Lgr5、β—catenin蛋白在结直肠癌中的表达及意义

郑茗贞　陈会　刘鲁英

【摘 要】采用免疫组织化学染色法检测138例结直肠癌、19例结肠腺瘤和11例正常结肠黏膜组织中Lgr5蛋白的表达情况，并分析结直肠癌组织中Lgr5蛋白表达与β-catenin蛋白表达的相关关系。结果，Lgr5蛋白表达在正常结肠黏膜、结肠腺瘤与结直肠癌组织中逐渐升高在，发生淋巴结转移、TNM分期高的肿瘤组织中，Lgr5蛋白表达显著升高，并与β-catenin的表达显著相关。Lgr5的异常表达与大肠癌发生、发展密切相关。

【关键词】结直肠癌；Lgr5；β-catenin；免疫组织化学染色

【Abstract】Our study focused on expression of Lgr5 and β-catenin in normal colorectal mucosa， adenoma and colorectal cancer. Immunohistochemistry data showed that Lgr5 expression was obviously increased in adenoma and CRC tissues. The expression of Lgr5 in CRC tissue was obviously associated with lymph node metastasis， TNM staging of CRC and β-catenin expression. Lgr5 might play a key role in the genesis and development of CRC.

【Key words】Colorectal cancer； Lgr5； β-catenin； Immunohistochemistry

结直肠癌（Colorectal carcinoma，CRC）的发病率和死亡率有逐渐升高的趋势[1]。富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体5（Leucine-rich

repeat containing G-protein-coupled receptor 5，Lgr5）是近年来研究发现的结直肠癌干细胞标志物之一，与大肠癌的发生及患者的预后密切相关[2-5]。Wnt信号通路的异常激活与多种肿瘤发生发展密切相关，β-连环蛋白（β-catenin）是经典Wnt信号系统的核心分子。有研究发现[4]，Lgr5是Wnt信号通路的靶基因，本研究采用免疫组织化学方法检测Lgr5、β-catenin蛋白在结直肠正常黏膜、腺瘤和癌组织中的表达，探讨Lgr5在结直肠癌发生发展中的作用机制及临床意义。

1 材料与方法

1.1 病例资料

收集我院病理科2002-2007年存档的结直肠癌根治术后标本蜡块138例。其中男性76例，女性62例，平均年龄62.9岁（30岁～82岁）。所有患者术前均未接受放疗、化疗。结直肠癌分期根据美国癌症联合委员会（AJCC）/国际抗癌联盟（UICC）结直肠癌TNM分期系统，其中I期患者4例、II期50例、III期82例、IV期2例。选取2007年活检存档的正常结肠黏膜11例，腺瘤19例。所有标本均经10%的中性福尔马林固定，石蜡包埋，4μm切片备用。

1.2 试剂

Lgr5兔抗人单克隆抗体（克隆号ab75732，1：400稀释）购自Lifespan Biosciences公司，β-catenin鼠抗人单克隆抗体（克隆号CAT-5H10，1：200稀释）购自美国Zymed Laboratories公司，EnVision免疫染色试剂盒购自Dako公司。

1.3 方法

免疫组织化学染色采用EnVision两步法，操作步骤按照剂盒使用说明。4μm石蜡切片经过二甲苯脱蜡、梯度酒精水化。抗原修复后，加一抗，4℃过夜，采用辣根过氧化物酶标记的二抗孵育，DAB显色。常规设阴性对照和阳性对照。

1.4 结果判定标准

Lgr5蛋白定位于细胞膜和细胞质；β-catenin蛋白以定位于细胞核伴或不伴细胞质染色为阳性，单纯细胞膜着色定义为阴性。免疫组化结果根据染色强度和染色阳性细胞的比例进行评价。染色强度分为4个等级：0（无着色）、1（淡黄色）、2（黄色）和3（棕黄色）；阳性细胞比例分为4个等级：0（<5%）、1（6%-25%）、2（26%-50%）、3（51%-75%）和4（>76%）。最终评分结果通过染色强度评分乘以阳性细胞比例获得，最终计分9-12分记为+++（强阳性），5-8分记为++（中等强度阳性），1-4分记为+（弱阳性），0分记为-（阴性）。

1.5 统计学处理

采用SPSS 16.0软件包进行统计学处理。样本率之间比较采用χ2检验和Fisher，s 精确检验，相关性分析采用Spearman等级相关分析进行。以P值小于0.05为具有统计学意义。

2 结果

2.1 Lgr5蛋白在大肠黏膜、腺瘤和结直肠癌组织中的表达

Lgr5在正常结肠黏膜、结肠腺瘤和癌组织中的表达率分别为9.09%（1/11）、36.84%（7/19）、58%（80/138）（表1）。Lgr5在正常结肠黏膜、结肠腺瘤和癌组织中的表达具有显著性差异（P<0.05，图1）。

2.2 β-catenin蛋白在大肠黏膜、腺瘤和结直肠癌组织中的表达

β-catenin在正常结肠黏膜、结肠腺瘤和癌组织中的表达率分别为27.27%（3/11）、57.89%（11/19）和75.4%（104/138），β-catenin在不同组之间表达的差异具有统计学意义（P<0.05）（表1）。

2.3 Lgr5在结直肠癌组织中表达的临床意义及其与β-catenin表达的相关性

在发生淋巴结转移的患者癌组织中Lgr5蛋白表达显著高于未发生淋巴结转移的患者（P<0.05），Lgr5蛋白表达与结直肠癌TNM分期呈正相关（P<0.05），与患者的性别、年龄、肿瘤分化程度无显著相关性（P>0.05）（表2）。Lgr5与β-catenin蛋白在结直肠癌组织中的表达呈正相关（P<0.05）（表3）。

3 讨论

Lgr5全称为富含亮氨酸重复序列G-蛋白偶联受体5，研究证实其在多种肿瘤组织中过度表达，包括肝癌、卵巢癌、食管癌等，并被证实是小肠、结肠以及毛囊干细胞的标志物[6]。本实验采用免疫组织化学染色技术检测了正常大肠黏膜、结肠腺瘤及结直肠癌组织中Lgr5蛋白的表达，发现其阳性表达率逐渐升高，说明Lgr5蛋白表达的异常升高可能是大肠癌发生过程中的早期事件。本研究证实在发生淋巴结转移、TNM分期高的肿瘤组织中，Lgr5蛋白表达显著升高，这与郝艳萍[7]、柴宁莉等[8]的研究结果一致。

Wnt/β-catenin信号通路被称为经典Wnt信号通路，在早期胚胎发育、成体组织稳态维持、干细胞自我更新调控、细胞分裂以及肿瘤发生等过程中均发挥重要作用[9]。Wnt/β-catenin信号途径的异常激活，导致其下游靶基因的表达增强，从而促进细胞异常增生。本研究表明Lgr5蛋白表达与β-catenin蛋白表达显著相关，说明结直肠癌中，Wnt信号通路的异常激活，促进了靶基因Lgr5的表达，与结直肠癌的发生发展密切相关。本研究结果为今后研究结直肠癌发生发展的机制，发现分子诊断标记物提供了新的线索。

【参考文献】

[1]Siegel R，Naishadham D，Jemal A. Cancer statistics[J].C A Cancer J Clin.， 2012， 62（l）：10-29.

[2]Carmon KS， Lin Q， Gong X， et al. R-spondins function as ligands of the orphan receptors LGR4 and LGR5 to regulate Wnt/beta-catenin signaling[J].Proc Natl Acad SciUSA，2011，108： 11452-11457.

[3]McClanahan T， Kochin S， Smith K， et a1. Identification of overexpression of orphan Gprotein-coupled receptor GPR49 in human colon and ovarian primary tumors[J].Cancer Biol Ther， 2006，5（4）：419-426.

[4]Clevers H，Schuijers J. Adult mammalian stem cells： The role of Wnt， Lgr5 and R-spondins[J].EMBO J， 2012，31：2685-2696.

[5]Valladares-Ayerbes M， Reboredo M， Blanco-Calvo M， et al. Evaluation of the adenocarcinoma-associated gene AGR2 and the intestinal stem cell marker LGR5 as biomarkers in colorectal cancer[J].Int J Mol Sci， 2012，13（4）：4367-4387.

[6]Barker N，van Es JH，Jaks V， et al. Very long-tern self-renewal of small intestine， colon， and hair follicles from cycling Lgr5+ve stem cells[Z]. Cold Spring Harb Symp Quant Biol， 2008， 73：351-356.

[7]郝艳萍，胡顺明，张世栋，等.干细胞标记物LGR5在结直肠癌发生发展中的表达及意义[J].山东大学学报，2009，47（8）：85-88.

[8]柴宁莉，张文成，王艳敏，等.Lgr5 和 CD44 在肠息肉和结直肠癌中的表达及意义[J].J South Med Univ.， 2013，33（7）：972-976.

[9]Clevers H， Nusse R. Wnt/beta-catenin signaling and disease[J].Cell， 2012，149： 1192-1205.

[责任编辑：王楠]