细胞骨架蛋白Talin、Vinculin在胃癌中的表达及临床意义

郎翠翠,田字彬,李玉红

1.青岛大学医学院附属医院消化内科,山东青岛 266071;2.聊城市人民医院病理科

细胞骨架蛋白在恶性肿瘤的侵袭和转移中起着重要的作用。近年来,纽蛋白(Vinculin)、张力蛋白(Tensin)、踝蛋白(Talin)、桩蛋白(Paxillin)等几种重要的细胞骨架蛋白在各种恶性肿瘤组织中的表达情况逐渐成为研究热点,但研究结果多有分歧,本文着重研究Talin、Vinculin在胃癌中的表达,探讨其应用于临床病理分析的可能性。

1 资料与方法

1.1 资料收集 2009年 10月 ～2010年 6月在我院病理科经确诊的石蜡包埋组织,5例正常胃黏膜组织作为对照,10例高级别上皮内瘤变组织,40例胃腺癌组织,胃癌的组织分型采用 2000年的 WHO分类标准,Ⅰ期 +Ⅱ期 10例,Ⅲ期 14例,Ⅳ期 16例。所有患者术前未行放化疗。

1.2 方法 Talin一抗购自上海沪峰化工有限公司。Vinculin一抗及免疫组化试剂盒购自上海长岛生物技术有限公司。Talin、Vinculin工作液浓度为1∶50～1∶100。全部标本甲醛固定,常规石蜡包埋,4μm连续切片。根据试剂盒说明采用免疫组化SP技术检测标本中Talin和Vinculin表达,PBS代替一抗作阴性对照。

1.3 结果判定 请2位有经验的病理学专家阅片,判断染色效果。Talin、Vinculin的阳性表达位于细胞膜,胞浆和细胞外间质中也有少量表达,呈黄色、棕黄色或黄褐色。每张切片随机选5个视野(400×)计算阳性细胞数。阳性细胞占全部细胞的百分比≤10%为(-),＞10%为(+)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0统计分析软件,用χ2检验分析Talin、Vinculin在胃黏膜病变中的表达情况及Talin、Vinculin的表达与临床病理特征之间的关系,用Spearman等级相关分析Talin和Vinculin表达的相关性,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Talin、Vincu lin在胃黏膜病变中的表达(见表1) Talin、Vinculin在正常胃黏膜呈阳性表达,表达率均为100%,高级别上皮内瘤变组Talin、Vinculin的阳性表达率分别为90%和80%,Talin在TNM分期的Ⅰ+Ⅱ期阳性表达率为 60.0%,Ⅲ期阳性表达率为28.6%,Ⅳ期阳性表达率为25.0%;Vinculin在TNM分期的Ⅰ+Ⅱ期阳性表达率为60.0%,Ⅲ期阳性表达率为35.7%,Ⅳ期阳性表达率为12.5%。高级别上皮内瘤变组与正常组比较阳性表达率降低,但组间差异无统计学意义(P=0.464)。胃腺癌中Talin、Vinculin的阳性表达率与正常组、高级别上皮内瘤变组比较差异有统计学意义(P=0.011)(见图1～9)。

表1 Talin、V inculin在胃黏膜中的表达Tab 1 Expression o f Talin and V incu lin in gastric m ucosa

2.2 Talin、V inculin在胃癌中的表达与临床病理参数间的关系(见表2) Talin、Vinculin在进展期胃癌中的表达与患者年龄、性别及肿瘤的分化程度无明显相关,而与胃癌的 TNM分期、肿瘤浸润深度明显相关。

表2 胃癌组织Talin、Vincu lin表达与临床病理参数之间的关系Tab 2 The relationship between the clinicopathologic factors and the expression of Talin and Vinculin in gastric cancer

2.3 胃腺癌组织中Talin和Vinculin表达的相关性分析(见表3) 通过采用Spearman等级相关分析,本研究中40例胃癌组织中Talin和Vinculin的表达明显相关(r=0.722,P=0.000)。

图1 正常胃黏膜中Talin的表达,由于大量正常腺泡的存在,阳性棕色颗粒集中于基底膜处(SP 200×);图2 正常胃黏膜中V incu lin的表达,表达强度较Talin弱(SP 200×);图3 HGPIN Ta lin的表达,阳性棕色颗粒呈现弥漫性表现(SP 200×);图4 HGPIN V inculin的表达,阳性棕黄色颗粒呈现弥漫性表现(SP 200×);图5 胃印戒细胞癌中Talin的表达,仅间质中散在棕色阳性颗粒(SP 200×);图6 胃印戒细胞癌中Vinculin的表达,散在阳性棕黄色颗粒,视野中可见正常胃腺上皮细胞中阳性表达对比(SP 200×);图7 中分化胃腺癌中Talin的表达,间质中可见明显阳性棕色颗粒(SP 200×);图8 低分化胃腺癌中Talin的阳性表达,胞浆中呈现弥漫性棕色阳性颗粒(SP 200×);图9 中分化胃腺癌中Vinculin的表达,胞浆中呈现弥漫性淡棕黄色颗粒(SP 200×)Fig 1 Exp ression o f Talin in normal gastric mucosa.Normal acinusw as observed and the Ta lin positive brown granu lew as deteceted in the basem entmem brane(SP 200×);Fig 2 Expression of Vinculin in normal gastricmucosa.Theexpression of Vinculin w as low er than that of Talin(SP 200×);Fig 3 Expression of Talin in HGPIN.Talin positive brow n granu le was detected immensely(SP 200×);Fig 4 Exp ression o f Vincu lin in HGPIN.V incu lin positive brown granule was detected immensely(SP 200 ×);Fig 5 The expression of Talin in signet-ring cell carcinoma.Little brow n granule w as observed in interstitial cell(SP 200 ×);Fig 6 Exp ression o f Vincu lin in signet-ring cell carcinoma.A little Vinculin positive brown granu le was detected.Vinculin positive brown granule could be observed in normalgastric glandular epithelial cell(SP 200×);Fig 7 Expression of Talin in gastric carcinoma cells o fmoderate differentiation.Talin positive brown granu le was observed clearly in interstitia l cell(SP 200×); Fig 8 Expression of Talin in gastric carcinoma cells of poor differentiation.Ta lin positive brown granule was observed immensely in plasma(SP 200×);Fig 9 Expression of V inculin in gastric carcinom a cells of moderate differentiation.V inculin positive brow n-yellow granu le was observed immensely in p lasma(SP 200×)

表3 胃腺癌组织中Ta lin和Vincu lin表达的相关性Tab 3 The correlation between the expression of Talin and V incu lin in gastric cancer

3 讨论

细胞骨架由微丝、微管和中间纤维构成。微丝结合蛋白是促进微丝聚集成束、增加微丝稳定性及强度的蛋白。膜结合蛋白是微丝结合蛋白的一种,它主要包括Vinculin、Tensin、Talin、Paxillin等[1]。膜结合蛋白的功能是参与黏着斑的形成。肿瘤细胞由于膜结合蛋白缺失,相关整合素功能受到影响,进而改变了整合素介导的细胞基质和细胞间的相互作用,从而有利于肿瘤生长、浸润和转移。同时细胞外的信号可直接传递到Talin、Tensin和Vinculin等,引起细胞变形、移动[2,3]。

Vinculin基因定位于人类染色体10q11.2qte,它是细胞表面黏附的位点,对外与整合素或 E-钙粘蛋白等相连,对内通过肌动蛋白和Talin与微丝相连,在细胞连接及固定中起重要作用[4]。Vinculin还负责细胞信号的双向传导,与整合素以及黏着斑上的其他细胞骨架蛋白共同作用,调控细胞的增殖和分化。Vinculin表达降低,导致细胞黏附力下降,促进癌变细胞移行,细胞刚性降低,更易在组织中穿行。研究表明,很多高恶性和高转移的癌细胞中Vinculin表达下降[5-7]。用Vinculin cDNA转染后的转化细胞致癌性低下,并使恶性表型逆转,说明Vinculin在肿瘤细胞的侵袭和转移过程中起重要作用[8,9]。

Talin是由两个270 kDa的亚单位组成的反向平行的同源二聚体,它连接整合素和肌动蛋白,也是一种重要的细胞骨架蛋白。Vinculin之所以能够在身体内扮演不同的角色,需依靠蛋白外型的变化,这个改变来自于Talin的连接。一旦Talin粘上Vinculin的顶端, Vinculin的外型就变成联系外围组织的锚[10]。

本研究中,高级别上皮内瘤变组与正常组比较表达率降低,但组间比较无明显差异,这一点与以往类似研究有所不同[11,12],但两组之间表达强度明显不同:正常胃黏膜组织中由于含有丰富的黏液腺,胞浆被挤压,表达于胞浆及细胞膜的阳性颗粒呈淡棕色,集中在基底膜侧,而高级别上皮内瘤变组黏膜组织中黏液腺含量少,阳性颗粒呈现弥漫性,呈深棕黄色。如果将Talin、Vinculin作为研究早期胃癌的免疫组化标记指标,结合其表达强度可能会有理想的结果,这一点需要进一步的研究证实,在本研究中未将表达强度作为分析指标。

通过采用Spearman等级相关分析,本研究中40例胃癌组织中Talin和Vinculin的表达明显相关,这一点也进一步佐证了在既往的研究中,Vinculin通过与Talin的连接而改变自身构型,从而发挥作用的学说。

Talin、Vinculin在进展期胃癌中的表达显著降低,其中Talin的阳性表达率为35.0%,Vinculin的阳性表达率为 32.5%,与正常组及高级别上皮内瘤变组比较,差异有统计学意义,与年龄、性别及胃癌的分化程度无明显相关,而与胃癌的TNM分期、肿瘤浸润深度相关。这提示Talin、Vinculin可以作为辅助指标用于评价胃癌患者术后生存率。Talin、Vinculin表达阴性的胃癌病例,高度提示预后不良,术后生存率低。

[1]Rzadzinska AK,Schneider ME,Davies C,et al.An actin molecular treadm ill and myosins maintain stereocilia functional architecture and self-renewal[J].Cell Biol,2004,164(6):887-897.

[2]Wang N,Butler JP,Ingber DE.Mechanotransduction across the cell surface and through the cytoskeleton[J].Science,1993,260 (5111):1124-1127.

[3]Yang F,Li YH.Rolesof integrins and cytoskeleton in cellularmechanotransduction[J].Space Medicine＆Medical Engineering,2002,15 (4):309-312.

杨芬,李莹辉.整合素和细胞骨架在细胞力传导中的作用[J].航天医学与医学工程,2002,15(4):309-312.

[4]Humphries JD,Wang P,StreuliC,etal.Vinculin controls focal adhesion formation by direct interactions with talin and actin[J].JCell Biol,2007,179(5):1043-1057.

[5]Tozeren A,Wu S,Hoyter B,et al.Vinculin and cell-cell adhesion[J]. Cell Adhes Commun,1998,5(1):49-59.

[6]Hao CY,Lv GZ,Cai XF,etal.Effect of ATP on malignant phenotype of a human gastric cancer cell line[J].Chin JOncol,1999,21(3): 5-7,81.

郝纯毅,吕桂芝,蔡险峰,等.三磷酸腺苷对人胃癌细胞恶性表型的去恶化作用[J].中华肿瘤杂志,1999,21(3):5-7,81.

[7]Yang HJ,Ding YQ,Zhou J,et al.Expression ofvinculin in colorectal carcinoma and its c linicopathological significance[J].Journal of Practical Oncology,2007,21(3):201-203.

杨红军,丁彦青,周军,等.Vinculin在大肠癌中的表达及其临床病理意义[J].实用肿瘤学杂志,2007,21(3):201-203.

[8]Ben-Ze'ev A.Cytoskeletal and adhesion proteinsas tumor suppressors[J]. Curr Opin Cell Biol,1997,9(1):99-108.

[9]Rodriguez Fernandez JL,Geiger B,Salomon D,et al.Suppression of tumorigenicity in transformed cellsafter transfection with vinculin Cdna[J]. JCell Biol,1992,119(2):427-438.

[10]Roberts GC,Critchley DR.Structural and biophysical properties of the integrin-associated cytoskeletal protein talin[J].Biophys Rev, 2009,1(2):61-69.

[11]Zhang CH.Expression of Vinculin in stomach intraepithelial neoplasia and clinical significance[J].Journal of MedicalResearch,2009,38 (1):96-97.

张春宏.纽蛋白在胃上皮内瘤变的表达及临床意义[J].医学研究杂志,2009,38(1):96-97.

[12]Zhang CH,Geng JS.Expression of paxillin and vinculin in gastric carcinoma and precancerous lesion and their effects on prognosis of gastric carcinoma[J].Chinese Journal of Diagnostic Pathology, 2007,14(5):377-380.

张春宏,耿敬姝.Paxillin、vinculin在胃癌及癌前病变中的表达及对胃癌预后的影响[J].诊断病理学杂志,2007,14(5): 377-380.