大肠肿瘤中p53和bcl-2蛋白的表达
临床与实验病理学杂志 2000年第3期第16卷 人体病理学
作者:曹立宇 张洪福 龚西马 俞孟刚
单位:(安徽医科大学病理学教研室,合肥 230032)
关键词:结肠肿瘤;直肠肿瘤;蛋白质p53;bcl-2蛋白;凋亡;免疫组织化学
摘要 目的:研究p53和bcl-2在大肠肿瘤发生中的作用。方法:应用免疫组化S-P法分别检测大肠正常粘膜、腺瘤及腺癌中p53和 bcl-2表达。结果:大肠腺癌p53表达率高于腺瘤组(P<0.05),p53表达与大肠癌的临床病理因素无关(P>0.05),bcl-2在正常粘膜基底部上皮细胞表达,在腺瘤(77.5%)和腺癌中(55%)bcl-2表达差异显著(P<0.01),高分化腺癌bcl-2表达率(73.7%)高于差分化腺癌(41.2%),在腺瘤和腺癌中bcl-2和p53呈负相关。结论:p53基因改变在大肠腺瘤癌变中起重要作用,大肠癌的发生与bcl-2基因在大肠腺瘤和腺癌中细胞凋亡抑制有关。
中图分类号 R735.34 文献标识码 A
文章编号 1001-7399(2000)03-0214-03
p53 and bcl-2 oncoprotein expression in colorectal tumor
Cao Liyu Zhang Hongfu Gong Xiyu Meng Gang
(Dept of Pathol,Anhui Medical University,Hefei 230032)
ABSTRACT Purpose To study the role of p53、bcl-2 in colorectal tumorigenesis.Methods Using immunohistochemistry S-P method,the expression of p53 and bcl-2 were examined in normal colonic mucosas,hyperplastic polyps,adenomas and adenocarcinomas.Results The expression rate of colorectal adenocarcinomas was significant higher than that of adenomas (P<0.05).No significant correlation was observed between p53 expression and clinicopathological manifestations (P>0.05). bcl-2 was expressed in the basal epithelial cells of the lower colonic cypts in mucosa and hyperplastic polyps.Significant difference of bcl-2 expression was found between adenomas and adenocarcinomas(P<0.05).bcl-2 expression of well differentiated carcinomas was significant higher than that of poorly differentiated carcinomas (P<0.01).An inverse correlation was found between bcl-2 and p53 expression in adenomas and in adenocarcinomas (P<0.01).Conclusion Alteration of p53 gene is involved mainly in the transformation from benign adenoma to adenocarcinoma, colorectal carcinogenesis is related to the inhibition of apoptosis.
KEY WORDS colonic neoplasms; rectal neoplasms;protein p53; protein,bcl-2;apoptosis; immunohistochemistry
p53是大肠癌发生中最常变化的基因〔1〕,在正常细胞中对细胞的增殖和分化起负调控作用。近年研究表明,肿瘤的发生不仅与细胞的增殖有关,而且与细胞凋亡密切相关。bcl-2是凋亡抑制基因,对肿瘤细胞的增殖起重要作用。我们应用免疫组化方法对大肠腺瘤及腺癌组织中p53、bcl-2异常表达进行了研究,探讨其表达状况与大肠肿瘤的发生及其相互关系。
1 材料与方法
1.1 材料 收集安徽医科大学第一附属医院病理科1993~1998年手术及肠镜活检的部分标本,其中腺瘤(包括癌变)57例、腺癌80例,15例正常粘膜取自肿瘤边缘5 cm以上的切缘,均本均用10%福尔马林液固定,石蜡包埋,4 μm厚连续切片,分别做HE及免疫组化染色。HE切片按1981《全国大肠癌病理协作研究统一规范》分为:管状腺瘤12例,管状绒毛状腺瘤14例,绒毛状腺瘤14例,腺瘤癌变17例,高分化腺癌38例,中分化腺癌18例,低分化腺癌24例。所有患者术前均未作放疗、化疗及免疫治疗。
1.2 试剂与方法 鼠抗人p53(Do-7)单克隆抗体,鼠抗人bcl-2(100)单克隆抗体及免疫组化S-P试剂盒均为美国Zymed公司产品,购自福建迈新生物技术公司,按试剂盒说明书进行染色,用PBS代替一抗作阴性对照,用已知大肠癌阳性切片作阳性对照。
1.3 结果判断 免疫组化染色阳性反应为黄-棕黄颗粒。p53定位于细胞核,bcl-2主要定位于胞浆,亦可见于胞膜及核膜。两人双肓法观察切片,采用半定量积分法判断结果。阳性细胞≤5%为0分,6%~25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4分,阳性强度淡黄色为1分,黄色为2分、棕黄色为3分、两者积分相乘,0分为阴性(-),1~4分弱阳性(+),5~8分为阳性(),9~12分为强阳性()。若两人结果相差3分则重新判定。
1.4 统计学方法 率的差异显著性用χ2检验,两者相关性用Spearman相关分析。
表1 大肠正常粘膜、腺瘤及癌组织中p53和bcl-2表达
组 别 |
n |
p53 |
阳性率(%) |
bcl-2 |
阳性率(%) |
- |
+ |
|
|
- |
+ |
|
|
正常粘膜 |
15 |
15 |
0 |
0 |
0 |
0.0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
100.0 |
腺瘤 |
40 |
31 |
7 |
2 |
0 |
22.5* |
9 |
7 |
12 |
12 |
77.5 |
腺瘤癌变 |
17 |
5 |
5 |
4 |
3 |
70.6 |
6 |
3 |
5 |
3 |
64.7 |
大肠腺癌 |
高分化 |
38 |
14 |
6 |
9 |
9 |
63.2 |
13 |
6 |
11 |
8 |
65.7** |
中分化 |
18 |
8 |
5 |
3 |
2 |
55.6 |
9 |
2 |
4 |
3 |
50.0 |
低分化 |
24 |
11 |
4 |
5 |
4 |
54.2 |
14 |
4 |
4 |
2 |
41.7 |
总计 |
80 |
33 |
15 |
17 |
15 |
58.8 |
36 |
11 |
21 |
12 |
55.0 |
与腺瘤癌变及腺癌相比*P<0.01,与低分化组相比**P<0.05
2 结果
2.1 p53和bcl-2蛋白在大肠腺瘤、腺瘤癌变及腺癌中的表达 p53蛋白在正常粘膜中不表达,腺瘤癌变及腺癌中p53蛋白阳性率分别为22.5%(9/40),70.6%(12/17)和58.8%(47/80)。腺瘤中阳性细胞多呈灶状分布,染色较弱,部分腺瘤癌变和腺癌中阳性细胞多呈弥漫分布,染色较强,腺瘤癌变和腺癌中p53 阳性率明显高于腺瘤组(P<0.01),大肠癌p53表达与临床病理因素无关。bcl-2在正常粘膜上皮基底部表达阳性,而表面上皮常阴性,腺瘤、腺瘤癌变、腺癌中bcl-2表达率分别为77.5%(31/40),64.7%(11/17)和55%(44/80)。bcl-2表达在腺瘤组与腺癌组和高分化腺癌组(73.7%)与低分化腺癌组(41.2%)间差异有显著性(P<0.05)。bcl-2与大肠癌其它临床病理因素无关(表1)。
2.2 大肠腺瘤及腺癌中p53与bcl-2表达的关系 腺瘤中p53和bcl-2阳性率分别为22.5%、77.5%、两者同时阳性占10%(4/10),腺癌中p53和bcl-2阳性率分别为58.8%和55%,两者同时阳性占22.5%(18/80)。Spearman相关分析在腺瘤和腺癌中p53和bcl-2表达呈负相关(表2)。
表2 大肠腺瘤及腺癌中p53和bcl-2表达之间的关系
p53 |
n |
腺瘤bcl-2表达 |
n |
腺癌bcl-2表达 |
- |
+~ |
- |
+~ |
- |
31 |
4 |
27 |
33 |
7 |
26 |
+~ |
9 |
5 |
4* |
47 |
29 |
18* |
rs=-0.427,*P=0.016,rs=-0.401,**P=0.00053
3 讨论
正常p53蛋白是G1期检查点,具有生长捕获和诱导细胞凋亡的功能,细胞内含量少且半衰期短。突变型p53蛋白则失去上述功能〔2〕,细胞内含量增加,半衰期延长,因而可用免疫组化检测。目前认为检测p53蛋白表达能基本反映p53基因突变。本研究结果显示正常粘膜中p53表达阴性,22.5%的腺瘤p53表达阳性,阳性细胞少,染色较弱,且主要位于中~重度非典型增生腺体。在腺瘤癌变,这一大肠癌早期阶段表达率最高达70.6%,而在大肠癌中又下降到58.8%,我们认为p53蛋白表达主要发生在大肠癌的早期阶段,尤其在腺瘤癌变过程中起重要作用,是腺瘤-癌序列的晚期事件〔3〕,即大肠癌发生的较早事件。大肠癌中p53蛋白表达略低于腺瘤癌变(P>0.05)。不同分化的大肠癌中p53表达亦无显著差异,其原因尚不清楚,可能与其它基因共同参与肿瘤组织分化有关,与文献报道基本相符〔4,5〕,表明p53蛋白异常表达与大肠癌的发生密切相关,检测腺瘤p53表达状况有助于预测其癌变倾向。
bcl-2是近年来认识的一种抑制凋亡的基因〔5〕,本研究发现正常粘膜中bcl-2局限于基底部增生区呈强阳性表达,而表面上皮表达阴性,在这里bcl-2表达主要是抑制干细胞凋亡,从而维持干细胞增殖活性。在腺瘤(77.5%)、腺瘤癌变(64.7%)及腺癌(55%)中,bcl-2表达率逐渐降低,与正常粘膜增生区相比其抑制细胞凋亡的能力相对减弱,但肿瘤细胞增殖活性明显增强。在腺癌组bcl-2表达率明显低于腺瘤组(P<0.05),并且与大肠的高分化相关。提示bcl-2表达是继p53之后大肠癌发生中的早期事件。检测bcl-2表达状况有助于大肠癌的早期诊断和预后判断。
p53和bcl-2均与细胞凋亡密切相关,本研究结果显示,在腺瘤和腺癌中bcl-2和p53基因共同表达率分别为10%和22.5%,bcl-2和p53表达呈负相关,p53在腺癌中表达率高于腺瘤组;而bcl-2正好相反,与文献报道基本一致〔6,7〕,提示在大肠腺瘤一癌序列中p53基因突变可降低bcl-2表达潜能,有利于细胞的恶性转化。进一步研究表明,单纯p53缺乏的小鼠bcl-2表达增加,bcl-2表达可抑制p53基因诱导的凋亡反应〔8〕。因此联合检测大肠肿瘤中p53和bcl-2表达状况,有助于大肠癌的早期诊断和预后判断。
基金项目:安徽省卫生厅基金资助课题(A95-1998-23)
作者简介:曹立宇,男,29岁,硕士。研究方向:大肠肿瘤病理学
参考文献
1,Baker SJ, Preisinger AC,Jessup JM et al.p53 gene mutation occur combination with 17p allelic deletions as late event in colorectal tumorigenesis.Cancer Res,1990;50(23)7717~7722
2,Michalovitz D, Halevy O,Oren M.Conditional inhibition of transformation and of cell proliferation by a temperature sensitive mutant of p53. Cell,1990;62(4):671~680
3,Fearon ER, Vogelstein B.A genetic model for colorectal tumorigenesis.Cell,1990;61(5):759~767
4,Poller DN,Baxter KJ,Shepherd NA.p53 and Rb1 protein expression:are they prognostically useful in colorectal cancer? Br J Cancer,1997;75(1):87~93
5,Watson AJ, Merritt AJ,Jones LS et al.Evidence for reciprocity of bcl-2 and p53 expression in human colorectal adenomas and carcinomas.Br J Cancer,1996;73(8):889~895
6,Sinicrope FA, Ruan SB,Cleary KR et al.bcl-2 and p53 oncoprotein expression during colorectal tumorigenesis.Cancer Res,1995;55(2):237~241
7,Schneider HJ, Sampson SA,Cunningham D et al.bcl-2 expression and response to chemotherapy in colorectal adenocarcinomas.Br J Cancer,1997;75(3):427~431
8,Miyashita T,Krajewshi S,Krajewsha M et al.Tumor suppressor p53 is a regulator of bcl-2 and bax gene expression in vitro and in vivo.Oncogene,1994;9(6):1799~1805
收稿日期:1999-08-12
修回日期:1999-12-10