胃癌组织中Cyclin D1，CDK4，P16和Rb的表达及意义
湖南医科大学第二附属医院肝胆疾病研究室 湖南省长沙市 410011
国家自然科学基金资助课题，NO.39400127
项目负责人 杨竹林湖南医科大学第二附属医院肝胆疾病研究室 湖南省长沙市 410011
收稿日期 1999-11-15 接收日期 2000-01-08
Subject headings stomach neoplasms; oncogenes; regulatory proteins; immunohistochemistry
主题词 胃肿瘤；癌基因；调控蛋白类；免疫组织化学
, 百拇医药
近年研究发现一些恶性肿瘤发生发展及生物学行为与Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达及相互调控关系有关[1-5]. 本文应用免疫组化研究胃癌组织中Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达及其意义.
1 材料和方法
1.1 材料 收集近年胃癌手术或内镜标本50例，男32例，女18例，平均年龄49岁±11岁；病理组织学类型包括高分化腺癌15例、低分化腺癌18例和未分化癌17例；50例胃癌中发生区域淋巴结转移20例(40%). 上述标本常规制作石蜡包埋切片，厚4μm. 主要试剂：鼠抗人Cyclin D1单克隆抗体(1/40)，兔抗人CDK4(1/100)，Rb(1/40)和P16(1/40)多克隆抗体，生物素标记的羊抗鼠lgG(1/300)和羊抗兔lgG(1/300)及ABC试剂(1/500)，以上试剂均购自Sigma公司；DAB-HCl为瑞士进口分装.
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1.2 方法 Cyclin D1, CDK4, P16和Rb染色方法均为常规ABC免疫组化法，胞质和(或)胞核内含淡棕黄色至深棕黄色颗粒者为阳性细胞，切片中阳性细胞率≥10%者为Cyclin D1，CDK4，Rb和P16阳性病例，<10%者则为阴性病例. 以0.01mol/L PBS液(pH 7.4)替代一抗作为染色的阴性或替代对照.
统计学处理 包括χ2检验或直接概率法.
2 结果
2.1 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达特征 Cyclin D1，CDK4，P16免疫反应物质多定位于胞核，部分病例中可见于胞质内；Rb免疫反应物质存在于胞核内，偶见胞质着色. Cyclin D1，CDK4，P16和Rb阳性细胞在癌组械姆布呈较明显异质性，同一切片不同区域阳性细胞不同. 50例胃癌中Cyclin D1阳性26例(52%)、CDK4阳性9例(58%)、Rb阳性25例(50%)和P16阳性28例(56%).
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2.2 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达与胃癌分化程度和转移的关系 高分化和未淋巴结转移的胃癌Cyclin D1，CDK4，P16阳性率明显低于未分化和淋巴结转移的胃癌，但P16则相反(表1).
表1 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达与胃癌分化程度和淋巴结转移的关系
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aP<0.01,bP<0.05,cP>0.05，vs 高分化腺癌或未转移癌.
2.3 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达的相互关系 26例Cyclin D1阳性病例CDK4阳性21例(81%)、Rb阳性16例(62%)和P16阳性(35%),24例Cyclin D1阴性病例中CDK4阴性16例(67%)、Rb阴性15例(63%)和P16阴性5例(21%),Cyclin D1表达与CDK4表达呈正相关(P<0.01)和与P16表达呈负相关(P<0.01). 29例CDK4阳性病例中Rb阳性18例(62%)和P16阳性7例(35%)，21例CDK4阴性病例中Rb阴性14例(67%)和P16阴性3例(14%)，CDK4表达与Rb表达呈正相关(P<0.05)和与P16表达呈负相关(P<0.01). 25例Rb阳性病例中P16阳性8例(32%),25例Rb阴性病例中P16阴性5例(20%)，两者呈密切负相关(P<0.01).
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3 讨论
Cyclin D1，P16和Rb均为重要的细胞周期蛋白的调控基因. Cyclin D1能刺激CDK4介导的Rb产物磷酸化，Cyclin D1过度表达将使CDK4对Rb调节失常，导致细胞失控性生长. CDK4激酶活性又受P16的特异抑制，P16可与Cyclin D1竞争同CDK4结合，故P16可抑制Rb蛋白的磷酸化[1,2,6]. 人类恶性肿瘤中，常出现以上细胞周期调控蛋白的异常表达，且常可出现CDK4/Cyclin D1，Rb和P16反馈调节通路的异常，从而可导致恶性肿瘤的发生[2,5,7].
恶性肿瘤的发生发展是一个多阶段、多基因变异所致的病理过程和结果，人们从原来注重分析癌细胞本身特性开始更注重对正常细胞演变为癌细胞过程的研究. 近年研究发现Cyclin D1,CDK4,P16和Rb在一些恶性肿瘤发生发展、生物学行为及其预后方面有重要作用[3-5，7].
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在一些恶性肿瘤发生过程中，Cyclin D1是一常见的分子异常，且可能是一早期分子事件，随机而来的分子改变可以是Rb的失活和(或)P16的失活[3-5]. 本文结果显示：部分胃癌呈Cyclin D1，CDK4，P16和Rb阳性表达，高分化和未淋巴结转移的病例Cyclin D1，CDK4，Rb阳性率明显低于未分化和淋巴结转移的病例，P16表达则相反. 其结果与国外一些文献报道一致[3-5，8]. 提示Cyclin D1，CDK4，P16和Rb不仅参与了胃癌的发生发展过程，且可能也影响了胃癌的生物学行为、转移发生及其预后. 这可能与细胞周期调控蛋白的相互作用和异常表达有关，需进一步研究.
国外学者发现，在一些恶性肿瘤中，Cyclin D1表达与CDK4呈正相关，与Rb表达呈负相关或不相关；P16表达与Rb在绝大多数恶性肿瘤中呈负相关[4]. 本文发现Cyclin D1与CDK4表达呈正相关，P16表达与Cyclin D1，CDK4和Rb表达均呈负相关. 其结果与国外一些文献报道较一致[4,5,7,8]. 提示胃癌的分子发病机制可能涉及到CDK4/Cyclin D1，Rb和P16负反馈调节通路的异常，但需进一步的研究.
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4 参考文献
1 Serano M, Hannon GJ, Beack DA. A new regulatory motif in cell-cycle control causing specific inhibition of Cyclin D1/cdk4.
Nature, 1993;366:704-707
2 Ewen ME, Sluss HK, Sherr CJ, Matsushime H, Kato J, Livingston DM. Functional interaction of the retinoblastoma protein
with mammalinan D-type cyclins. Cell, 1993:487-497
, http://www.100md.com
3 Kamb A, Gruis NA, Weaver FT, Liu Q, Harshman K, Tavtigian SV, Stockert E, Day RS, Johnson BE, Skolnick MH. A cell cycle
regulator potentially in genesis of many tumor types. Science, 1994;264:436-439
4 Aikou O, Douglas J. Mutations and altered expression of P16 INK4 in human cancer. Proc Natl Acad Sci USA,1994;91:11045-11051
5 Gillett C, Fantl V, Smith R, Fisher C, Bartek J, Dichson C, Barnes D, Peters G. Amplication and overexpression of cyclin D1 in
, 百拇医药
breast cancer detected by immunohistochemical staining. Cancer Res, 1994;54:1812-1817
6 Sherr CJ. Mammalian G1 cycline. Cell, 1993;73:1059-1065
7 Lukas J, Parry D, Aagaard L, Mann DJ, Bartkova J, Strauss M, Peters G, Bartek J. Retinoblastoma-protein dependent cell-cycle
inhibition by tumer suppressor P16. Nature, 1995;375:503-506
8 Mori T, Miura K, Aoki T, Nishihira T, Mori S, Nakamura Y. Frequent somatic mutation of the MTS1/CDK4 Ⅰ (multipe
tumor suppressor/cyclin-dependent kinase 4 inhibitor) gene in esophageal squmous cell carcinoma.
Cancer Res, 1994;54:3396-3397, http://www.100md.com(杨竹林 李永国 黄生福 王群伟)
国家自然科学基金资助课题，NO.39400127
项目负责人 杨竹林湖南医科大学第二附属医院肝胆疾病研究室 湖南省长沙市 410011
收稿日期 1999-11-15 接收日期 2000-01-08
Subject headings stomach neoplasms; oncogenes; regulatory proteins; immunohistochemistry
主题词 胃肿瘤；癌基因；调控蛋白类；免疫组织化学
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近年研究发现一些恶性肿瘤发生发展及生物学行为与Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达及相互调控关系有关[1-5]. 本文应用免疫组化研究胃癌组织中Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达及其意义.
1 材料和方法
1.1 材料 收集近年胃癌手术或内镜标本50例，男32例，女18例，平均年龄49岁±11岁；病理组织学类型包括高分化腺癌15例、低分化腺癌18例和未分化癌17例；50例胃癌中发生区域淋巴结转移20例(40%). 上述标本常规制作石蜡包埋切片，厚4μm. 主要试剂：鼠抗人Cyclin D1单克隆抗体(1/40)，兔抗人CDK4(1/100)，Rb(1/40)和P16(1/40)多克隆抗体，生物素标记的羊抗鼠lgG(1/300)和羊抗兔lgG(1/300)及ABC试剂(1/500)，以上试剂均购自Sigma公司；DAB-HCl为瑞士进口分装.
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1.2 方法 Cyclin D1, CDK4, P16和Rb染色方法均为常规ABC免疫组化法，胞质和(或)胞核内含淡棕黄色至深棕黄色颗粒者为阳性细胞，切片中阳性细胞率≥10%者为Cyclin D1，CDK4，Rb和P16阳性病例，<10%者则为阴性病例. 以0.01mol/L PBS液(pH 7.4)替代一抗作为染色的阴性或替代对照.
统计学处理 包括χ2检验或直接概率法.
2 结果
2.1 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达特征 Cyclin D1，CDK4，P16免疫反应物质多定位于胞核，部分病例中可见于胞质内；Rb免疫反应物质存在于胞核内，偶见胞质着色. Cyclin D1，CDK4，P16和Rb阳性细胞在癌组械姆布呈较明显异质性，同一切片不同区域阳性细胞不同. 50例胃癌中Cyclin D1阳性26例(52%)、CDK4阳性9例(58%)、Rb阳性25例(50%)和P16阳性28例(56%).
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2.2 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达与胃癌分化程度和转移的关系 高分化和未淋巴结转移的胃癌Cyclin D1，CDK4，P16阳性率明显低于未分化和淋巴结转移的胃癌，但P16则相反(表1).
表1 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达与胃癌分化程度和淋巴结转移的关系
| n | Cyclin D1 | CDK4 | Rb | P16 | |||||
| + | - | + | - | + | - | + | - | ||
| 分化程度 | |||||||||
| 高分化腺癌 | 15 | 5 | 10 | 6 | 9 | 5 | 10 | 11 | 4 |
| 低分化腺癌 | 18 | 8 | 10 | 11 | 9 | 8 | 10 | 12 | 6 |
| 未分化癌 | 17 | 13 | 4a | 12 | 5c | 12 | 5b | 5 | 12a |
| 淋巴结是否转移 | |||||||||
| 未转移 | 30 | 11 | 19 | 13 | 17 | 11 | 19 | 19 | 11 |
| 转移 | 20 | 15 | 5a | 16 | 4a | 14 | 6a | 9 | 11c |
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aP<0.01,bP<0.05,cP>0.05，vs 高分化腺癌或未转移癌.
2.3 Cyclin D1，CDK4，Rb和P16表达的相互关系 26例Cyclin D1阳性病例CDK4阳性21例(81%)、Rb阳性16例(62%)和P16阳性(35%),24例Cyclin D1阴性病例中CDK4阴性16例(67%)、Rb阴性15例(63%)和P16阴性5例(21%),Cyclin D1表达与CDK4表达呈正相关(P<0.01)和与P16表达呈负相关(P<0.01). 29例CDK4阳性病例中Rb阳性18例(62%)和P16阳性7例(35%)，21例CDK4阴性病例中Rb阴性14例(67%)和P16阴性3例(14%)，CDK4表达与Rb表达呈正相关(P<0.05)和与P16表达呈负相关(P<0.01). 25例Rb阳性病例中P16阳性8例(32%),25例Rb阴性病例中P16阴性5例(20%)，两者呈密切负相关(P<0.01).
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3 讨论
Cyclin D1，P16和Rb均为重要的细胞周期蛋白的调控基因. Cyclin D1能刺激CDK4介导的Rb产物磷酸化，Cyclin D1过度表达将使CDK4对Rb调节失常，导致细胞失控性生长. CDK4激酶活性又受P16的特异抑制，P16可与Cyclin D1竞争同CDK4结合，故P16可抑制Rb蛋白的磷酸化[1,2,6]. 人类恶性肿瘤中，常出现以上细胞周期调控蛋白的异常表达，且常可出现CDK4/Cyclin D1，Rb和P16反馈调节通路的异常，从而可导致恶性肿瘤的发生[2,5,7].
恶性肿瘤的发生发展是一个多阶段、多基因变异所致的病理过程和结果，人们从原来注重分析癌细胞本身特性开始更注重对正常细胞演变为癌细胞过程的研究. 近年研究发现Cyclin D1,CDK4,P16和Rb在一些恶性肿瘤发生发展、生物学行为及其预后方面有重要作用[3-5，7].
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在一些恶性肿瘤发生过程中，Cyclin D1是一常见的分子异常，且可能是一早期分子事件，随机而来的分子改变可以是Rb的失活和(或)P16的失活[3-5]. 本文结果显示：部分胃癌呈Cyclin D1，CDK4，P16和Rb阳性表达，高分化和未淋巴结转移的病例Cyclin D1，CDK4，Rb阳性率明显低于未分化和淋巴结转移的病例，P16表达则相反. 其结果与国外一些文献报道一致[3-5，8]. 提示Cyclin D1，CDK4，P16和Rb不仅参与了胃癌的发生发展过程，且可能也影响了胃癌的生物学行为、转移发生及其预后. 这可能与细胞周期调控蛋白的相互作用和异常表达有关，需进一步研究.
国外学者发现，在一些恶性肿瘤中，Cyclin D1表达与CDK4呈正相关，与Rb表达呈负相关或不相关；P16表达与Rb在绝大多数恶性肿瘤中呈负相关[4]. 本文发现Cyclin D1与CDK4表达呈正相关，P16表达与Cyclin D1，CDK4和Rb表达均呈负相关. 其结果与国外一些文献报道较一致[4,5,7,8]. 提示胃癌的分子发病机制可能涉及到CDK4/Cyclin D1，Rb和P16负反馈调节通路的异常，但需进一步的研究.
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4 参考文献
1 Serano M, Hannon GJ, Beack DA. A new regulatory motif in cell-cycle control causing specific inhibition of Cyclin D1/cdk4.
Nature, 1993;366:704-707
2 Ewen ME, Sluss HK, Sherr CJ, Matsushime H, Kato J, Livingston DM. Functional interaction of the retinoblastoma protein
with mammalinan D-type cyclins. Cell, 1993:487-497
, http://www.100md.com
3 Kamb A, Gruis NA, Weaver FT, Liu Q, Harshman K, Tavtigian SV, Stockert E, Day RS, Johnson BE, Skolnick MH. A cell cycle
regulator potentially in genesis of many tumor types. Science, 1994;264:436-439
4 Aikou O, Douglas J. Mutations and altered expression of P16 INK4 in human cancer. Proc Natl Acad Sci USA,1994;91:11045-11051
5 Gillett C, Fantl V, Smith R, Fisher C, Bartek J, Dichson C, Barnes D, Peters G. Amplication and overexpression of cyclin D1 in
, 百拇医药
breast cancer detected by immunohistochemical staining. Cancer Res, 1994;54:1812-1817
6 Sherr CJ. Mammalian G1 cycline. Cell, 1993;73:1059-1065
7 Lukas J, Parry D, Aagaard L, Mann DJ, Bartkova J, Strauss M, Peters G, Bartek J. Retinoblastoma-protein dependent cell-cycle
inhibition by tumer suppressor P16. Nature, 1995;375:503-506
8 Mori T, Miura K, Aoki T, Nishihira T, Mori S, Nakamura Y. Frequent somatic mutation of the MTS1/CDK4 Ⅰ (multipe
tumor suppressor/cyclin-dependent kinase 4 inhibitor) gene in esophageal squmous cell carcinoma.
Cancer Res, 1994;54:3396-3397, http://www.100md.com(杨竹林 李永国 黄生福 王群伟)