DNA结合抑制蛋白-1在结肠癌中的表达及其临床意义

樊鸿炎 张文权 薛迪强 杜宏伟 郝 芳 李素萍 (兰州市第二人民医院，甘肃 兰州 730000)

肿瘤的发生发展与转移受多种癌基因、细胞因子和胞内外信号的共同调节与作用，其调控机制十分复杂。研究表明DNA结合抑制蛋白能通过抑制相关基因的转录表达，抑制肿瘤细胞的分化、促进肿瘤细胞的增殖和血管的发生、介导肿瘤转移。本研究应用原位杂交的方法探讨Id-1与结肠癌生物学行为及临床、病理的关系。

1 材料与方法

1.1 标本来源 48例结肠癌及相应的癌旁组织为我院2007～2010年外科手术切除标本，术后均经病理证实为结肠癌。患者术前均未接受放疗、化疗或其他针对肿瘤的治疗。其中男性37例，女性11例，中位年龄53.26岁。年龄＞65岁22例，≤65岁26例。组织学分型采用WHO标准，高分化腺癌14例，中分化腺癌22例，低分化腺癌12例;Ti+T1+T2者21例，T3+T4者27例;TNM分期0～Ⅱ期13例，Ⅲ～Ⅳ期35例;伴有淋巴结转移者(N1)32例，无淋巴结转移者(N0)16例。癌旁组织中16例为不典型增生，15例为正常黏膜。48例癌组织全部为腺癌。17例结肠腺瘤标本来自兰州市第二人民医院，患者行内镜下息肉切除术，术后经病理证实为腺瘤。组织标本经甲醛固定，石蜡包埋，行4 μm连续切片。

1.2 试剂及结果观察 原位杂交试剂购自武汉博士德公司，操作步骤严格按照说明书进行。所有标本经HE染色观察再次证实其病理性质。根据细胞染色程度(A)，以细胞质内出现棕色颗粒为表达，无染色为0分;细胞质内见淡黄色颗粒，明显高于背景为1分;较多棕黄色颗粒为2分;大量深棕色颗粒为3分。每片随机观察5个高倍视野(×400)计数癌细胞总数和表达的细胞个数，得出细胞表达百分率(B);B＜30%为 1分，30% ～75%为2分，＞75%为3分。A×B得0分者为不表达(－);1～4分为低表达(+);＞4分为高表达(⧺)。

1.4 统计学方法 应用SPSS10.0统计软件包，等级资料采用秩和检验-Kruskal-Wallis法，组间两两比较采用秩和检验-Nemenyi法，计数资料采用χ2检验。

2 结果

2.1 Id-1在正常肠黏膜、结肠腺瘤、不典型增生及结肠癌组织中的表达 正常肠黏膜组织中Id-1蛋白偶有表达，在结肠腺瘤、不典型增生、结肠癌组织中的阳性表达率分别为35.3%、43.75%、77.08%，三者比较差别有统计学意义(P＜0.05)。见表 1，图 1。

2.2 结肠癌中Id-1表达与临床病理特征的关系 Id-1的表达与分化程度无关(P＞0.05)，与浸润深度、淋巴结转移、TNM分期有关，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表1 Id-1在不同结肠组织中的表达(n)

图1 Id-1在结肠组织中的表达(原位杂交，×200)

表2 Id-1表达与结肠癌分期、分化程度、浸润、及淋巴结转移的关系

3 讨论

DNA结合抑制蛋白又称分化抑制因子(Id)，属于螺旋－环－螺旋转录因子家族成员之一，对碱性HLH(bHLH)转录因子活性起负调节作用〔1〕。bHLH转录因子是由一群广泛分布的、或组织特异性的、以同二聚体或异二聚体形式与DNA结合的蛋白质组成的一个大家族，能活化与细胞分化有关的基因转录。作为HLH家族成员的Id分子由于缺乏与DNA的E2(CANNTG)或N2框(CACNAG)结合的强碱性区域，不能启动转录，但又可竞争性与bHLH结合成异二聚体(Id-HLH)后，抑制bHLH与DNA及其他组织特异性bHLH转录因子结合，从而抑制细胞分化，对碱性HLH(bHLH)转录因子活性起负调节作用〔1，2〕。因此，Id蛋白又被称作“分化抑制因子”。正常细胞Id随细胞分化逐渐降低，在分化终末时极少表达或不表达，但在多种来源的肿瘤组织中Id高表达。Id蛋白在促进细胞从G1期到S期的转换中发挥着至关重要的作用。当Id的反义核酸序列转染入血清刺激的NIH3T3细胞后，则延迟这些细胞再次进入细胞周期，同时把抗Id抗体显微注射到血清刺激后的NIH3T3细胞后，会导致细胞在晚G1期退出细胞周期进程〔3〕。

Id蛋白具有癌基因的特性，编码的Id蛋白能阻止细胞分化，促进细胞增殖，从而参与肿瘤的发生。正常组织细胞中，Id蛋白低表达或不表达。Id基因在一系类原发肿瘤如鳞状上皮细胞、消化系统、神经组织和生殖系统的癌组织检查中有不良表达。研究发现，Id-1高表达于食道鳞癌、口腔鳞癌、结肠直肠癌、肝细胞癌、胰腺癌，Id-1过表达与胰腺癌的肿瘤性血管生成显著相关，其蛋白表达水平也与口腔鳞癌转移行为显著相关〔4，5～7〕。本研究表明，Id-1在结肠癌中的表达显著高于癌旁正常黏膜，癌周正常肠黏膜大部分为弱表达或阴性表达，显示Id-1在结肠癌具有特异性高表达的特点，提示其与结肠癌的发生有很强的联系。近年来研究证实，Id-1高表达提示肿瘤细胞的侵袭力和迁移能力增强，降低癌细胞间的黏附，更易穿透基底膜向基质迁移。本研究还说明随着浸润程度的加深，Id-1的表达依次升高，这与Schindl等〔8〕检测子宫颈癌所得的结论相符合;证实了Id-1表达增高可能与结肠癌侵袭力及恶性程度有关，其机制可能与Id-1诱导120 kD-MMP的增高有关〔9〕。

本研究显示，对于不同浸润深度、淋巴结转移、分期等指标检测后发现，浸润深度越深、有淋巴结转移、TNM分期越晚则Id-1的表达越高，表明Id-1蛋白表达在肿瘤浸润，转移等过程中起到了促进作用。提示Id－1蛋白表达与结肠癌的发生发展有关，可能是结肠癌变过程中的重要分子学改变。因此，Id-1蛋白可能作为评价肿瘤恶性程度和预后不良的指标之一。

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2 Norton JD，DEED RW，Craggs G.Id helix-loop-helix proteins in cell growth and differentiation〔J〕.Trends Cell Biol，1998;8(2):58-65.

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5 Wilson JW，Deed RW，Inoue T，et al.Expression of Id helix-loop-helix protein in colorectal adenocaricinoma correlates with p53 expression and mitotic index〔J〕.Cancer Res，2001;61(24):8803-10.

6 Nishinine M，Nakamura M，Mishina K，et al.Id proteins are overexpressed in human oral squamous cell carcinomas〔J〕.J Oral Pathol Med，2003;32(6):350-7.

7 Lee TK，Man K，Ling MT，et al.Overexpression of Id-1 induces cell proliferation in hepatocellular carcinoma through inactivation of NK4a/pRB pathway〔J〕.Carcinogenesis，2003;24(11):1729-36.

8 Schind1 M，Oberhuber G，Obermair A，et al.Over expression of Id1 protein is a marker for unfavorable prognosis in early stage cervical cancer〔J〕.Cancer Res，2001;61:5703-6.

9 Desprez PY，Lin CQ，Thomasset N，et al.A novel pathway for mammary epithetial cell invasion induced by the helix-loop-helix protein Id-1〔J〕.Mol Cell Biol，1998;18(8):4577-88.