β-半乳糖凝集素-3与上皮钙黏蛋白在甲状腺乳头状癌组织中的表达及其意义

樊玉文，张园，赵卫平，虞同华，刘方舟

(江苏省肿瘤医院头颈外科，江苏南京 210009)

甲状腺肿瘤是临床最常见的头颈肿瘤之一，诊疗技术的进步使得临床甲状腺肿块检出明显增多。大多数的甲状腺肿瘤单靠病理形态学特征可以诊断，但在临床病理诊断中对甲状腺滤泡样病变如滤泡性腺瘤、滤泡性癌、滤泡型乳头状癌及乳头状癌与乳头状增生结节间的鉴别有时仍较为困难。诊断这些特殊类型的肿瘤，免疫组化方法比较有帮助。对甲状腺乳头状癌病人，研究鉴别诊断和预测淋巴结转移的辅助诊断指标有现实意义。本实验研究甲状腺良恶性病变组织中之β-半乳糖凝集素-3(galectin-3)和上皮钙黏蛋白(E-cadherin)的表达，以期提高甲状腺肿瘤病理诊断的准确性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究资料来自江苏省肿瘤医院头颈外科及江苏省人民医院病理科1996年1月至2005年12月手术切除标本。其中甲状腺乳头状癌236例，患者男36例，女200例;年龄12～82岁，中位年龄48岁，≥45岁54例，＜45岁182例;肿瘤直径≥2 cm者126例，＜2 cm者110例。另有结节性甲状腺肿伴乳头状增生10例，甲状腺腺瘤10例。上述资料按病变不同分3组进行比较研究。全部标本常规10%中性福尔马林液固定，石蜡包埋，应用组织芯片制作器械制作12×15点阵芯片蜡块。所有病理结果均经病理科两位副主任医师证实。患者术前均未接受其他相关治疗，并均具有完整临床及随访资料。

1.2 实验方法

1.2.1 标本准备 采用免疫组化SP法，各组标本常规石蜡切片，高温修复抗原，DAB显色。

1.2.2 对照实验 分别用已知阳性切片作免疫组化阳性对照，用PBS代替一抗作免疫组化阴性对照。

1.2.3 结果判断 免疫组化阳性表达的判断按照以下判断标准:选染色均匀的肿瘤区，在400倍视野下计数着色细胞占视野细胞总数的百分数，共计数5个视野，取平均值，以着色细胞占视野细胞总数的多少分0～3级，0为0级，＜25%为1级，25% ～50%为2级，＞50%为3级。本试验中0、1级为阴性(－)，2、3级为阳性(+)。

1.3 统计学处理

采用卡方检验、秩和检验和Spearman等级相关检验，应用 SPSS 13.0统计软件包在计算机上完成。

2 结 果

2.1 β-半乳糖凝集素-3蛋白表达情况

β-半乳糖凝集素-3在3组病变组织中的表达情况见表1。β-半乳糖凝集素-3表达于阳性细胞的细胞膜和细胞质，呈棕黄色着色(图1)。β-半乳糖凝集素-3表达与甲状腺乳头状癌临床病理间的关系见表2。

表1 β-半乳糖凝集素-3在3组病变组织中的表达

图1 甲状腺乳头状癌组织芯片切片照片 β-半乳糖凝集素-3免疫组化染色×20

表2 甲状腺乳头状癌β-半乳糖凝集素-3表达与临床病理间的关系

2.2 上皮钙黏蛋白表达情况

上皮钙黏蛋白在3组病变组织中的表达情况见表3。上皮钙黏蛋白表达于阳性细胞的细胞膜、细胞浆，呈棕黄色颗粒及弥漫性着色，有极少细胞核着色(图2)。上皮钙黏蛋白表达与甲状腺乳头状癌临床病理间的关系见表4。

表3 上皮钙黏蛋白在3组病变组织中的表达

图2 甲状腺乳头状癌组织芯片切片照片 上皮钙黏蛋白免疫组化染色×20

表4 甲状腺乳头状癌上皮钙黏蛋白表达与临床病理间的关系

3 讨 论

在病理诊断及临床工作中，病理切片显示明显增生的甲状腺乳头相对比较常见。当镜下切片中有滤泡的非典型性改变及甲状腺乳头状癌细胞核的个别病理特征时，诊断结论难以确立，特别易将甲状腺乳头状增生诊断为甲状腺乳头状癌。这些病理诊断在甲状腺术中快速病理切片及术前细针穿刺涂片时更容易发生。近来，国内外研究倾向依靠免疫组化方法辅助诊断甲状腺乳头状癌。我们对甲状腺良恶性疾病中β-半乳糖凝集素-3与上皮钙黏蛋白的表达进行了对比研究，发现了两蛋白的表达与肿瘤临床病理之间的相关性。

β-半乳糖凝集素-3属凝蛋白集素(galectin)家族成员[1]，是一种糖类结合蛋白，分子质量约 31 ku，主要存在于细胞质中，在活动的巨噬细胞、嗜酸性细胞、上皮细胞(如甲状腺、胃、肠)及一些感觉神经元中表达最多。它包括一个可与羧基端相互作用的-NH2末端、一个为基质金属蛋白酶的底物和COOH-末端区[2]。以往的研究认为，正常甲状腺及结节性甲状腺肿、腺瘤等良性病变不表达 β-半乳糖凝集素-3[3]，而甲状腺乳头状癌几乎所有病例均为β-半乳糖凝集素-3阳性，在滤泡性癌的表达各种报道不统一[4]。也有人认为β-半乳糖凝集素-3是滤泡性癌尤其是微小浸润性癌的一个标记[5]。我们发现，β-半乳糖凝集素-3在结节性甲状腺肿、甲状腺腺瘤及甲状腺乳头状癌中分别表达为 30.0% 、20.0%、95.8%(见表 1)，说明 β-半乳糖凝集素-3的表达情况对甲状腺乳头状癌与良性疾病鉴别诊断有较好的指导意义。

近年来，β-半乳糖凝集素-3与甲状腺癌的相互关系也是研究的热点，新近的研究结果显示该蛋白同肿瘤凋亡相关[6-7]。本研究结果显示，β-半乳糖凝集素-3在甲状腺腺瘤和结节性甲状腺肿伴乳头状增生中的阳性表达率仅为20.0%和30.0%，且大部分是弱阳性表达。在其中2例甲状腺腺瘤阳性病例中，有1例甲状腺腺泡上皮增生相对活跃，病理形态上虽然没有发现该病例有肿瘤包膜或临近血管浸润等病理恶性证据，但阳性病灶在不典型腺瘤内及上皮增生活跃的局部有表达，是否β-半乳糖凝集素-3蛋白的表达预示了这些病变的潜在恶性，有待我们进一步研究证实。

甲状腺癌淋巴结转移与β-半乳糖凝集素-3表达间的关系现有研究结论并不一致。Kawachi等[8]研究发现，β-半乳糖凝集素-3表达水平在甲状腺乳头状癌有淋巴结转移组明显高于无淋巴结转移组，并且对原发及转移病灶石蜡包埋标本进行分析显示，转移淋巴结表达β-半乳糖凝集素-3明显低于原发肿瘤，推测β-半乳糖凝集素-3在甲状腺肿瘤发展的不同时期起不同的作用。另外，有学者研究发现β-半乳糖凝集素-3的表达与甲状腺癌是否转移无关[9]。我们的研究结果显示，β-半乳糖凝集素-3在淋巴结转移组原发灶的阳性表达较无淋巴结组高，有显著性差异(P＜0.05)，提示β-半乳糖凝集素-3的表达与甲状腺乳头状癌有无淋巴结转移有明显相关性。我们的研究可以提高术前针吸细胞学诊断的准确率，对常规诊断难以鉴别的甲状腺良、恶性肿瘤具有重要的鉴别诊断价值。然而β-半乳糖凝集素-3在有和无包膜外侵犯的甲状腺乳头状癌中表达无统计学差异(P＞0.05，表2)，显示β-半乳糖凝集素-3对有无包膜外侵犯病例无鉴别意义。β-半乳糖凝集素-3表达水平的高低与肿瘤的浸润以及淋巴结转移的关系尚需进一步研究。

钙黏蛋白是一组Ca2+依赖性跨膜糖蛋白，目前的研究认为上皮钙黏蛋白与肿瘤浸润和转移的关系较密切。该蛋白存在于上皮细胞中的钙依赖性跨膜糖蛋白，介导细胞与细胞间互相黏附，对组织发生及维持上皮细胞的极性、形态起着重要作用[10]。在正常细胞间，上皮钙黏蛋白表达稳定，而在癌细胞间，其表达常降低或缺失。该蛋白近年来已成为研究多种肿瘤细胞侵袭和转移的热点之一[11]。

上皮钙黏蛋白在人体多种上皮来源的肿瘤中均有异常表达，如乳腺小叶癌、弥漫型胃癌、结直肠癌、前列腺癌、肝癌、食管癌、皮肤癌、肾癌和肺癌等;最近还报道在胃癌、卵巢癌、宫颈癌中有上皮钙黏蛋白基因的突变和等位基因的杂合性缺失[12-14]。上皮钙黏蛋白的表达降低，导致细胞间黏附作用下降和极性的紊乱，丧失接触抑制而出现细胞的无限制增殖失分化，细胞连接松散，易于从局部脱落得到较强的浸润能力，极易扩散和转移[15]。

目前认为上皮钙黏蛋白免疫组化强度与原发瘤临床分期呈负相关，上皮钙黏蛋白mRNA表达减少或缺失易发生局部复发和远处转移。上皮钙黏蛋白功能失调导致癌细胞脱离原发灶可能是肿瘤侵袭及转移关键的始动环节[16]。Brabant等[17]发现，上皮钙黏蛋白的表达受一定浓度范围TSH的影响，TSH浓度的增加可诱导甲状腺细胞中上皮钙黏蛋白mRNA和蛋白的表达，其结论显示上皮钙黏蛋白的表达受TSH-cAMP依赖路径的控制，推测上皮钙黏蛋白的上调表达可能在甲状腺癌中扮演了重要的角色。另有研究[18]显示，上皮钙黏蛋白表达缺失的分化型甲状腺癌患者术后生存率低于上皮钙黏蛋白阳性表达的患者，且上皮钙黏蛋白的免疫组化染色是分化型甲状腺癌的一个预后指标。我们研究的结果显示:上皮钙黏蛋白在腺瘤及结节性甲状腺肿伴乳头状增生组织中绝大部分为阳性表达，个别病例阳性表达较强，乳头状癌病例几乎均为中低度和阴性表达。甲状腺腺瘤组和结节性甲状腺肿伴乳头状增生组分别与乳头状癌组比较均存在显著性差异(P＜0.05，表3)。上皮钙黏蛋白在有腺体外侵犯及淋巴结转移病例表达低于无腺体外侵犯及淋巴结转移病例(P＜0.05，表 4)。

组织芯片技术是最近新兴的一种免疫组化技术，实验时可以同时检测多个组织标本，于同一条件下得出实验结果，以尽可能地减少多次实验带来的误差，克服了传统病理学技术实验速度慢和效率低的缺点。我们运用这一原位组织学方法研究了β-半乳糖凝集素-3及上皮钙黏蛋白两种蛋白在甲状腺乳头状癌组织中的表达，节约了试剂并且提高了效率。

本实验显示β-半乳糖凝集素-3、上皮钙黏蛋白免疫组化检测能鉴别良、恶性甲状腺结节，并可判断肿瘤是否包膜侵犯及有无淋巴结转移，对甲状腺肿瘤患者的临床诊断和指导治疗具有重要的临床价值。另外，本组资料显示，甲状腺乳头状癌组织β-半乳糖凝集素-3阳性率很高，而上皮钙黏蛋白阳性率偏低，提示β-半乳糖凝集素-3和上皮钙黏蛋白两种蛋白的表达可能共同影响着肿瘤的发生发展过程，我们将在以后的实验中对两种蛋白的具体作用进行更加深入的研究。

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