大肠癌上皮型钙粘蛋白表达及其与浸润转移的关系
作者：樊克武 赵建华 李俐
单位：(南京医科大学附属南京第一医院病理科，江苏南京 210006)
关键词：大肠癌；上皮型钙粘蛋白；浸润转移；免疫组织化学
铁道医学000206 [摘要]目的 探讨上皮型钙粘蛋白(E-cad)表达与大肠癌(CLI)浸润转移的关系。方法 选取60例原发性CLI组织及相应癌旁正常组织，用免疫组化SP法和抗E-cad抗体检测观察E-cad的表达。结果 CLI组织中E-cad总阳性率55%，正常大肠上皮组织全部表达，E-cad的表达与癌组织分化程度、生长方式、浸润深度、淋巴结转移密切相关(P<0.01)。结论 CLI组织E-cad丧失或低表达是其获得浸润转移能力的因素之一。E-cad可作为一种新的CLI标志物，其表达对判断预后有一定价值。
[中图分类号]R73.37；R735.3+4 [文献标识码]A [文章编号]1001-0912(2000)02-0084-03
, http://www.100md.com
Expression of E-cadherin in carcinoma of large intestine and its correlation with invasion and metastasis
FAN Ke-wu,ZHAO Jian-hua,LI Li.
(Department of Pathology, Nanjing First Hospital,Affiliated to Nanjing Medical University,Nanjing 210006,China)
Abstract：Objective To study the expression of E-cadherin(E-cad)and its correltion with invasion and metastasis of carcinoma in large intestine(CLI).Methods Sixty histologically verified CLI specimens and their corresponding normal mucomemoranous epitheliums were obtained. S-P immunohistochemistry and anti-E-cadherin monoclonal antibody were used to detect expression of E-cad.Results E-cad expression was observed in all paracancerous normal epitheliums,while positive rate of E.cad in CLI of all histological types was 55%. Expression of E.cad was associated with carcinoma differentiation(P<0.01),growing types(P<0.01)，invasive depth(P<0.01) and lymph node metastasis(P<0.01).Conclusions We have demonstrated that loss or decreased expression and dysexpression of E-cad is more frequently seen in CLI and it might be one of factors for development of its invasive/metastatic potentials. Suggesting E-cad be looked as a new carcinoma markers.Measurements of E-cad expression are of value in evaluating the prognosis of CLI.
, 百拇医药
Key words：carcinoma；intestine，large；E-cadherin；invasion metastasis；immunohistochemistry
(Railway Medical Journal,2000,28:84～86)
上皮型钙粘蛋白(Epithelial Cardherin,E-cad)是维持上皮细胞及上皮组织的形态结构的完整性及极性的重要分子[1]。E-cad相对分子质量为124000，其基因定位于16号染色体q22.1，cDNA全长4.8kb，于1993年被克隆[2]；人类E-cad基因组DNA长达100kb，含16个外显子，于1995年由Berx首次克隆[3]。E-cad具有抑制癌转移功能，E-cad基因是一个重要的癌转移抑制基因，该基因突变[4]或该基因启动子(promoter)区的高度甲基化[5]是上皮细胞E-cad表达下降、丧失或分布异常，细胞之间粘附减弱，癌细胞易于分开而脱离原发灶，从而使上皮细胞获得去分化和高侵袭性的首要环节[6]。癌细胞一旦获得转移的其他必要条件，如E-cad粘附功能受抑制使尿激酶型血浆纤维蛋白溶酶原活性因子(u-PA) 分泌，导致细胞间质蛋白水解，癌细胞就可以进入高浸润转移状态[7]。本研究应用免疫组化法和抗E-cad抗体观察E-cad 在大肠腺癌中的表达及其对大肠癌分化、浸润转移等生物学行为的影响。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 材料 组织选自我院1997～1998年间手术切除经病理证实的原发性大肠癌60例,男38例，女22例；年龄30～82岁，平均55.3岁。病灶位于回盲部6例，升结肠5例，肝曲1例，横结肠3例，降结肠6例，乙状结肠13例，直肠26例。每例均取距癌肿边缘4～8cm以外的正常大肠组织作对照，参照全国大肠癌病理与预后关系研究协作组的规定[8]，依组织学类型和分级将大肠癌分为分化型(乳头状和高、中度分化的管状腺癌)和分化不良型(低分化管状腺癌、粘液腺癌、印戒细胞癌和未分化癌)。依大肠癌生物学行为特征分为3组：(1)生长方式有膨胀推进型和浸润侵袭型；(2)浸润深度有肌层及肌层以上和浆膜及浆膜外；(3)淋巴结转移无和有。E-cad单抗和免疫组化S-P试剂盒均Santa Cruz公司生产，购自北京中山生物技术有限公司。
1.2 方法 石蜡切片经脱蜡水化后微波抗原修复，常规SP法，DAB显色，苏木精复染。设阳性对照，用PBS替代第一抗体作阴性对照。
, 百拇医药
1.3 判断标准及统计学处理 染色阳性信号呈棕褐色，根据细胞显示有无和强弱分为：(1)阴性(-)，阳性细胞数<25%，染色淡；(2)阳性(+)，阳性细胞数>25%，染色浓淡不均，多为胞浆甚至核染色；(3)强阳性(++)，阳性细胞数>75%，染色较强，主要呈连续线状的细胞间染色。数据进行χ2检验。
2 结 果
2.1 病理分类 60例大肠癌患者按组织类型计：乳头状腺癌4例，高度分化管状腺癌4例，中度分化管状腺癌27例，低分化腺癌13例，粘液腺癌8例，印戒细胞癌2例，未分化癌2例。
2.2 正常大肠上皮和大肠癌组织E-cad的表达特征 正常大肠上皮中几乎全部上皮细胞胞膜着色，在相邻细胞的侧面呈连续线状、同质和极性分布。大肠癌细胞不着色、着色淡、着色浓淡不均或异质性着色(点状、间断状、小团块状，可见于胞膜，更多见于胞浆，甚至有少数在胞核上)，且明显丧失极性(各方向均可见着色)。其中粘液腺癌、印戒细胞癌、未分化癌及癌肿周缘，特别是深部的被侵犯组织中有少量弥散性浸润的癌细胞几乎不着色。总阳性率55%，与正常的大肠上皮相比显著减少，且异质性显著。
, 百拇医药
2.3 E-cad表达与大肠癌病理特征的关系 见表1。
表1 大肠癌病理特征与E-cad表达 分 组
n
E-cad表达/例
阳性率/%
P
(-)
(+)
(++)
生长方式
膨胀推进型
32
, 百拇医药
3
25
4
90.63
<0.01
浸润侵袭型
28
24
4
0
14.29
分化程度
分化型
, 百拇医药
35
4
27
4
88.57
<0.01
分化不良型
25
23
2
0
8.00
浸润深度
, 百拇医药 肌层及肌层以上
30
2
25
3
93.33
<0.01
浆膜及浆膜外
30
25
4
1
16.67
, http://www.100md.com 淋巴结转移
无转移
29
3
22
4
89.66
<0.01
有转移
31
24
7
0
22.58
, 百拇医药
从表1可以看出，本组资料中E-cad表达分化型明显高于分化不良型(χ2=32.24,P<0.01)，膨胀推进型明显高于浸润侵袭型(χ2=32.15，P<0.01)，浸润至肌层及肌层以上者显著高于浸润至浆膜及浆膜外者(χ2=32.74,P<0.01)，淋巴结无转移者显著高于有转移者(χ2=24.68,P<0.01)。
3 讨 论
恶性肿瘤侵袭转移是一个十分复杂的生物学现象，包括肿瘤细胞粘附于基质—蛋白水解酶降解基质—肿瘤细胞移行等过程。细胞粘附是其中一个重要环节[1]。钙粘蛋白家族中的上皮型钙粘蛋白(E-cad)在肿瘤侵袭转移中的作用令人瞩目，而有关E-cad与大肠腺癌侵袭转移等病理特征关系的报道较少[9]。本组60例正常大肠粘膜100%表达E-cad，在胞膜上呈同质和有极性的分布。大肠癌E-cad表达则明显减弱、丧失或呈明显异质性和非极性改变。本组60例大肠癌E-cad表达总阳性率为55%。
, 百拇医药
不少报道证实癌的病理特征与E-cad异常表达之间存在显著的相关性。本组60例大肠癌中分化型癌保留肠上皮形态较多，腺管形成多，癌细胞巢团较大，呈膨胀推进式生长，E-cad表达量较多，异质性不明显，仅在癌肿边缘区见少量散在癌细胞团E-cad失表达，其中4例高分化管状腺癌呈E-cad高表达，与正常肠上皮表达相近。分化不良型较少保留肠上皮形态，腺管形成少，癌细胞巢团小，大量癌细胞呈弥散浸润侵袭式生长，其E-cad表达量较少，异质性明显，甚至不表达。同一大肠癌中分化和生长方式不同的癌细胞亚群，其E-cad的表达也彼此明显不同，表明癌的分化和生长方式与E-cad的表达有关。本组8例粘液腺癌，2例印戒细胞癌和2例未分化癌E-cad无一例表达。
本组60例大肠癌中浸润肌层及肌层以上和无淋巴结转移者，E-cad表达明显高于浸润浆膜及浆膜外和有淋巴结转移者，表明E-cad表达程度与大肠癌的浸润转移能力呈负相关。本组60例大肠癌中E-cad除4例高分化管状腺癌呈连续线状膜性高表达外，其余E-cad表达者均可见不同程度的异质性表达，如胞浆甚至胞核表达。
, http://www.100md.com
有学者[10]认为，尽管一些癌细胞可以表达一定水平的E-cad分子，但分布的异常使其难以发挥细胞之间附着的作用，这也可能与肿瘤的浸润和转移有关，但有关E-cad异质性表达的机理目前尚未见报道。
作者认为，根据美国科学家甘特。布洛贝尔的发现，E-cad异质性表达，可能与癌细胞产生的E-cad蛋白质内控制蛋白质在细胞内传输和定位的信号，因局部氨基酸排列顺序发生错误有关。本组资料E-cad表达与大肠癌的去分化、生长方式、浸润转移能力、对正常组织结构的破坏程度等生物学行为具有显著相关性，与文献报道[11]一致。E.cad可以作为大肠癌的新的标志物，协助判断大肠癌的预后，并为研究E-cad相关治疗手段(如药物)提供理论依据。
[作者简介]樊克武(1945-)，男，江苏南京人，南京医科大学附属南京第一医院副主任医师。
[参考文献]
, http://www.100md.com
[1] Albelda S M. Role of integrins and other cell adhesion molecules in tumor progression and metastasis[J].Lab Invest,1993,68:4-17.
[2] Bussemakers M J,Van Bokhoven A, Mees S G,et al.Molecular cloning and characterization of the humen E.cadherin cDNA[J]. Mol Biol Rep,1993, 17:123-8.
[3] Berx G,Staes K,Van Hengel J, et al.Cloning and characterization suppressor gene E-cadherin(CDH1)[J]. Genomics,1995,26:281-9.
, 百拇医药
[4] Becker K F,Atkinson M J,Reich U, et al. E-cadherin gene mutations provide clues to diffuse type gastric carcinoma[J]. Cancer Res, 1994,54:3845-52.
[5] Graff J R, Herman J G, Lapidus R G,et al. E-cadherin expression is silenced by DNA hypermethylation in human breast and prostate carcinoma[J]. Cancer Res, 1995,55:195-7.
[6] Behrens J, Willian G.Dissecting tumor cell invasion: Epithelial cell acquire invasive properties after the loss of uvomorulin-mediated cell-cell adhesion[J]. J Cell Biol,1989,108(6)：2435-47.
, 百拇医药
[7] Frixen U H,Nagamine Y.Stimulation of urokinase-type plasminogen activation expression by blockage of E-cadherin-dependent cell-cell adhesion[J]. Cancer Res，1993，53:3618-23.
[8] 大肠癌病理与预后关系研究协作组.3147例大肠癌病理因素与预后的关系[J].中华肿瘤杂志，1986，8:136～9.
[9] Birchmeier W. Cadherin expression in carcinomas: role of the formation of cell junction and the prevention of invasiveness[J].Biochem Biophys Acta,1994,1198:11-26.
[10]金伯泉.细胞和分子免疫学[M].西安:世界图书出版公司,1995.59-60.
[11]Dorudi S, Sheffield J P,Poulsom R, et al.E-cadherin expression in colorectal cancer. An immunocytochemical and in situ hybridization study[J]. Am J Path，1993,142(4):981-6.
[收稿日期]1999.10.20, 百拇医药
单位：(南京医科大学附属南京第一医院病理科，江苏南京 210006)
关键词：大肠癌；上皮型钙粘蛋白；浸润转移；免疫组织化学
铁道医学000206 [摘要]目的 探讨上皮型钙粘蛋白(E-cad)表达与大肠癌(CLI)浸润转移的关系。方法 选取60例原发性CLI组织及相应癌旁正常组织，用免疫组化SP法和抗E-cad抗体检测观察E-cad的表达。结果 CLI组织中E-cad总阳性率55%，正常大肠上皮组织全部表达，E-cad的表达与癌组织分化程度、生长方式、浸润深度、淋巴结转移密切相关(P<0.01)。结论 CLI组织E-cad丧失或低表达是其获得浸润转移能力的因素之一。E-cad可作为一种新的CLI标志物，其表达对判断预后有一定价值。
[中图分类号]R73.37；R735.3+4 [文献标识码]A [文章编号]1001-0912(2000)02-0084-03
, http://www.100md.com
Expression of E-cadherin in carcinoma of large intestine and its correlation with invasion and metastasis
FAN Ke-wu,ZHAO Jian-hua,LI Li.
(Department of Pathology, Nanjing First Hospital,Affiliated to Nanjing Medical University,Nanjing 210006,China)
Abstract：Objective To study the expression of E-cadherin(E-cad)and its correltion with invasion and metastasis of carcinoma in large intestine(CLI).Methods Sixty histologically verified CLI specimens and their corresponding normal mucomemoranous epitheliums were obtained. S-P immunohistochemistry and anti-E-cadherin monoclonal antibody were used to detect expression of E-cad.Results E-cad expression was observed in all paracancerous normal epitheliums,while positive rate of E.cad in CLI of all histological types was 55%. Expression of E.cad was associated with carcinoma differentiation(P<0.01),growing types(P<0.01)，invasive depth(P<0.01) and lymph node metastasis(P<0.01).Conclusions We have demonstrated that loss or decreased expression and dysexpression of E-cad is more frequently seen in CLI and it might be one of factors for development of its invasive/metastatic potentials. Suggesting E-cad be looked as a new carcinoma markers.Measurements of E-cad expression are of value in evaluating the prognosis of CLI.
, 百拇医药
Key words：carcinoma；intestine，large；E-cadherin；invasion metastasis；immunohistochemistry
(Railway Medical Journal,2000,28:84～86)
上皮型钙粘蛋白(Epithelial Cardherin,E-cad)是维持上皮细胞及上皮组织的形态结构的完整性及极性的重要分子[1]。E-cad相对分子质量为124000，其基因定位于16号染色体q22.1，cDNA全长4.8kb，于1993年被克隆[2]；人类E-cad基因组DNA长达100kb，含16个外显子，于1995年由Berx首次克隆[3]。E-cad具有抑制癌转移功能，E-cad基因是一个重要的癌转移抑制基因，该基因突变[4]或该基因启动子(promoter)区的高度甲基化[5]是上皮细胞E-cad表达下降、丧失或分布异常，细胞之间粘附减弱，癌细胞易于分开而脱离原发灶，从而使上皮细胞获得去分化和高侵袭性的首要环节[6]。癌细胞一旦获得转移的其他必要条件，如E-cad粘附功能受抑制使尿激酶型血浆纤维蛋白溶酶原活性因子(u-PA) 分泌，导致细胞间质蛋白水解，癌细胞就可以进入高浸润转移状态[7]。本研究应用免疫组化法和抗E-cad抗体观察E-cad 在大肠腺癌中的表达及其对大肠癌分化、浸润转移等生物学行为的影响。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 材料 组织选自我院1997～1998年间手术切除经病理证实的原发性大肠癌60例,男38例，女22例；年龄30～82岁，平均55.3岁。病灶位于回盲部6例，升结肠5例，肝曲1例，横结肠3例，降结肠6例，乙状结肠13例，直肠26例。每例均取距癌肿边缘4～8cm以外的正常大肠组织作对照，参照全国大肠癌病理与预后关系研究协作组的规定[8]，依组织学类型和分级将大肠癌分为分化型(乳头状和高、中度分化的管状腺癌)和分化不良型(低分化管状腺癌、粘液腺癌、印戒细胞癌和未分化癌)。依大肠癌生物学行为特征分为3组：(1)生长方式有膨胀推进型和浸润侵袭型；(2)浸润深度有肌层及肌层以上和浆膜及浆膜外；(3)淋巴结转移无和有。E-cad单抗和免疫组化S-P试剂盒均Santa Cruz公司生产，购自北京中山生物技术有限公司。
1.2 方法 石蜡切片经脱蜡水化后微波抗原修复，常规SP法，DAB显色，苏木精复染。设阳性对照，用PBS替代第一抗体作阴性对照。
, 百拇医药
1.3 判断标准及统计学处理 染色阳性信号呈棕褐色，根据细胞显示有无和强弱分为：(1)阴性(-)，阳性细胞数<25%，染色淡；(2)阳性(+)，阳性细胞数>25%，染色浓淡不均，多为胞浆甚至核染色；(3)强阳性(++)，阳性细胞数>75%，染色较强，主要呈连续线状的细胞间染色。数据进行χ2检验。
2 结 果
2.1 病理分类 60例大肠癌患者按组织类型计：乳头状腺癌4例，高度分化管状腺癌4例，中度分化管状腺癌27例，低分化腺癌13例，粘液腺癌8例，印戒细胞癌2例，未分化癌2例。
2.2 正常大肠上皮和大肠癌组织E-cad的表达特征 正常大肠上皮中几乎全部上皮细胞胞膜着色，在相邻细胞的侧面呈连续线状、同质和极性分布。大肠癌细胞不着色、着色淡、着色浓淡不均或异质性着色(点状、间断状、小团块状，可见于胞膜，更多见于胞浆，甚至有少数在胞核上)，且明显丧失极性(各方向均可见着色)。其中粘液腺癌、印戒细胞癌、未分化癌及癌肿周缘，特别是深部的被侵犯组织中有少量弥散性浸润的癌细胞几乎不着色。总阳性率55%，与正常的大肠上皮相比显著减少，且异质性显著。
, 百拇医药
2.3 E-cad表达与大肠癌病理特征的关系 见表1。
表1 大肠癌病理特征与E-cad表达 分 组
n
E-cad表达/例
阳性率/%
P
(-)
(+)
(++)
生长方式
膨胀推进型
32
, 百拇医药
3
25
4
90.63
<0.01
浸润侵袭型
28
24
4
0
14.29
分化程度
分化型
, 百拇医药
35
4
27
4
88.57
<0.01
分化不良型
25
23
2
0
8.00
浸润深度
, 百拇医药 肌层及肌层以上
30
2
25
3
93.33
<0.01
浆膜及浆膜外
30
25
4
1
16.67
, http://www.100md.com 淋巴结转移
无转移
29
3
22
4
89.66
<0.01
有转移
31
24
7
0
22.58
, 百拇医药
从表1可以看出，本组资料中E-cad表达分化型明显高于分化不良型(χ2=32.24,P<0.01)，膨胀推进型明显高于浸润侵袭型(χ2=32.15，P<0.01)，浸润至肌层及肌层以上者显著高于浸润至浆膜及浆膜外者(χ2=32.74,P<0.01)，淋巴结无转移者显著高于有转移者(χ2=24.68,P<0.01)。
3 讨 论
恶性肿瘤侵袭转移是一个十分复杂的生物学现象，包括肿瘤细胞粘附于基质—蛋白水解酶降解基质—肿瘤细胞移行等过程。细胞粘附是其中一个重要环节[1]。钙粘蛋白家族中的上皮型钙粘蛋白(E-cad)在肿瘤侵袭转移中的作用令人瞩目，而有关E-cad与大肠腺癌侵袭转移等病理特征关系的报道较少[9]。本组60例正常大肠粘膜100%表达E-cad，在胞膜上呈同质和有极性的分布。大肠癌E-cad表达则明显减弱、丧失或呈明显异质性和非极性改变。本组60例大肠癌E-cad表达总阳性率为55%。
, 百拇医药
不少报道证实癌的病理特征与E-cad异常表达之间存在显著的相关性。本组60例大肠癌中分化型癌保留肠上皮形态较多，腺管形成多，癌细胞巢团较大，呈膨胀推进式生长，E-cad表达量较多，异质性不明显，仅在癌肿边缘区见少量散在癌细胞团E-cad失表达，其中4例高分化管状腺癌呈E-cad高表达，与正常肠上皮表达相近。分化不良型较少保留肠上皮形态，腺管形成少，癌细胞巢团小，大量癌细胞呈弥散浸润侵袭式生长，其E-cad表达量较少，异质性明显，甚至不表达。同一大肠癌中分化和生长方式不同的癌细胞亚群，其E-cad的表达也彼此明显不同，表明癌的分化和生长方式与E-cad的表达有关。本组8例粘液腺癌，2例印戒细胞癌和2例未分化癌E-cad无一例表达。
本组60例大肠癌中浸润肌层及肌层以上和无淋巴结转移者，E-cad表达明显高于浸润浆膜及浆膜外和有淋巴结转移者，表明E-cad表达程度与大肠癌的浸润转移能力呈负相关。本组60例大肠癌中E-cad除4例高分化管状腺癌呈连续线状膜性高表达外，其余E-cad表达者均可见不同程度的异质性表达，如胞浆甚至胞核表达。
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有学者[10]认为，尽管一些癌细胞可以表达一定水平的E-cad分子，但分布的异常使其难以发挥细胞之间附着的作用，这也可能与肿瘤的浸润和转移有关，但有关E-cad异质性表达的机理目前尚未见报道。
作者认为，根据美国科学家甘特。布洛贝尔的发现，E-cad异质性表达，可能与癌细胞产生的E-cad蛋白质内控制蛋白质在细胞内传输和定位的信号，因局部氨基酸排列顺序发生错误有关。本组资料E-cad表达与大肠癌的去分化、生长方式、浸润转移能力、对正常组织结构的破坏程度等生物学行为具有显著相关性，与文献报道[11]一致。E.cad可以作为大肠癌的新的标志物，协助判断大肠癌的预后，并为研究E-cad相关治疗手段(如药物)提供理论依据。
[作者简介]樊克武(1945-)，男，江苏南京人，南京医科大学附属南京第一医院副主任医师。
[参考文献]
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[1] Albelda S M. Role of integrins and other cell adhesion molecules in tumor progression and metastasis[J].Lab Invest,1993,68:4-17.
[2] Bussemakers M J,Van Bokhoven A, Mees S G,et al.Molecular cloning and characterization of the humen E.cadherin cDNA[J]. Mol Biol Rep,1993, 17:123-8.
[3] Berx G,Staes K,Van Hengel J, et al.Cloning and characterization suppressor gene E-cadherin(CDH1)[J]. Genomics,1995,26:281-9.
, 百拇医药
[4] Becker K F,Atkinson M J,Reich U, et al. E-cadherin gene mutations provide clues to diffuse type gastric carcinoma[J]. Cancer Res, 1994,54:3845-52.
[5] Graff J R, Herman J G, Lapidus R G,et al. E-cadherin expression is silenced by DNA hypermethylation in human breast and prostate carcinoma[J]. Cancer Res, 1995,55:195-7.
[6] Behrens J, Willian G.Dissecting tumor cell invasion: Epithelial cell acquire invasive properties after the loss of uvomorulin-mediated cell-cell adhesion[J]. J Cell Biol,1989,108(6)：2435-47.
, 百拇医药
[7] Frixen U H,Nagamine Y.Stimulation of urokinase-type plasminogen activation expression by blockage of E-cadherin-dependent cell-cell adhesion[J]. Cancer Res，1993，53:3618-23.
[8] 大肠癌病理与预后关系研究协作组.3147例大肠癌病理因素与预后的关系[J].中华肿瘤杂志，1986，8:136～9.
[9] Birchmeier W. Cadherin expression in carcinomas: role of the formation of cell junction and the prevention of invasiveness[J].Biochem Biophys Acta,1994,1198:11-26.
[10]金伯泉.细胞和分子免疫学[M].西安:世界图书出版公司,1995.59-60.
[11]Dorudi S, Sheffield J P,Poulsom R, et al.E-cadherin expression in colorectal cancer. An immunocytochemical and in situ hybridization study[J]. Am J Path，1993,142(4):981-6.
[收稿日期]1999.10.20, 百拇医药