CDK4在胃癌中的表达及临床意义

曹友红 马 平 王福根 许春芳

·论著·

CDK4在胃癌中的表达及临床意义

曹友红1马 平1王福根1许春芳2

目的研究CDK4在胃癌组织中的表达与临床病理特征之间的关系遥方法采用免疫组化方法检测CDK4在70例胃癌组织及部分相应癌旁组织中的表达袁结合患者的性别、年龄、肿瘤大小、部位、分化程度、Borrmann分型、浸润深度、淋巴结转移和TNM分期等临床病理参数进行综合分析遥结果胃癌组织和癌旁组织中的CDK4蛋白阳性表达分别为65.71%、18.75%袁差异有统计学意义(P<0.05)遥CDK4在低分化组阳性表达率为78.05%(32/41)袁中高分化组阳性表达率为48.28%(14/29)袁两组间比较差异有统计学差异(P<0.05袁字2=6.693)曰CDK4在无淋巴结转移组中阳性表达率为44.83%(13/29)袁有淋巴结转移组中阳性表达率为80.49%(33/41)袁两者间比较有显著统计学差异(P<0.01袁字2=9.587)曰CDK4在玉+域期阳性表达率为53.13%(17/32)袁芋+郁期组阳性表达率为76.32%(29/38)袁两组间比较差异有统计学差异(P<0.05袁字2=4.147)曰CDK4蛋白阳性表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小、部位、Borrmann分型、浸润深度均无明显相关(P>0.05)遥结论CDK4在胃癌组织中存在着过表达袁在评估胃癌的发生、发展中有一定的临床价值遥CDK4表达水平与肿瘤组织分化程度、淋巴结有无转移、TNM分期有关。

CDK4曰周期素依赖性激酶4曰胃癌曰免疫组织化学

胃癌在我国是最常见的恶性肿瘤之一袁约占胃部恶性肿瘤的95%袁尽管近十余年胃癌全球发病率略有下降[1]袁但发展中国家依然高发袁死亡率亦较高遥目前在全球范围内每年确诊的新发恶性肿瘤中袁胃癌位居第四位袁死亡率居第二位[1-2]袁而在我国胃癌是第二位常见癌症及第三位癌症死因遥近5年来袁我国每年新发胃癌病例达40万左右袁占全球发病率的42%袁且发病率以每年1.6%的幅度逐渐攀升[3]袁与发达国家发病率呈相反趋势袁故我国在胃癌的诊治能力需更进一步提升遥此外袁胃癌早期常无明显特异性临床表现袁绝大多数患者确诊时已属中晚期袁预后较差遥因此寻找能灵敏预警胃癌发生发展的生物学标志显得尤为重要[4]袁以期能提高胃癌的诊断治疗水平和患者存活率。

细胞周期素依赖性蛋白激酶4(CDK 4)属于CDK蛋白家族成员袁是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶袁在细胞DNA的合成和有丝分裂中发挥重要作用袁CDK4与周期蛋白D(cyclin D)结合(构成CDK/cyclin D复合物)发挥激酶活性袁调控细胞周期进程遥CDK4发生结合后袁进一步使视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma,Rb)位于高磷酸化状态袁从而引起核转录因子E2F脱离pRb的结合而得到释放袁细胞增殖快速越过G1-S期限制点袁进入S期袁促进细胞的快速增殖[5]遥因此袁CDK4的表达水平与细胞的增殖活性密切相关袁参与恶性肿瘤的发生及发展。

资料与方法

一、基本资料

本研究70例胃癌标本为江苏省南京市高淳人民医院(2011年12月至2012年12月)普外科手术中切除标本袁32例取到相应癌旁5 cm处正常胃黏膜组织作为对照袁所有胃癌组织均经过HE染色后病理证实曰纳入本研究的患者70例袁其中男性48例袁女性22例遥年龄最小35岁袁最大81岁袁平均年龄(65依9.3)岁遥肿瘤分化分级依据WHO(2010年)推荐标准袁胃低分化腺癌41例(59%)袁中高分化腺癌29例(41%)遥根据Borrmann分型袁玉、域、芋、郁型分别有11例(16%)、17例(24%)、29例(41%)、13例(19%)遥70例胃癌中院贲门胃底处15例(22%)、胃体胃角处19例(27%)、胃窦幽门部36例(51%)遥所有患者诊断前及术前均未接受药物化疗或其他治疗。

二、主要试剂

CDK4兔抗人多克隆抗体由北京中杉金桥生物技术有限公司生产(工作浓度为1:100)袁产品目录号为院ZS-260。

三、实验方法

用免疫组化PV-9000二步法检测胃癌CDK4的表达袁步骤按照试剂盒说明书操作袁实验结果阳性对照以北京中杉金桥公司提供的已知标记上述抗体的胃癌阳性切片袁阴性对照以PBS代替一抗作为参照。

四、结果判断

阳性细胞染色呈棕褐色或棕黄色曰CDK4阳性染色主要定位于细胞核和细胞质遥免疫组化染色结果判断采取半定量方法进行评分袁标准由两部分组成院即A(细胞核或细胞质着色的强度)和B(阳性细胞所占肿瘤细胞的比率)组成遥A院0分为不着色袁1分为着色弱袁2分为中等着色袁3分为强着色曰B院无阳性细胞为0分袁阳性细胞所占比率<25%为1分袁阳性细胞所占比率在25%~50%之间为2分袁阳性细胞所占比例>50%以上为3分遥A值+B值之和等于3分者为CDK4表达弱阳性袁记录成免疫组织化学反应(+)袁4~5分判断为阳性(++)袁6分判断为强阳性(+++)遥每张病理切片由两位经验丰富的病理专科医师进行阅片后独立判断。

五、统计学分析

统计学处理采用SPSS 17.0统计分析软件袁CDK4表达在胃癌与癌旁组织之间的差异性比较采用两个(多个)样本率的字2检验(部分为Fisher精确概率法)。

结果

CDK4蛋白阳性表达定位于胃癌组织细胞核、细胞质中(图1、2、3)袁胃癌组织和癌旁组织中CDK 4蛋白阳性表达分别为46例(65.71%)、6例(18.75%)袁二者差别有统计学意义(P<0.01)曰阳性表达详见表1遥CDK4蛋白在低分化组阳性表达率为78.05%(32/41)袁中高分化组阳性表达率为48.28%(14/29)袁两组间比较差异有统计学意义(P< 0.05袁字2=6.693)曰CDK4蛋白在胃癌无淋巴结转移组中阳性表达率为44.83%(13/29)袁有淋巴结转移组中阳性表达率为80.49%(33/41)袁两者间比较有显著统计学差异(P<0.01袁字2=9.587)曰CDK4蛋白在胃癌组织TNM分期比较中玉+域期阳性表达率为53.13%(17/32)袁芋+郁期组阳性表达率为76.32%(29/38)袁两组间比较差异有统计学差异(P<0.05袁字2=4.147)曰CDK4蛋白阳性表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小、部位、Borrmann分型均无明显相关(P> 0.05)(见表2)。

图1 CDK4在胃低分化腺癌细胞质中呈阳性表达(PV-9000二步法伊400)

图2 CDK4在胃低分化腺癌细胞核及部分细胞质中呈阳性表达(PV-9000伊400)

表1 胃癌及癌旁组织中CDK4的表达

讨论

细胞周期素依赖性蛋白激酶4(CDK4)作为CDKs系列蛋白激酶之一袁位于染色体12q13-14区段袁是调控细胞周期循环的核心因子袁主要作用通过规律有序的激活及失活来调控细胞周期袁其信号传导通路是CDK4与周期蛋白D(cyclin D)结合构成CDK4/cyclin D复合物导致视网膜母细胞瘤基因蛋白(Rb)磷酸化袁从而分离释放转录因子E2F袁引起相关靶基因的表达袁促使细胞完成DNA复制袁快速越过G1-S期限制点袁进入S期遥细胞周期失控则会导致细胞的增殖、分化异常袁同时打破细胞增殖分化和凋亡之间的平衡袁故CDK4的过度表达可引起细胞的失控性生长发育袁促进细胞的增殖进一步发生发展形成相关肿瘤遥由此可见袁CDK4在细胞周期中有限制细胞由G1期过渡转化至S期速度的功能[6]袁CDK4过度表达在肿瘤发生学上发挥重要作用。

已有相关研究证实袁CDK4为一种癌基因袁在多种常见肿瘤中均有CDK4基因的扩增和过度表达遥Poomsawat等[7]指出袁CDK4和CDK6这两个G1细胞周期关键蛋白在口腔鳞状细胞癌形成中已被证明发挥了重要的作用袁同时发现CDK4不仅仅在口腔鳞状细胞癌患者癌组织中为高度表达袁在口腔黏膜白斑(癌前病变)中亦有较明显的异常高表达袁说明CDK 4可能参与了致癌的早期事件遥Lindberg等[8]报道袁CDK4可在胰腺内分泌肿瘤中表达袁包括良性及恶性肿瘤(胰腺癌)遥W u A等[9]指出袁在肺癌组织中CDK4的表达远高于正常肺组织袁高阳性表达的程度与肺癌的组织病理学分类、淋巴结转移和临床分期恶性度呈正相关袁高表达CDK4者生存期远低于低表达CDK4者袁认为CDK4在肺癌中存在着过表达袁并且是一个潜在的预后不良因素遥Dai等[10]指出袁在肝细胞癌治疗(新型抗癌剂院SKLB70359)的研究应用中袁通过下调CDK4、CDK2/CDK6、上调p53、p21的表达来抑制癌细胞的快速越过G0/G1-S期进入S期进程袁可得到明显的抑制肿瘤生长疗效遥另有相关研究提示袁CDK4的抑制剂在肿瘤治疗的过程中有着相当重要的意义[11]遥由此可见袁CDK4在许多肿瘤中均存在高表达袁同时能间接的评估药物对肿瘤治疗的效果。

表2 胃癌组织中CDK4的表达与临床病理特征关系(n)

尽管目前CDK4在肿瘤组织中的过度表达机制尚未完全清晰的阐明袁但针对CDK4与恶性肿瘤间关系的体外试验或临床研究还是非常广泛的遥本研究结果提示袁CDK4蛋白在胃癌组织中表达率为65.71%袁明显高于癌旁组织的18.75%袁差异有统计学意义(P<0.01)曰阳性细胞染色表达定位于细胞核和细胞质中遥与董勤等[12]采用流式细胞术研究测定CDK4在胃癌中的表达阳性率(53.1%)有相似的表达比率袁阳性表达率稍高于董勤等的研究结果袁可能与采用免疫组化方法检测肿瘤组织中的CDK4表达情况的准确性明显高于采用流式细胞术检测有关遥此外袁本研究得出CDK4蛋白在胃癌组织中的表达与癌组织分化程度、浸润深度、淋巴结是否转移及TNM分期有显著相关性(P<0.05)(其中与淋巴结是否转移相关性更明显(P<0.01))遥CDK4蛋白阳性表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小、部位、Borrmann分型均无明显相关性(P>0.05)遥结果说明CDK4的表达与肿瘤的进展情况有密切联系袁肿瘤分化程度越低、分期分级越高袁表达水平越趋明显遥此外袁Li等[13]研究发现袁抗癌生物活性肽能限速细胞增殖周期卡点G1/S转换过程袁下调CDK 4的表达水平袁进而抑制肿瘤细胞的生长遥由此推测袁在胃黏膜开始癌变后袁CDK4便存在高表达袁随着病程的进一步进展袁CDK4阳性的表达会更明显遥在对胃癌施行相关积极治疗时袁如治疗有效袁CDK4水平会下调袁故CDK4有望成为一个较稳定的胃癌发生、进展及预后的评价指标。

综合以上分析袁CDK4在胃癌组织存在着明显过表达袁提示CDK4的表达特征与胃癌的发生发展有着密切关联遥CDK4在胃癌组织中的表达与癌组织分化程度、淋巴结是否转移及TNM分期有显著相关性袁其中与淋巴结是否转移相关性更明显袁提示CDK4在胃癌的转移、侵袭方面亦有着密切关联。

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Exp ressionand clinical significance of CDK4 in gastric cancer

CAO You-hong1,MAPing1,WANG Fugen1,XU Chun-fang2.
1)Department ofGastroenterology,Provincial People忆s Hospital of Nanjing Gaochun, Naijing 211300,Jiangsu Province,China;2)Department ofGastroenterology,the First Affiliated Hospital of Suzhou University,Suzhou 215006,Jiangsu Province,China.Correspondence to:XU Chun-fang,E-mail: xcf601@163.com.Supported by:Jiangsu UniversityMedicalClinical Scienceand TechnologyDevelopment Fund袁No.JLY20120104

Objective Thisstudy w asdesigned todelineate the expression and significance ofCDK4 in gastric cancer.Methods The expressionsof CDK4 proteinwere detected by immunohischemistry in 70 cases of gastric cancer tissues andmatched partly adjacent tissues.The levels of the expressionwereanalyzed com—bining w ith clinicopathological parametersof the patientsincluding age,gender,tumor diameter,site,differen—tiation,Borrmann type,infiltration depth,lymph nodemetastasis and TNM stage.Resu lts In gastric cancer and its partly ad jacent tissues,CDK4 was positive in 46 cases(65.71%)and 6 cases(18.75%)respectively,the differencewas statisticallysignificant(P<0.05).In the poorly differentiated group and thewell-moderately differentiated group,CDK4 waspositive in 32 cases(78.05%)and 14 cases(48.28%),respectively(P<0.05). In non-lym ph nodemetastasis group and the lymph nodemetastasis group,the CDK4 was positive in 13 cases (44.83%)and 33 cases(80.49%),respectively(P<0.05).According to TNM staging,CDK4 w aspositive in 17 cases(53.13%)in stage玉+域group,and 29 cases(76.32%)in stage芋+郁group,respectively(P<0.05). The expression of CDK4 wasnotassociatedw ithpatient忆s gender,age,tumor size,location,Borrmann type and infiltration depth(P>0.05).Conclusions Over-expression of CDK4 exists in gastric cancer,and there is a good relationship between expression of CDK4 and tumor differentiation袁lym ph nodemetastasis,and TNM stage.The over-expression of CDK4 in gastric canceris of great clinical value in evaluating the development of gastric cancer.

CDK4;Cyclin dependentkinase4;Gastric cancer;Immunohischem istry

院2014-03-24)

(本文编辑院张亚历)

DOI院10.3969/j.issn.1672-2159.2014.05.001

院1 211300江苏省南京市高淳人民医院消化科曰2 215006江苏省苏州大学附属第一医院消化科

院许春芳袁E-mail院xcf601@163.com

院江苏大学医学临床科技发展基金项目(JLY20 120104)