大肠癌组织中PTEN和NDRG-1的表达及其相关性

武鸿斌 谭 斌 张树峰 辛朝光 柳福海 秦中国 汪 俊 张学辉 宋 燕 张海山

(大庆油田总医院肛肠科，黑龙江 大庆 163000)

抑癌基因磷酸酯酶与张力蛋白同源物(PTEN)是迄今为止发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因,其基因突变或缺失及蛋白表达异常与多种肿瘤的发生发展密切相关〔1～5〕。分化相关基因(NDRG)-1是van Belzen等〔2〕通过对结肠癌细胞株(HT29-D4)体外诱导分化过程中基因表达变化的观察,发现该基因mRNA在结肠上皮细胞分化过程中表达增加,而在结直肠肿瘤表达降低,提示该基因可能与细胞分化有关,二者在多种肿瘤中表达异常。本文联合检测大肠癌组织中PTEN及NDRG-1蛋白的表达,旨在探讨PTEN及NDRG-1在大肠癌发生发展过程中的作用及二者的关系。

1 材料与方法

1.1材料 收集我院普外科2010年12月至2014年2月外科手术切除的原发性大肠癌手术标本114例,并取近端距离肿瘤10 cm以上的正常大肠组织80例做对照。男60例,女54例，年龄40～79〔平均(59.5±9.2)〕岁，术前均未行放疗或化疗。

1.2主要试剂 兔抗人PTEN多克隆抗体、链霉菌抗生物素蛋白(SP)试剂盒和二氨基联苯胺(DAB)显色剂购自福州迈新生物技术开发有限公司，鼠抗人NDRG-1单克隆抗体购自生工生物工程(上海)有限公司。

1.3实验方法 所有标本均经甲醛液固定,常规石蜡包埋,4 μm连续切片,常规脱蜡、梯度酒精水化,微波修复,自然冷却至室温。采用免疫组织化学(S-P)法染色,DAB显色3～5 min,苏木素复染5 min,盐酸酒精分化数秒,流水返蓝15 min,梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。用磷酸盐缓冲液(PBS)代替一抗作为空白对照,已知阳性片作阳性对照。在光学显微镜下进行观察。

1.4免疫组化结果判定 PTEN主要表达于胞质中，胞膜及胞核也有少许表达，NDRG-1主要定位于细胞质中。阳性表达呈蓝色或棕蓝色颗粒。采用双盲法统计实验结果。随机选取10个高倍视野进行计数,计数阳性细胞所占的百分比：<5%为阴性(-),5%～25%为弱阳性(+),26%～50%为阳性(),≥50%为强阳性()。

1.5统计学方法 应用SPSS13.0软件进行分析,率的比较采用χ2检验,相关性分析采用Kendall等级相关分析。

2 结 果

2.1PTEN、NDRG-1的表达 PTEN在大肠癌中的表达(53.38%)明显低于其在正常大肠组织中(97.50%)(χ2=28.72，P<0.01)而NDRG-1在大肠癌中的表达(61.40%)明显低于其在正常大肠组织(83.75%,χ2=11.24，P<0.01)。见图1。

2.2PTEN、NDRG-1蛋白表达与大肠癌病理指标的关系 PTEN、NDRG-1蛋白表达水平与大肠癌组织分化程度均不相关(均P>0.05);淋巴结转移组大肠癌组织中PTEN、NDRG-1蛋白阳性率明显低于无淋巴结转移组(均P<0.05);在Dukes A期、B期均显著高于C期、D期(均P<0.05)。见表1。

2.3PTEN、NDRG-1在大肠癌中的相关性 大肠癌中PTEN与NDRG-1呈正相关(P=0.027 5,r=0.380)。

PTEN

NDRG-1

表1PTEN、NDRG-1蛋白表达与大肠癌病理指标的关系(n)

临床病理指标n PTEN表达 NDRG-1表达 -+～ χ2/P值-+～ χ2/P值组织 癌组织114516328.72/0.00447011.24/0.00 正常组织802781367分化程度 低分化 3119120.42/0.525263.22/0.22 高-中分化8343403053淋巴结转移 有6139228.52/0.0414476.56/0.02 无5314392924Dukes分期 C+D6040208.54/0.0414466.48/0.02 A+B5414403024

3 讨 论

文献报道PTEN蛋白高表达的大肠癌细胞系，其黏附和迁移能力显著降低，在 PTEN缺失的细胞内重新导入PTEN可抑制细胞的迁移，同时也对细胞的黏附和铺展起到暂时的抑制作用，这种黏附抑制作用可能与PTEN抑制黏着斑形成致使黏着斑数量下降有关〔1〕。然而对于在大肠癌发生发展及转移过程中是否有PTEN基因表达水平的改变,以及这些改变所起的作用,目前报道较少。本研究提示PTEN在大肠癌的发生和发展过程中起着重要的作用。表明PTEN蛋白阴性表达的肿瘤更具有侵袭性和转移性。结果与国内外其他学者〔6〕研究相似。

目前研究认为，NDRG-1基因可能广泛参与多种生物学功能，如参与细胞生长、发育、抑制肿瘤细胞的生长，参与肿瘤细胞分化和转移，参与应激反应、可被多种分化调节剂诱导表达等〔7～9〕。人们发现，NDRG-1基因与多种肿瘤相关。

NDRG-1基因与结直肠癌相关的研究还存在争议。Guan等〔7〕研究提示NDRG-1基因的表达也许可抑制结肠癌细胞系的转移潜能。而国内学者Wang等〔10〕研究发现在正常结直肠黏膜→结直肠腺瘤→无淋巴结转移的结直肠癌→有淋巴结转移的结肠癌的发生发展过程中,NDRG-1基因蛋白的表达逐渐增高,并且表达有显著性差异,但与结肠癌的分化程度无关。本研究结果提示，NDRG-1基因表达与肿瘤的转移与侵袭有关。与Guan等〔7〕研究结果相似。NDRG-1基因作为近年来发现的一种与细胞分化相关的新基因,在多种肿瘤组织的表达还存在争议,对于肿瘤的发生发展是否起抑制或促进作用,从而发挥抑癌基因或癌基因作用,还需要进一步研究证实。

目前在大肠癌中联合检测PTEN基因、NDRG-1基因的表达相关研究较少。国内外学者研究二者可能相互影响〔11〕，但其具体机制还需进一步研究。本研究结果提示，大肠癌中PTEN和NDRG-1表达呈正相关，而且二者在肿瘤转移过程中可能起着重要作用，联合检测二者在肿瘤中的表达可能对肿瘤的发展及预后有重要意义。

4 参考文献

1Lillental J,Moon SY,Lesche R,etal. Genetic deletion of the PTEN tumor suppressor gene promotes cell motility by activation of Racl and Cdc42 GTPase〔J〕.Curr Biol,2000;10(7):401-4.

2van Belzen N,Dinjens WN,Diesveld MP,etal.A novel gene which is up-regulated during colon epithelial cell differentiation and down-regulated in colorectal neoplasms〔J〕.Lab Invest,1997;77(1):85-92.

3Saga Y,Mizukami H,Takei Y,etal. Suppression of cell migration in ovarian cancer cells mediated by PTEN overexpression〔J〕. Int J Oncol,2003;23(4):1109-13.

4Nassif NT,Lobo GP,Wu X,etal. PTEN mutations are common in sporadic microsatellite stable colorectal cancer〔J〕.Oncogene,2004;23(2):617-8.

5Zhao H,Dupont J,Yakar S,etal. PTEN inhibits cell proliferation and induces apoptosis by downregulating cell surface IGF-IR expression in prostate cancer cells 〔J〕.Oncogene,2004;23(3):786-94.

6马 颖,杨向红,林连捷,等.PTEN 和 Caspase-3 在大肠癌中的表达及临床意义〔J〕.中国医科大学学报,2010;39 (4):290-3.

7Guan RJ,Ford HL,Fu Y,etal. Drg-1 as a differentiation-related,putative metastatic suppressor gene in human colon cancer〔J〕.Cancer Res,2000;60(3):749-55.

8Agarwala KL,Kokame K,Kato H,etal.Phosphorylation of RTP,an ER stress-responsive cytoplasmic protein〔J〕. Biochem Biophys.Res Commun,2000;272(3):641-7.

9Kalaydjieva L,Gresham D,Gooding R,etal. N-myc downstream-regulated gene 1 is mutated in hereditary motor and sensory neuropathy-Lom〔J〕.Am J Hum Genet,2000;67(1):47-58.

10Wang Z,Wang F,Wang WQ,etal.Correlation of N-myc downstream-regulated gene 1 overexpression with progressive growth of colorectal neoplasm〔J〕.World J Gastroenterol,2004;10(4):550-4.

11Kovacevic Z,Chikhani S,Lui GY,etal.The iron-regulated metastasis suppressor NDRG1 targets NEDD4L,PTEN,and SMAD4 and inhibits the PI3K and Ras signaling pathways〔J〕. Antioxid Redox Signal,2013;18(8):874-87.