大肠肿瘤中PTEN和TGF-β1表达及意义

马 颖 杨向红 田保玲 林连捷

（1中国医科大学附属盛京医院病理科； 2中国医科大学附属盛京医院消化内科，沈阳110004）

大肠癌的发生和发展涉及多种基因表达异常，其中癌基因的激活和抑癌基因的失活起着十分重要的作用。第10号染色体同源缺失性磷酸酶-张力蛋白基因（phosphatase and tension homologue deleted on chromosome ten，PTEN）是一种新的抑癌基因，在多种肿瘤中有杂合性丢失、突变和缺失现象，提示PTEN在上皮性肿瘤的发展过程中可能起抑癌作用。转化 生 长 因 子 β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）是一个多功能因子，抑制正常上皮细胞的生长和促进细胞凋亡；转化的肿瘤细胞则丧失对TGF-β1的敏感性，可逃脱TGF-β1诱导的凋亡而呈恶性增殖。本研究对大肠癌组织中PTEN和TGF-β1的表达进行联合检测，旨在探讨二者与大肠癌临床病理参数之间的相关性，进一步为临床诊断治疗、预后判断提供可靠依据。

材料和方法

1.研 究对象

收集中国医科大学附属盛京医院1993-2002年大肠癌手术治疗病例标本62例，所有标本术前均未经过任何治疗。上述实验标本蜡块存档完好，临床病例资料完整，病理分型和组织分级按WHO分类标准，分期按TNM标准。其中男32例，女30例，年龄26-82岁，平均52.6岁。大肠腺瘤10例，大肠癌同一切片癌旁大肠黏膜组织46例，非肿瘤病例正常大肠黏膜组织15例。

2.实 验试剂

浓缩型PTEN鼠抗人mAb及TGF-β1兔抗人mAb购于北京中山生物制品有限公司，S-P试剂盒及DAB显色试剂盒购自福州市迈新生物技术开发公司（AR1022）。

3.实 验方法

采用SP免疫组化方法检测PTEN和TGF-β1。实验步骤按第二代通用型二步法检测系统说明书进行，用PBS代替一抗作阴性对照。免疫组化结果判断标准：阳性细胞均以细胞浆中出现棕黄色颗粒为主，颗粒粗细不等。TGF-β1有时伴有间质阳性反应。阳性细胞＜5%为阴性；＞5%为阳性。

4.统 计学处理

数据经SPSS14.0统计软件处理，PTEN、TGF-β1与各个相关因素的差异性比较采用x2检验，二者之间的相关性研究采用Spearman法。

结 果

1.大肠癌及大肠腺瘤中PTEN和TGF-β1的表达

研究结果表明，PTEN在正常大肠黏膜、大肠腺瘤、大肠癌中的表达逐级降低，大肠癌中的阳性表达率为51.61%（32／62）。本组15例正常大肠黏膜的PTEN蛋白表达率为100%，而癌旁组织的阳性表达率为60.87%（28／46），与癌组织相似，两者有明显的同步表达性。此外，大肠癌中PTEN蛋白的阳性表达率明显低于非癌组，P＜0.05（图1、2）。TGF-β1在正常黏膜、大肠腺瘤及大肠癌中的阳性表达率分别为0%（0／15）、40%（4／10）、83.87% （52／62），而在癌旁组织的表达率为67.39%（31／46）。正常黏膜组织TGF-β1的表达低于癌旁组织、大肠腺瘤和大肠癌（P＜0.05）（图3、4，表1）。

图1 PTEN在正常大肠组织中呈阳性表达×400； 图3 TGF-β1在正常大肠组织中呈阴性表达×400；图2 PTEN在大肠癌中呈阴性表达×100； 图4 TGF-β1在大肠癌中呈阳性表达×400Fig.1Positive expression of PTEN innormal colorectal tissue×400 ；Fig.2Negative expression of PTEN in colorectal cancer×100；Fig.3Negative expression of TGF－β1in normal colorectal tissue×400；Fig.4Positive expression of TGF－β1in colorectal cancer×400

表1 PTEN和TGF-β1在大肠良恶性病变组织的表达Table 1 The expression of PTEN and TGF-β1in the benign and malignant lesions of colorectal neoplasm

2.大肠癌临床病理特征指标与PTEN和TGF-β1表达的关系

PTEN阳性表达与肿瘤分化程度、临床分期有关（P＜0.05），随肿瘤分化程度的降低、临床分期提高而降低；与患者年龄、性别、肿瘤发生部位无相关性（P＞0.05）。TGF-β1的表达与肿瘤分化程度、临床分期有关，各组差异有显著性（P＜0.05）；与患者年龄、性别、原发肿瘤位置无关，随着大肠癌恶性程度的增强，TGF-β1表达逐渐增强（表2）。

表2 大肠癌中PTEN和TGF-β1表达与临床病理学特征的关系Table 2 The relationship between the expression of PTEN and TGF-β1and the clinical pathology of colorectal neoplasm

3.PTEN和TGF-β1在大肠癌中表达的相关性分析

62例大肠癌中PTEN、TGF-β1同时阳性表达25例，同时阴性表达3例，PTEN与TGF-β1表达呈 负 相 关 （P ＜0.05，Spearman Correlation＝-0.380）。

讨 论

大肠癌是常见的消化道恶性肿瘤之一。随着人们生活水平的提高及生活习惯的改变，大肠癌的发病率呈上升趋势。癌基因的激活及抑癌基因的失活是恶性肿瘤发生的重要机制之一。

PTEN是迄今发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，在多种肿瘤中有杂合性丢失、突变和缺失现象，如神经胶质母细胞瘤、前列腺癌、肺癌和乳腺癌等，提示PTEN在上皮性肿瘤的发展过程中可能起抑癌作用，在多种肿瘤中充当着“看门人”的角色［1，2］。研究表 明，PTEN 在 许 多 恶 性 肿 瘤 中 表 达均低于正常组织，大肠癌中也可以检测到PTEN表达的异常［3，4］。本研究显示PTEN 在正常大肠黏膜、大肠腺瘤、大肠癌组织中的表达逐级降低，且大肠癌中阳性表达率明显低于非癌组；而癌旁组织PTEN的表达率与癌组织有明显的同步表达性。由此推测PTEN蛋白的丢失在大肠癌发生之前已经出现，提示PTEN的丢失可能是部分病例大肠癌形成的一种信号。正常细胞中PTEN蛋白通过使PIP3去磷酸化负调控PIP3／Akt途径调节细胞的增殖与凋亡平衡，当PTEN蛋白表达减弱或缺乏时，丧失对PIP3／Akt信号传导途径的负调控，可能使肠黏膜上皮失去细胞周期调控，过度增殖，凋亡减少，易于发生恶性转化。PTEN阳性表达还与肿瘤分化程度、临床分期有关，提示PTEN基因表达的缺失与大肠癌的发生、发展密切相关，检测PTEN蛋白的表达可能对判断大肠癌的恶性程度和预后有一定的意义。

转化 生 长 因 子 （transforming growth factor，TGF）β是一组调节细胞生长和分化的细胞因子，在胚胎发育、免疫调节以及肿瘤的防治等过程中发挥作用，TGF-β1是TGF-β家族中重要成员之一。研究表明，TGF-β1是肿瘤发生、发展的相关因子，主要功能是抑制细胞生长及促进基质形成，是一类具有多种功能的多肽类生长因子［5－7］。本研究发现，与正常肠黏膜及大肠腺瘤相比，大肠癌中TGF-β1过度表达，且染色强度和着色范围明显高于前两者。推测当肠上皮从良性向恶性表型转化时即出现对TGF-β1抑制作用的反应性下降，转化的肿瘤细胞对TGF-β1抑制作用产生拮抗，即细胞对其生长调控作用的逃逸可能是癌变过程中的一个步骤。我们发现，癌旁大肠黏膜TGF-β1阳性表达率明显高于正常黏膜，提示部分大肠癌病例癌旁黏膜已偏离正常细胞的生长状态，具有肿瘤细胞生长代谢的某些特征，应引起关注。

本研究还发现，PTEN与TGF-β1表达呈负相关。其机制可能是TGF-β1可下调PTEN的表达，使PTEN的抑癌作用减弱。在多种人细胞系中通过TGF-β1介导的机制可使PTEN表达下调，在大肠癌中TGF-β1的过表达可能导致PTEN的表达减少，给已经转化的上皮细胞提供生长机会。提示PTEN与TGF-β1的联合检测，在判定肿瘤生物学行为及预后方面有一定意义。

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