当前位置: 首页 > 期刊 > 《湖南医科大学学报》 > 1999年第5期
编号:10213996
鼻咽癌细胞凋亡与细胞增殖的原位观察
http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 1999年第5期
     作者:金 鸥 冯德云 程瑞雪

    单位:病理学教研室 长沙 410078

    关键词:鼻咽肿瘤;癌;脱噬作用;增生;原位杂交;免疫组织化学

    湖南医科大学学报990506 提要 应用原位末端标记(ISEL)DNA片断技术和增殖细胞核抗原(PCNA)免疫组化染色方法,观察鼻咽癌(NPC)及其癌旁粘膜上皮的细胞凋亡和细胞增殖。结果显示:①NPC中可见片状分布的ISEL阳性细胞,其形态不表现凋亡特征,以泡状核细胞癌更常见。②NPC的ISEL阳性率及ISEL染色强度指数(SII)高于癌旁 粘膜(P<0.05);NPC的ISEL SII与PCNA SII呈正相关 (r=0.341,P<0.05),但其ISEL阳性率及SII均低于PCNA(P<0.01)。③泡状核细胞癌ISEL SII和PCNA SII均高于低分化鳞癌(分别为P<0.01,P<0.05),前者5年生存率相对较高。提示NPC细胞增殖与细胞凋亡有关。
, http://www.100md.com
    中国图书分类号 R739.63

    Observation of apoptosis and proliferation in nasopharyngeal carcinoma

    Jin Ou Feng Deyun Cheng Ruixue

    (Department of Pathology, Hunan Medical University, Changsha 410078)

    In order to observe the apoptosis and proliferation of cells in nasopharyngeal carcinoma(NPC) and pericarcinomatous tissue(PCT), 49 cases of NPC and partly PCT were detected by in situ end-labelling(ISEL) technique and proliferating cell nuclear antigen(PCNA) immunohistochemical staining. The results showed that: ①Massive distribution of ISEL positive cells was frequently exhibited in vesicular nucleus cell carcinoma(VNCC) of NPC, in which no apoptotic pattern character was found. ② The positive rate and the staining intensity index(SII) of ISEL signals in NPC were higher than that in PCT(P<0.05); the positive correlation between ISEL SII and PCNA SII was found in NPC(r=0.341,P<0.05), whereas the positive rate and the SII of ISEL signals were significantly lower than that of PCNA(P<0.01). ③ The ISEL SII and the PCNA SII in VNCC were obviously higher than that in poorly differentiated squamous cell carcinoma(PDSCC)(P<0.01, P<0.05). Patients with VNCC had a high five-year survival rate. The results suggest that there is a relationship between cellular proliferation and cellular apoptosis in NPC.
, 百拇医药
    Key words nasopharyngeal neoplasms; apoptosis; hyperplasia; in situ hybridization; immunohistochemistry

    肿瘤的发生发展不仅决定于细胞增殖比率的升高,而且与细胞死亡比率下降有关。细胞凋亡(apoptosis)是由基因调控的细胞主动死亡过程。近来研究表明肿瘤的形成与细胞凋亡的调节紊乱密切相关[1]。本文应用原位末端标记(in situ end-labelling, ISEL)DNA片断技术和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)免疫组织化学技术(免疫组化)对鼻咽癌(NPC)组织和癌旁粘膜上皮的细胞凋亡和细胞增殖进行原位观察,并对二者染色强度指数的变化及其与临床病理及预后的关系进行分析,旨在了解二者在NPC中的特征及意义。

    1 材料与方法
, 百拇医药
    1.1 组织材料

    从湖南省肿瘤医院病理科存档的NPC活检标本中,筛选出活检前未经治疗,且有5年以上随访的病例共49例,以《中国常见恶性肿瘤诊治规范》[2]作为标准进行病理分型,其中低分化鳞癌20例,泡状核细胞癌29例。49例NPC标本中,34例同时带有癌旁粘膜,12例存在不同程度的不典型增生,22例为单纯增生。标本均用10%福尔马林溶液固定,常规石蜡包埋切片。

    1.2 临床资料

    全组病例均于活检确诊后行根治性放射治疗,五年生存率为49.0%,其中低分化鳞癌的5年生存率为40.0%,泡状核细胞癌为55.2%。49例中有颈部淋巴结转移40例(81.6%),颅底侵犯7例(14.3%),颅神经损害13例(26.5%)。临床分期按UICC标准划分,其中Ⅰ期1例,Ⅱ期9例,Ⅲ期25例,Ⅳ期14例。

    1.3 主要试剂
, 百拇医药
    原位细胞凋亡检测试剂盒系美国Oncor Technical Assistance CO产品。蛋白酶K为德国E.Merck公司产品。PCNA单克隆抗体为Maxim Biotech产品。

    1.4 方法

    ①细胞凋亡ISEL检测,按参考文献[3]方法进行。②PCNA免疫组化染色,采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶(SP)法,各步骤按SP法常规进行。③用小鼠小肠粘膜上皮细胞作细胞凋亡阳性对照;用PBS分别代替TdT酶工作液及PCNA单克隆抗体作阴性对照。

    1.5 细胞计数

    分别计数凋亡细胞及PCNA阳性细胞,每张切片至少计数500个细胞。参照文献[4]方法,将阳性细胞染色强度分为四级,即阴性、弱阳性、中度阳性及强阳性。阳性细胞染色强度指数(SII)的计算公式为:SII=(阴性细胞百分数×0)+(弱阳性细胞百分数×1)+(中等强度细胞百分数×2)+(强阳性细胞百分数×3)。
, 百拇医药
    1.6 统计学分析

    细胞凋亡和细胞增殖发生率以百分率表达,采用χ2检验。染色强度指数以±s表示;两个样本均数比较用t检验;ISEL SII与PCNA SII作直线相关分析。

    2 结 果

    2.1 NPC组织和癌旁上皮HE,ISEL和PCNA染色的形态与分布特点

    HE染色的NPC组织内可见散在单个凋亡癌细胞,其特征为细胞体积变小,胞核固缩,染色质致密浓染,呈斑块或向边缘富集呈月牙状,胞浆深红。但在所有NPC组织中均未见小片或大片状分布的细胞凋亡现象。在癌旁粘膜上皮中也偶尔可见具有上述特征的个别凋亡细胞。

    ISEL阳性物质呈棕黄色,定位于细胞核内,阳性产物紧贴核膜和/或核质,呈均匀着色。NPC中ISEL阳性细胞除单个散在外(图1),多为小片状分布(图2),也可见大片状分布的阳性细胞。阳性细胞呈片状分布者以泡状核细胞癌更为常见。癌旁粘膜中ISEL阳性细胞均可见于基底层及表层,但呈散在单个分布或沿基底层分布;单纯增生上皮中多见ISEL阳性细胞,不典型增生上皮中阳性细胞减少或未见阳性。PCNA染色也呈棕黄色,定位于细胞核内。阳性细胞在癌组织中多呈小片或大片状弥漫分布(图3),癌旁粘膜中位于基底层及近基底层。
, 百拇医药
    图1 低分化鳞癌,ISEL深棕色阳性信号定位于胞核内,呈散在分布 ISEL法,×200

    Fig. 1 PDSCC, the positive cells of ISEL scattering distribution in cancer tissue ISEL method, ×200

    图2 泡状核细胞癌,ISEL深棕色阳性信号定位于胞核内,呈片状分布 ISEL法,×200

    Fig. 2 VNCC, the positive cells of ISEL exhibiting massive pattern in cancer tissue ISEL method, ×200
, http://www.100md.com
    图3 泡状核细胞癌,PCAN深棕色阳性信号定位于胞核内,呈片状分布 免疫组化(SP)法,×200

    Fig. 3 VNCC, the positive cells of PCNA showing massive pattern in cancer tissue

    SP method, ×200

    2.2 NPC及癌旁粘膜中细胞凋亡和细胞增殖发生率

    49例NPC中15例未发现凋亡细胞,34例有不同程度的凋亡,其发生率为69.4%(34/49),染色强度指数SII为45.8±19.3。与泡状核细胞癌和低分化鳞癌相比较,前者的凋亡发 生率及凋亡SII值(89.7%,87.5±41.4)均明显高于后者(40.0%,23.5±11.5) (P<0.01)。34例癌旁粘膜的凋亡发生率为52.9%(18/34),细胞凋亡SII值为28.8±11.4。NPC细胞凋亡发生率及SII值均高于癌旁粘膜(P<0.05)。
, http://www.100md.com
    所有NPC和癌旁粘膜中均可见数量不等的PCNA阳性细胞。49例癌组织中PCNA SII值为133.4±51.7,而泡状核细胞癌PCNA SII值(141.6±47.9)明显高于低分化鳞癌(113.5±54.7)(P<0.05)。34例癌旁粘膜PCNA SII值为42.1±19.4。癌组织PCNA SII值明显高于癌旁粘膜(P<0.01)。

    2.3 细胞凋亡与细胞增殖的相互关系

    对49例NPC中的ISEL和PCNA均为阳性者进行统计学分析表明,其ISEL SII值和PCNA SII值呈正相关(r=0.341,P<0.05),但ISEL的SII值(45.8±19.3)明显低于PCNA的SII值(127.5±49.3)(P<0.01)。

    2.4 细胞凋亡与NPC临床病理和预后的关系

    统计分析结果显示,NPC凋亡细胞的ISEL SII值及凋亡发生率与其颈淋巴结转移、颅底侵犯、颅神经损害及临床分期无明显关系(P均>0.05)。49例NPC中,24例生存时间大于5年,其凋亡发生率为70.8%,凋亡细胞的SII值为52.5±21.6;生存期小于5年的25例NPC组织中,凋亡发生率为68.0%,细胞凋亡SII值为38.4±19.7。两者比较未见统计学差异(P>0.05)。
, 百拇医药
    3 讨 论

    应用ISEL-DNA片段技术,在49例NPC组织中观察到传统凋亡概念中的单个散在凋亡细胞,同时也发现较多的小片状、甚至大片状凋亡区域。在HE切片上,成片的ISEL阳性细胞(凋亡细胞)区域,未见胞核有凋亡的形态学改变。文献报道,肝细胞癌中也可见这种ISEL阳性细胞与HE形态观察的凋亡细胞分布不一致的现象[5]。推测可能是ISEL反应的放大作用强,仅有少量DNA双链断裂,细胞即可呈现阳性。这种细胞在形态学上并不表现凋亡特征,可能系“早期凋亡细胞”;只有在DNA断裂进一步加重,凋亡程序已越过“生死开关”线(即bcl-2-Bax制动器)[6],细胞才会显示出明显的形态改变。

    本文结果显示增殖细胞的PCNA SII值与凋亡细胞的ISEL SII值呈正相关,即具有高水平的细胞增殖同时伴随相对高比例的细胞凋亡,但以细胞增殖为主。此结果与Lipponen[7]和刘卫平等[8]报道的膀胱癌、鼻T细胞淋巴瘤的有关结果相似。Lipponen认为,肿瘤生长至一定程度,瘤细胞增殖与死亡维持一定的量变关系,即分化程度低、恶性程度高,则增殖快、凋亡细胞增多。本组材料均为低分化癌,特别是泡状核细胞癌,分化程度更低,其PCNA SII值明显高于低分化鳞癌,凋亡发生率和ISEL SII值也相应高于低分化鳞癌。这一结果支持Lipponen的观点。
, http://www.100md.com
    已有研究表明,凋亡指数高的病例预后相对较好[9]。本组结果未显示凋亡细胞的数量变化与患者的五年生存率、颈淋巴结转移及临床分期有相关性,这也许与样本量较少有关。值得注意的是,泡状核细胞癌的凋亡发生率和ISEL SII值较低分化鳞癌高,其五年生存率也相对较高,前者更常出现片状分布的ISEL阳性细胞。作者推测,这些片状分布并已存在DNA损伤的“早期凋亡细胞”,在放射线治疗的诱导下,很快越过“生死开关线”,导致细胞死亡。肿瘤组织中存在大量“早期凋亡细胞”可能是NPC特别是泡状核细胞癌放疗效果良好的重要原因之一。

    本组材料均为放疗前NPC组织,ISEL显示癌组织中有自发的癌细胞凋亡,说明在肿瘤发展过程中,细胞凋亡机制已存在。有人认为毒性T淋巴细胞的免疫诱导作用可触发细胞凋亡[10,11]。NPC,尤其是泡状核细胞癌常有丰富的淋巴细胞浸润,同时也有较多的细胞凋亡,此现象与上述观察相符。

    参考文献
, 百拇医药
    1 Sachs L, Lotem J. Control of programmed cell death in normal and leukemic cells: new implications for therapy. Blood, 1993,82(1):15~21

    2 中华人民共和国卫生部编.鼻咽癌.中国常见恶性肿瘤诊治规范.北京:北京医科大学,中国协和医科大学联合出版社,1991:6~13

    3 冯德云,郑辉,程瑞雪,等.肝硬变和肝癌中细胞凋亡与增殖的关系.湖南医科大学学报,1998,23(2):120~122

    4 黄志清,阚秀,虞有智,等.乳腺癌中PCNA表达及其与组织学分级的关系.临床与实验病理学杂志,1996,12(4):295~297

    5 王朝夫,梁英锐.肝细胞癌凋亡病变的原位末端标记.临床与实验病理学杂志,1996,12(4):275~278
, 百拇医药
    6 Wyllie AH. Death gets a brake. Nature, 1994,369:272~273

    7 Lipponen P, Aaltomaa S. Apoptosis in bladder cancer as related to standard prognostic factors and prognosis. J Pathol, 1994,173:333~338

    8 刘卫平,Lorenzen J, Hansmann ML, et al. 鼻T细胞性淋巴瘤细胞凋亡和增生的比较研究.中华病理学杂志,1996,25(6):343~346

    9 Genstblom C, Hoehner JC, Pahlman S. Proliferation and apoptosis in neuroblastoma: subdividing the mitosis-karyorrhexis index. Eur J Cancer, 1995,31:458~462

    10 罗天锡,郑树深.鼻咽癌癌细胞程序性死亡的电镜观察.癌症,1996,15(2):94~95

    11 Ucker DS, Wilson JD, Hedshi LD. Target cell death triggered by cytotoxic T lymphocytes: a target cell mutant distinguishes passive pore formation and active cell suicide mechanisms. Mol Cell Biol, 1994,14:427~436, 百拇医药