E-cad和Gal-3在喉鳞状细胞癌中的表达及其临床意义

承泽农 武世伍 俞 岚 宋文庆 陶仪声

E-cad和Gal-3在喉鳞状细胞癌中的表达及其临床意义

承泽农 武世伍 俞 岚 宋文庆 陶仪声＊

（蚌埠医学院第一附属医院病理科，蚌埠医学院病理学教研室；安徽233003）

目的 探讨E-钙粘蛋白（E-cadherin E-cad）与β-半乳糖凝集素-3（galectin-3 Gal-3）蛋白在喉鳞状细胞癌（laryngeal squa mous cell carcino ma LSCC）中的表达及与临床病理因素的关系。方法 采用免疫组织化学ElivisionTMplus法检测83例LSCC和20例正常喉组织中E-cad和Gal-3的表达情况。结果 在正常喉组织中E-cad和Gal-3的表达率分别为100%和20.0%，在LSCC组织中分别为39.8%和79.5%，两组相比，差异有显著性（P＜0.01）。E-cad和Gal的表达水平与LSCC肿瘤细胞分化程度、淋巴结转移与否和临床分期高低有关（全部P＜0.05），与患者的年龄、性别、肿瘤大小及临床分型无关（P＞0.05）；且E-cad的表达水平与Gal-3的表达水平呈负相关。结论 E-cad和Gal-3蛋白可能参与了LSCC的发生，并且与LSCC的侵袭及转移密切相关，联合检测E-cad和Gal-3的表达可作为临床早期判断LSCC侵袭、转移的指标之一。

喉鳞状细胞癌；E-钙粘蛋白；β-半乳糖凝集素-3；免疫组化

喉癌在呼吸系统恶性肿瘤中仅次于肺癌而位于第二位［1］，其病理类型以鳞状细胞癌最常见。浸润和转移是喉癌患者术后复发和死亡的主要原因。钙粘素（cadherin）广泛表达于人体组织中，属于跨膜糖蛋白家族，在胚胎发育、维持正常细胞形态、细胞极性及组织结构完整性［2］方面起着重要作用。上皮性钙粘蛋白（E-cadherin E-cad）是钙粘蛋白家族中的最重要成员，当其表达水平下降或缺失时，就会导致肿瘤细胞彼此间的粘附力降低或丧失，肿瘤细胞易于从原发瘤脱离，从而造成侵袭与转移。β-半乳糖凝集素-3（galectin-3，Gal-3）是一种能与糖结合的蛋白质，在细胞识别和粘附中起重要作用。Gal-3在上皮细胞和免疫细胞中都有表达，参与包括细胞生长、粘附、侵袭、凋亡、血管生成和转移等多种生物过程［3，4］。本研究通过检测83例喉鳞状细胞癌（laryngeal squamous cell carcino ma LSCC）病例标本中E-cad和Gal-3的表达，探讨它们与侵袭、转移及临床病理因素之间的关系。

材料和方法

1.一般资料

收集蚌埠医学院第一附属医院病理科2003年1月-12月存档石蜡包埋LSCC病理组织标本83例（术前未行放、化疗）和正常喉组织标本20例，所有病例均有完整的临床及病理资料。其中男性75例，女性8例；从临床分型来看，声门上型51例，声门型29例，声门下型3例；高分化30例，中分化47例，低分化6例。年龄43-84岁，中位年龄62.1±7.8岁，≥60岁56例，＜60岁27例；按淋巴结有无转移，有转移34例，无转移49例；按肿瘤大小，＜2.0c m40例，≥2.0c m43例。根据UICC2002版p TNM病理分期标准进行分期，其中Ⅰ期患者21例，Ⅱ期患者32例，Ⅲ期患者22例，IV期患者8例。

对照组正常喉组织20例取自喉癌肿块＞5.0 mm的喉组织，病理HE染色证实为正常喉组织。

2.试剂

鼠抗人E-cad单克隆抗体（产品编号：MAB-0589，克隆号：4A2C7）、鼠抗人galectin 3单克隆抗体（产品编号：MAB-0572，克隆号9C4）、ElivisionTMplus试剂盒以及DAB显色试剂盒均购自福州迈新生物技术开发公司。

3.实验方法

采用免疫组织化学ElivisionTMpl us法：将石蜡标本以4μm厚连续切片，烤干，于二甲苯溶液及不同浓度的乙醇中脱蜡至水洗。免疫组化染色操作步骤按试剂盒说明书进行。采用已知阳性片作对照，以PBS液代替一抗作空白对照。

4.结果判定

E-cad以细胞膜和细胞浆出现棕黄色颗粒为阳性；Gal-3以细胞浆和核出现棕黄色颗粒为阳性。采取二次计分法：每例标本随机计数10个高倍视野（×400），计数每个高倍视野中阳性细胞所占百分比并计分。首先将染色强度计分：0分为无色，1分为淡黄色，2分为棕黄色，3分为棕褐色。再将阳性细胞百分比计分，0分为阴性，1分为阳性细胞＜10%，2分为11%-50%，3分为51%-75%，4分为＞75%。用染色强度得分和细胞数得分的乘积作为判断标准，若积分≤1为阴性，＞1为阳性。免疫组化结果由两位病理医生采用独立双盲法判定。

5.统计分析

采用SPSS17.0统计软件进行数据分析。在LSCC组织中，E-cad与Gal-3的表达与正常喉组织、各临床及病理因素的相关性采用χ2、Spear man等级相关检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.LSCC中E-cad的表达及其与临床病理的关系

E-cad主要定位于LSCC癌细胞膜和胞浆，呈棕黄色。正常喉组织中E-cad阳性颗粒主要位于细胞浆和膜。在LSCC中，E-cad的阳性率为39.8%（33／83），较正常喉组织的表达率（20／20）显著降低（P＜0.01）（见图ABC）。E-cad的表达与患者的性别、年龄及临床分型无关（P＞0.05）。随着LSCC组织的分化越差，E-cad的表达率越低，差异有统计学意义（P＜0.01）；淋巴结转移组的E-cad表达率显著低于无淋巴结转移组的E-cad表达率（P＜0.01）；Ⅰ-Ⅱ期患者中E-cad的阳性率为50.9% （27／53）；Ⅲ-Ⅳ 期 患 者 中 E-cad 的 阳 性 率为20.0%（6／30），两组之间有显著性差异（P＜0.01）。

2.LSCC中Gal-3的表达及其与临床病理的关系

Gal-3蛋白主要定位于LSCC细胞浆和核，为黄色或棕黄色颗粒；对照组中也定位于细胞浆和核。在LSCC中，Gal-3的阳性率为79.5%（66／83），较正常喉组织的表达率20.0%（4／20）显著增加（P＜0.01）（见图1DEF）。Gal-3的表达与患者的年龄、性别、肿块大小及临床分型等均无关（P＞0.05）。Gal-3的表达与LSCC的分化程度、淋巴结转移与否及临床分期有关，即随着Gal-3的表达越强，肿瘤的分化越差、临床分期越晚、更易发生淋巴结转移（P＜0.05）（见表1）。

3.在LSCC组织中E-cad与Gal-3之间的关系

Spear man相关分析显示，E-cad的表达与Gal-3的表达呈负相关（r＝-0.442，P＜0.01）（见表2）。

图1 E-cad与Gal-3在喉鳞状细胞癌与对照组中的表达A，B和C：在对照组和LSCC组中E-cad的表达，主要定位于细胞膜和浆（A对照组，B高分化鳞癌，C中分化鳞癌，Elivision TM plus×400）；D、E和F：在对照组和LSCC组中Gal-3的表达，主要定位于细胞浆和核（D高分化鳞癌，E中分化鳞癌，F低分化鳞癌，Elivision TM plus×400）。Fig.1 Expression of E-cad and Gal-3 in LSCC and the control groupA，B and C：Expression of E-cad in membrane and cytoplas m （A.the control group，B.well differentiated squamous cell carcino ma，C.moderately differentiated squamous cell carcino ma，Elivision TM plus×400）；D，E and F：Expression of Gal-3 in cytoplas m and nuclei（D.well differentiated squamous cell carcino ma，E.moderately differentiated squamous cell carcino ma，F.poor differentiated squamous cell carcino ma，Elivision TM plus×400）.

表1 LSCC组织中E-cad和Gal-3的表达与临床病理因素的关系Table 1 Correlation bet ween expression of E-cad and Gal-3 and clinicopat hologic characteristic in LSCC

表2 LSCC组织中E-cad与Gal-3之间的关系Table 2 Correlation of E-cad expression to Gal-3 expression in LSCC

讨 论

钙粘蛋白是一组Ca2＋依赖性跨膜糖蛋白，钙粘蛋白E-cad是家族中被研究最多，也是最重要的成员。其基因定位于16q22.1，含有16个外显子和15个内含子，编码的蛋白质是一种分子量为124KD的跨膜糖蛋白，表达于所有上皮细胞，是上皮细胞的标志物。E-cad由细胞外区、跨膜区和细胞内区3部分组织，是调节细胞与细胞间、细胞与基质间粘附反应的重要媒介，对维持组织结构完整性方面起重要作用。E-cad异常表达是分子离散的基础，其表达的减少或缺失可导致细胞正常粘附功能丧失或肿瘤细胞脱离原发病灶而向其它部位转移［5］。有明确的证据［6-8］表明，E-cad的表达与肿瘤细胞的分化程度和侵袭能力密切相关，尤其在上皮肿瘤中。

研究结果显示E-cad的表达与LSCC的分化程度、转移情况及临床分期等因素呈现相关性，即随着E-cad表达水平的降低，LSCC呈现出低分化、临床分期晚以及更容易发生转移的特点，与国内外学者报道一致［6-10］。

细胞癌变、浸润和转移都可能与跨膜糖蛋白和糖脂的改变有关［11-14］。Gal-3是动物凝集素 Lectin家族成员之一，编码基因位于1p13及14q21-22，编码一个相对分子量为31k D的产物。Gal-3包括3个结合域：NH-2末端结合域、一个糖结构识别域和一个富含甘氨酸、脯氨酸和酪氨酸重复序列的结构域。Gal-3在正常细胞和肿瘤细胞中都有表达，但在正常细胞或其良性病变中呈现低表达或不表达，而在恶性肿瘤中往往呈现出高表达，在许多生理或病理过程中起重要作用。近年来的大多数研究表明，Gal-3过表达与一些肿瘤发生、发展、侵袭、转移及预后密切相关，即随着Gal-3的表达水平升高，肿瘤易发生侵袭、转移及预后不良，与国内外学者的研究结果部分一致［15-19］。

在本研究中，有79.5%（66／83）的 LSCC组织中表达 Gal-3，而对照组中阳性率仅有20%（4／20），差异有显著性（P＜0.01），表明Gal-3的过表达可能参与了LSCC的发生。Gal-3的阳性率与肿瘤的分化程度密切相关，即Gal-3的表达率越高，分化越差，表明Gal-3可能参与了LSCC的发展；另外Gal-3的过表达还与淋巴结转移和临床分期密切相关，表明Gal-3的过表达可能参与了LSCC的侵袭及转移，还可能成为一个判断预后的指标。同时发现，Gal-3的过表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小及临床类型等都无关（P＞0.05）。

关于E-cad与Gal-3在LSCC中相互关系很少有报道。我们的研究发现，在LSCC中E-cad的表达与Gal-3的表达呈负相关，即随着E-cad的表达率降低，Gal-3的表达率显著升高，表明 E-cad与Gal-3的之间可能存在某种联系。Gal-3的过表达可能参与了LSCC的发生，并且促进了LSCC的发展。众所周知，粘附分子在肿瘤侵袭和转移中的作用非常明确，粘附分子中以钙粘素与整合素是与肿瘤侵袭与转移关系最为密切。E-cad是钙粘素家族中最重要的成员，主要介导同种细胞之间的粘附作用。当E-cad的表达下降或缺失时，会导致肿瘤细胞之间的粘附力降低，引起其从原发瘤母体分离。而侵袭转移的完成还必须依赖整合素介导的异质性粘附。Gal-3过表达可能通过其受体-整合素以及层粘连蛋白等的作用而促进肿瘤侵袭转移的最终完成。

综上所述，E-cad的低表达或缺失与Gal-3的过表达共同促进了肿瘤的侵袭及转移，因此针对E-cad和Gal-3的基因治疗可能成为LSCC新的治疗策略。

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Expression and clinical significance of E-cad and Gal-3 in laryngeal squamous cell carcinoma

Cheng Zenong，Wu Shiwu，Yu Lan，Song Wenqing，Tao Yisheng＊
（Depart ment of Pathology，the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College，Bengbu Medical College，Anhui 233003，China）

Objective To investigate t he expression of E-cadherin（E-cad）and galectin-3 （Gal-3）in laryngeal squamous cell carcino ma（LSCC）and the correlation bet ween their expression and clinicopathol ogic feat ures.Methods The expression of E-cad and Gal-3 pr otein was detected by i mmunohistoche mistr y in 83 speci mens of LSCC and 20 speci mens of nor mal laryngeal tissue.Results The positive rates of E-cad and Gal-3 in LSCC were 39.8%and 79.5%；respectivel y，but 100%and 20.0%in nor mal lar yngeal tissue，with significant differences（P＜0.01）.In the tu mor group，the expressions of E-cad and Gal-3 were associated wit h the grades of diff erentiation，ly mph node metastasis and pat hologic t u mor-node-metastasis（p TNM）stages（all P＜0.05），but not with age，gender，diameter of tu mor and clinical site.And there was a negative correlation bet ween t he expression of E-cad and Gal-3.Concl usion The expression of E-cad and Gal-3 may be involved in the initiation of LSCC and closely related to the invasion and develop ment of LSCC；t he co mbined detection of E-cad and Gal-3 has an i mportant r ole in predicting t he invasion and metastasis of LSCC.

Laryngeal squamous cell carcinoma；E-cadherin；Galectin-3；Immunohistochemistry

R739.65

A

10.3870／zgzzhx.2012.04.020

2012-02-10

2012-04-01

承泽农，男（1964年），汉族，高级实验师。

＊通讯作者（To who m correspondence should be addressed）