Galectin-3、Caspase-3在乳腺癌组织中的表达和临床病理学意义

赵　倩， 杨　亮， 朱丽萍

(新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺外科一病区, 乌鲁木齐　830011)



Galectin-3、Caspase-3在乳腺癌组织中的表达和临床病理学意义

赵倩， 杨亮， 朱丽萍

(新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺外科一病区, 乌鲁木齐830011)

目的探讨半乳凝素3(Galectin-3)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)在乳腺癌组织中的表达及其与临床病理学的关系。 方法采用免疫组织化学方法检测2010年1月-2014年12月在新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺外科行乳腺癌改良根治术后的石蜡标本(乳腺癌组)70例及20例癌旁正常组织(对照组)中Galectin-3、Caspase-3的表达，分析其阳性表达率及与临床病理学参数之间的关系。结果乳腺癌组织中Galectin-3的阳性表达率高于癌旁组织，差异有统计学意义(χ2=21.613，P=0.000)。乳腺癌组织中Caspase-3的阳性表达率低于癌旁组织，差异有统计学意义(χ2=14.279，P=0.000)，Galectin-3的表达与临床分期、分化程度、淋巴结转移有关(P<0.05),Caspase-3的表达与淋巴结转移有关(P<0.05)。Galectin-3与Caspase-3表达呈负相关关系(r=-0.68，P=0.012)。所有患者中位随访时间26个月，Galectin-3以及 Caspase-3阳性患者1、3年生存率差异无统计学意义(P>0.05)。 结论Galectin-3、Caspase-3的检测有助于对乳腺癌诊断提供一定的依据。

半乳凝素3(Galectin-3)； 半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)； 乳腺癌

乳腺癌的发生、发展是一个多基因联合环境变化的过程[1]。目前，对其生物学研究已成为乳腺癌的研究热点之一[2]。半乳凝素3(Galectin-3)属于非整合B-半乳糖苷结合凝集素家族成员之一，具有细胞黏附的作用，参与细胞的迁移、生长、周期调控、细胞凋亡和细胞修复过程[3-5]。目前已经证实Galectin-3的表达水平与结肠癌、膀胱癌、宫颈癌、乳腺癌有着直接关系，然而在乳腺癌组织中Galectin-3表达的临床和预后意义目前仍然还不清楚。另外，肿瘤的发生、发展与细胞凋亡有关，细胞的凋亡受基因的调控，Caspase蛋白激酶为凋亡执行、调控蛋白，Caspase-3与凋亡关系最为密切，参与多种因素诱导的细胞凋亡。目前有关于Galectin-3 与Caspase-3在实体瘤中相互关系的研究报道很少，在乳腺癌中未有相关报道。本研究采用免疫组织化学方法，检测70例乳腺癌中Galectin-3 与Caspase-3的表达，探讨其与乳腺癌临床病理参数的关系，并分析二者的相关性，为临床上进一步了解乳腺癌的生物行为提供帮助。

1　材料与方法

1.1材料收集2010年1月-2014年12月于新疆医科大学附属肿瘤医院乳腺外科行乳腺癌改良根治术后石蜡标本(乳腺癌组)70例。患者均为女性，年龄41～62岁，平均(55.3±5.6)岁，绝经48例，未绝经22例。所有病例均经HE切片证实，采用WHO的SBR标准进行组织学分级，按国际抗癌联盟的TNM分期法进行分期。乳腺癌患者术前未经放化疗治疗。另取20例癌旁正常组织为对照组。所有病例标本均取得患者及家人的知情同意，并签署知情同意书。

1.2主要试剂兔抗人Galectin-3(1∶75) 与Caspase-3(1∶100)均购自北京中杉金桥生物技术有限公司，DAB显色试剂盒购自北京康为世纪生物科技有限公司。

1.3实验方法将组织标本做4 μm连续切片，采用免疫组织化学SP法，以试剂公司提供的阳性片做阳性对照，以PBS代替一抗做阴性对照。操作按说明书进行。

1.4阳性表达判定标准Caspase-3与 Galectin-3阳性物质呈棕黄色或棕褐色颗粒，定位于细胞浆，阳性表达判断参考文献[6]的标准，根据SI指数进行计算：S指数：无着色为0分，淡黄色为1分， 棕黄色为2分，棕褐色为3分。I指数：阳性细胞数<10%为0分，11%～50%为1分，51%～75%为2分，>75%为3分。结果判断：S×I得分≥3分为阳性表达，<3分为阴性表达， 3～4分为(+),5～8分为(++)，9～12分为(+++)。

1.5统计学处理采用SPSS17.0统计软件包对数据进行处理，采用χ2检验、Fisher’s精确概率法，相关检验采用Spearman等级相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1乳腺癌组织中Galectin-3与Caspase-3的表达情况Galectin-3在癌细胞的胞浆表达，部分癌细胞出现核表达，为棕黄色颗粒，其在癌旁组织中多呈阴性表达。Caspase-3的表达主要定位于胞浆，少数位于间质，呈棕黄色颗粒,弥漫性或局灶性分布。Galectin-3与Caspase-3在乳腺癌组织中的表达见图1～4。

图1乳腺癌组织中Galectin-3的阳性表达(SP400)

图2乳腺癌旁组织中Galectin-3的阴性表达(SP400)

图3乳腺癌旁组织中Galectin-3的阳性表达(SP400)

图4乳腺癌组织中Galectin-3的阴性表达(SP400)

2.2乳腺癌及癌旁组织中Galectin-3与Caspase-3的阳性表达率比较乳腺癌及癌旁组织中Galectin-3的阳性表达率分别为68.57%(48/70)、10.00%(2/20)，乳腺癌组织中Galectin-3的阳性表达率高于癌旁组织，差异有统计学意义(χ=21.613，P=0.000)。乳腺癌及癌旁组织中Caspase-3的阳性表达率分别为37.14%(26/70)、85.00%(17/20)。乳腺癌组织中Caspase-3的阳性表达率低于癌旁组织，差异有统计学意义(χ2=14.279，P=0.000)，见表1。

2.3Galectin-3及Caspase-3的表达与乳腺癌临床病理参数的关系Galectin-3的表达与临床分期、分化程度、淋巴结转移相关(P<0.05)，临床分期越高，分化程度越低，Galectin-3的表达程度越高，在有淋巴结转移的乳腺癌组织中Galectin-3的表达明显高于无淋巴结转移的乳腺癌组织，而与年龄、病理分级、肿瘤直径、组织类型无关(P>0.05)；Caspase-3的表达与淋巴结转移相关(P<0.05)，在无淋巴结转移的乳腺癌组织中Galectin-3的表达明显低于无淋巴结转移的乳腺癌组织，与其他临床病理特征无关(P>0.05)，见表1。

表1　Galectin-3与Caspase-3蛋白的表达与乳腺癌临床病理特征的关系/例

2.4乳腺癌组织中Galectin-3与Caspase-3表达的关系经Spearman等级相关检验，Galectin-3与Caspase-3表达强度呈负相关关系(r=-0.268，P=0.012)，见表2。

2.5Galectin-3与Caspase-3表达与乳腺癌预后的关系所有患者中位随访时间26个月，Galectin-3阳性患者1、3年生存率分别为87.50%和66.67%，Galectin-3阴性患者分别为86.36%和68.18%，差异均无统计学意义(χ2=0.017，P=0.895；χ2=0.016，P=0.900)。Caspase-3阳性患者1、3年生存率分别为84.62%和65.38%，Galectin-3阴性患者分别为84.09%和65.90%，差异均无统计学意义(χ2=0.003，P=0.954；χ2=0.002，P=0.964)。

3　讨论

Galectin-3基因位于14号染色体q21-q22位点，总长为17 kb，分子量为31 kDa。Galectin-3基因是一种涉及细胞生长、黏附分化、血管形成及细胞凋亡等功能的分子。Galectin-3在细胞-细胞间黏附、细胞-基质相互作用、凋亡、血管生成作用方面促进肿瘤的发生、发展。

表2　乳腺癌组织中Galectin-3与Caspase-3表达的关系/例

本研究结果显示， Galectin-3主要存在于细胞浆，也存在于细胞核。本研究以鼠抗单克隆抗体特异性标记乳腺癌组织中Galectin-3蛋白的表达，在乳腺癌组织中Galectin-3的阳性表达率为68.57%，有文献报道，Galectin-3在乳腺癌组织中的阳性表达率为71.42%[7]，本实验结果与文献报道相一致，提示Galectin-3在乳腺癌的发生、发展中起重要作用。乳腺癌组织中Galectin-3的表达阳性率高于对照组，提示Galectin-3在乳腺癌组织中高表达，充当癌基因的作用。分析Galectin-3与乳腺癌临床病理参数的关系结果表明，有淋巴结转移的乳腺癌患者Galectin-3的阳性表达率明显高于未发生淋巴结转移的乳腺癌患者。另外，本研究显示Galectin-3的阳性表达率与分化程度、临床分期有关，乳腺癌分化程度、临床分期越高，Galectin-3的表达量也越高，差异有统计学意义(P<0.05)。本研究结果提示Galectin-3高表达对判断乳腺癌的恶性程度、浸润和转移有重要价值。

Caspase是一组细胞凋亡蛋白酶，Caspase家族中Caspase-3是重要一员，其是位于级联反应下游的调控效应因子，被认为是凋亡的执行者[8-9]，一旦Caspase-3活化，细胞凋亡不可避免[10-11]，在诱导细胞凋亡因素的作用下，从线粒体释放并激活，活化后的Caspase-3具有在天冬氨酸残基后切断肽键的能力，致细胞内重要蛋白质降解失活及DNA 断裂， 最终使细胞发生凋亡。多项研究表明，Caspase-3活性的抑制可使细胞凋亡受阻碍。Caspase-3由Caspase-8、9、10直接激活，并通过内源性、外源性途径激活从而诱发凋亡。Caspase-3由p17-20和p10-12亚基构成，由激活的 32 kDa的酶原合成，在凋亡过程中加工成其活性形式。活化的Caspase-3聚合ADP-核糖聚合酶、肌动蛋白和固醇调节元件结合蛋白，其与细胞凋亡相关。

有研究显示，Caspase-3的表达与良好的预后相关，是一个多种癌症的独立的预后因素。关于Caspase-3在消化道肿瘤的Meta分析显示，采用免疫组织化学(IHC)方法检测2 402例胃肠道肿瘤中Caspase-3蛋白的表达，显示Caspase-3的表达对消化道肿瘤的总生存期(OS)无影响[HR=0.94，95%CI(0.64～1.37)，I2=79.6%，P<0.001]。对胃肠道癌各亚型进行单独分析结果显示，过表达Caspase-3蛋白与食管癌和胃癌的预后有关。但Caspase-3与乳腺癌的预后关系文献尚无报道。本研究显示，Caspase-3阳性的乳腺癌患者在1、3年生存率与Caspase-3阴性患者的生存率差异差异均无统计学意义，提示Caspase-3对乳腺癌患者的生存率无影响，但仍需大量样本证实。

关于Galectin-3与Caspase-3在实体瘤中相互关系的研究报道甚少，本研究显示，在乳腺癌组织中Galectin-3与Caspase-3的阳性表达存在显著负相关，提示Galectin-3与Caspase-3之间存在负相关关系，在乳腺癌中，Galectin-3的高表达与Caspase-3的低表达预示着乳腺癌发的恶性程度高，预后差。

总之，通过本研究显示，在乳腺癌组织中Galectin-3与Caspase-3的表达具有相关性，提示其在乳腺癌发生发展、淋巴结转移及肿瘤恶性程度评估中具有一定的潜在价值，可为乳腺癌的基因靶向治疗提供依据。乳腺癌的发生、发展涉及多个因子及各种调控基因相互作用，是一个复杂的过程，从未有一个基因能成为癌症的独立的致癌基因，有待于进一步研究的具体机制，以期评价其在乳腺癌中的作用。

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(本文编辑杨晨晨)

The expression and clinical pathological significance of Caspase-3 and Galectin-3 in breast cancer

ZHAO Qian， YANG Liang， ZHU Liping

(DepartmentofBreastSurgery,AffiliatedTumorHospitalofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China)

ObjectiveTo investigate the expression and clinical pathological significance of Galectin-3 and Caspase-3 in breast cancer. MethodsImmunohistochemistry was used to detect the expression of Galectin-3, Caspase-3 in 70 cases of breast cancer paraffin modified (breast cancer group), and 20 cases of adjacent normal tissue (control group ) from January 2010 to December 2013 in Affiliated Tumor Hospital of Xinjiang Medical University Cancer Hospital. ResultsThe expression of Galectin-3 in breast cancer tissue and paired normal adjacent tissues were 68.57% (48/70), 10.00% (2/20), separately. Galectin-3 was significantly up-regulated in breast cancer compared with the paired normal adjacent tissues (χ2=21.613，P=0.000). Caspase-3 was significantly down-regulated in ESCC compared with the paired normal adjacent tissues (χ2=21.613，P=0.000). Clinical stage, differentiation, and lymph node metastasis was found to be significantly correlated to Galectin-3 expression (P<0.05). Lymph node metastasis were found to be significantly correlated to Caspase-3 expression. Galectin-3 was negatively correlated with Caspase-3 in clinical sample tissues (r=-0.268，P=0.012). All patients with a median follow-up time of 26 months, the 1-year and 3-year survival ratio of patients with Galectin-3 and Caspase-3 positive exxpression was no significant difference (P>0.05). ConclusionGalectin-3, Caspase-3 are useful for evaluating breast cancer. The interaction between Galectin-3 and Caspase-3 can mediate the progression of breast cancer.

Galectin-3; Caspase-3; breast cancer

2014年肿瘤医院启动基金(肿2014-11)

赵倩(1981-)，女，硕士，主治医师，研究方向：乳腺外科疾病的诊治。

朱丽萍，女，主任医师，研究方向：乳腺外科疾病的诊治，E-mail： zlp_1005@sina.com。

R737.9

A

1009-5551(2016)10-1294-05

10.3969/j.issn.1009-5551.2016.10.020

2016-06-06]