β-catenin基因在肝细胞癌中的表达及意义

西安市中心医院(西安 710003)

葛 鹏 王广田*

β-连环蛋白(β-catenin)是一种多功能胞浆蛋白,它既能介导Wnt信号传导通路,诱发肿瘤形成,又能与跨膜黏附分子 E-钙黏素(E-cad)结合介导同型细胞间的黏附,参与肿瘤的浸润转移。目前已有研究表明在直肠癌,食管癌等肿瘤细胞中存在β-catenin异常表达[1～3],作者采用免疫组化 S-P法检测β-catenin在肝细胞癌(HCC)中的表达状况,并探讨其意义。

材料与方法

1 材 料 收集 HCC手术切除标本共 56例,其中男38例,女18例;年龄34～67岁,中位年龄50.5岁,HBsAg阴性 20例,阳性 36例;血清 AFP阳性 40例(放免法＞400ng/ml为阳性),占71.7%;肿瘤直径≤5cm者24例,直径＞5cm者32例;有门脉癌栓19例,无癌栓者37例,Edmondson-Steiner分级Ⅰ～Ⅱ级22例,Ⅲ～Ⅳ级34例;有完整包膜者21例,无包膜或包膜不完整者35例。另选癌旁组织34例及正常肝组织5例以做对照。试剂:浓缩型鼠抗人β-catenin单克隆抗体,SP试剂盒,DAB显色试剂盒均购自北京中山公司。

2 方 法 采用免疫组化 S-P法,具体操作步骤按试剂盒说明进行。每批染色均设阳性对照,并以 PBS溶液代替一抗作阴性对照。抗体稀释倍数1∶100。

3 结果判定标准 免疫组化阳性信号为棕黄色细小颗粒状。β-catenin染色结果按照Maruyama[4]法分别从细胞膜、细胞浆、细胞核三个方面判断:胞膜＞70%的癌细胞阳性为正常表达,反之为减弱表达。胞浆或胞核＞10%的癌细胞阳性为异位表达。胞膜减弱表达,胞浆和胞核异位表达均为异常表达。

4 统计学处理 χ2检验,以α=0.05为显著性检验水准。

结 果

1 β-catenin在 HCC中的表达情况 正常肝细胞中β-catenin主要定位于细胞膜,本组 5例正常肝组织和34例癌旁组织均为胞膜均匀表达,而在 HCC细胞中,β-catenin呈胞浆弥散表达,可见部分癌细胞中的核定位,且细胞膜上的表达量相应减少,有些病例中甚至检测不到膜表达。其异位表达率和胞膜减弱表达率分别为66%(37/56)和51.8%(29/56)。异常表达的βcatenin主要定位于肝细胞的外周胞质、血窦面、接触面或腺腔面,并且分布呈异质性:即在同一肿瘤标本,β-catenin局部区域强表达,而其它区域表达却很弱,或在大片细胞中仅数个细胞散在表达。

2 β-catenin表达与HCC临床病理指标关系 见附表。β-catenin异位表达率与HCC分化程度密切相关,随分化程度下降,β-catenin异位表达率逐渐升高,差异有显著性(P＜0.01)。β-catenin胞膜减弱表达率在有癌栓形成或无包膜组明显高于无癌栓、包膜完整组(P＜0.05)。其它各参数组差异均无显著性。

附表 β-catenin表达与HCC临床病理特征的关系

讨 论

catenin是一组具有相似结构的胞浆内糖蛋白家族,根据分子量不同分为α、β、γ及P120ctn四个亚型,最初是因其与跨膜黏附分子 E-cad的胞质段连接而被发现和命名。近年来发现β-catenin还是Wnt信号通路下游的一个关键调控点,参与胚胎的发育和肿瘤的发生、发展,因此倍受人们的关注。

正常成熟细胞中没有 Wnt信号,胞质内大部分βcatenin与GSK-3β、APC及Axin蛋白组成降解复合体,在氨基末端的丝氨酸残基被GSK-3β磷酸化后最终进入泛素-蛋白酶体系统降解,因此,胞浆内游离βcatenin含量很低。肿瘤细胞中,多种因素如 APC、Axin及β-catenin基因本身突变均可导致Wnt信号传导途径异常激活,β-catenin在胞浆内大量积聚,达到一定浓度后进入核内,提高下游靶基因 C-myc、cyclinD1等的转录活性,从而抑制凋亡或促进细胞增值,诱发肿瘤形成[5]。β-catenin这种信号功能与多种肿瘤的发生有关,但在 HCC的研究中这类报道较少。

本实验结果显示,66%(37/56)的HCC标本中βcatenin呈胞浆及胞核异位表达,且表达程度与病理分级密切相关,随着 HCC分化程度的下降,β-catenin异位表达率逐渐升高(P＜0.05),表明β-catenin与HCC的发生,恶性行为及去分化有一定的相关性。

E-cad/catenin复合体介导同型细胞间的黏附,对上皮极性、完整性的维持起重要作用。而β-catenin异常可导致整个复合体结构与功能异常,在肿瘤的浸润和转移过程中发挥关键作用。Yaw等[6]报道E-cad和βcatenin表达降低与胃癌的淋巴结转移明显相关,我们的研究也发现有癌栓形成和无包膜组的β-catenin胞膜减弱表达率(73.7%,62.9%)明显高于无癌栓、有包膜组(40.5%,33.3%)(P＜0.05),提示β-catenin胞膜减弱表达可导致 E-cad/cateni介导的细胞间黏附及聚集作用丧失,是 HCC获得高转移潜能的重要原因之一。因此,进一步深入研究β-catenin可能为HCC的基因治疗提供新的依据。

[1] Hugh TJ,Dillon SA,O'Dowd G,etal.β-catenin expression in primary and metastatic colorectal carcinoma[J].Cancer,1999,82(4):504.

[2] Ninomiya I,Tani J,Hashimoto T,etal.Alteration of beta-catenin expression in esophageal squamous cell carcinoma[J].Cancer,2000,85(6):757.

[3] Tshigaki K,Namba H,Nakashima M.Aberrent localization of beta-catenin correlates with overexpression of its target gene in human papillary thyroid cancer[J].Clin Endocrind Metab,2002,87(7):3433.

[4] Maruyama K,Ochiai A,Akimoto S,etal.Cytoplasmic beta-catenin accumulation as a ptedictor of hematogenous metastasis in human colorectal cancer[J].Oncology,2000,59(4):302.

[5] Behren J.Cadherins and catenin:role in signal transduction and tumor progression[J].Cancer Metastasis Rev,1999,18(1):15.

[6] Yaw OA,Noda M,Perenyi M,etal.Expression of the E-cadherin/ catenin complex correlates with the macroscopic appearance of early gastric[J].Pathol,2000,192(3):433.