胃癌和胃癌前病变中NHE1蛋白的表达及其意义

孟 燕 陈 萍 邓守恒 段 霞

胃癌恶性度高，预后差，早期诊治及随访极为重要，寻找敏感性和特异性都高的肿瘤标志物具有重要临床意义。胞膜离子交换蛋白Na+-H+交换泵(Na+-H+exchanger，NHE)是存在于所有真核细胞的一种跨膜蛋白。近年来研究表明，NHE在肿瘤细胞中的活性和mRNA表达水平明显增高，与肿瘤的发生有着密切的关系。本研究采用免疫组化的方法探讨NHE1蛋白在胃黏膜癌变过程中的变化规律及其临床意义。

1 材料与方法

1.1 一般资料

从我院2008年2月-2012年2月我院收治的各类胃病患者中随机抽取65例，其中正常胃黏膜患者10例，男性6例，女性4 例，平均年龄36.8 岁；异型增生患者5例，男性3例，女性2例，平均年龄52.8岁；肠上皮化生患者13例，男性8例，女性5例，平均年龄47.4岁；慢性萎缩性胃炎患者12例，男性8例，女性4例，平均年龄43.7岁；胃癌患者25例，男性16例，女性9例，平均年龄58.5岁；高分化腺癌7例，中分化腺癌14例，低分化腺癌4例。所有患者均经胃镜检查及活检确诊，胃镜活检标本均取自胃窦部，胃癌标本均为胃远端癌。所有标本经生理盐水冲洗干净后置于液氮罐中保存备用。所有患者术前均未接受放、化疗。

1.2 方法

所有标本均经10%福尔马林固定，石蜡包埋，4 μm厚连续切片，常规HE 染色，操作严格按照说明书进行。NHE1蛋白表达的检测采用S-P法。S-P试剂盒及DAB购自北京中山生物公司，小鼠抗人NHE1单克隆抗体购自美国Santa-Cruz公司。其余试剂均为国产分析纯。染色方法参照试剂盒说明。以PBS 代替一抗作为阴性对照。主要步骤同滕小春等[1]相同。结果判断： NHE1蛋白阳性反应物质呈棕黄色，主要位于细胞膜及细胞质内，细胞核不着色。高倍镜视野下阳性细胞数占视野10%以下为阴性，10%以上为阳性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 11.0进行数据处理，计算NHE1蛋白阳性率，用χ2检验。P<0.05差异为有统计学意义。

2 结果

在65例标本中，NHE1蛋白在正常胃黏膜中无表达，在胃癌和癌前病变(慢性萎缩性胃炎、肠上皮化生、异型增生)中有不同程度的表达：异型增生5例中有1例表达，阳性率20.00%；肠上皮化生13例中有3例表达，阳性率为23.08%；慢性萎缩性胃炎12例有2例表达，阳性率为16.67%；胃癌25例中有20例表达，阳性率为80.00%。胃癌与正常胃黏膜和各型胃癌前病变相比，差异具有统计学意义(P<0.01)。

3 讨论

胃癌的发生是一个进行性发展的复杂生物过程，研究显示萎缩性胃炎、肠上皮化生和异型增生是重要的胃癌前病变，与胃癌的发生、发展关系密切[2]。

目前对肿瘤细胞NHE1 基因的研究主要在癌细胞株进行，例如在人肝癌细胞株HepG2 中，已检测到NHE1 mRNA的转录拷贝数比正常肝细胞显著增高[3]，而在胃癌组织中研究较少。滕小春等[1]检测了NHE1蛋白在胃癌和胃癌前病变中的表达情况，结果发现胃癌的NHE1蛋白阳性率为82.50%，与正常胃黏膜和各型胃癌前病变相比具有显著性差异(P<0.01)。牛嫣阳等[4]采用RT-PCR和Western blot分别对60例患者胃癌组织中NHE1 mRNA及蛋白表达进行定量检测，结果两者的表达量分别为(0.786+0.291)和(1.442+0.175)，高于癌旁组织的(0.369±0.052)和(0.348±0.029)，差异均有统计学意义(P均<0.01)。胃癌组织中NHE1 mRNA表达和NHE1蛋白表达显著相关。NHE1 mRNA和蛋白表达与肿瘤浸润深度、淋巴结转移及TNM分期有关(P均<0.05)，而与年龄、性别及分化程度无关。

本研究结果显示，NHE1 蛋白在胃癌中的表达程度明显高于胃癌前病变及正常胃黏膜。在慢性萎缩性胃炎、肠上皮化生、异型增生中部分可检测到NHE1活性的表达，随着病变程度的增加，NHE1蛋白表达亦有增加的趋势，提示NHE1活化的细胞，可能是一种癌前细胞。据此，我们认为，NHE1蛋白的超表达与胃癌的发生有着密切的关系。这一结论支持了文献的观点。

NHE1主要通过调节肿瘤细胞pHi在肿瘤的发生、发展中发挥作用。肿瘤细胞具有代谢旺盛，增殖快的特点，这样就使得供血、供氧量相对不足，使得肿瘤细胞的葡萄糖摄入量和己糖激酶的活性都增高，导致癌细胞内积累大量的乳酸。为了维持细胞内碱性环境，肿瘤细胞必须要有一套高效排出细胞内H+的机制。肿瘤细胞正是通过上调NHE1的表达，排出细胞内的H+，维持细胞内pH呈碱性。同时，排出的H+也使得细胞外环境发生了酸化。这种外酸内碱的微环境对肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移都有着重要作用。最近研究还发现NHE1的活性与肿瘤细胞伪足的形成有关。伪足对肿瘤细胞的运动、粘附都至关重要，而伪足的形成需要细胞骨架各成分之间一系列的相互作用,NHE1可能是通过调节pHi，为细胞骨架各成分之间相互作用提供最适的碱性环境。这表明NHE1可能直接参与肿瘤细胞伪足形成、运动和粘附过程。

总之，NHE是调节肿瘤细胞内pHi的重要膜蛋白，当前围绕NHE1为靶点的研究广泛兴起，其目的是开发一种新的NHE1抑制剂，为肿瘤治疗提供新的方法。因此对胃癌细胞NHE1的研究，将为胃癌的基因治疗奠定理论基础，具有重要的理论意义和实践意义。

[1] 滕小春，刘海峰，刘永生，等.NHE1蛋白在胃癌和胃癌前病变中的表达及临床意义〔J〕.第三军医大学学报，2004，26(5)：402-404.

[2] Correa P.Human gastric carcinogenesis：a multistep and multifactorial process-first American Cancer Society award lecture on cancer epidemiology and prevention〔J〕.Cancer Res，1992，52(24)：6735-6739.

[3] Strazzabosco M，Poci C，Spirli C，et al.Intracellular pH regulation in hepG2 cells：effects of epidermal growth factor，transforming growth factor-alpha and insulinlike growth factor on Na+-H+exchange activity〔J〕.Hepatology，1995，22(2)：588-597.

[4] 牛嫣阳，余佩武，唐 波，等.Na+-H+交换泵1在胃癌组织中的表达及其临床意义〔J〕.中华胃肠外科杂志，2010,13(8)：604-607.