β-catenincyclinD1cdk4在结直肠癌的表达及其意义

β-catenincyclinD1cdk4在结直肠癌的表达及其意义

朱健姜海林

朱健姜海林(江苏省如东县人民医院外科江苏如东226400）

【摘要】目的探讨β-catenin蛋白、cyclinD1蛋白和cdk4蛋白在结直肠癌中表达和生物学关系。方法应用免疫组织化学方法（SP法）检测52例结直肠癌标本中三者的表达及其临床病理参数间关系。结果1.β-catenin异位表达、cyclinD1及cdk4在结直肠癌表达高于正常组织（P<0.05），而β-catenin膜表达在结直肠癌表达低于正常组织（P<0.05）。2.β-catenin异位表达与淋巴结转移、浸润深度、分化程度、Dukes分期相关（P<0.05），膜阳性表达和分化程度相关（P<0.05）；cyclinD1与淋巴结转移、浸润深度有关（P<0.05）；CDK4和浸润深度相关（p<0.05）。结论β-catenin、cyclinD1和cdk4表达与结直肠癌侵袭转移相关，联合检测三者对结直肠癌诊断和预后判定有一定价值。

【关键词】结直肠癌β-catenin蛋白cyclinD1蛋白cdk4蛋白免疫组织化学法

【中图分类号】R730.23【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2013）20-0124-02

Significanceofβ-catenin，cyclinD1andcdk4ExpressioninColorectalCarcinoma

【Abstract】ObjectiveToinvestigatetheexpressionofβ-catenin,CyclinD1andcdk4incolorectalcarcinomaanditsrelationshipwiththebiologicalbehavior.Methods：Immunohistochemistry(SPmethod)wasusedtodetecttheexpressionofβ-catenin，CyclinD1andcdk4in52caseofcolorectalcarcinomas.Results：Theposotiverateoftheabnormalexpressionofβ-catenin,CyclinD1andcdk4washigherincolorectalcarcinomasthaninnormaltissues(P<0.05);butthemembranousexpressionofβ-cateninwaslower.(P<0.05).Theabnormalexpressionofβ-cateninwascorrelatedtolymphnodemetastasis,Dukesgarde,thedepthofinvasionandthetissuedifferentiation(P<0.05);Themembranousexpressionwascorrelatedtothetissuedifferentiation(P<0.05);CyclinD1wascorrelatedtolymphnodemetastasisandthedepthofinvasion(P<0.05);cdk4wascorrelatedtothedepthofinvasion(P<0.05).Conclusion:Theoverexpressionofβ-catenin,CyclinD1andcdk4arerelatedtotheinvasionandmetastasisofcolorectalcarcinomas.Theymaybeavaluableindictorforassessingprognosisandforselectingsuitabletherapyforpatients.

【Keywords】ColorectalCarcinomaβ-cateninCyclinD1cdk4immunohistocemistry

结直肠癌为世界范内三大恶性肿瘤之一，5年总体生存率约40％，但早期诊断尚未有突破性的进展。本文应用免疫组织化学的方法检测β-catenin、cyclinD1、cdk4在结直肠癌中表达，探讨三者之间的关系及与结直肠癌侵袭转移等生物学行为的关系。

1材料和方法

1.1标本来源：收集2004－2012年本院手术切除结直肠癌石蜡标本52例，术前均未进行放化疗。对照组：正常大肠粘膜组织10例，大肠腺瘤18例，病理确诊。所有标本用10%甲醛溶液固定。

1.2检测方法：采用免疫组化SP法进行染色，具体操作按试剂要求进行。抗β-catenin单克隆抗体、抗cyclinD1单克隆抗体、SP试剂盒购于福州迈新生物技术有限公司。抗CDK4单克隆抗体购于北京中山生物技术有限公司。

1.3阳性标准：免疫组织化学阳性信号为棕黄色细小颗粒。β-catenin染色结果判断标准按照Maruyam等[1]的方法:细胞膜>70%表达为膜阳性表达,细胞质或细胞核>10%表达称为异位表达。异位表达<10%为(-),～25%(+),～50%(++),～75%(+++),>75%(++++)；cyclinD1、CDK4阳性表达判断参考Itami等[2]标准：其主要定位于细胞核，≥5％为阳性表达，～25%(+),～50%(++),～75%(+++),>75%(++++)。

1.4统计学方法：采用SPSS7.0软件进行统计分析，记数资料比较采用X2检验,等级资料相关分析用spearman等级相关,检验水准(α)定为0.05。

2结果

2.1β-catenin、cyclinD1、cdk4在正常组织、大肠腺瘤和癌组织中的表达

β-catenin在正常细胞呈棕黄色细颗粒状主要表达于上皮细胞-细胞接触侧的胞膜上（图1），极少数为胞浆着色。从正常组织、大肠腺瘤到结直肠癌组织中β-catenin胞膜表达开始消失，逐渐呈胞质/核异位表达，差异明显（P＜0.05）。cyclinD1、CDK4正常组织不表达，腺瘤和结直肠癌表现细胞核阳性表达，表达有增高趋势，差异明显（P＜0.05）。

2.2β-catenin、cyclinD1、cdk4与结直肠癌临床病理关系

表：结直肠癌中β-catenin、cyclinD1、cdk4表达和临床病理参数关系：

临床病理nβ－catenincyclinD1Cdk4

异位表达膜表达阳性

阳性阴性P阳性阴性P阳性阴性P阳性阴性P

性别

男29218p>0.051118p>0.051910p>0.051811p>0.05

女23167815167149

年龄

≥6027198p>0.05720p>0.05216p>0.05198p>0.05

＜6025187121314111312

肿瘤

≥4CM312011p>0.05922p>0.052011p>0.051714p>0.05

＜4CM211741011156156

Dukes分期

A-B期301812p<0.051317p>0.051812p>0.051713p>0.05

C-D期22193616175157

淋巴结转移

有32266p<0.051022p>0.05257p<0.052210p>0.05

无2011991110101010

浸润深度

粘膜/粘膜下层1257p<0.0575p>0.0557p<0.0566p<0.05

浸润达浆膜层231858151581211

浸润达浆膜外17143413152143

分化程度

高分化241311p<0.051311p<0.051410p>0.051113p>0.05

中分化18144513135126

低分化、粘液腺癌10100198291

β-catenin异位表达与淋巴结转移、浸润深度、分化程度、Dukes分期相关(P<0.05)。分化越低，β-catenin膜阳性表达越低(P<0.05)。cyclinD1表达在淋巴结转移、浸润深度上差异具有显著性(P<0.05)；CDK4在浸润深度上有统计学意义(P<0.05)。表明β-catenin、cyclinD1、cdk4在结直肠癌发生过程中有重要作用。

2.3β-catenin和cyclinD1、cdk4表达关系

52例癌组织中β-catenin异位表达和cyclinD1过表达呈正相关(r=0.54P<0.05），和cdk4过表达呈正相关（r=0.55P<0.05）；β-catenin异位表达强度和cyclinD1、cdk4呈正等级相关表达；cyclinD1表达与cdk4呈正相关表达（r=0.55P<0.05）；cyclinD1表达强度和cdk4表达强度呈正等级相关，β-catenin异位表达促进cyclinD1、cdk4的表达。

照片

3讨论

肿瘤的发生是一个多个基因的过程，在许多肿瘤组织中发现上游基因β-catenin的异常表达，在结直肠癌中约占40～50%[3]。按Fearon和Vogelstein提出大肠癌发生“正常组织-腺瘤一癌顺序”的分子模型。实验中发现从正常组织-腺瘤组织-癌组织，β-catenin膜表达降低，异位表达增加。同时β-catenin异位表达和淋巴结转移、浸润深度、分化程度、Dukes分期有显著差异（P<0.05）。表明β-catenin可能为结直肠癌发生的一个重要分子事件。促进结直肠腺瘤向恶性肿瘤转变，并和肿瘤的浸润转移密切相关。

cyclinD1为细胞增殖信号的关键蛋白，其过表达可缩短G1/S期的转换,导致细胞增殖失控。Pasz－WalczakG等研究的大肠癌标本中100%存在CyclinD1上调。实验中正常组织cyclinD1不表达，腺瘤、癌组织的过度表达呈增高趋势。其过度表达与淋巴结转移、肌层浸润深度有显著差异（P<0.05）。CyclinD1激活并过度表达可能促进细胞增殖周期加快造成DNA的变异、细胞的恶变，使正常大肠粘膜上皮最终导致癌变。

CDK4为细胞周期调控机制的核心蛋白激酶，含量及活化程度决定细胞周期是否顺利进行。主要在G1期与CyclinD1相结合，形成具有激酶活性复合物，解除pRb对E2F的抑制，促进细胞的增殖转化过程。有人认为CDK4可能是一些细胞中TGF-β介导的靶蛋白，用TGF-β处理人焦化细胞时可抑制CDK4mRNA的表达。在人类一些肿瘤细胞中已发现CDK4的高表达。随着正常粘膜向癌组织发展过程中CDK4表达呈增高趋势,且有明显差异(P<0.05)，提示CDK4在大肠癌的发生中可能是一个早期事件与大肠黏膜的癌变有关。

正常机体中没有Wnt信号通路，约90%的结直肠癌发生与Wnt通路过度激活有关[4]。β-catenin突变导致Wnt途径的异常活化。在实验性毒物诱导的动物大肠癌中也可频繁检测到β-catenin基因突变[5]。异常途径激活Wnt信号通路，Wnt→Frz→Dsh→β-catenin的降解复合体解散→β-catenin积累→进入细胞核→TCF/LEF。cyclinD1基因启动子区存在一个Tcf结合的顺式作用元件，β-catenin与CyclinD1促进子序列结合，CyclinD1转录增加。激活相应的CDK4，复合物通过N末端的LXCXE基序与pRb结合，释放出E2F,促使细胞持续性增殖,从而促进肿瘤发生和进展。Yj[6]等研究发现β-catenin的异常表达上调了CyclinD1的表达，从而在结肠癌的发生发展中起重要作用。实验显示β-catenin异位表达与cyclinDI、CDK4表达间存在正相关性（P<0.05），阳性表达强度呈正相关。cyclinD1表达强度和cdk4表达强度表达呈正相关（P<0.05），表明β-catenin表达促进cyclinD1、cdk4的表达。但并非所有结直肠癌β-catenin异位表达cyclinD1、CDK4的表达增强，很可能与部分直肠癌肿瘤细胞的分化有关，具体原因需进一步研究，目前只能提示β-catenin、cyclinD1、CDK4可能是直肠癌发生过程中的重要分子事件。

结直肠癌机制尚未明确，许多问题亟待解决。但β-catenin、CyclinD1和CDK4在结直肠的发生、发展过程中具有重要的作用，三者的共同表达促进了结直肠癌的浸润和转移。临床中可联合检测三者，对结直肠癌早期诊断和预后判定有一定价值。

参考文献

[1]ManlyamaK，OehiaiA，AkimotoS.da.Cytoplasmicbeta-cateninaccumulationasapredictorofhet"mtogenousmetastasisinhumaneolo,～dcancer.Ontology.2000.59(4)：302-309.

[2]ltamiA，ShlmadaY，WatsnabeG.el'a1.Prognosticvalueofp27andcyclinD1exp,essioninesophaealcancer.Oncology，1999，57(4)：311—3l7.

[3]WongSC,LoSF,CheungMT.Quantificationofbeta-cateninmRNAincolorectalcancerandadenomapatientsJ.ClinCancerRes,2008,09(5):1613-1617.

[4]ThorstensenL,LindGE,LovigT,DiepCB,MelingGI,RognumTO,LotheRA.GeneticandepigeneticchangesofcomponentsaffectingtheWNTpathwayincolorectalcarcinomasstratifiedbymicrosatelliteinstability.Neoplasia2005;7:99-108.

[5]KohnoH,SuzukiR,SugieS,TanakaT.Beta-Cateninmutationsinamousemodelofinflammation-relatedcoloncarcinogenesisinducedby1,2-dimethylhydrazineanddextransodiumsulfate.CancerSci2011;965:69-76.

[6]YJ，WeiZM，MengYx，eta1.cateninup-regulatestheexpressionofcyclinD1.c-mycandMMP-7inhumanpancreaticcancer；Relationshipswithcarcinogenesisandmetastasis[J].WorldJGastroenterol，2011.07(11)：2117—2123.