大肠癌组织β-连环蛋白的表达及其临床意义

　　第二军医大学学报2000年第21卷第3期

张明金　王强　王元和　许洪卫

　　摘　要　目的：探讨大肠癌组织中β-连环蛋白(β-catenin)的表达是否与浸润、转移相关。方法：应用免疫组化方法检测44例大肠癌患者原发灶、临近非肿瘤大肠粘膜组织中的β-连环蛋白的表达情况。结果：正常大肠粘膜中β-连环蛋白强烈表达，而其在大肠癌原发灶中的染色特征发生改变，表达程度明显弱于临近非肿瘤大肠粘膜，且与大肠癌的生长方式、分化程度、淋巴结转移、Dukes分期等临床病理因素密切相关。结论：β-连环蛋白的表达水平可以作为预测大肠癌转移潜能的一个参考指标。

　　关键词：细胞粘附分子；β-连环蛋白；大肠肿瘤

　　上皮钙粘附素（E-cadherin,E-cd）作为钙依赖性同型细胞粘附分子，在组织结构的形成和维持中发挥重要作用。连环蛋白（catenins）介导E-cd与细胞骨架上微丝相连，对E-cd的功能发挥是必需的。据报道，不仅E-cd，而且α-连环蛋白在大肠癌的浸润、转移中扮演重要角色。连环蛋白家族的另一个成员β-连环蛋白，其基因定位于人染色体3 p21上，相对分子质量为9.5万，被认为是E-cd与α-连环蛋白相互作用的媒介^［1］。尽管许多研究发现人类肿瘤细胞中β-连环蛋白的表达减弱，但其在人体中的重要性还不十分清楚^［2］。鉴于此，我们应用β-连环蛋白的抗体，在44例大肠癌标本上进行免疫组化染色，以了解β-连环蛋白在大肠癌浸润、转移中的作用。

　　1　材料和方法

　　1．1　标本采集与处理　44例手术切除新鲜大肠癌标本取自1998年4月～10月间入住我院普通外科的大肠癌患者，每例包括原发灶、距肿瘤边缘5 cm以上的邻近正常大肠粘膜各1块。记录肿瘤部位、大小、大体类型、浆膜受浸润情况、淋巴结转移及邻近脏器转移等特征，并经常规病理报告证实。取材后经6%的甲醛溶液固定（不超过2 d），石蜡包埋。

　　1．2　主要试剂与实验方法　兔抗人β-连环蛋白单克隆抗体C2206，购自美国Sigma公司，工作浓度为1∶2 000；ABC试剂盒，购自美国Dkao公司，其中鼠抗兔IgG抗体和ABC溶液工作稀释浓度均为1∶100。每份标本制作石蜡切片，厚度4μm，采用ABC（avidin biotin peroxidase complex）染色法染色。

　　1．3　判定标准及统计学处理　参照国外学者对组织中α-连环蛋白染色程度的判定标准^［3］，根据组织中β-连环蛋白阳性表达细胞的比例划分：阳性细胞大于90%者，标记为“+”；10%～90%，标记为“±”；小于10%或完全消失，标记为“－”。所获半定量数据进行χ²检验。

　　2　结　果

　　正常大肠粘膜上皮细胞β-连环蛋白均强烈表达（图1），44例大肠癌原发灶组织中β-连环蛋白(+)表达21例，(±)16例，(-)7例，未见完全缺失者。β-连环蛋白表达多位于细胞边缘，还可见大肠癌细胞浆中出现模糊、弥散的染色，偶见到β-连环蛋白在细胞核中聚集。β-连环蛋白(+)表达的大肠癌组织，细胞间连接较紧密(图2)，(-)表达者，细胞间连接较松散。依大肠癌的生长方式、分化程度、淋巴结转移、Dukes分期等临床病理因素的不同，β-连环蛋白的表达强度存在显著差别(表1)。

图1　正常大肠粘膜β-连环蛋白强烈表达(ABC法×40)

　　fig 1　Normal colorectal mucosa strongly expressedβ-catenin (ABC technique ×40)

图2　大肠癌β-连环蛋白表达(+) (ABC法×40)

　　fig 2　Cancerous tissue β-catenin expression(+)(ABC technique ×40)

表1　大肠癌原发灶组织β-连环蛋白表达与临床、病理因素的关系

　　tab 1　Relationship between clinical/pathological factors

　　and expression of β-catenin in colorectal carcinoma

　　^a: Positive expression vs negative expression

　　3　讨　论

　　E-cd作为一种钙依赖性的跨膜糖蛋白，介导同种亲和性的细胞-细胞间粘附,其功能的发挥需依赖一组细胞质蛋白，包括α-，β-，γ-连环蛋白和P120^［1］。目前的研究表明E-cd及α-连环蛋白的表达与肿瘤的浸润、转移密切相关，而β-连环蛋白作为E-cd的相关蛋白之一，其上含有α-连环蛋白，E-cd等分子的连接位点，E-cd，α-，β-连环蛋白在细胞内形成E-cd/连环蛋白复合物^［1］。据此推测，β-连环蛋白在肿瘤的浸润、转移中也扮演着重要角色。

　　我们发现，与E-cd，α-连环蛋白的染色特征相似，正常大肠粘膜均质性强烈表达β-连环蛋白，而大肠癌组织中β-连环蛋白呈异质性表达，偶可见细胞质中弥散、模糊的染色颗粒，这些特征提示，在癌组织中β-连环蛋白表达减弱的同时伴有结构和功能的紊乱，这与癌细胞的浸润、转移有关^［2］。另外，我们还发现β-连环蛋白在细胞核内聚集的现象，这可能与细胞核中信息传导有关，Gumbiner^［4］也有类似报道。

　　本研究结果表明，52.3%(23/44)的大肠癌原发灶组织中β-连环蛋白的表达减弱，并且与大肠癌的分化、生长方式、淋巴结转移及Dukes分期等表型密切相关，提示β-连环蛋白的表达减弱有利于癌细胞的浸润、转移^［2］。Takayama等的报道也显示，β-连环蛋白表达减弱在分化较差的肿瘤中更为多见。另外，Oyama等^［5］证实β-连环蛋白基因的移码突变产生不完整的β-连环蛋白，缺少与α-连环蛋白的连接位点，打破了E-cd与α-连环蛋白的连接，使癌细胞连接松散；同时发现同一患者腹水中的癌细胞也有β-连环蛋白的基因突变，提示β-连环蛋白基因突变与胃癌浸润性生长相关。还有报道，APC肿瘤抑制基因产物与E-cd竞争β-连环蛋白的连接位点，并保持动态平衡，APC肿瘤抑制基因的突变，会打破这种平衡，使E-cd介导的粘附系统功能紊乱，导致肿瘤浸润转移，而80%的大肠癌中可检测到APC肿瘤抑制基因的突变^［6］。但也有报道，在肿瘤产生时，β-连环蛋白过量表达，而肿瘤浸润时，β-连环蛋白表达减少^［7］。

　　总之，我们的实验发现β-连环蛋白的表达减弱与大肠癌的浸润转移有着密切关系，若在大肠癌患者的术前肠镜检查中，对活检组织进行β-连环蛋白染色，并分析其着色特征，能为患者治疗方案的选择、预后等提供一个新的参考指标。■作者简介：张明金（1973-），男（汉族），硕士。

　　张明金（第二军医大学长征医院普通外科，上海200003)

　　王强（第二军医大学长征医院普通外科，上海 200003)

　　王元和（第二军医大学长征医院普通外科，上海 200003)

　　许洪卫（第二军医大学长征医院普通外科，上海 200003）

　　参考文献

　　［1］　Hinck L， Nathke IS, papkoff J， et al. Dynamics of cadherin/catenin complex formation：novel protein interactions and pathways of complex assembly［J］. J Cell Biol，1994，125（6）：1327-1340.

　　［2］　Takayama T，Shiozaki H，Shibanoto S, et al.β-catenin expression in human cancers［J］. Am J Pathol,1996, 148（1）：39-46.

　　［3］　Shiozaki H, Iihara K, Oka H, et al. Immunohistochemical detection ofα-catenin expression in human cancers［J］. Am J Pathol,1994,144(4)：667-674.

　　［4］　Gumbiner BM. Signal transduction of beta-catenin［J］. Curr Opin cell Biol，1995,7(5)：634-640.

　　［5］　Oyama T，Kanai Y,Ochiai A，et al. A truncated β-catenin disrupts the interaction between E-cadherin and α-catenin： a cause of loss of intercellular adhesiveness in human cancer cell lines［J］. Cancer Res, 1994,54(23)：6282-6287.

　　［6］　Ilyas M,Tomlinson IPM. The interactions of APC，E-cadherin and β-catenin in tumor development and progression［J］. J Pathol，1997, 182(2)：128-137.

　　［7］　Inomata M，Ochiai A，Akimoto S， et al. Alteration of β-catenin expression in colonic epithelial cells of familial adenomatous polyposis patients［J］. Cancer Res，1996, 56(9)：2213-2217.