β-catenin、E-cadherin表达与胃癌发生和转移的关系

符青云 何凯宁 陈文雅 刘兴国

胃癌(gastric cancer)是人类常见的消化道恶性肿瘤,具有较高的发病率和死亡率,是世界上第二大癌症相关死亡的原因［1］,2018年有超过100 万人被新诊断出患有胃癌,约有783000 人死亡。胃癌的发病率和流行率在地理上各不相同,在东亚、中亚、东欧和拉丁美洲最高,有87%的新病例发生。在非洲和北美观察到的比率要低得多［2］。我国胃癌发病数约 67.9 万,死亡总数约49.8 万,仅次于肺癌［3］。手术、围手术期或辅助化疗、放疗等是治疗胃癌的主要手段,但即使在根治性切除后,胃癌的复发率和死亡率仍然很高,肿瘤的侵袭及转移是导致复发和死亡的主要原因。E-cadherin 是一种典型的钙粘蛋白,是上皮细胞粘附连接的关键功能成分,在维持细胞极性和分化、接触抑制细胞生长、抑制肿瘤侵袭等方面发挥着重要作用［4］。β-catenin 是一种细胞质可溶性蛋白质,是细胞间粘附分子,可参与Wnt 信号通路和转录激 活［5,6］。E-cadherin 能与β-catenin 结合成复合体参与锚固机制,其表达异常与多种恶性肿瘤的浸润、转移及预后密切相关。研究表明,浸润性癌和原位癌显示出β-catenin 和E-cadherin 表达水平异常［7］,因此,本研究对胃癌组织中β-catenin 和E-cadherin 的表达进行检测,探索β-catenin、E-cadherin 与胃癌发生和转移的相关性,为胃癌的诊断、治疗提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 标本来源 选取2016年1月～2020年12月本院手术切除的胃癌组织病理标本96例,其中,男66例,女30例；年龄30～80 岁,平均年龄(53.3±8.9)岁；分化程度：高中分化胃癌54例,低分化胃癌 42例；浸润深度：未浸及浆膜层45例,浸及浆膜层51例；有无淋巴结转移：无淋巴结转移49例,有淋巴结转移 47例；根据国际抗癌联盟(UICC)中关于胃癌TNM 的分期标准：Ⅰ期23例,Ⅱ期25例,Ⅲ期24例,Ⅳ期24例；所有病例均为首次手术治疗,术前未接受放、化疗及免疫治疗。另选取同期96例胃镜检查正常者(取其黏膜活检正常组织的病理标本)作为对照。

1.2 实验试剂 鼠抗人单克隆抗体(E-cadherin)、鼠抗人单克隆抗体(β-catenin)及免疫组化试剂盒、DAB显色试剂盒均购自于上海基因生物有限公司。

1.3 研究方法 制备石蜡组织切片,将石蜡包埋的组织块切片,切片厚度为4 μm,随后进行烤片防止脱片,依次将切片放入二甲苯和酒精中进行脱蜡和水化,再将切片浸入EDTA 缓冲液中进行抗原修复,经内源性过氧化物酶淬灭处理后进行后续试验,严格按照E-cadherin 及β-catenin 试剂盒说明书进行免疫组化SP 法染色,DAB 显色,苏木素复染,显微镜观察结果,拍照、记录。阴性对照为PBS,过程同上。

1.4 观察指标及判定标准 比较E-cadherin、β-catenin 在胃癌组织和正常组织中的表达情况,不同胃癌临床病理参数的E-cadherin、β-catenin 表达情况,分析胃癌组织中E-cadherin 与β-catenin 表达的相关性。E-cadherin 与β-catenin 染色后会在细胞膜上出现棕黄色颗粒(续线状、斑点状)沉积即为阳性染色。使用半定量积分方法判断阳性结果。染色强度评分：无染色0 分,浅黄色1 分,棕黄色2 分,棕褐色3 分；高倍镜(×200)下每张切片随机选取5个视野,并且在每个视野中计数100个细胞,并计算相同细胞中阳性细胞的百分比；细胞阳性率分别为 0、＜25%、25%～50%、50%～75%、＞75%,分别计为0、1、2、3、4 分。两者乘积结果0 分为“-”,1～4 分“+”,5～8 分为“++”,9～12 分为“+++”,将“-”及“+”定义为阴性表达,“++”及“+++”定义为阳性表达。

1.5 统计学方法 采用SPSS26.0 统计学软件进行统计分析。计数资料以率(%)表示,采用χ2检验；相关性检验采用Spearman 相关分析。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 E-cadherin、β-catenin在胃癌组织和正常组织中的表达情况比较 胃癌组织中E-cadherin、β-catenin 的阳性表达率分别为48.96%、47.92%,均低于对照组的94.79%、92.71%,差异具有统计学意义 (P＜0.05)。见表1。

2.2 不同胃癌临床病理参数的E-cadherin、β-catenin表达情况比较 高中分化、未浸及浆膜层、无淋巴结转移、Ⅰ～Ⅱ期患者的E-cadherin、β-catenin 的阳性表达率均高于低分化、浸及浆膜层、有淋巴结转移、Ⅲ～Ⅳ期患者,差异具有统计学意义 (P＜0.05)。不同年龄、性别、肿瘤直径患者的E-cadherin、β-catenin 的阳性表达率比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表2 不同胃癌临床病理参数的E-cadherin、β-catenin 表达情况比较(n)

2.3 胃癌组织中E-cadherin 与β-catenin 表达的相关性分析 在96 胃癌组织中,均为阳性者30例,均为阴性者33例,经Spearman 相关分析显示,E-cadherin 与β-catenin 表达呈正相关(r=0.457,P＜0.05)。见表3。

表3 胃癌组织中E-cadherin 与β-catenin 表达的 相关性分析

3 讨论

胃癌是最常见的威胁人类健康的恶性肿瘤之一,死亡率高,尽管各种检验、检查技术不断普及,放大胃镜、染色内镜、共聚焦内镜逐步推广,早期胃癌的检出率得到提高,但与日本及欧美等国家相比仍有较大差距。胃癌确诊时大都处于中晚期,预后差,目前尚缺乏有效的防控手段［8］。

造成胃癌死亡的主要原因是肿瘤发生了侵袭和转移,胃癌的发生与多种癌基因及抑癌基因的异常有。E-cadherin 是一种重要的细胞间粘附分子,通过β-catenin 途径、TGF-β-/Samds 及PI3K/Akt 通路等途径抑制细胞生长维持完整的组织结构。β-catenin是一系列与钙粘蛋白相关联的胞浆蛋白,能增加同型细胞间粘附功能,是重要的细胞粘附分子和细胞骨架成分。E-cadherin 和β-catenin 在维持正常上皮组织结构中都具有重要作用［9］。对许多上皮源性恶性肿瘤细胞来说,某些原因作用下的E-cadherin、β-catenin功能障碍都可能会造成肿瘤细胞间的粘附功能破坏进而癌细胞脱离原发灶导致转移发生。肿瘤的浸润转移机制是一个多步骤、多因素、多基因参与的连续的复杂过程,但是E-cadherin 和β-catenin 表达异常使细胞间的粘附减弱,癌细胞易于脱落,这是癌转移的首要环节。因此,E-cadherin 和β-catenin 功能丧失是细胞获得低分化和侵袭性的关键,可作为一个潜在的预后判断指标。

本研究结果显示,E-cadherin 和β-catenin 在正常胃黏膜组织中呈正常表达,表达率为94.79%和92.71%,而在胃癌组织中E-cadherin 和β-catenin 的表达率仅为48.96%和47.92%,其表达率显著降低,这些结果提示E-cadherin 和β-catenin 参与肿瘤的浸润和转移,其表达量降低使肿瘤细胞具有了高侵袭性并获得转移潜能,促进了肿瘤的发生发展。此外,随着胃癌分化程度的降低、浸润深度的增加及淋巴结转移,E-cadherin 和β-catenin 表达率均出现异常。不同年龄、性别、肿瘤直径患者的E-cadherin、β-catenin 的阳性表达率比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。表明E-cadherin 和β-catenin 的表达与胃癌患者的年龄、性别及肿瘤大小无相关性。但高中分化、未浸及浆膜层、无淋巴结转移、Ⅰ～Ⅱ期患者的E-cadherin、β-catenin的阳性表达率均高于低分化、浸及浆膜层、有淋巴结转移、Ⅲ～Ⅳ期患者,差异具有统计学意义 (P＜0.05)。说明E-cadherin 和β-catenin 表达与胃癌患者的胃癌分化程度、浸润深度、有无淋巴结转移以及TNM 分期相关。提示E-cadherin 和β-catenin 在胃癌的发生发展中起重要作用。Spearman 相关分析显示,E-cadherin与β-catenin 表达呈正相关(r=0.457,P＜0.05)。这可能与E-cadherin和β-catenin构成 E-cadherin/ β-catenin复合体共同发挥调控作用相关,E-cadherin/β-catenin 复合体任一成分的缺乏均会破坏复合体的正常结构,加速肿瘤的侵袭、转移。

综上所述,E-cadherin 和β-catenin 在胃癌组织中存在显著的异常表达,在胃癌的发展过程中二者可能具有协同作用,联合检测β-catenin 和 E-cadherin 对临床早期诊断和评估胃癌的发生和转移有重要意义。