一氧化氮合酶在舌鳞癌组织中的表达及其与预后的关系
作者：陈伟良 李海刚 潘朝斌 黄洪章
单位：510120 广州，中山医科大学孙逸仙纪念医院口腔颌面外科(陈伟良、潘朝斌、黄洪章)，病理科(李海刚)
关键词：癌，鳞状细胞；舌肿瘤；一氧化氮合酶；预后
中华口腔医学杂志980306 【摘要】 目的 探讨舌鳞癌组织中一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)的表达及其与预后的关系。方法 用免疫组织化学法测定NOSI、NOSII和NOSIII在55例舌鳞癌组织中的表达。结果 NOSI、NOSII和NOSIII阳性表达率分别为30.9%、40.0%和38.2%。在有颈淋巴转移组与无淋巴转移组之间、5年生存组与5年内死亡组之间差异均有非常显著性(P<0.01)。NOSII在G1、G2和G3之间，临床分期之间差异有显著性(P<0.05)。结论 舌鳞癌组织中NOSI、NOSII和NOSIII的表达与其预后有关，NOSII对肿瘤的生长、分化、淋巴转移和预后均有重要作用。
, http://www.100md.com
Expression of nitric oxide synthase in squamous cell carcinoma of tongue and its prognosis Chen Weiliang, Li Haigang, Pan Chaobin, et al. Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Sun Yat-Sen Memorial Hospital, Sun Yat-Sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510120
【Abstract】 Objective To study the expression of nitric oxide synthase (NOS) in squamous cell carcinoma of tongue and its prognosis.Methods The NOSI, NOSII and NOSIII of 55 cases of squamous cell carcinoma of tongue were detected by immunohistochemistry.Results The expressive rates of NOSI, NOSII and NOSIII were 30.9%, 40.0% and 38.2% respeetively. There were singnificant differences between the patients with and without neck nodal metastasis, and between the patients survival more than 5 years and less than 5 years (P<0.01), There were differences between G1, G2 and G3 and the clinical stages in NOSII (P<0.05). Conclusion The expression of the NOSI, NOSII and NOSIII in squamous cell carcinoma of tongue is raleted to its prognosis and the NOSII plays a more important role in growth, differentiation, metastatic capability and prognosis of the tumor.
, 百拇医药
【Key words】 Carcinoma, squamous cell Tongue neoplasms Nitric oxide synthase Prognosis
一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种无机小分子，普遍存在于脊椎动物的各种细胞内。它是细胞间信息传递的重要调节因子，还可介导细胞免疫和细胞毒性反应。研究表明，NO可影响肿瘤的生长、分化、转移及其对化学和放射治疗的敏感性[1]。NO分子十分简单，但它的生物合成和代谢相当复杂。L-精氨酸和分子氧在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)的催化下，转化为L-羟基-精氨酸，然后进一步氧化生成L-胍氨酸和NO，NO再氧化成稳定的NO2和NO3。由于测量低水平NO2和NO存在一定的技术困难，NOS作为NO合成的关键酶，其活性变化直接调节NO的生成及其生物效应。NOS为异构酶，分为I、II、III型。目前国内对NOS与肿瘤生物学行为的临床研究报道较少。我们试图通过检测舌鳞癌组织中NOSI、II、III型的表达，来探讨NOS与舌鳞癌预后的关系。
, 百拇医药
材料与方法
1.材料：追踪复查了1987～1992年行舌鳞癌根治术的患者55例。男33例，女25例，年龄22～74岁，平均51.2岁。按UICC第四期分类方案，I、II、III和IV期分别有4例、15例、23例和13例。全部病例均经病理证实为鳞状细胞癌，组织分化程度为G122例、G226例和G37例。
2.方法：将石蜡包埋标本切取4μm厚组织5片，脱蜡至水，蒸馏水漂洗5min后，放入有柠檬酸盐缓冲液的容器中，微波炉加热10min(Defrost档)做抗原修复。室温下冷却30min，经PBS缓冲液漂洗5min后，用1%H2O2室温下孵育10min，再用PBS漂洗3×5min。滴加正常血清，37℃恒温箱孵育30min。吸干血清后用ABC法分别测定NOSI、NOSII和NOSIII(试剂为Santa Cruz公司产品)。滴加第一抗体于标本中，4℃冰箱中保存。第二天取出置室温中1h后，用PBS漂洗3×5s，滴加生物素标记的第二抗体，37℃下60s，再用PBS漂洗3×5min。滴加AB复合物37℃孵育，用PBS漂洗，DAB显色3～10min。经漂洗，复染苏木素，中性树胶封片。
, 百拇医药
3.结果判断：NOS表达于细胞浆，以阳性细胞数>5%为阳性。阳性细胞根据着色(棕色)深浅分为：①“+”：浅棕色(图1)；②“++”:中等度棕色(图2)；③“+++”：深棕色(图3)。用已知阳性片作对照，以PBS代替第一抗体作阴性对照。
结果
55例舌鳞癌患者中，NOSI阳性17例，占30.9%(全部为“+”)；NOSII阳性22例，占40.0%(“+”10例，“++”8例，“+++”4例)；NOSIII阳性21例，占38.2%(“+”16例，“++”3例，“+++”2例)。经病理证实有颈淋巴结转移者16例，其NOSI、NOSII和NOSIII阳性率分别为68.8%(11/16)、87.5%(14/16)和81.3%(13/16)；无淋巴结转移者阳性率分别为15.4%(6/39)，20.5%(8/39)和20.5%(8/39)。经χ2检验(下同)，两组间比较差异有显著性(P<0.01)。5年内死亡24例，其NOSI、NOSII和NOSIII阳性率分别为41.7%(10/24)、54.2%(13/24)和58.3%(14/24)。5年生存者分别为22.6%(7/31)、29.0%(9/31)和22.6%(7/31)，两组间比较差异亦有显著性(P<0.05)。I、II、III和IV期患者5年生存率分别为4/4、10/15、12/23和5/13。G1、G2和G3患者5年生存率分别为16/22，12/26和3/7。不同分化程度和不同临床分期的病例间比较P<0.05。不同分化程度和不同临床期别的病例NOSI、NOSII和NOSIII阳性率详见表1，2。
, 百拇医药
表1 各型一氧化氮合酶与舌鳞癌分化程度间的阳性率 一氧化氮
合酶分型
分化程度
G1
G2
G3
Ⅰ
22.7(5/22)
30.8(8/26)
4/7
Ⅱ*
, 百拇医药
18.2(4/22)
46.2(12/26)
6/7
Ⅲ
13.6(3/22)
50.0(13/26)
5/7
*与G1和G2比较，P<0.05
表2 各型一氧化氮合酶与舌鳞癌各临床分期间的阳性率 一氧化氮
合酶分型
临床分期
, 百拇医药
Ⅰ期
Ⅱ期
Ⅲ期
Ⅳ期
Ⅰ
1/4
20.0(3/15)
26.1(6/23)
53.8(7/13)
Ⅱ*
0
26.7(4/15)
39.1(9/23)
, 百拇医药
69.2(9/13)
Ⅲ
2/4
26.7(4/15)
30.4(7/23)
61.5(8/13)
*各期间P<0.05
讨论
有实验研究发现[2]，用NOS诱导剂——内毒素和干扰素-γ可刺激肿瘤细胞较对照组增长两倍，实验性肺转移机会增加；用NOS抑制剂硝基左旋精氨酸甲脂(L-NAME)时，可使肿瘤体积较对照组小，肺转移数目亦减少。还有研究认为，NO合成增多可加速头颈鳞癌的生长和转移[3]。本组结果表明，舌鳞癌组织中NOSI，NOSII和NOSIII的表达在有颈淋巴转移组和无转移组之间及5年生存组和5年内死亡组之间差异均有显著性。故可以认为NOS阳性表达的舌鳞癌患者预后较差。
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目前认为I类和III类NOS为原生(constitative)酶，II类NOS为诱生(inducible)酶。NOSI在神经系统中有多种生理功能；NOSII在病理过程中主要起细胞毒性作用；NOSIII起调节血管扩张和平滑肌增生等作用[4]。本组资料40.0%的舌鳞癌组织中NOSII呈阳性表达，大部分为阳性++～+++，其次为NOSIII和NOSI。舌鳞癌组织中NOSII的表达在G1、G2和G3期以及不同的临床分期之间存在统计学差异。有报道分化程度低的妇科恶性肿瘤、神经系统恶性肿瘤、乳腺癌和肠癌组织中NOS活性较高，而分化程度高的相应肿瘤其活性则较低[5～8]。Rosbe等[3]在10例头颈鳞癌组织中检测到诱生型NOS有8例，而原生型NOS有4例，并认为诱生型NOS对肿瘤生长起重要作用。我们的资料表明NOSII对舌鳞癌的生长、组织分化、淋巴转移和预后等生物学行为的影响较NOSIII和NOSI为大。
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虽然在某些实验性肿瘤细胞株和人类软组织肿瘤中可检测到高水平NO，但NO对肿瘤细胞的生物学行为的影响机理仍未明了。有学者认为NO作为免疫系统中的细胞产物之一，它长期过量产生对组织细胞有毒性作用，可致DNA断裂[9]。我们认为NOSII的活性增高，NO大量产生可能会诱导舌鳞状细胞癌变和促癌细胞生长。NOSIII活性增加，通过NO使血管扩张，促新血管生成，增加鳞癌细胞的氧和营养而使之增殖，内皮细胞的粘连和血管通透性增加又促使肿瘤转移。NOSI生理水平具有细胞保护功能，病理状态下NOSI增多，致NO大量合成，同样具有诱癌及促癌生长的作用。
图1 NOSI在舌鳞癌细胞中表达线棕色(+)×100 图2 NOSII在舌鳞癌细胞中表达呈中等度棕色(+ +)×200 图3 NOSIII在舌鳞癌细胞中表达呈深棕色(+ + +)×400
参考文献
, http://www.100md.com
1Cendan JC, Topping DC, Pruitt J,et al. Inflammatory mediators stimulate arginine transport and arginine-derived nitric oxide production in a murine breast cancer cell line. J Surg Res, 1996, 60:284-288.
2Edwards P, Cendan JC, Topping DB, et al. Tumor cell nitric oxide inhibits cell growth in vitro, but stimulates tumorigenesis and experimental lung metastasis in vivo. J Surg Res, 1996, 63:49-52.
3Rosbe KW, Prazma J, Petrusz P, et al. Immunohistochemical characterization of nitrc oxide synthase activity in squamous cell carcinoma of the head and neck. Otol-Head and Neck Surg, 1995, 113:541-549.
, 百拇医药
4刘耕陶.一氧化氮的研究前景.中华医学杂志，1996，76：563-564.
5Thomsen LL, Lawton FC, Knowles RG, et al. Nitric oxide synthase activity in human gynecologic cancer. Cancer Res, 1994, 54:1352-1354.
6Cobbs CS, Brenman JE, Aldape KD, et al. Expression of nitric oxide synthase in human central nervous system tumors. Cancer Res, 1995, 55:727-730.
7Thomsen LL, Miles DW, Happerfield L, et al. Nitric oxide synthase activity in human breast cancer. Br J Cancer, 1995, 72:41-44.
, 百拇医药
8Jenkins DC, Charees IG, Baylis SA, et al. Human colon cancer cell lines show a diverse pattern of nitric oxide synthase gene expression and nitric oxide generation. Br J Cancer, 1994, 70:847-849.
9Tamir S, Tannenbaum SR. The role of nitric oxide (NO) in the carcinogenic process. Biochim Biophys Acta, 1996, 1288:F31-F36.
(收稿：1997-12-05), 百拇医药
单位：510120 广州，中山医科大学孙逸仙纪念医院口腔颌面外科(陈伟良、潘朝斌、黄洪章)，病理科(李海刚)
关键词：癌，鳞状细胞；舌肿瘤；一氧化氮合酶；预后
中华口腔医学杂志980306 【摘要】 目的 探讨舌鳞癌组织中一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)的表达及其与预后的关系。方法 用免疫组织化学法测定NOSI、NOSII和NOSIII在55例舌鳞癌组织中的表达。结果 NOSI、NOSII和NOSIII阳性表达率分别为30.9%、40.0%和38.2%。在有颈淋巴转移组与无淋巴转移组之间、5年生存组与5年内死亡组之间差异均有非常显著性(P<0.01)。NOSII在G1、G2和G3之间，临床分期之间差异有显著性(P<0.05)。结论 舌鳞癌组织中NOSI、NOSII和NOSIII的表达与其预后有关，NOSII对肿瘤的生长、分化、淋巴转移和预后均有重要作用。
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Expression of nitric oxide synthase in squamous cell carcinoma of tongue and its prognosis Chen Weiliang, Li Haigang, Pan Chaobin, et al. Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Sun Yat-Sen Memorial Hospital, Sun Yat-Sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510120
【Abstract】 Objective To study the expression of nitric oxide synthase (NOS) in squamous cell carcinoma of tongue and its prognosis.Methods The NOSI, NOSII and NOSIII of 55 cases of squamous cell carcinoma of tongue were detected by immunohistochemistry.Results The expressive rates of NOSI, NOSII and NOSIII were 30.9%, 40.0% and 38.2% respeetively. There were singnificant differences between the patients with and without neck nodal metastasis, and between the patients survival more than 5 years and less than 5 years (P<0.01), There were differences between G1, G2 and G3 and the clinical stages in NOSII (P<0.05). Conclusion The expression of the NOSI, NOSII and NOSIII in squamous cell carcinoma of tongue is raleted to its prognosis and the NOSII plays a more important role in growth, differentiation, metastatic capability and prognosis of the tumor.
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【Key words】 Carcinoma, squamous cell Tongue neoplasms Nitric oxide synthase Prognosis
一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种无机小分子，普遍存在于脊椎动物的各种细胞内。它是细胞间信息传递的重要调节因子，还可介导细胞免疫和细胞毒性反应。研究表明，NO可影响肿瘤的生长、分化、转移及其对化学和放射治疗的敏感性[1]。NO分子十分简单，但它的生物合成和代谢相当复杂。L-精氨酸和分子氧在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)的催化下，转化为L-羟基-精氨酸，然后进一步氧化生成L-胍氨酸和NO，NO再氧化成稳定的NO2和NO3。由于测量低水平NO2和NO存在一定的技术困难，NOS作为NO合成的关键酶，其活性变化直接调节NO的生成及其生物效应。NOS为异构酶，分为I、II、III型。目前国内对NOS与肿瘤生物学行为的临床研究报道较少。我们试图通过检测舌鳞癌组织中NOSI、II、III型的表达，来探讨NOS与舌鳞癌预后的关系。
, 百拇医药
材料与方法
1.材料：追踪复查了1987～1992年行舌鳞癌根治术的患者55例。男33例，女25例，年龄22～74岁，平均51.2岁。按UICC第四期分类方案，I、II、III和IV期分别有4例、15例、23例和13例。全部病例均经病理证实为鳞状细胞癌，组织分化程度为G122例、G226例和G37例。
2.方法：将石蜡包埋标本切取4μm厚组织5片，脱蜡至水，蒸馏水漂洗5min后，放入有柠檬酸盐缓冲液的容器中，微波炉加热10min(Defrost档)做抗原修复。室温下冷却30min，经PBS缓冲液漂洗5min后，用1%H2O2室温下孵育10min，再用PBS漂洗3×5min。滴加正常血清，37℃恒温箱孵育30min。吸干血清后用ABC法分别测定NOSI、NOSII和NOSIII(试剂为Santa Cruz公司产品)。滴加第一抗体于标本中，4℃冰箱中保存。第二天取出置室温中1h后，用PBS漂洗3×5s，滴加生物素标记的第二抗体，37℃下60s，再用PBS漂洗3×5min。滴加AB复合物37℃孵育，用PBS漂洗，DAB显色3～10min。经漂洗，复染苏木素，中性树胶封片。
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3.结果判断：NOS表达于细胞浆，以阳性细胞数>5%为阳性。阳性细胞根据着色(棕色)深浅分为：①“+”：浅棕色(图1)；②“++”:中等度棕色(图2)；③“+++”：深棕色(图3)。用已知阳性片作对照，以PBS代替第一抗体作阴性对照。
结果
55例舌鳞癌患者中，NOSI阳性17例，占30.9%(全部为“+”)；NOSII阳性22例，占40.0%(“+”10例，“++”8例，“+++”4例)；NOSIII阳性21例，占38.2%(“+”16例，“++”3例，“+++”2例)。经病理证实有颈淋巴结转移者16例，其NOSI、NOSII和NOSIII阳性率分别为68.8%(11/16)、87.5%(14/16)和81.3%(13/16)；无淋巴结转移者阳性率分别为15.4%(6/39)，20.5%(8/39)和20.5%(8/39)。经χ2检验(下同)，两组间比较差异有显著性(P<0.01)。5年内死亡24例，其NOSI、NOSII和NOSIII阳性率分别为41.7%(10/24)、54.2%(13/24)和58.3%(14/24)。5年生存者分别为22.6%(7/31)、29.0%(9/31)和22.6%(7/31)，两组间比较差异亦有显著性(P<0.05)。I、II、III和IV期患者5年生存率分别为4/4、10/15、12/23和5/13。G1、G2和G3患者5年生存率分别为16/22，12/26和3/7。不同分化程度和不同临床分期的病例间比较P<0.05。不同分化程度和不同临床期别的病例NOSI、NOSII和NOSIII阳性率详见表1，2。
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表1 各型一氧化氮合酶与舌鳞癌分化程度间的阳性率 一氧化氮
合酶分型
分化程度
G1
G2
G3
Ⅰ
22.7(5/22)
30.8(8/26)
4/7
Ⅱ*
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18.2(4/22)
46.2(12/26)
6/7
Ⅲ
13.6(3/22)
50.0(13/26)
5/7
*与G1和G2比较，P<0.05
表2 各型一氧化氮合酶与舌鳞癌各临床分期间的阳性率 一氧化氮
合酶分型
临床分期
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Ⅰ期
Ⅱ期
Ⅲ期
Ⅳ期
Ⅰ
1/4
20.0(3/15)
26.1(6/23)
53.8(7/13)
Ⅱ*
0
26.7(4/15)
39.1(9/23)
, 百拇医药
69.2(9/13)
Ⅲ
2/4
26.7(4/15)
30.4(7/23)
61.5(8/13)
*各期间P<0.05
讨论
有实验研究发现[2]，用NOS诱导剂——内毒素和干扰素-γ可刺激肿瘤细胞较对照组增长两倍，实验性肺转移机会增加；用NOS抑制剂硝基左旋精氨酸甲脂(L-NAME)时，可使肿瘤体积较对照组小，肺转移数目亦减少。还有研究认为，NO合成增多可加速头颈鳞癌的生长和转移[3]。本组结果表明，舌鳞癌组织中NOSI，NOSII和NOSIII的表达在有颈淋巴转移组和无转移组之间及5年生存组和5年内死亡组之间差异均有显著性。故可以认为NOS阳性表达的舌鳞癌患者预后较差。
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目前认为I类和III类NOS为原生(constitative)酶，II类NOS为诱生(inducible)酶。NOSI在神经系统中有多种生理功能；NOSII在病理过程中主要起细胞毒性作用；NOSIII起调节血管扩张和平滑肌增生等作用[4]。本组资料40.0%的舌鳞癌组织中NOSII呈阳性表达，大部分为阳性++～+++，其次为NOSIII和NOSI。舌鳞癌组织中NOSII的表达在G1、G2和G3期以及不同的临床分期之间存在统计学差异。有报道分化程度低的妇科恶性肿瘤、神经系统恶性肿瘤、乳腺癌和肠癌组织中NOS活性较高，而分化程度高的相应肿瘤其活性则较低[5～8]。Rosbe等[3]在10例头颈鳞癌组织中检测到诱生型NOS有8例，而原生型NOS有4例，并认为诱生型NOS对肿瘤生长起重要作用。我们的资料表明NOSII对舌鳞癌的生长、组织分化、淋巴转移和预后等生物学行为的影响较NOSIII和NOSI为大。
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虽然在某些实验性肿瘤细胞株和人类软组织肿瘤中可检测到高水平NO，但NO对肿瘤细胞的生物学行为的影响机理仍未明了。有学者认为NO作为免疫系统中的细胞产物之一，它长期过量产生对组织细胞有毒性作用，可致DNA断裂[9]。我们认为NOSII的活性增高，NO大量产生可能会诱导舌鳞状细胞癌变和促癌细胞生长。NOSIII活性增加，通过NO使血管扩张，促新血管生成，增加鳞癌细胞的氧和营养而使之增殖，内皮细胞的粘连和血管通透性增加又促使肿瘤转移。NOSI生理水平具有细胞保护功能，病理状态下NOSI增多，致NO大量合成，同样具有诱癌及促癌生长的作用。
图1 NOSI在舌鳞癌细胞中表达线棕色(+)×100 图2 NOSII在舌鳞癌细胞中表达呈中等度棕色(+ +)×200 图3 NOSIII在舌鳞癌细胞中表达呈深棕色(+ + +)×400
参考文献
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1Cendan JC, Topping DC, Pruitt J,et al. Inflammatory mediators stimulate arginine transport and arginine-derived nitric oxide production in a murine breast cancer cell line. J Surg Res, 1996, 60:284-288.
2Edwards P, Cendan JC, Topping DB, et al. Tumor cell nitric oxide inhibits cell growth in vitro, but stimulates tumorigenesis and experimental lung metastasis in vivo. J Surg Res, 1996, 63:49-52.
3Rosbe KW, Prazma J, Petrusz P, et al. Immunohistochemical characterization of nitrc oxide synthase activity in squamous cell carcinoma of the head and neck. Otol-Head and Neck Surg, 1995, 113:541-549.
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9Tamir S, Tannenbaum SR. The role of nitric oxide (NO) in the carcinogenic process. Biochim Biophys Acta, 1996, 1288:F31-F36.
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