短段Barrett’s食管的不同组织类型、内镜形态、异型程度与Cyclin D1、P53表达的相关性研究
2018-06-29,,
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1.中国人民解放军第92医院消化内科,福建 南平 353000; 2.福建医科大学福总临床医学院
【Abstract】ObjectiveTo investigate the expression of Cyclin D1 and P53 protein in different pathological classification, endoscopic morphology and organization atypia of short segment Barrett’s esophagus (SSBE), predict the risk of canceration in patients with SSBE, screen the patients with high-risk accurately, and provide an evidence for making endoscopic follow-up plan.MethodsFifty-one cases with SSBE were diagnosed by endoscopy, biopsy and pathological examination. Another 32 cases with normal esophageal mucosa were chosen as the control group. According to endoscopic morphology, the cases with SSBE were sub-grouped included circumferential type (16 cases), tongued-like type (13 cases) and island type (22 cases). According to histopathology, the cases with SSBE were classified to gastric fundus type (20 cases), cardia type (21 cases) and special intestinal metaplasia type (10 cases). According to organization atypia, the cases with SSBE were included non-dysplasia (37 cases), low-grade dysplasia (14 cases) and high-grade dysplasia (no case). The expressions of Cyclin D1 and P53 protein were examined with the SP immunohistochemistry method and the results were statistically analyzed.ResultsThe expressions of Cyclin D1 and P53 protein in SSBE group and normal esophageal mucosa had no statistically significant difference (P>0.05). No remarkable differences about the expressions of Cyclin D1 and P53 protein among the subgroups according to endoscopic morphology and histopathology were found (P>0.05). The expressions of Cyclin D1 and P53 protein were all in high level in SSBE group with dysplasia. The positive rates of Cyclin D1 in non-dysplasia group, low-grade dysplasia group were 21.6%, 64.3%, respectively, the difference between two groups was statistically significant (P=0.007). The
positive rates of P53 protein in non-dysplasia group, low-grade dysplasia group were 27.0%, 71.4%, respectively, there was significant difference between two groups (P=0.006).ConclusionSSBE has low risk of canceration. The risk of cancer in SSBE has no direct correlation with morphologic classification under endoscope and histopathological classification. But with the increase of dysplasia degree, the expressions of Cyclin D1 and P53 protein increase obviously, which prompts that cancerization risk in SSBE with dysplasia will increase significantly.
【Keywords】 Short segment Barrett’s esophagus; Organization atypia; Cyclin D1; P53 protein; Immunohistochemistry
Barrett’s食管(Barrett’s esophagus,BE)是指正常食管的复层鳞状上皮被化生的柱状上皮所替代的一种病理现象,是长期胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)的严重并发症。虽然特殊肠上皮化生→低度异型增生→高度异型增生→原位癌→浸润性腺癌的BE恶性进展的病理过程已为学术界所公认;伴有肠上皮化生的BE属于食管腺癌的癌前病变,而食管下段不伴肠上皮化生的单纯柱状上皮是否也存在相似的恶变潜能仍未确定。细胞的异常增殖及恶性转变是由细胞周期的调节失控所致,作为在细胞增殖周期中起正、负反馈调控关键作用的基因,Cyclin D1、P53蛋白的异常表达与肿瘤的发生关系已越来越多地受到关注,但在作为食管腺癌发生的危险因素BE尤其是短段Barrett’s食管(short segment Barrett’s esophagus,SSBE)病理进程中的作用研究尚少。本课题通过免疫组化染色法对SSBE不同内镜下形态分型、不同组织分型及不同异型程度各亚组中Cyclin D1、P53蛋白的表达进行检测和分析,并将SSBE与正常食管黏膜组织中Cyclin D1、P53蛋白的表达进行比较,以探讨Cyclin D1、P53蛋白与SSBE病理进展的关系,进而评估SSBE总体癌变风险及各亚型SSBE的癌变风险,准确筛选出高危人群,为制定更加精准的内镜随访计划、选择合适的治疗手段提供依据。
1 资料与方法
1.1一般资料选取2015年11月至2016年12月于中国人民解放军第92医院行电子胃镜及病理检查明确诊断为SSBE患者51例,另选取同期内镜检查提示正常食管黏膜32名作为对照组。符合入选标准的SSBE组中男27例、女24例,年龄(51.31±13.75)岁;正常食管黏膜组中男17名、女15名,年龄(51.64±12.46)岁;两组在年龄、性别构成上比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2内镜检查与活检取材BE内镜下表现为齿状线上移,胃结合部近端出现橘红色伴或不伴有栅栏样血管表现的柱状上皮。化生的柱状上皮未累及食管全周或虽累及全周但长度<3 cm的BE,即SSBE;化生的柱状上皮累及食管全周且长度≥3 cm的BE,即长段BE(long segment Barrett’s esophagus,LSBE)。内镜分型:全周型、舌型、岛型。
1.3 组织病理
1.3.1 HE染色:病理学检查证实存在柱状上皮细胞即可诊断为BE。按照食管下段化生的柱状上皮的组织学特征分为:胃底型、贲门型、肠上皮化生型。根据异型细胞累及范围分为轻度、中度和重度异型增生。
1.3.2 免疫组化:选用福州迈新生物技术开发公司生产的鼠抗人单克隆抗体P53(一抗)、鼠抗人单克隆抗体Cyclin D1(一抗)、免疫组化SP试剂盒。阴性对照:磷酸盐缓冲液(PBS)代替一抗。判断标准:Cyclin D1、P53表达阳性部位均位于细胞核,核内见棕黄色颗粒者为阳性细胞,超过10%的细胞出现阳性表达计为阳性。
1.4统计学处理采用SPSS 20.0软件进行统计学分析,计数资料比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1各型例数统计SSBE组患者按内镜分型:全周型16例、舌型13例、岛型22例;按组织学特征分型:胃底型20例、贲门型21例、肠上皮化生型10例;按异型细胞累及范围分型:无异型增生37例、轻度异型增生14例、重度异型增生0例。
2.2CyclinD1在各组食管黏膜组织中的表达情况Cyclin D1在SSBE组中的表达阳性率为33.3%(17/51),在正常食管黏膜组中的表达阳性率为15.6%(5/32),差异无统计学意义(χ2=3.165,P=0.075)。
2.3P53在各组食管黏膜组织中的表达情况P53在SSBE组中的表达阳性率为39.2%(20/51),在正常食管黏膜组中的表达阳性率25.0%(8/32),差异无统计学意义(χ2=1.778,P=0.182)。
2.4CyclinD1在不同类型SSBE中的表达情况SSBE不同的内镜形态分型、组织分型中Cyclin D1的表达阳性率相比,差异均无统计学意义(P>0.05)。合并异型增生的SSBE组中Cyclin D1呈高表达,在轻度异型增生组与无异型增生组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)(见表1)。
2.5P53在不同类型SSBE中的表达情况SSBE不同的内镜形态分型、组织分型中P53的表达阳性率相比,差异均无统计学意义(P>0.05);而在合并异型增生的SSBE组中P53呈高表达,轻度异型增生组与无异型增生组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)(见表2)。
表1 Cyclin D1在不同类型SSBE中的表达Tab 1 Expression of Cyclin D1 in different types of SSBE
表2 P53在不同类型SSBE中的表达Tab 2 Expression of P53 protein in different types of SSBE
3 讨论
虽然BE已被公认为食管腺癌的癌前病变,然而食管腺癌的发生、发展是一个需要多因素参与的多阶段演进的复杂过程。国内多项回顾性研究[2-4]表明,我国食管恶性肿瘤的病理分型中食管鳞癌仍占绝大比重,腺癌所占的比例很低(0.8%~3.23%),这与西方国家食管腺癌患病率呈逐年增加的趋势存在明显差异。我国Barrett’s食管诊治共识中明确指出伴有肠上皮化生的BE才属于食管腺癌的癌前病变,而食管下段不伴肠上皮化生的柱状上皮的癌变风险尚未确定。在我国,虽然内镜及手术病理检查发现食管下段柱状上皮化生的发生率较高,但BE中出现肠上皮化生的比例很低。我们在研究中发现,51例经内镜及病理确诊为SSBE的患者中,仅10例(19.6%)出现特殊肠上皮化生,也支持上述结论。近年来有学者在对BE进展为食管腺癌风险的大样本人群研究[6]中发现,有特殊肠上皮化生的BE年癌变率为0.27%,而无特殊肠上皮化生的BE年癌变率为0.06%。我国多数患者的柱状上皮化生长度<3 cm,即以SSBE为主,LSBE少见[7]。已有研究[8]证实,SSBE组中特殊肠上皮化生的发生率低于LSBE组,不典型增生的发生率亦明显低于LSBE组。由此推论,虽然BE是公认的食管腺癌的癌前病变,但其总体癌变风险很低,尤其是未出现特殊肠上皮化生的柱状上皮化生。
基于肿瘤分子生物学的研究[9]表明,细胞的异常增殖及恶性转变是由细胞周期的调节失控所致,而细胞周期的调控又依赖于细胞周期蛋白(Cyclins)-细胞周期依赖性蛋白激酶(CDKs)-周期蛋白依赖性激酶抑制因子(CKIs)系统。Cyclin D1是细胞周期的启动因子,其作为原癌基因被激活后,在细胞中表达异常增高,此时Rb蛋白磷酸化提前,导致细胞周期G1/S期转换时间缩短,细胞增殖失控,从而发生癌变。P53基因是最为重要的抑癌基因,参与细胞增殖的负调控、阻滞细胞周期、诱导细胞凋亡并促进其分化,在抑制肿瘤的发生方面发挥重要作用[10]。当P53基因突变,所表达的P53蛋白可能会失去对细胞生长的抑制功能,导致细胞增殖活性增加和细胞周期发生异常改变,进而促使细胞的恶性转变和肿瘤的形成。
本研究采用免疫组织化学法分别检测SSBE组与正常食管黏膜组间,SSBE不同内镜下形态分型、不同组织分型及不同异型程度各亚组间Cyclin D1、P53的表达情况。结果显示,Cyclin D1、P53在SSBE组及正常食管黏膜组中的表达差异无统计学意义,提示可能SSBE总体癌变风险低,但因样本量少,特别是异型病例少,仍需进一步研究。在SSBE不同的内镜分型、组织分型中Cyclin D1、P53的阳性表达率组间比较,差异无统计学意义;由此可知,SSBE恶性进展的风险与内镜分型及组织学分型的不同并无直接相关性,但因研究对象中出现特殊肠上皮化生的病例少,这一结果还有待通过增加样本量的研究进一步验证。Cyclin D1、P53在合并异型增生组中均呈高表达,二者的表达阳性率在无异型增生、轻度异型增生组间比较,均有显著性差异。由此推论,SSBE合并异型增生者癌变风险将明显增加。
综上所述,并不是所有的BE患者均有进展为食管腺癌的潜能,因此,有必要在内镜及普通病理检查的基础上更深入地探寻能有效反映BE疾病进展的分子生物学标记物,精准筛选高危人群,避免在大范围人群中进行无选择性、高频率的内镜监测,并为指导制定内镜随访计划、选择合适的治疗手段进行早期干预提供依据。
[1] GEBOES K. Barrett’s esophagus: the metaplasia-dysplasia-carcinoma sequence: morphological aspects [J]. Acta Gastroenterol Belg, 2000, 63(1): 13-17.
[2] 陈慧, 詹俊, 钟娃, 等. Barrett食管及其相关腺癌的临床组织病理学特征与关系[J]. 中华消化杂志, 2014, 34(5): 292-296. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-1432.2014.05.002.
CHEN H, ZHAN J, ZHONG W, et al. Clinical and histopathological features and relationship of Barrett esophagus and its related adenocarcinoma [J]. Chin J Dig, 2014, 34(5): 292-296. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-1432.2014.05.002.
[3] HUANG Q. Definition of the esophagogastric junctions: a critical mini review [J]. Arch Pathol Lab Med, 2011, 135(3): 384-389. DOI: 10.1043/2010-0162-RA.1.
[4] 付承林, 苏敏, 田东萍, 等. 广东潮汕地区16 954例食管与食管胃交界处恶性肿瘤临床病理分析[J]. 中国肿瘤, 2008, 17(5): 421-425. DOI: 10.3969/j.issn.1004-0242.2008.05.023.
FU C L, SU M, TIAN D P, et al. Clinipathologic analyses of 16 954 cases with malignant tumor at esophageal and oesophagogastric junction in Chaoshan area, Guangdong province [J]. China Cancer, 2008, 17(5): 421-425. DOI: 10.3969/j.issn.1004-0242.2008.05.023.
[5] 中华医学会消化病学分会. Barrett食管诊治共识(2011修订版,重庆)[J]. 中华消化内镜杂志, 2011, 28(8): 421-422. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1007-5232.2011.08.001.
[6] BHAT S, COLEMAN H G, YOUSEF F, et al. Risk of malignant progression in Barrett’s esophagus patients: results from a large population-based study [J]. J Natl Cancer Inst, 2011, 103(13): 1049-1057. DOI: 10.1093/jnci/djr203.
[7] CHEN X, ZHU L R, HOU X H. The characteristics of Barrett’s esophagus: an analysis of 4120 cases in China [J]. Dis Esophagus, 2009, 22(4): 348-353. DOI: 10.1111/j.1442-2050.2008.00924.x.
[8] 周晶, 沈志祥, 罗和生, 等. 长、短节段Barrett食管胃镜表现与病理特征对比分析[J]. 中华消化杂志, 2006, 26(7): 440-443. DOI: 10.3760/j.issn:0254-1432.2006.07.003.
ZHOU J, SHEN Z X, LUO H S, et al. Comparisons of endoscopic and pathological characteristics between long and short segment Barrett’s esophagus [J]. Chin J Dig, 2006, 26(7): 440-443. DOI: 10.3760/j.issn:0254-1432.2006.07.003.
[9] DUBOVA E A, PODGORNOVA M N, SCHEGOLEV A I. Expression of adhesion molecules and cyclin d1 in cells of solid-pseudopapillary tumors of the pancreas [J]. Bull Exp Biol Med, 2009, 148(6): 908-910.
[10] SHARPLESS N E, DEPINHO R A. P53: good cop/bad cop [J]. Cell, 2002, 110(1): 9-12.