G-蛋白耦联受体、组织蛋白酶-D和CD133在结肠腺癌中的表达及相关性

吴月明

(辽宁医学院附属第三医院肿瘤二科，辽宁 锦州 121001)

结肠腺癌病变进展时出现多种蛋白的表达异常，此时不仅可以加速肿瘤细胞的癌变，还可以引起肿瘤细胞的迁移过程。富含亮氨酸重复序列G-蛋白耦联受体(LGR)5作为WNT信号通路的靶基因和肿瘤干细胞标记物，与多种肿瘤的生物学进展密切相关〔1〕。组织蛋白酶(Cath)-D是一种蛋白水解酶，近来有研究显示其表达可能与肿瘤患者的预后有关〔2〕。白细胞分化抗原(CD)133最初被认为是造血干细胞的标志物，近年人们主要关注其对上皮细胞癌变及肿瘤进展的作用〔3〕。本文关注结肠腺癌中LGR5、Cath-D和CD133蛋白的表达，探讨其临床意义及相关性。

1 材料和方法

1.1临床资料 2012年7月至2013年6月我院确诊为结肠腺癌、并行手术根治的患者130例作为观察组，男70例，女60例，年龄51～79〔平均(63.5±7.9)〕岁，纳入均符合世界卫生组织(WHO)中关于结肠腺癌的诊断标准，并经病理学确诊。其中高分化67例，中分化50例，低分化13例。有淋巴结转移40例，无淋巴结转移90例。选择77例结肠黏膜上皮内瘤变的患者作为对照组，其中男40例，女37例，年龄52～78岁，平均(63.2±7.8)岁。选择77例正常结肠黏膜组织作为正常对照组，其中男39例，女38例，年龄53～72岁，平均(61.4±7.4)岁。三组在一般资料的比较中无明显差别(P>0.05)。

1.2LGR5、Cath-D和CD133蛋白的检测 蛋白均购自武汉博士德生物工程公司。LGR5、Cath-D和CD133的试剂均为浓缩液，按不同比例稀释后，进行预实验，选择最佳染片质量的浓度进行正式实验。LGR5、Cath-D和CD133蛋白的检测应用免疫组化二步法，严格按操作规程进行操作，注意质量控制，减少人为误差。

1.3结果判定标准 LGR5蛋白以细胞核或细胞质内见均匀一致的颗粒为阳性细胞。Cath-D蛋白以细胞质内见均匀一致的颗粒为阳性细胞。CD133蛋白蛋白以细胞膜内见均匀一致的颗粒为阳性细胞。选择染色集中的上皮细胞区域共5个高倍视野(400倍)，计数阳性细胞的百分率，以阳性细胞≥25%为阳性，以<25%为阴性。

1.4统计学处理 应用SAS6.12进行χ2检验或线性相关分析。

2 结 果

2.1LGR5、Cath-D和CD133在3组中表达阳性率的比较 LGR5、Cath-D和CD133在正常对照组、对照组和观察组中表达的阳性率差别有统计学意义(P<0.000 1)。见表1。

2.2观察组LGR5、Cath-D和CD133表达在不同临床病理特征中的关系 观察组中LGR5、Cath-D和CD133表达均与肿瘤的分化、浸润深度、淋巴结转移、TNM分期密切相关。见表2。

2.3观察组中LGR5、Cath-D和CD133表达的相关性分析 线性相关分析结果显示LGR5和Cath-D(P=0.098 6)、Cath-D和CD133(P=0.241)的表达未见明显相关性，而LGR5和CD133(r=0.46,P=0.038 7)的表达呈正相关性。

表1 LGR5、Cath-D和CD133在3组中表达阳性率的比较〔n(%)〕

表2 观察组中LGR5、Cath-D和CD133阳性表达在不同临床病理特征中的关系〔n(%)〕

3 讨 论

肿瘤干细胞又称癌干细胞，是指癌组织中一些较少的具有无限自我更新潜能并促进肿瘤形成的细胞〔4〕。CD133是目前用于肿瘤干细胞研究的热点标志物〔5〕。CD133是分子量为120 kD的糖蛋白，具有5个跨膜区，在细胞外形成2个大环结构，在细胞内形成2个小环结构〔6〕。其作为早期抗原，不仅可以促进肿瘤的血管新生，还可以参与细胞间信号的传递〔7〕。Cath-D作为机体的一种蛋白水解酶，当其活化后可以溶解并催化基底膜和细胞外基质，使局部形成溶解的区域，此时细胞间通路也打开，对肿瘤的恶变和转移有明显的促进作用〔8,9〕。LGR5是WNT信号途径的靶基因，属于跨膜糖蛋白激素受体类〔10〕。有研究显示LGR5阳性的细胞具有分化成为所有的上皮系细胞的潜能，也证实了其为小肠和结肠干细胞的特异性分子标记〔11〕。翟颖仙等〔12〕通过在卵巢癌中应用免疫组化的方法检测CD133的表达，结果显示CD133在肿瘤中高表达，且分化程度低的病例CD133的表达更高，认为CD133可能成为卵巢浆液性乳头状腺癌干细胞的表面标记物。

本研究结果提示LGR5、Cath-D和CD133三种蛋白在结肠上皮细胞癌变过程中发挥重要促进作用，LGR5、Cath-D和CD133可能作为癌基因起重要的作用。LGR5、Cath-D和CD133参与肿瘤细胞由幼稚到成熟的过程，是肿瘤内在的调控作用；LGR5、Cath-D和CD133参与肿瘤的侵袭过程，LGR5、Cath-D和CD133作为癌基因起作用过程中，不仅可以加速肿瘤的异型性和分化障碍，还对肿瘤的生长起决定作用，尤其在肿瘤穿透浆膜的过程中起明显的促进作用；LGR5、Cath-D和CD133参与肿瘤的淋巴道播散，提示肿瘤细胞具有高度迁移潜能。LGR5、Cath-D和CD133三种蛋白高表达时肿瘤的TNM分期高，由于TNM分期是肿瘤预后的重要指标，因此三种蛋白高表达预示着肿瘤不良的预后。相关分析提示LGR5和CD133具有协同作用，二者的相关性可能与其作为干细胞的标志物有关，也可能与LGR5和CD133对肿瘤细胞的分化调节相关。Cath-D存在于所有细胞中，一方面可通过水解作用降解细胞外基质，参与肿瘤的侵袭和转移，另一方面，可以激活Cath-B，再次激活尿激酶激活因子，并与其受体结合，调节与肿瘤有关的蛋白分解作用〔13〕。因此Cath-D的作用可能更广泛，而本实验显示LGR5和CD133具有协同作用主要与肿瘤的癌变相关，其作用较Cath-D的作用可能更局限，因此Cath-D可能通过其他途径促进肿瘤的发生和进展。近来有研究显示Cath-D可以对MMPs进行有效调节〔14,15〕，并对细胞外基质有明显的降解作用，也直接证实了Cath-D对转移的促进作用。

综上，结肠腺癌中LGR5、Cath-D和CD133高表达、LGR5和CD133具有协同正向作用对病变进展具有明显的促进作用。联合检测LGR5、Cath-D和CD133的表达可能对判断预后和临床分期有一定价值。

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