

[8]温莹浩,殷正丰.自噬与肿瘤[J].实用肿瘤杂志, 2006,21(5):482