前列腺癌细胞凋亡与bcl-2蛋白表达及其意义
作者：陈勇 郑新民 李世文 胡礼泉 杨志伟 毕勇毅 严俊
单位：陈勇 郑新民 李世文 胡礼泉 杨志伟(湖北医科大学附属第二医院泌尿外科 武汉，430071)；毕勇毅 严俊(湖北医科大学卫生学教研组)
关键词：前列腺癌；细胞凋亡；bcl-2蛋白
临床泌尿外科杂志000512 摘要 目的：探讨细胞凋亡及bcl-2蛋白表达在前列腺癌(PCa)中的意义及前二者之间的相互关系。方法：采用原位细胞凋亡标记及免疫组织化学法对25例PCa、18例前列腺增生症(BPH)及10例正常前列腺的前列腺组织石蜡切片行bcl-2蛋白及细胞凋亡检测。结果：PCa组的细胞凋亡率显著高于BPH组及正常组，且PCa的细胞凋亡率与其分化程度呈显著负相关。bcl-2蛋白在PCa组中表达率为32%，与分化程度无关。bcl-2蛋白表达阳性者的PCa细胞凋亡率显著低于阴性者。结论：细胞凋亡率可作为反映PCa恶性程度的指标。bcl-2蛋白在PCa中的表达与细胞凋亡呈负相关。
, 百拇医药
Study on apoptosis and expression of bcl-2 protein in prostate carcinoma
CHEN Yong ZHENG Xin-ming LI Shi-wen HU Li-quan
YANG Zhi-wei
(Department of Urology, the Second Affiliated Hospital of Hubei Medical University, Wuhan，430071)
BI Yong-Yi YAN Jun
(Teaching and Research Group of Hygienics Hubei Medical University)
, 百拇医药
Abstract Purpose:To study the relationship between the expression of bcl-2 and apoptosis and between both of them and biologic behaviors of prostate carcinoma (PCa). Methods: Expression of bcl-2 and apoptotic cell were detected by immunohistochemical technique and in site end labeling method (ISEL) respectively . Results: Apoptosis index (AI) of PCa is much higher than benign tissue and the higher the grade of the carcinoma the higher the AI would be. Bcl-2 lost it′s normal express character in PCa .The AI of bcl-2 positive group is lower than that of negative ones in PCa. Conclusions： AI might serve as a marker in the evaluation of aggression of PCa . Bcl-2 is believed to play a role in the pathogenesis and development of PCa by inhibiting apoptosis.
, http://www.100md.com
Key words Prostate carcinoma Apoptosis Bcl-2 protein
细胞凋亡是一个多因子调控的细胞主动死亡过程，并和细胞分裂一起共同维持和调节着组织器官细胞数目的平衡。恶性肿瘤的产生正是这种平衡被破坏的结果。在细胞凋亡的调控因子中，bcl-2癌基因是目前发现的最重要的凋亡抑制因子之一〔1〕。为探讨前列腺癌(PCa)中bcl-2蛋白表达对细胞凋亡的影响，以及二者与PCa生物学行为的关系，我们对25例PCa、18例前列腺增生症(BPH)及10例正常前列腺的前列腺组织行原位细胞凋亡标记及bcl-2蛋白免疫组织化学检测，现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 标本来源
25例PCa(年龄47～72岁，平均58岁)、18例BPH(年龄52～78岁，平均63岁)的前列腺组织石蜡包埋标本取自我院病理科，10例正常前列腺组织标本中7例取自意外死亡者(年龄不详)，3例来源于膀胱癌膀胱全切患者(年龄58～65岁，平均62岁)，并经病理检查排除前列腺增生及癌转移。以上标本全部经苏木精-伊红染色，病理明确诊断。PCa按WHO分级：高分化腺癌8例，中分化腺癌7例，低分化腺癌10例。石蜡块行4μm厚连续切片3张，分别行复查诊断、原位细胞凋亡检测和bcl-2蛋白免疫组织化学检测。
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1.2 免疫组织化学检测
采用S-P法。试剂盒购自福建迈新公司，按说明书操作。以该公司提供阳性片为阳性对照，以PBS液代替一抗为阴性对照。
1.3 原位细胞凋亡检测(ISEL)
Tdt酶及石蜡切片常规脱蜡至水。PK(20 mg/L)消化核内蛋白,37℃,15 min；3%过氧化氢阻断内源酶15 min；Tdt 酶缓冲液37℃孵育15 min；加入0.38 g/L的Tdt酶(Promege公司)及1.25 μmol/L的Biotin-14-dATP(Gibico公司) 37℃孵育2 h；加入浓度为1∶80的生物素及辣根过氧化物酶亲和素混合液孵育0.5 h，最后显色。实验以DNase I处理的良性前列腺组织作阳性对照片，以PBS液代替Tdt酶为阴性对照。
1.4 统计学检验
, 百拇医药
采用秩和检验、等级相关分析及χ2检验。
2 结果
凋亡细胞核着棕黄色,在前列腺组织中散在分布。结果以凋亡指数(AI)为单位，即高倍镜下随机观察5个视野，其凋亡细胞的百分比为AI。阳性对照片AI>90%。
bcl-2蛋白阳性着色为细胞质着棕黄色。在正常前列腺组织中bcl-2蛋白阳性着色沿腺上皮基底细胞层分布，在BPH中增生前列腺组织沿上皮全层着色，但以上组织染色均较浅。在PCa组织中，bcl-2蛋白阳性着色呈弥漫分布，染色深。3组前列腺组织中细胞凋亡及bcl-2蛋白表达情况见表1，bcl-2蛋白表达阳性及阴性PCa的细胞凋亡率见表2。
表1 3组前列腺组织中细胞凋亡率及bcl-2蛋白表达情况 组别
例数
, http://www.100md.com
AI/%
bcl-2蛋白表达阳性
例数
%
正常前列腺
10
0.182±0.064
6
60.0
BPH
18
0.080±0.027
15
, http://www.100md.com
83.3
PCa
25
0.768±0.483
8
32.0
高分化腺癌
8
0.326±0.148
2
25.0
中分化腺癌
7
, http://www.100md.com
0.691±0.286
2
28.6
低分化腺癌
10
1.106±0.474
4
40.0
表2 bcl-2蛋白表达阳性及阴性PCa细胞凋亡率 组别
例数
AI/%
P值
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bcl-2蛋白表达阳性PCa
bcl-2蛋白表达阴性PCa
8
17
0.445±0.265
0.920±0.488
<0.01
经统计学检验，PCa组细胞凋亡率显著高于正常前列腺组及BPH组(P<0.01)，且PCa的细胞凋亡与分化程度呈负相关(r=-0.601,P<0.01)，而BPH的细胞凋亡率却显著低于正常前列腺组。bcl-2蛋白阳性率在不同分化程度PCa中无统计学差异，但bcl-2蛋白阳性组的PCa细胞凋亡率显著低于阴性组(P<0.01)。
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3 讨论
细胞增殖与凋亡的平衡是维持组织和器官细胞总数目平衡的前提。该平衡被打破，即细胞增殖的增加和(或)细胞凋亡的减少可导致组织增生甚至肿瘤的发生。邓方明等〔2〕发现BPH的细胞凋亡率显著低于正常前列腺组，这与本组结果一致。提示细胞凋亡的减少是BPH的病因之一。但本组结果显示PCa细胞凋亡率却明显高于良性前列腺组织，且随分化程度的降低凋亡率则升高。Colecchia等〔3〕亦有类似发现。我们认为，细胞凋亡可看作机体抑制肿瘤的自稳机制，细胞在增殖时常出现DNA异常，当这种异常不可修复时，细胞通过启动凋亡来维持组织自稳。因肿瘤增殖率及DNA异常率远较正常组织高，故细胞凋亡相应较多,且凋亡率随恶性程度的增加而增加。
bcl-2癌基因于1982年首次被Tsujimoto等〔4〕分离出，研究发现bcl-2蛋白可抑制多种因素引起的细胞凋亡，显著延长细胞生命〔5〕。本组发现良性前列腺组织常见bcl-2蛋白表达，但表达较弱。在正常前列腺中bcl-2蛋白主要分布在腺体基底层，而BPH则常分布于上皮全层。bcl-2蛋白在增生组织中表达较广可能正是前列腺增生组织细胞凋亡受抑制的原因之一。在PCa中bcl-2蛋白阳性表达率为32.0%，多为弥漫性强阳性的过表达，在这些bcl-2蛋白表达强阳性的PCa中细胞凋亡显著受抑制。因此我们认为bcl-2蛋白的过表达在PCa中有一定发生率，由于其过表达抑制了细胞凋亡，破坏了机体抑制肿瘤的自稳机制，因而可能加速肿瘤的发生发展。有研究显示bcl-2蛋白过表达的PCa预后较差〔6〕，这可能与bcl-2过表达抑制细胞凋亡有关。
, 百拇医药
参考文献
1,Qilong L, Paul A, Christopher S F, et al. Bcl-2:role in epithelial differentiation and oncogenesis. Human Path,1996，27:102～110
2,邓方明，顾方六，夏同礼，等.人良性前列腺增生细胞增殖和凋亡状态的研究. 中华外科杂志，1996,34:620～622
3,Colecchia M , Frigo B , Del Boca C, et al. Detection of apoptosis by the TUNEL technique in clinically localized prostatic cancer before and after combined endocrine therapy. J Clin Pathol,1997,50:384～388
, 百拇医药
4,Tsujimoto Y, Gorham J, Cossman J, et al. The t(14∶18) chromosome translocations involved in B-cell neoplasm result from mistakes in VDJ joining. Science, 1985,229:1390～1393
5,Hockenbery D, Dunez G, Milliiman C, et al.Bcl-2 is an inner mitochodrial membrane protein that blocks programmed cell death.Nature,1990,348:334～336
6,Bauer J J, Sestrehenn A, Mostofi F K, et al. Elevated levels of apoptosis regulator proteins P53 and bcl-2 are independent prognostic biomarkers in surgically treated clinically localized prostate cancer. J Urol,1996,156:1511～1516
(收稿 1999-12-07), http://www.100md.com
单位：陈勇 郑新民 李世文 胡礼泉 杨志伟(湖北医科大学附属第二医院泌尿外科 武汉，430071)；毕勇毅 严俊(湖北医科大学卫生学教研组)
关键词：前列腺癌；细胞凋亡；bcl-2蛋白
临床泌尿外科杂志000512 摘要 目的：探讨细胞凋亡及bcl-2蛋白表达在前列腺癌(PCa)中的意义及前二者之间的相互关系。方法：采用原位细胞凋亡标记及免疫组织化学法对25例PCa、18例前列腺增生症(BPH)及10例正常前列腺的前列腺组织石蜡切片行bcl-2蛋白及细胞凋亡检测。结果：PCa组的细胞凋亡率显著高于BPH组及正常组，且PCa的细胞凋亡率与其分化程度呈显著负相关。bcl-2蛋白在PCa组中表达率为32%，与分化程度无关。bcl-2蛋白表达阳性者的PCa细胞凋亡率显著低于阴性者。结论：细胞凋亡率可作为反映PCa恶性程度的指标。bcl-2蛋白在PCa中的表达与细胞凋亡呈负相关。
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Study on apoptosis and expression of bcl-2 protein in prostate carcinoma
CHEN Yong ZHENG Xin-ming LI Shi-wen HU Li-quan
YANG Zhi-wei
(Department of Urology, the Second Affiliated Hospital of Hubei Medical University, Wuhan，430071)
BI Yong-Yi YAN Jun
(Teaching and Research Group of Hygienics Hubei Medical University)
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Abstract Purpose:To study the relationship between the expression of bcl-2 and apoptosis and between both of them and biologic behaviors of prostate carcinoma (PCa). Methods: Expression of bcl-2 and apoptotic cell were detected by immunohistochemical technique and in site end labeling method (ISEL) respectively . Results: Apoptosis index (AI) of PCa is much higher than benign tissue and the higher the grade of the carcinoma the higher the AI would be. Bcl-2 lost it′s normal express character in PCa .The AI of bcl-2 positive group is lower than that of negative ones in PCa. Conclusions： AI might serve as a marker in the evaluation of aggression of PCa . Bcl-2 is believed to play a role in the pathogenesis and development of PCa by inhibiting apoptosis.
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Key words Prostate carcinoma Apoptosis Bcl-2 protein
细胞凋亡是一个多因子调控的细胞主动死亡过程，并和细胞分裂一起共同维持和调节着组织器官细胞数目的平衡。恶性肿瘤的产生正是这种平衡被破坏的结果。在细胞凋亡的调控因子中，bcl-2癌基因是目前发现的最重要的凋亡抑制因子之一〔1〕。为探讨前列腺癌(PCa)中bcl-2蛋白表达对细胞凋亡的影响，以及二者与PCa生物学行为的关系，我们对25例PCa、18例前列腺增生症(BPH)及10例正常前列腺的前列腺组织行原位细胞凋亡标记及bcl-2蛋白免疫组织化学检测，现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 标本来源
25例PCa(年龄47～72岁，平均58岁)、18例BPH(年龄52～78岁，平均63岁)的前列腺组织石蜡包埋标本取自我院病理科，10例正常前列腺组织标本中7例取自意外死亡者(年龄不详)，3例来源于膀胱癌膀胱全切患者(年龄58～65岁，平均62岁)，并经病理检查排除前列腺增生及癌转移。以上标本全部经苏木精-伊红染色，病理明确诊断。PCa按WHO分级：高分化腺癌8例，中分化腺癌7例，低分化腺癌10例。石蜡块行4μm厚连续切片3张，分别行复查诊断、原位细胞凋亡检测和bcl-2蛋白免疫组织化学检测。
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1.2 免疫组织化学检测
采用S-P法。试剂盒购自福建迈新公司，按说明书操作。以该公司提供阳性片为阳性对照，以PBS液代替一抗为阴性对照。
1.3 原位细胞凋亡检测(ISEL)
Tdt酶及石蜡切片常规脱蜡至水。PK(20 mg/L)消化核内蛋白,37℃,15 min；3%过氧化氢阻断内源酶15 min；Tdt 酶缓冲液37℃孵育15 min；加入0.38 g/L的Tdt酶(Promege公司)及1.25 μmol/L的Biotin-14-dATP(Gibico公司) 37℃孵育2 h；加入浓度为1∶80的生物素及辣根过氧化物酶亲和素混合液孵育0.5 h，最后显色。实验以DNase I处理的良性前列腺组织作阳性对照片，以PBS液代替Tdt酶为阴性对照。
1.4 统计学检验
, 百拇医药
采用秩和检验、等级相关分析及χ2检验。
2 结果
凋亡细胞核着棕黄色,在前列腺组织中散在分布。结果以凋亡指数(AI)为单位，即高倍镜下随机观察5个视野，其凋亡细胞的百分比为AI。阳性对照片AI>90%。
bcl-2蛋白阳性着色为细胞质着棕黄色。在正常前列腺组织中bcl-2蛋白阳性着色沿腺上皮基底细胞层分布，在BPH中增生前列腺组织沿上皮全层着色，但以上组织染色均较浅。在PCa组织中，bcl-2蛋白阳性着色呈弥漫分布，染色深。3组前列腺组织中细胞凋亡及bcl-2蛋白表达情况见表1，bcl-2蛋白表达阳性及阴性PCa的细胞凋亡率见表2。
表1 3组前列腺组织中细胞凋亡率及bcl-2蛋白表达情况 组别
例数
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AI/%
bcl-2蛋白表达阳性
例数
%
正常前列腺
10
0.182±0.064
6
60.0
BPH
18
0.080±0.027
15
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83.3
PCa
25
0.768±0.483
8
32.0
高分化腺癌
8
0.326±0.148
2
25.0
中分化腺癌
7
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0.691±0.286
2
28.6
低分化腺癌
10
1.106±0.474
4
40.0
表2 bcl-2蛋白表达阳性及阴性PCa细胞凋亡率 组别
例数
AI/%
P值
, 百拇医药
bcl-2蛋白表达阳性PCa
bcl-2蛋白表达阴性PCa
8
17
0.445±0.265
0.920±0.488
<0.01
经统计学检验，PCa组细胞凋亡率显著高于正常前列腺组及BPH组(P<0.01)，且PCa的细胞凋亡与分化程度呈负相关(r=-0.601,P<0.01)，而BPH的细胞凋亡率却显著低于正常前列腺组。bcl-2蛋白阳性率在不同分化程度PCa中无统计学差异，但bcl-2蛋白阳性组的PCa细胞凋亡率显著低于阴性组(P<0.01)。
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细胞增殖与凋亡的平衡是维持组织和器官细胞总数目平衡的前提。该平衡被打破，即细胞增殖的增加和(或)细胞凋亡的减少可导致组织增生甚至肿瘤的发生。邓方明等〔2〕发现BPH的细胞凋亡率显著低于正常前列腺组，这与本组结果一致。提示细胞凋亡的减少是BPH的病因之一。但本组结果显示PCa细胞凋亡率却明显高于良性前列腺组织，且随分化程度的降低凋亡率则升高。Colecchia等〔3〕亦有类似发现。我们认为，细胞凋亡可看作机体抑制肿瘤的自稳机制，细胞在增殖时常出现DNA异常，当这种异常不可修复时，细胞通过启动凋亡来维持组织自稳。因肿瘤增殖率及DNA异常率远较正常组织高，故细胞凋亡相应较多,且凋亡率随恶性程度的增加而增加。
bcl-2癌基因于1982年首次被Tsujimoto等〔4〕分离出，研究发现bcl-2蛋白可抑制多种因素引起的细胞凋亡，显著延长细胞生命〔5〕。本组发现良性前列腺组织常见bcl-2蛋白表达，但表达较弱。在正常前列腺中bcl-2蛋白主要分布在腺体基底层，而BPH则常分布于上皮全层。bcl-2蛋白在增生组织中表达较广可能正是前列腺增生组织细胞凋亡受抑制的原因之一。在PCa中bcl-2蛋白阳性表达率为32.0%，多为弥漫性强阳性的过表达，在这些bcl-2蛋白表达强阳性的PCa中细胞凋亡显著受抑制。因此我们认为bcl-2蛋白的过表达在PCa中有一定发生率，由于其过表达抑制了细胞凋亡，破坏了机体抑制肿瘤的自稳机制，因而可能加速肿瘤的发生发展。有研究显示bcl-2蛋白过表达的PCa预后较差〔6〕，这可能与bcl-2过表达抑制细胞凋亡有关。
, 百拇医药
参考文献
1,Qilong L, Paul A, Christopher S F, et al. Bcl-2:role in epithelial differentiation and oncogenesis. Human Path,1996，27:102～110
2,邓方明，顾方六，夏同礼，等.人良性前列腺增生细胞增殖和凋亡状态的研究. 中华外科杂志，1996,34:620～622
3,Colecchia M , Frigo B , Del Boca C, et al. Detection of apoptosis by the TUNEL technique in clinically localized prostatic cancer before and after combined endocrine therapy. J Clin Pathol,1997,50:384～388
, 百拇医药
4,Tsujimoto Y, Gorham J, Cossman J, et al. The t(14∶18) chromosome translocations involved in B-cell neoplasm result from mistakes in VDJ joining. Science, 1985,229:1390～1393
5,Hockenbery D, Dunez G, Milliiman C, et al.Bcl-2 is an inner mitochodrial membrane protein that blocks programmed cell death.Nature,1990,348:334～336
6,Bauer J J, Sestrehenn A, Mostofi F K, et al. Elevated levels of apoptosis regulator proteins P53 and bcl-2 are independent prognostic biomarkers in surgically treated clinically localized prostate cancer. J Urol,1996,156:1511～1516
(收稿 1999-12-07), http://www.100md.com