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β-连环蛋白和DNMT1在子宫内膜腺癌中表达的关系及意义

2011-08-21兰翀徐洪涛

中国医科大学学报 2011年11期
关键词:细胞质蓄积甲基化

兰翀,徐洪涛

(1.沈阳市妇婴医院妇科,沈阳 110011;2.中国医科大学基础医学院病理学教研室,沈阳 110001)

β-连环蛋白(β-catenin)既是细胞黏附分子,又是Wnt信号传导通路激活的的关键,它作为一种癌基因,与结直肠癌[1]、肺癌[2]、子宫内膜腺癌[3]等多种恶性肿瘤的发生、发展和侵袭转移关系密切。DNA甲基化是导致抑癌基因失活和肿瘤发生发展的重要表观遗传学因素。DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase 1,DNMT1)的异常表达与结肠癌等多种恶性肿瘤的发生发展有关[4]。但目前有关DNMT1在子宫内膜腺癌中表达和作用的研究还很少[5],DNMT1与 β-catenin在子宫内膜腺癌中表达的关系和意义尚不清楚。为此,本研究采用免疫组化方法检测DNMT1与β-catenin在子宫内膜腺癌中的表达情况和相互关系,及其与子宫内膜腺癌临床病理因素的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 病例与标本:86例子宫内膜腺癌组织和正常子宫内膜组织标本随机选自于中国医科大学附属第一医院病理科2007-2010年存档石蜡组织标本。患者平均年龄57.3岁(45~72岁),术前均未接受放化疗。根据WHO(2004年)女性生殖系统肿瘤分类标准分为子宫内膜样腺癌78例、浆液性腺癌4例、透明细胞癌4例,其中高分化52例、中分化20例、低分化14例。根据1988年国际妇产科协会(FIGO)子宫内膜腺癌分期标准,分为Ⅰa期10例,Ⅰb期44例,Ⅰc期28例,Ⅱ期2例,Ⅲ期2例。

1.1.2 试剂:鼠抗人DNMT1单克隆抗体(sc-70981)购自美国SANTA CRUZ生物技术公司,鼠抗人βcatenin单克隆抗体(610153)购自美国BD Transduction Laboratories,S-P超敏免疫组化试剂盒(KIT-9710)和DAB酶底物显色试剂盒(DAB-0031)均购自福州迈新生物技术公司。

1.2 方法

将石蜡包埋组织标本制成4 μm切片,经二甲苯脱蜡、梯度乙醇脱苯、水化后,进行免疫组化染色,按试剂说明书操作,DNMT1和β-catenin一抗稀释倍数均为1∶200,以PBS取代一抗作为阴性对照。结果判定:每例标本选取5个高倍视野,每个视野计数100个癌细胞,计数阳性癌细胞占癌细胞总数的百分比。若β-catenin的细胞膜表达率≥10%则判定该例标本为存在细胞膜表达;若细胞质表达率≥10%则判定为异常细胞质表达;若有超过10%细胞出现细胞核表达,则判定为β-catenin核表达。本研究中,DNMT1在正常子宫内膜组织中均为阴性表达,所以当DNMT1的阳性表达率≥10%时,则判定该例标本为DNMT1表达阳性。

1.3 统计学分析

采用χ2检验和似然比法分析β-catenin、DNMT1的表达与子宫内膜腺癌临床病理因素的关系;采用Spearman等级相关分析DNMT1与β-catenin表达的关系。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 β-catenin的异常表达与子宫内膜腺癌的分化不良有关

本研究中,β-catenin在正常子宫内膜腺体上皮中为细胞膜表达并伴有少量细胞质表达,未见细胞核表达,但在子宫内膜腺癌中细胞膜表达显著减少或消失,而细胞质和细胞核表达明显增加。在86例子宫内膜腺癌中,仅观察到4例标本存在β-catenin细胞膜表达,而有54例标本(54/86,62.80%)出现β-catenin的细胞浆异常表达,其中有6例同时伴有细胞核表达(6/86,6.98%)。如表1所示,在中-低分化的子宫内膜腺癌中,β-catenin的异常浆表达率(26/34,76.47%)明显高于高分化的子宫内膜腺癌组织(28/52,53.85%)(P=0.034)。β-catenin 的异常表达还与子宫内膜腺癌的组织学类型有关(P=0.003),但与FIGO分期(P=0.246)和患者的年龄(P=0.105)无明显关系。

2.2 DNMT1的表达与子宫内膜腺癌的分化程度和FIGO分期相关

正常子宫内膜腺体中均未见DNMT1表达,而在子宫内膜腺癌中则出现了不同程度的DNMT1阳性表达(38/86,44.19%)。如表1所示,在中-低分化的子宫内膜腺癌中,DNMT1的阳性表达率(20/34,58.82%)明显高于高分化的子宫内膜腺癌组织(18/52,34.62%)(P=0.027)。而 FIGO 分期高的病例,DNMT1的阳性表达率也明显高于FIGO分期低的病例(P=0.027)。另外,DNMT1的表达还与子宫内膜腺癌的组织学类型有关(P=0.004),但与患者的年龄无明显关系(P=0.531)。

2.3 β-catenin的异常表达与DNMT1的阳性表达相关

86例子宫内膜腺癌病例中,54例出现βcatenin异常表达,而在这54例中有36例同时发现DNMT1的阳性表达,经Spearman相关分析发现βcatenin的异常细胞质表达与DNMT1的阳性表达显著相关(r=0.588,P<0.001)。而 6例出现 β-catenin核表达的子宫内膜腺癌中也有4例为DNMT1阳性表达,但由于例数较少,未发现显著的相关性(r=0.124,P=0.255)。

图1 β-catenin和DNMT1在子宫内膜腺癌组织中的表达 免疫组化S-P法×400Fig.1 The expressions of β-caten in and DNM T1 inendom etrial adenocarcinom atissues Immunoh istochem istryS-P method×400

表1 β-catenin和DNMT1的表达与子宫内膜腺癌临床病理因素的关系Tab.1 The relat ionships between β-catenin,DNMT1 expressi on and clini copat hologic characteri stics of endom etria lcancer

3 讨论

子宫内膜腺癌是妇科最常见的恶性肿瘤之一,占女性生殖道恶性肿瘤的20%~30%[6]。Wnt信号传导通路的激活可能在子宫内膜腺体的恶性转化过程中发挥了重要作用[7]。β-catenin在细胞质、核内的异常蓄积是Wnt通路激活的关键。而β-catenin蓄积的主要原因可能是其基因CTNNB1第3外显子的突变或APC-Axin-GSK3降解复合体的功能障碍[1,2]。有报道在子宫内膜腺癌中发现了β-catenin的细胞核蓄积和其基因CTNNB1的突变[3,8]。本研究中,β-catenin在子宫内膜腺癌中的异常细胞浆表达明显高于正常子宫内膜组织,并在6例标本中出现了细胞核表达。同时,本研究发现β-catenin的异常表达与子宫内膜腺癌的低分化程度相关,与以往的研究相似[9],表明子宫内膜腺癌中存在β-catenin的异常蓄积和Wnt通路的激活,并参与了子宫内膜腺癌的发生和恶性进展中。

有研究发现,在肿瘤中APC、Dab2等Wnt信号通路的抑制基因有启动子甲基化的现象[10]。而启动子甲基化就可能导致APC等抑癌基因表达下调,从而引起β-catenin异常蓄积和Wnt通路激活。DNMT是调控DNA甲基化的关键分子,与恶性肿瘤中抑癌基因的甲基化、失活和肿瘤的发生发展、侵袭转移有关[4]。那么,DNMT1的表达是否与β-catenin的蓄积和Wnt通路的激活有关呢?目前有关DNMT1在子宫内膜腺癌中表达的研究较少[5],尚未见DNMT1与β-catenin在子宫内膜腺癌中表达关系的报道。为此,本研究检测了DNMT1在子宫内膜腺癌中的表达情况,并分析其与β-catenin蓄积的关系。结果发现,DNMT1在癌组织中的表达显著高于正常子宫内膜组织,并与子宫内膜腺癌的低分化程度和高FIGO分期有关。更重要的是,本研究首次发现在子宫内膜腺癌中,DNMT1与β-catenin的细胞质表达显著正相关,这表明二者之间存在着直接或间接的协同作用。肿瘤中DNMT1的表达增加有可能通过促进APC、Axin等抑癌基因的甲基化,从而促进βcatenin的失调控和蓄积,另外,β-catenin也可能通过多种靶基因产物直接或间接地促进DNMT1的表达。二者可能具有相互调控、相互协同,共同促进子宫内膜腺癌进展的作用,有待今后深入研究。

综上所述,β-catenin的异常表达与子宫内膜腺癌的低分化程度相关;DNMT1的阳性表达与子宫内膜腺癌的低分化和高FIGO分期相关;DNMT1与βcatenin的细胞质表达显著正相关。深入研究DNMT1和Wnt信号通路之间的表达调控机制将有可能为在子宫内膜腺癌的诊断和基因靶向治疗提供新的线索和思路。

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